복합수소충전소의 수소가스 폭발사고에 대한 정량적 위험성 평가 연구

Quantitative Risk Assessment of Hydrogen Gas Explosion Accidents at Complex Hydrogen Refueling Station

세계 자동차 시장은 LNG, LPG, 경유, 휘발유를 사용하는 자동차에서 전기와 수소가스를 사용하는 자동차로 변화하고 있다. 정부는 수소경제 활성화를 위해 수소충전소 설치와 수소자동차 보급을 지속적으로 지원하고 있으며, 기존 LNG·LPG·경유·휘발유 충전소에 수소충전소의 추가설치를 허가하고 있다. 본 연구에서는 수소, 휘발유, 경유를 충전할 수 있는 복합 수소충전소에서 수소가스 폭발 사고의 위험성을 평가하였다. 수소충전소 내부의 수소가스 누출사고로 인해 발생한 증기운폭발에서 발생하는 폭발파에 의한 수소충전소 내외부의 피해 정도를 수치해석을 통해 분석하였다. 수소가스의 누출이 증가할수록 증기운폭발이 발생했을 때 인근의 구조물 및 시설물에 심각한 수준의 피해가 발생함을 확인하였으며 이런 연구결과는 향후 수소충전소의 안전이격거리 및 수소설비 배치계획에 활용될 수 있을 것이다.

The global automobile market is shifting from vehicles powered by LNG, LPG, diesel, and gasoline toward electric and hydrogen-driven vehicles. To boost the development of a hydrogen economy, the Korean government has been supporting the supply of hydrogen vehicles and permitting the installation of hydrogen refueling stations alongside the existing LNG, LPG, diesel, and gasoline refueling stations. This study entailed an evaluation of the risk of hydrogen gas explosion accidents at a combined hydrogen fueling station that supplies hydrogen, gasoline, and diesel. Numerical analysis was used to examine the extent of damage to the interior and exterior of the hydrogen station caused by the blast wave generated by the vapor cloud explosion resulting from a hydrogen gas leakage inside the station. The results indicate that the severity of the damage to nearby structures and facilities due to the vapor cloud explosion increased with increasing hydrogen gas leakage. The results have applicability in planning the safety separation distance of hydrogen stations and placement of hydrogen facilities.