" 글로벌 자동차 제조사의 수소 및 전기차 서비스 센터에 대한 화재 안전 CFD 스터디 "
프로젝트 개요
본 CFD 스터디는 글로벌 자동차 제작사인 국내 H사의 수소 및 리튬 배터리 서비스 센터 사업장에 적용되었습니다. 화재 및 폭발 리스크를 최소화하는 건물 설계 구현을 통해, 해당 시설에서 근무하고 있는 직원들과 시민들의 안전을 확보하고, 혹시 모를 사고를 예방하는 것을 최우선 목표로 했습니다.
수소/LPG 겸용 작업장의 CFD Study는 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 Fire Dynamics Simulator (FDS)가 사용되었고, FDS의 3D 모델링 및 시각화를 위해 미국 Thunderhead Engineering 사의 Pyrosim 프로그램을 사용하였습니다. 또한, 수소/LPG 누출률 판단을 위해서는 미국 환경보호청 (EPA)의 ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres )이 활용되었습니다.
Key Solutions
CFD study는 수소/LPG 겸용 작업장을 대상으로 차량에서 수소/LPG 가스의 다양한 유출 시나리오를 시뮬레이션하고, 이의 확산 거동을 평가하기 위해 수행되었습니다. 다양한 누출 및 환기 조건을 고려한 작업장 내 농도 분석으로 수소/LPG 누출 사고가 발생하더라도 가스 농도를 폭발 하한 이하로 유지하여, 폭발 분위기 형성을 예방하기 위한 HVAC 조건과 각 HVAC 시스템에서 최적의 감지기 위치 및 설정 농도를 제시하였습니다.
- 대상 물질을 선정하고 누출 및 확산 시나리오 시뮬레이션
- CFD 결과를 바탕으로 수소/LPG 누출을 즉각적으로 확인하기 위한 감지기 위치 제안
수소/LPG 누출로 인한 사고 발생을 예방하기 위한 방법으로, 수소강제 급배기식의 HVAC 설계와 적절한 동작으로 폭발 분위기 형성을 예방하는 방안, 수소/LPG 누출이 일어나 폭발 분위기가 형성되더라도 점화원을 제거해 폭발이 일어나지 않도록 방폭형 설비의 적용, 점화원 관리를 통해 폭발이 일어나지 않도록 하는 다른 설계적, 관리적 방안 등 다양한 솔루션이 동시에 적용되었습니다.
아파브는 CFD 분석을 통해 환기율 검증, 분석 결과를 바탕으로 수소가스의 경우 배출구 위치를 개선하여 수소 가스 누출시 작업장 내 수소가스의 배출이 폭발 분위기 형성 없이 배출되고 있음을 확인했고, 현재 설계 용량이 적정한지도 확인하였습니다. 북미 NFPA 스탠다드 등 추가적인 제안사항을 확인하여 보다 안전한 작업장을 구성할 수 있었습니다.
최근 국내에서 배터리 보관창고 화재 사례가 이어지고 있습니다. 리튬 이온의 고유 특성으로 인해, 배터리 화재 발생시 초기 진화 작업에 어려움이 많고, 열폭주 현상에 의한 확산속도도 아주 빠릅니다. 따라서 배터리 보관창고는 직원들과 시설의 이용객들의 안전, 진화작업의 용이성, 재산 손실의 예방 등 모든 사항을 고려하여 서비스센터 건물 밖 지상층에 단독으로 충분한 이격거리를 두고 설치하는 것을 권고하였습니다.
Apave Korea
02.552.4661
korea.tiv@apave.com
'apave 서비스 > 설비 및 공장안전' 카테고리의 다른 글
| 화공플랜트 공정위험성평가 (0) | 2026.04.30 |
|---|---|
| LPG 연료공급시스템에 대한 위험성 평가 (0) | 2026.04.30 |
| 화재안전진단 Fire Risk Assessment - CFD Study (0) | 2026.04.30 |
| 철강 압력 용기에 대한 CBAM 적용 (0) | 2026.04.30 |
| 수소 공급망 인증 및 위험성 평가 (0) | 2026.04.30 |