수소 체적분율에 따른 수소충전소시스템의 폭발 특성에 대한 수치해석 연구

A Numerical Study of Hydrogen Refueling Systems Explosion Characteristics Depending on Hydrogen Volume Fraction

수소에너지는 광범위한 적용분야와 배출물의 공해가 적다는 장점으로 인해 화석에너지의 대체에너지원으로 주목받고 있으며, 이에 따라 수소충전소 및 수소 자동차에 대한 정부의 지원 사업이 진행되고 있다. 수소에너지의 도입으로 인해 국내외에서 크고 작은 수소 폭발 사고가 발생해 수소에너지의 안전성 개선이 요구되고 있다. 본 연구에서는 FVM (Finite Volume Method) 기반 상용 열유동 수치해석 프로그램인 ANSYS Fluent를 사용하여 수소충전소 사무실 폭파 실험의 실험조건을 동일하게 적용한 수치해석 결과를 토대로 CFD (Computational Fluid Dynamics)의 타당성을 검증하였다. 또한, 실험과 동일한 폭발조건으로 off site 수소충전소에 대해 수소 누출 정도에 따른 폭발 시뮬레이션을 수행하였으며, 계산 결과를 바탕으로 시간 및 위치에 따른 위험요인을 분석하여 향후 수소 충전소의 안전성을 향상시킬 수 있는 방안에 활용하고자 한다.