| 1차년도 |
* 구성기술 1 : 화재 위험도 기반 플랜트 안전 관리 기술 [1-1] 플랜트 시설물 화재위험도 평가기술 조사 및 분석 [주관-건설연][1-2] 화재 위험에 대한 방호벽 및 방호구획 기술 평가 [공동-방재시험연구원][1-3] 공정특성에 따른 플랜트 시설물 내화·방화 설계시공기술과 연기제어(제연/배연)시스템 기술의 조사 및 분석 [공동-한방유비스][1-4] 플랜트 시설물 위험특성에 따른 화재성상 분석과 스마트 화재모니터링 기술조사 및 분석 [공동-한방유비스][1-5] 기존 화재손상도 진단/평가기술 정리 및 플랜트 시설물 화재손상 특성 분석 [주관-건설연]* 구성기술 2 : 폭발 위험도 기반 플랜트 안전 관리 기술 [2-1] 플랜트 위험도 평가 사례 연구 및 가스누출 평가 기술 [공동-경기과기대][2-2] 폭압해석 방법에 따른 해석 절차 및 해설서 개발 [공동-서울시립대][2-3] 가연성 가스·증기의 누출 시나리오 작성을 위한 물리·화학 및 열역학물성 DB구축 [공동-바텍SEC][2-4] 플랜트 구조물 형식별 방폭 설계기준 및 성능평가지침 조사 분석[공동-건국대]* 구성기술 3 : 플랜트 시설물 특화 내진 안전 관리 기술 [3-1-1] 제철 플랜트 특성 및 현행 설계기준 분석 [공동-인천대][3-1-2] 정착부 성능목표수립 및 보강상세 개발 [공동-한양대][3-2-1] 화력발전 플랜트 구조시스템 구성요소 분석 [공동-한전기술][3-2-2] 화력발전 플랜트 내진성능목표 체계 수립 [공동-이노스기술][3-3-1] 석유화학 플랜트 시설물 분류체계 수립 [공동-울산대][3-3-2] 석유화학 플랜트 시설물 기능연계 고려 구성요소의 내진성능수준 선정 [공동-국민대][3-4] 가스 플랜트 기준 분석 및 분류체계 수립 [주관-KICT] * 구성기술 4 : 플랜트 시설물 전주기 통합위험관리 시스템 [4-1] 플랜트 통합위험관리 및 관련 소프트웨어 해외사례 분석 및 벤치마킹 [주관-KICT][4-2] 플랜트 시설물별 지진, 폭발, 화재 위험도 평가법의 문헌 조사 및 비교분석 [공동-서울대][4-3] 구획/공간 단위 플랜트 재난피해 사례 조사 및 위험도 평가 방법 분석 [공동-UNIST]* 구성기술 5 : 플랜트 시설물 안전성능 검인증 기반 및 제도 선진화 연구[5-2-1] 국토공간 기반 플랜트 안전도시 구축을 위한 제도 개선방안 제시 [공동-코비즈(주)]
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* 구성기술 1[1-1]- 국내외 플랜트 기준 현황 분석 - 플랜트 위험등급별 시설물 화염확산 해석기술 조사- 플랜트 위험성평가 및 모니터링 방법론 조사 및 분석[1-2]- 플랜트내 화재 사고 사례 및 방호구획 선행 연구/제도/설계현황 조사- 화재위험 가연성 가스 종류별, 원인별 검토- 화재 및 복사열에 의한 방호구획 검토- 실험대상 방호벽, 방호구획 검토[1-3]- 플랜트 화재 및 폭발 피해사례 분석을 통하여 연구대상 플랜트 선정- 내화성능 및 구조물에 대한 내화설계 기술조사 및 분석- Passive 및 Active 시스템의 방화설계 기술조사 및 분석- 연기제어(제연/배연) 기술조사 및 시스템 분석[1-4]- 화재시뮬레이션(FDS)을 활용하여 플랜트 시설물 특성에 따른 화재성상 분석- IoT 등 무선시스템을 활용한 스마트 화재모니터링에 대한 기술조사 및 분석[1-5]- 일반 건축물 대상 국내외 화재손상도 진단/평가기술 체계 정리- 플랜트 시설물 화재성상 해석적 검토 - 플랜트 시설물 화재조건에 따른 재료손상 특성 분석 * 구성기술 2[2-1]- 플랜트 분류 및 공통사항 연구, 주요 변수(Fuel type, mass and scenario) 연구- CFD(전산유체역학)를 이용한 가스누출 해석 및 폭발성 증기운 형성 현상 연구[2-2]- 폭압을 받는 구조물의 다양한 해석방법 비교 분석(등가정적해석, 단·다자유도 비선형동적해석, 하이드로코드해석 등)- 플랜트 구조물에 적합한 시나리오 선정 및 시나리오별 해석 방법을 도출 및 해석 절차/해설서 개발[2-3]- Hazardous Area Classification CODE를 만족하는 가연성가스/ 증기의 물리·화학적 특성 조사 - 국내외적으로 가장 많이 사용되는 인화성 및 가연성 가스·증기 200 종목에 대한 DB 구축.[2-4]- 철근콘크리트 구조의 손상 및 성능 기준 조사- 방폭에 대한 플랜트 강구조물의 설계 방법 및 목표 성능 분석* 구성기술 3 [3-1-1]- 제철 플랜트 주요 시설물 프로토타입의 지진해석 및 거동특성 분석- 제철 플랜트 주요 구조시스템의 내진설계계수 적정성 분석- 제철 플랜트 내진설계 기본개념 수립- 시공 용이한 고성능 공장구조시스템 구조상세 개발[3-1-2]- 제철 플랜트내 설비 정착부의 다중성능목표 체계 수립- 상호작용을 고려한 설비용 응답스펙트럼 산정기술 개발- 정착부 보강상세 시작품 개발[3-2-1]- 구조시스템 구성요소 조사 및 분석- 구조시스템 구성요소 선정- 구조시스템 상세 개발(I)[3-2-2]- 국내외 화력발전 플랜트 구조물의 내진설계기준 분석- 화력발전 플랜트(구조물 및 설비)의 내진성능목표 설정- 화력발전 플랜트(구조물 및 설비)의 중요도별 내진등급 설정[3-3-1]- 국내외 석유화학 플랜트 내진설계기준 분석- 시스템 기능 유지를 위한 구성요소 분류 체계 수립- 석유화학 플랜트 구성요소의 내진성능목표체계 수립- 기능 및 구조거동에 따른 구성요소 유형 분석 - 설비 정착부 및 지지구조체 보강상세 제시[3-3-2]- 국내외 석유화학 플랜트 내진성능평가기준 분석- 석유화학 플랜트 전체의 (기능)특성 및 설비구성 조사- 기능연계를 고려한 구성요소의 내진성능수준 선정- 지진하중 저감장치를 활용한 지지구조기술 개발[3-4]- 가스 플랜트 지진 대응 설계 및 성능평가 기준 조사 분석- 가스 플랜트 시스템 기능 유지를 위한 구성요소 분류 체계 수립- 기능 및 구조거동에 따른 구성요소 유형 분석- 지진 대응 구조시스템 기본요소 발굴* 구성기술 4[4-1]- 국내외 재해별 위험도 평가 소프트웨어 사례 조사- 해외 플랜트 재해 위험관리 소프트웨어 분석 및 벤치마킹 수행(DNV사의 Phast, Saferti 등, 미국 ALOHA, 국내 K-CARM 등)- 플랜트 통합위험관리 시스템 실증 계획 수립[4-2]- 플랜트 시설물 재난 위험도 평가법 국내외 최신 사례 정리 및 효용성 분석[4-3]- 플랜트 개별 시설에서의 유해물질 누출, 화재 및 폭발로 인한 플랜트 시스템 및 지역사회 피해 사례 조사- 구획/공간 단위 플랜트 재난피해 위험도 평가 방법 및 시뮬레이션 모델 조사* 구성기술 5- 국토분야(국토기본법, 국계법 등) 도시관련 제도 분석- 국토공간 기반 플랜트 안전도시 구축 제도 개선 제안
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 플랜트 시설물의 화재안전 분야에 있어 안전설계 및 시공기술, 실시간 소화 및 대피기술 등의 핵심분야 개발을 통하여 안전기술을 확보하고, 고부가가치의 기술 확보(국외 기술 선진국 대비 기술경쟁력 70% 확보)- 플랜트 화재/폭발에 관한 평가방법/기준의 선진화를 통한 관련 중소기업 해외수출 기회 확대 및 해외 수입대체 효과로 국내 기업 부담경감 - 대규모 플랜트 시설의 공정별 화재위험 등급 산정을 통한 전주기 화재위험 관리- 플랜트에 특화된 내진설계기술 향상으로 성능기반설계 개념에 기반한 선진국 수준의 내진설계기술 확보- 플랜트 안전분야 중단기 핵심기술 개발로 국내외 기술격차 추월 가능 - 산업플랜트 분야 손상기구 파악 및 재해확률 분석 등 중단기 핵심기술 개발로 세계적으로 선도적인 기술력 확보 가능- 위험도가 높아지는 대용량, 고성능의 플랜트에 대한 재해안전 기술, 가동 중 위험진단, 수명평가 기술 및 운영자 훈련, 대피 기술 등의 핵심분야 개발을 통해 낙후된 안전기술 선진화- 플랜트 산업의 국제경쟁력을 높이기 위해서는 플랜트 설계 등 고부가가치 기술 확보- 위험도 평가 기술은 종합적인 성능기반 설계의 요소 기술로 활용- 폭발에 대비한 구조물 해석 및 설계 기술은 초고층 건물과 장경간 건물의 고급 설계 기술로 활용- 종합적 플랜트 설비 시험인증 기반 구축을 위한 기술적 타당성 검토- 플랜트 시험인증 평가기술 개발을 위한 핵심 소요기술 도출
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 플랜트 시설물에 있어 화재안전 설계 및 시공 기술 확보를 통한 해외 플랜트건설수주 시장 진입 가속, 국내의 노후 플랜트를 대상으로 기존 대비 1.5배 안전 확보를 통해 효율적 유지보수 수행- 산업 플랜트의 독자 기술기준 확보를 통한 국가 정책기준의 고도화와 현재 전무한 국내 화재안전기술의 선진화, 국제협력 증진을 통한 기술력 향상 및 대외 기술 의존도 저감- 플랜트 시설에 대한 성능 검증 One-Step 평가 기술 개발을 통한 국내 화재안전 기술에 향상 기틀 마련 및 국외 경쟁력 확보- 플랜트 내 구조물뿐만 아니라 비구조요소에 대한 지진위험도 최소화함으로써 인명피해 방지와 더불어 사용중지 및 생산중단에 따른 경제적 손실을 최소화- 강진 지역에도 적용할 수 있는 고내진 성능의 플랜트 시설물 설계/시공 기술 확보를 통한 해외 플랜트 건설 수주 시장 진입 가속- 세계적 수준의 인프라 성능평가 기술 및 솔루션을 확보하여 국내 시장 창출 및 해외 진출 추진- 국내 노후 플랜트에 대한 안전확보 및 비용 효율적 유지보수 수행 - 플랜트 건설 및 기자재 개발 기업의 성능시험 및 인증시험 수요조사를 통한 애로사항 파악 및 해소 방안 마련- 국내 플랜트 설비의 국제적 품질경쟁력/고 신뢰성 확보를 위한 인증체계 연구- 플랜트 안전시험 인프라 및 통합안전관리 시스템 구축 후 활용 및 부가가치 증대방안 제언- 플랜트 관련 화재의 확산 방지 대책마련을 통해 인명 및 재산상 손실감소, 건설 및 유지관리비 절감을 유도하는 등 사회적 문제 해소- 기존 플랜트 시설에 대한 화재안전 기술 신뢰성 향상 및 실증적 화재안전 대책 마련- 플랜트 내진성능 향상에 따른 국가 기반산업 안전 확보- 국가주도 안전설계 기반 구축 및 제도화를 통한 국가기준 체계화- 한국형 설계기준 및 인프라 구축을 통한 국제경쟁력 확보- 플랜트 인프라의 효과적인 안정성, 가용도 제고를 통하여 산업활동의 안정성 향상- 플랜트 가동 중단에 따른 사회적 손실 최소화- 폭발에 대비한 플랜트 안전체계 구축은 통합 기술로 연관 산업에 파급 효과- 플랜트 폭발 재난 예방으로 국민생활안전 및 국가산업 경쟁력 유지에 기여- 국민 안전과 환경 규제에 대비한 미래기술로 활용
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| 활용방안 |
- 도심지 내 위치한 플랜트의 위험도를 파악하여 플랜트 사고 발생시 사업장 내외부 시설물 등을 포함한 인적·물적 피해 영향 등을 분석하고, 사전 위험관리할 수 있는 기술적 및 정책적 방법 등은 국민 생활 안전 제고에 활용 가능- 실증 기반으로 국내외 관계 부처 및 기관 등과 협력체계를 구축하여 통합 안전관리체계 구축에 활용- 플랜트 시설물 건설사업에 요구되는 핵심공정 개발, 기본설계 및 실증 기술 개발을 통해 국내 적용은 물론, 해외 플랜트 수주에 활용- SOC 시설물의 전주기(설계, 시공, 유지관리 및 해체 등)에 대한 안전성, 고부가가치화, 첨단화 및 글로벌 선도를 위한 핵심요소기술 활용- 미래시장성이 높은 해양, 에너지 환경 분야 등을 중심으로 우리나라의 미래 주력 플랜트 원천기술 개발 지원- 기술과 시장이 성숙하여 수요가 많으나, 수입에 의존하고 있는 플랜트 핵심기자재 개발 지원
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