반밀폐공간내 차량용 수소 연료탱크 폭발에 의한 영향 분석

Analysis of effects on the hydrogen fuel tank explosion for FCEV in semi-closed space

정부에서는 탄소중립 및 환경문제 해결을 위해 수소경제 활성화 정책을 수립하고 수소사회 실현을 위해 수소 인프라 및 수소차 보급 확대를 계획 하고 있다. 이러한 정책적 기반을 바탕으로 국내외에서는 다양한 수소차 모델이 출시되며, 수소차의 보급이 급격히 늘어나고 있는 추세이다. 다만, 가연범위가 4~75%로 매우 넓고, 낮은 점화에너지에서도 폭발이 일어날 수 있는 수소의 기본 성질로부터 상존하는 위험성에 대한 안전확보가 요구되고 있으며,특히, 각종 도로인프라에 대한 수소차 사고 대응 대책 확립에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 터널이나 주차장과 같은 반밀폐공간에서 발생될 수 있는 수소차 폭발 사고의 위험성 분석을 위해 수소차량에 사용되고 있는 수소 용기에 대한 폭발 실험을 밀폐공간에서 수행하였으며, 폭발시 발생되는 거리별 과압 및 임펄스값을 이용하여 구조물 및 인체에 미치는 영향을 분석하였다. 수소 연료탱크의 폭발은 가열 후 735초가 경과된 시점에 용기내부압력이 약 80.0MPa에 도달한 후 발생되었으며, 폭발로부터 발생된 압력파 전파 및 파편 비산이 옆 차량과 구조물로 전달되었다. 압력계를 통해 폭발시 입사압 및 반사압(옆 차량 및 구조물 등)을 측정하여 전파특성을 분석하였다.