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과제기본정보

유해화학물질 사고 시 대피지원을 위한 모듈화 부스 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C162427-02
국가과학표준분류 1순위 화학공정 | 조합촉매 기술 | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 화학공정 | None | None 과제유형 개발
과제명 유해화학물질 사고 시 대피지원을 위한 모듈화 부스 개발
주관연구기관 (주)리코디오코리아
총괄연구 책임자 성명 김재훈
소속 (주)리코디오코리아 직위 -
전화번호 070-4312-5312 FAX -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 250,000,000 9,000,000 81,000,000 90,000,000 340,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1)화학물질 취급 산업단지에 적용 가능한 재해 대응 인프라 개발
현재 국내에는 화학사고 발생 시 작업자나 인근 주민에 대한 대피 가이드라인, 지침 등 기술적 정책은 마련되어 있으나, 피난지원을 위한 인프라 등의 시설물에 대한 개발은 전무한 실정임. 본 연구는 유해화학물질 누출사고 발생 시 신속하게 현장에서 제독 및 피난자를 안전한 공간에 수용하기 위한 인프라를 사업화하는 내용으로 수요 대상이 명확하고 기준의 문제를 해결하는 창의적 기술개발 내용임.
2)인체에 무해한 방식의 제독 최적화 기술
국내 지자체 및 유관기관에서의 제독방식(외부 이동식 임시제독시설 설치 액상 제독제 분사)을 약제적 특성을 개선하고, 제독공간의 안전성을 확보하는 측면에서 극명한 차별성을 갖고 있음.
가이드라인 개발을 통한 최적 운영방안 제시: 제품의 개발에 있어 본 제품이 배치되는 경우 최적위치를 선정하는 단계에서 입지의 의사결정을 지원하는 접근성 분석 기반의 방법론과 및 가이드라인을 제시한다는 점에서 운영의 효율성을 극대화 할 수 있는 기술이 포함됨.
3)모듈화에 따른 확장성 확보
본 사업화 연구에서 제시하는 최종 결과물은 각 모듈이 유효부지의 형태와 환경적 조건에 따라 가변성을 갖고 있음. 또한 상황에 따라 이루 모듈을 제외하거나 추가할 수 있는 기능적 가변성을 확보하고 있어 다양한 물리적·환경적 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 기술임.
최종목표 1)화학물질사고 대응 1차 집결지 인프라 시설 개발
피난자가 화학사고 현장에서 노출되어 오염된 신체 또는 착용의류를 제독하는 부스 출입부 제독 공정 시스템
제독 시스템의 유해 화학물질 제독 능력 89%/min 이상
제독 능력(신속도) 1.5min/p 이상
2)외부의 유해화학물질의 부스내 유입을 차단하기 위한 기밀 유지 시스템
화학물질 유입 기밀성(창호) 1.0㎥/㎡h이내
화학물질 유입 기밀성(부스) 1.ACH50 이상
3)일정 시간동안 부스 내 피난자들의 체류 안정성을 담보하기 위한 실내 공기질 유지 시스템
공기정화 능력 99.97%, 0.3㎛ 이상
4)위험이 존재하는 지역 또는 위험물 저장 및 처리 시설 등과 일정거리 이상 이격하여 설치하고 유지관리하는 가이드라인 및 지침 개발
수요기업 평가 90점 이상
연구내용 및 범위 1)화학사고 대응 부스 출입부 제독 공정 시스템
부스의 주출입구에 복도형 분사시스템으로 설치되는 제독 공정 시스템은 제독의 신속성과 유해화학물질의 제독능력(잔여도)를 충족시키는 것이 핵심임.
약제의 제독능력에 대해서는 인체에 치명적인 독성물질은 해당 실험 값을 활용하되 인체에 영향이 적거나 실험이 가능한 약제는 제독률을 %/min 으로 판단하여 최적의 분사 노즐 방식을 채택함. 또한 본 부스의 경우 피난인원의 출입에 따라 분사용액에 용해된 유해물질이 실내로 유입될 수 있으므로 압축공기(질소)를 이용한 탈진과정을 추가하여 제독의 효율을 극대화함. 본 개발 부스에서는 1.5min이하/1인 의 성능을 확보할 수 있도록 동선과 시스템을 구성함.
2)화학사고 대응 부스 기밀 유지 시스템
유해화학물질의 부스 실내 유입을 위한 기밀 유지방법은 샷시, 창호부 등 부스프레임의 기밀성 확보 성능과 출입부의 영방향 에어커튼을 이용한 시스템적 방법으로 구분할 수 있음. 부스의 창호는 화학사고 발생시 외부의 상황파악 및 관제를 위해 필수불가결한 요소로 한국산업규격(KS) F 2292 규정에 의해 열관류율(W/㎡k)가 1.0이하이고, 기밀성이(㎡/㎡h)가 1이하인 1등급으로 설계함.
3)화학사고 대응 부스의 실내 공기질 유지 시스템
화학사고 발생 시 다수의 인원을 안전한 지역의 대피소로 이송하기 위해서는 밀폐된 부스 내에서 일정시간 동안 대기· 체류하고 있어야 하기 때문에 실내 공기질의 관리가 필수적임. 동시에 외부공기가 오염되었다는 특수성이 존재하여 유독가스, 산소결핍, 습도, 공기질 등을 동시에 고려해야 하는 특수성이 존재함. 따라서 공기의 유입통로에 오염된 공기를 정화할 수 있는 헤파필터(Hepa?Filter) H13(제거율 99.75%, 먼지크기 0.3㎛)등의 적용으로 환경부에서 제시하는 실내공기질 관리기준을 약 30분 동안 충족시키는 것을 목표로 함
4)모듈화 패키지를 조립한 완성품 제작
간모듈을 제작하는 과정에서 제독시스템과 기밀 유지 모듈 등 기능을 수행하기 위한 요소 부품의 장착공정 및 위치를 사전에 3D modeling을 통해 모의함. 또한 3d프린터를 이용하여 각 공간모듈과 요소 부품을 축소제작하여 각 파트들의 간섭이나 결합성 등을 사전에 검증함. 대기공간, 기밀유지공간, 제독공간, 제독장치, 포집장치를 모두 포함하는 완성 시제품 3세트 제작 및 성능 시험
5)최적의 위치선정 및 유지관리 가이드라인
본 개발 부스의 주요 수요처는 노후 산업단지(화학단지), 대규모 화학물질 취급 공장이 대상이 됨에 따라 다수 또는 단일의 부스가 적합한 위치에 배치되는 것이 필요함.이를 위해 화학사고 대응 부스의 입지선정을 위한 가이드라인 및 유지관리 지침을 개발하여 해당 부스가 수용할 수 있는 공간범위, 대피방법, 시설이용 방법 및 주의사항 등을 내용상에 포함함.
5)테스트베드 구축 및 실증사업
포항시 OCI공장을 테스트베드로 선정, 입지선정 방법론에 따른 입지를 선정하여 화학사고 발생 시 피해 규모를 산정하여 가장 피해도가 높을 것으로 예상되는 3개 지점을 선정, 피난실험을 진행 추후 데이터를 활용하여 실증사업 참여의 근거자료로 활용
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 1)포 제독방식을 통해 목표성능 달성을 위한 요소 기술개발
2)유해화학물질 인체 장비 제독에 활용하기 위한 약제 분사 방식 채택 및 노즐개발
3)분사 후 잔여 제독 약제의 수거 및 포집 장치 기술 개발
4)대기공간 기밀유지를 위한 필터, 공기정화 시스템 개발
5)피난자 대기공간, 기밀 유지 공간, 제독공간 공간 설계
6)산업단지 또는 구역 단위 규모에서 적용하기 위한 수용인원 결정, 최적 입지선정 방법론 개발
1)포 제독방식을 통해 목표성능 달성을 위한 요소 기술개발
소방분야에서 적용되는 포소화약제 노즐방식을 모방하여 인체에 적합하게 분사 및 제독 능력을 수행하기 위한 방사압, 약제(혼합)량, 적정 분사 시간 등 실험기반의 기술 개발
2)유해화학물질 인체 장비 제독에 활용하기 위한 약제 분사 방식 채택 및 노즐개발
제독 공간 내 각 기술요소의 배치방법 적용 및 프로토타입 장치 패키지 제작
3)분사 후 잔여 제독 약제의 수거 및 포집 장치 기술 개발
제독과정에서 분사된 약제를 안전하게 수거·보관하기 위한 흡입, 처리장치 설계·개발
4)대기공간 기밀유지를 위한 필터, 공기정화 시스템 개발
외부 유해화학물질 유입을 최소화 하기 위한 기계적 화학적 장치 설계(필터기술 적용)·개발
5)피난자 대기공간, 기밀 유지 공간, 제독공간 공간 설계
조립형으로 개발된 대기공간, 기밀유지공간, 제독공간을 유효 활용공간에 가변적으로 설치하기 위한 모듈 간 커플링 방식(연결부)제작 및 개발
6)산업단지 또는 구역 단위 규모에서 적용하기 위한 수용인원 결정, 최적 입지선정 방법론 개발
다수 피난수요 발생에 대응 하기 위한 입지 선정 의사결정 방법론을 개발하여 피난 수요인원 예측(시나리오 기반의 화학사고 누출 시 피난 수요 예측 방법)에 따른 공간규모 설계 및 각 요소의 요구성능 분석
연구성과 기술적 기대성과 1)재난안전 대응 시스템의 1차 집결지로 활용하고, 환경·교통·시설·소방 등 다른 산업 분야와 융합 할 수 있어 추가적 기술 부가가치 창출 가능
2)첨단 ICT 기술을 활용하여 재난 상황 전파시간 및 상황파악 시간을 단축하며, CCTV 재난영상정보 등과 통합·연계하여 재난감지와 대응·복구의 효율성 향상
3)사물인터넷을 통해 수집되는 공공데이터의 공개·활용 등을 통한 재난안전산업 활성화
4)제조경쟁력, 재난안전산업, ICT 등의 융합 통합 미래형 신사업 육성 가능
사회 경제적 파급효과 화학물질 누출가스 발생 시 1차 집결지 형태로 활용 가능한 부스 개발로 사고발생 시 즉각적인 제독이 가능한 형태이며 상시 대피지원 서비스를 제공할 수 있는 장비로 실외 화학물질의 내부 유입차단을 담보할 수 있는 기밀성, 피난 인구를 수용할 수 있는 접근성, 화학사고 재난의 특수성을 보유한 인프라 시설임. 이는 화학산업단지 인근 주민 및 근로자의 안전과 관련된 공공재의 성격으로 국토교통부 또는 관련 지자체의 지원사업을 통해 시범사업으로 추진하는 것이 요구도가 높을 것으로 판단되며, 특히, 한국판 뉴딜 종합계획 10대 대표과제 중, 국민안전 SOC 디지털화, 스마트 그린산단 등 내용과 밀접한 연관성을 갖고 있어 화학물질을 관리하는 산업단지에 대한 안전망 강화를 위한 인프라 구축을 기대
활용방안 1)부스의 주출입구에 복도형 분사시스템으로 설치되는 제독 공정 시스템은 제독의 신속성과 유해화학물질의 제독능력(잔여도)를 충족시키는 것이 핵심으로 구미시 재난관련 부서 담당자에게 사업화를 제안
2)화학산업단지 및 화학물질 취급공장 내 대피지원 서비스를 제공하는 장치로 특화하여 특수재난환경 및 바이러스 유입을 차단하는 출입통제소 등으로 응용
3)향후 정보통신, 디지털을 적용하여 사용 편의성을 높이고 도시미관을 고려한 디자인 개선으로 생활밀착형 제품 개발하여 지역 기반 시설로 구축하고 한국형 뉴딜 산업의 비즈니스 모델로 가치 창출의 토대 마련하고자 함
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 화학사고 제독 사고대응 대피부스 사회안전
영문 Chemical accidents decontamination Accident response Evacuation booth Social safety
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