대용량 암모니아 저장설비 대상 정량적 위험성 평가: EFFECTS·RISKCURVES를 활용한 사고 시나리오 분석

1. 서 론

전 세계적으로 무분별한 화석 연료의 사용으로 인해 CO₂를 포함한 온실가스 배출량이 지속적으로 증가하였고¹⁾, 그 결과 지구온난화와 환경오염, 생태계 파괴 등 다양한 문제가 심화되고 있다. 이를 해결하고자 1990년 대비 온실가스 감축량 5% 목표인 교토의정서(Kyoto protocol, 1997), 지구 평균 온도 상승을 산업화 이전 대비 2℃보다 충분히 낮은 수준으로 유지하고 나아가 1.5℃ 이내로 제한하는 것을 목표로 한 파리협정(Paris agreement, 2015), 이러한 파리협정 이행을 강화하기 위해 채택된 글래스고 기후 합의(Glasgow climate pact, 2021) 등 온실가스 감축과 기후변화 대응을 위한 국제 협약들이 체결·이행되고 있다(Fig. 1).

Fig. 1.

Global CO2 emissions and adoption year of key international climate agreements

국내에서는 이러한 국제적인 발걸음을 맞추기 위해 2050 탄소중립을 선언하였고, 2030년까지 2018년 대비 온실가스 배출량을 40% 감축하는 국가 온실가스 감축 목표를 수립하였다. 또한 석탄발전소 밀집 지역을 중심으로 2030년까지 연간 400만 톤 규모의 암모니아 인수기지와 배관망을 구축하여 상용화하는 계획을 제시함에 따라, 대형 냉동 저장탱크를 포함한 암모니아 저장 인프라가 주요 석탄발전소 단지에 단계적으로 조성될 예정이다. 한편, 가스 발전 수소 혼입을 위해 암모니아를 크래킹하여 수소를 추출하는 공정이 중장기적으로 계획되어 암모니아 저장설비 주변으로 여러 추가 설비 및 시설들의 확대 적용이 예상된다.

암모니아는 분자 구조상 탄소를 포함하지 않아 연소 시 CO₂를 직접 배출하지 않는 무탄소 연료이자 동시에 수소캐리어로써 각광받고 있으며, 하버 공정을 통해 합성비료의 원료로 오랜 기간 사용되어 왔다. 또한 기화 잠열이 크고 열전달 특성이 우수하여 산업용 냉매로도 널리 이용되고 있다. 그러나 암모니아는 국립화재방지협회(NFPA)²⁾ 기준(Table 1) 건강 위해성(Health) 3등급에 해당하는 유해·위험 물질로, 대량 누출 시에는 인체 피해뿐만 아니라 금속 및 설비 부식, 환경 피해를 동반할 수 있다.

Table 1.

NFPA 704 hazard ratings for ammonia

화학물질안전원에서 제공하는 국내 화학물질사고 데이터 통계³⁾를 보면 사고 유형의 상당수가 누출로 인한 것으로 보고되었다(Fig. 2). 지속적으로 발생하는 암모니아 사고의 위험관리는 누출 시의 위험반경과 그에 따른 정량적 리스크 관리가 핵심 이슈이다(Fig. 3).

Fig. 2.

Distribution of ammonia-related chemical accident cases by accident type (2014-2025)

Fig. 3.

Annual trend of ammonia-related chemical accident cases (2014-2025)

이전에 수행되었던 연구들을 보면 Choi 등⁴⁾은 복합화력발전소에 암모니아 연료를 적용할 때 혼소율 변화가 사고 시 피해영향범위를 얼마나 확대시키는지 정량적으로 분석하였고, Jeong 등⁵⁾은 복합화력발전소 연료로서 수소 및 암모니아 적용을 위한 프로그램 기반 사고영향평가를 진행하였다. 나아가 Park 등⁶⁾은 그린 암모니아 누설 감지 기술을, Kim 등⁷⁾은 그린 암모니아 기반 수소 생산 공정 개발 연구를 수행하는 등, 암모니아 관련 인프라 및 취급 설비의 확대를 위한 기반 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 인프라 확대는 필연적으로 안전성 확보를 위한 정량적 위험성 평가(QRA)의 중요성을 증대시키나, 기존 연구들은 주로 암모니아 혼소 적용에 따른 영향범위 평가에 집중되어 발전소 규모의 대형 암모니아 저장탱크 누출 사고에 대한 QRA는 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 Gexcon사가 제공하는 정량적 위험성 평가 소프트웨어인 EFFETCS와 RISKCURVES를 활용하여 암모니아 누출 시 발전소 부지 내·외부의 위험도를 산정하였다. 또한 KOSHA GUIDE 지침을 기준으로 주요 변수(누출 조건, 기상 조건 등)별 위험반경을 도식화하고, LOPA (Layer of protection analysis)⁸⁾을 통해 빈도·강도 저감 대책의 효과를 반영함으로써 암모니아 저장시설에 요구되는 방호 수준을 정량적으로 평가하였다(Fig. 4).

Fig. 4.

A layer of protection to reduce the frequency of specific accident scenarios

2. 연구 방법

2.2 사용 프로그램

2.2.1 EFFECTS

본 연구에서는 암모니아 저장탱크 누출에 따른 독성·화재·폭발 결과를 해석하기 위해 Gexcon Netherlands BV에서 개발한 결과분석(Consequence analysis) 상용 소프트웨어인 EFFECTS v12를 사용하였다. EFFECTS는 TNO Coloured Books 기반 모델을 구현하며, DIPPR 화학물질 데이터베이스와 연동되어 사용할 수도 있고, 원하면 사용자가 추가 물질 또는 혼합물을 정의할 수도 있다.

본 연구의 모든 시나리오에서 프로그램 내 구동은 link 형식으로 진행하였는데, link란 프로그램 내에서 처음 누출을 산정한 뒤 다음 상황을 모사하면 앞선 상황에 결과값을 자동적으로 연결시켜 주는 것이다(Fig. 5).

Fig. 5.

Example of the EFFECTS link system

2.2.2 RISKCURVES

개별 및 사회적 위험도는 Gexcon사의 정량적 위험성 평가 소프트웨어인 RISKCURVES v12를 이용하여 평가하였다. RISKCURVES는 EFFECTS와 동일한 결과 모델을 기반으로 설비별 사고 시나리오, 연간 발생빈도, 기상 분포, 인구 분포 및 취약도 모델을 결합하여 위치별 연간 치사 확률과 사망자 수-빈도(Frequency-Number, F-N 곡선)를 계산하는 QRA 전용 소프트웨어이다.

본 연구에서는 동일한 누출·확산 시나리오를 RISK-CURVES에 적용하여 개별 위험(Individual risk, IR) 및 사회적 위험(Societal risk, SR) 등고선을 작성하고, F-N 곡선을 도출하여 해외 안전 기준(Hong Kong, Netherlands 등)¹⁴⁾과 비교하였다.

2.3 대상지 및 인구분포 선정

2.3.1 대상지 선정

본 연구에서는 국내 석탄화력발전소 중 암모니아 20% 혼소 계획이 있는 부지를 선정하였으며, 부지 내에서 암모니아를 대량 저장하는 저온 수직 원통형 탱크를 핵심 설비로 설정하였다(Fig. 6). 저장탱크는 지름 40 m, 높이 약 20.806 m이며, 부지는 5,500 m²이다(Table 2). 또한 모든 시나리오에서는 AXA의 ｢Property Risk Consulting Guidelines−AMMONIA HAZARDS｣¹⁵⁾에서 제공하는 최대충전량(85%)을 적용하였다.

Fig. 6.

Storage tank selected by scenario

Table 2.

Each storage tank and operating conditions

2.3.2 인구분포 산정

실제 발전소 내 기업 정보¹⁶⁾, 부지의 면적과 건물 용도를 고려해 가상의 인구 1,300명을 배치하였다. 행정동(Administrative building) 7개, 발전소(Power station) 10개, 주차장(Parking area) 6개로 나누고 주간(Day)에는 행정동과 발전 설비 주변에 인구가 집중되도록 설계하였다. 야간(Night)에는 총 인원의 10%인 130명을 분배하였으며, 주차장의 경우 야간 인구를 최소화하여 실제 운영 패턴과의 적합성을 확보하였다(Fig. 7). Population polygon을 통한 주·야간의 인구 상주 비율과 실내 비율(Inside fraction) 값을 통해 SR을 계산하고 F-N 곡선을 시각화하는 기반 데이터로 활용된다. 또한 계산에 사용된 실내 비율 값은 네덜란드 Reference Manual Bevi Risk Assessments에서 제공하는 권고값¹⁷⁾을 근거로 적용하였다. 이는 실내·외 체류 비율에 따른 노출 및 차폐 효과를 합리적으로 반영하고 입력값의 임의성을 줄여 결과의 재현성과 신뢰성을 확보하기 위함이다(Table 3). 한편, 본 연구의 사회적 리스크 평가는 발전소 부지 내 상주·근무 인구를 대상으로 진행하였으며, 최악의 시나리오에서 독성 영향 범위가 외부까지 확장될 가능성은 확인되었으나, 주변 인구 지역의 외부 인구는 본 연구의 인구분포 입력 자료에 포함하지 않았다. 따라서 본 연구에서 제시한 SR 및 F-N 곡선은 부지 내 기준의 상대적 위험도 비교 및 보호계층 적용 효과 분석에 중점을 두었다.

Fig. 7.

Building layout with polygon-based population distribution

Table 3.

Adopted inside fraction value

2.4 시나리오 설정

2.4.1 최악 및 대안의 사고 시나리오

본 연구에서 최악의 및 대안의 사고 시나리오는 국내 산업안전보건공단의 기술지침 P-107-2020 ｢최악 및 대안의 사고 시나리오 선정에 관한 기술지침｣¹⁸⁾의 절차를 적용하였다.

최악의 사고 시나리오는 암모니아 누출 시 영향범위를 최대가 되도록 설정하였다. 실제 발생 가능성보다 독성 및 인화성 영향이 사업장 외부까지 가장 멀리 확산하는 경우를 산정하여 대상 설비의 잠재적 위험성을 매우 보수적으로 평가하기 위함이다.

대안의 사고 시나리오는 실제 운전·정비 과정에서 상대적으로 발생 가능성이 높은 사고 유형을 대표하도록 정의하였으며, 이러한 시나리오는 최악의 사고 시나리오에 비해 영향범위는 제한적이지만 실제 설비의 위험 수준과 안전설비의 위험 저감 효과를 평가하는 데 보다 실질적인 기준을 제공한다.

따라서 본 연구에서는 최악의 사고 시나리오로 잠재적 최대 피해 범위를 파악하는 동시에, 대안의 사고 시나리오를 통해 통상적인 운전조건 하에서 현실적 위험도를 정량적으로 비교·검토하였다(Table 4).

Table 4.

Scenario Parameters for the Worst and Alternative

2.4.2 LOPA 적용 시나리오

본 연구에서는 최악 및 대안의 사고 시나리오를 기반으로 LOPA를 적용하여 빈도 저감 효과를 정량화하였다. 우선, 암모니아 저장 계통에서 특정 누출 사고를 개시 사건으로 정의하고 네덜란드 Purple book ｢Guideline for quantitative risk assessment｣¹⁹⁾의 stationary vessel의 G.3 기본 LOC를 따라 사고 시나리오의 기본 발생 빈도(f₀)를 1E-5로 정의하고 대안의 사고 시나리오의 누출공을 10 mm로 설정하였다. 이후 독립방호계층(Independent protection layer, IPL)을 단계적으로 도입하여 시나리오 발생 빈도를 보정하고 그 결과가 개별위험(IR) 및 사회적 위험(SR)에 미치는 영향을 평가하였다. IPL은 KOSHA GUIDE P-110-2023 ｢화학공장의 피해최소화대책 수립에 관한 기술지침｣²⁰⁾과 P-52-2012 ｢공장 및 장치의 안전격리에 관한 기술지침｣²¹⁾에 따라 방유제와 수막 설비를 채택하였다(Table 5).

Table 5.

LOPA case scenario conditions

방유제는 누출된 액화 암모니아의 유출 확산을 물리적으로 제한하는 설비로서 외부 전원이나 제어 로직 없이 항상 작동할 수 있는 수동적 안전 수단이라는 점에서 수동형 독립방호계층(Passive IPL)으로 분류하였다. 본 연구에서는 방유제가 탱크 주변에 형성되는 pool을 효과적으로 구획·제한하여 사업장 외부로의 확산 가능성을 저감하는 기능을 수행하는 것으로 판단하여 CCPS (Center for chemical process safety)에서 제공하는 PFDs (Probability for chemical of failure on demand) 값을 1E-2로 채택하였다.

수막 설비는 누출 감지 후 자동 또는 수동 조작으로 가동되어 누출원 주변 수막을 형성함으로써 독성·가연성 구름의 농도 및 확산 거리를 감소시키는 능동형 독립방호계층(Active IPL)으로 설정하였다. 감지·제어·밸브 개방·노즐 분사 등 일련의 작성 단계에서 실패 가능성이 존재하고, 또한 관련 선행연구²²⁾에서의 수막 설비 PFDs 값을 1E-1로 적용하여 본 연구에서도 같은 PFDs 값을 채택하였다. 이는 감시 주기, 시험·점검 이력, 설비 구성의 복잡성 등을 반영한 보수적 가정으로 방유제와 상호 독립적으로 작동 가능하다는 전제하에 LOPA에서 허용되는 독립성 요건을 만족하는 것으로 간주하였다. 따라서 LOPA 적용 후 각각의 시나리오의 최종 발생빈도(f^*)는 기본 개시 사건 빈도(f₀)에 각 IPL의 PFDs를 순차적으로 곱한 값으로 감소하여 F-N 곡선상에서 1E-3 수준으로 수직 하향 이동하는 효과를 확인할 수 있다.

수막 설비 적용 시 LOPA 빈도 저감 효과 이외에도 실질적으로 강도 자체를 줄이는 효과가 실험적으로 확인되었다²³⁾. 해당 문헌에서는 평균적으로 수막 내 용해율을 약 15% 수준이며, 농도도 수막 뒤 10 m에서 최대 90% 감소함을 보였다(수막에서 거리가 멀어짐에 따라 효과가 감소한다.). 따라서 LOPA 적용 시나리오에서 수막 설비는 방출 질량 자체에 영향을 주는 것으로 판단하고 질량을 약 15% 감소하여 적용하였다.

$\[ f^{\mathrm{*}}=f_0\times PF{D}_{dike }\times PF{D}_{water curtain } \]$

2.5 사고 피해 결과분석 변수 결정방법

2.5.1 결과분석 결정방법

본 연구에서는 KOHSA GUIDE P-91-2023 ｢화학물질폭로영향지수(CEI) 산정에 관한 기술지침｣²⁴⁾에 따라 모든 시나리오는 10분 동안 저장된 액화 암모니아가 전량 누출(최악) 혹은 누출공을 통해(대안) 누출되어 pool을 형성하는 상황을 보수적으로 반영하였다. 실제 설비에서는 감지기 감지시간, 비상차단밸브의 작동 및 폐쇄시간 등에 따라 유효 누출 시간이 더 짧아질 수 있으나, 본 연구에서는 개별 설비의 계장 응답특성을 별도로 모델링하지 않고 지침에 따른 통일 조건을 적용하여 사고 영향을 평가하였다. 또한, 분석한 위험성을 시각적으로 나타내기 위해, 각 위험의 관심 수준¹¹⁾을 정리하였다(Table 6).

Table 6.

Concentration contour levels

2.5.2 암모니아 저장량 산정 방식

발전소 암모니아 저장량은 발전설비의 설비용량(전기출력)을 기준으로, 발전효율을 적용하여 환산한 뒤, 20% 혼소율을 적용하여 암모니아가 담당하는 열량을 산정하였다. 이후 저장주기(1주일) 동안의 누적 열량을 암모니아 저위발열량(LHV_liq)으로 나누어 필요한 질량 및 체적을 도출하였다. 저장주기 t는 1주 연속운전을 가정하여 t = 7*24*3600 s로 두고, 저장주기 동안 암모니아가 제공해야 하는 총 에너지 E를 산정하였다(Table 7).

Table 7.

Concentration contour levels

상기 절차에 따라 1주 저장주기 기준 암모니아 필요 질량은 1.5333×10⁷ kg, 체적 V_liq = 2.2224×10⁴ m³로 도출되었으며, 저장탱크의 최종 높이 H_tank = V_tank/A로 20.806 m로 계산하였다. 계산 과정은 아래와 같다.

$\[ P_{th}=\frac{P_e}{\eta }=2333.23MW \]$

$\[ P_{N{H}_3}=\chi P_{th}=466.67MJ/s \]$

$\[ E=P_{N{H}_3}\times t=2.8224\times {10}^{8}MJ \]$

$\[ m=\frac{E}{LH{V}_{liq}}=1.5333\times {10}^{7}kg \]$

$\[ V_{liq}=\frac{m}{\rho }=2.2224\times {10}^4{m}^3 \]$

$\[ A=\frac{\mathrm{\pi }{D}^2}{4}=1256.64m^2 \]$

$\[ H_{liq}=\frac{V_{liq}}{A}=17.685m \]$

$\[ V_{\tan k}=\frac{V_{liq}}{f}=2.6146\times {10}^4{m}^3 \]$

$\[ H_{\tan k}=\frac{V_{\tan k}}{A}=20.806m \]$

3. 연구 결과 및 고찰

3.2 RISKCURVES 결과

3.2.1 최악의 사고 시나리오

Fig. 8은 사회적 위험(SR)을 나타내는 F-N 커브로, LOPA 적용 전 최악의 시나리오의 위험도를 홍콩(Hong Kong)²⁶⁾, 플랜더스(Flanders), 네덜란드(Netherlands), 스위스(Switxerland)의 사회적 위험 허용기준과 비교한 것이다. x축의 N은 사망자 수, y축의 F는 N명 이상 사망하는 사고의 누적발생빈도(/year)를 의미한다. Fig. 8은 10E-5/yr 수준에서 시작하여 점진적 감소 양상을 보인다. 해당 시나리오가 한 번 발생할 경우 최대 약 150명 규모의 인명피해까지 확대될 가능성을 시사한다. 홍콩 기준보다는 전반적으로 낮은 수준이지만 타 국가에 비해 높은 위험 수준을 보이므로 보수적인 사회적 위험 기준에 대해서 추가적인 보호계층 또는 위험저감대책이 필요함을 의미 한다.

Fig. 8.

Worst case scenario (Before applying LOPA): F-N curve

Fig. 9는 동일 최악의 사고 시나리오에 방유제 및 수막 설비를 독립보호계층(IPL)으로 반영하여 LOPA를 적용한 결과를 나타낸다. LOPA 적용 후 F-N 곡선은 전반적으로 빈도 축 하향 방향으로 유의미하게 이동하며, 결과적으로 홍콩, 네덜란드, 스위스의 모든 기준선 하부에 위치하였다. 이는 방유제 및 수막 설비의 위험 저감 효과 (본 연구의 모델링 설정에서) 주로 사고 발생 빈도의 저감으로 반영되었기 때문이여 실제로 Fig. 8과 Fig. 9를 비교하면 최대 사망자 수 N의 상한은 큰 변화 없이 유지되는 반면, 누적 빈도 감소하는 형태로 나타난다.

Fig. 9.

Worst case scenario (After applying LOPA): F-N curve

한편, 본 최악의 시나리오는 10분 전량 누출 조건임에도 N값이 제한적으로 도출되었는데, 이는 시나리오 설계 단계에서 완전냉동식 저장과 방유제 내 Pool 형성을 가정함으로써 누출 후 액상이 방유제 내부에 포집되고 증발원(풀 면적)이 제한되는 조건을 채택하였기 때문이다. 즉, 전량 누출이라는 누출조건이 곧바로 장거리 인명피해로 직결되기보다는 방유제 내 체류 및 제한된 증발원이라는 결과모델 가정에 의해 영향범위와 암모니아에 노출된 인구가 상대적으로 축소되어 사회적 위험이 국부적으로 저장탱크 인근으로 한정된 것이라 해석할 수 있다.

3.2.2 대안의 사고 시나리오

Fig. 10은 LOPA 적용 전 대안의 사고 시나리오의 F-N 곡선이다. 대안의 시나리오는 Switzerland의 기준선을 제외한 모든 기준선에 대하여 전 구간 하회하며, 사망자 수 N 또한 적은 수준으로 제한되는 모습을 보여주고 있다.

Fig. 10.

Alternative case scenario (Before applying LOPA): F-N curve

Fig. 11은 LOPA 적용 후 대안의 사고 시나리오의 F-N 곡선을 보여주고 있으며, 저장탱크 주위 방유제와 수막 설비를 IPL로 반영하여 누적 빈도를 추가로 낮춘 결과를 도출하였다. 대안의 시나리오는 이미 LOPA 적용 전에도 많은 국가의 정량적 안전 기준을 만족하므로, LOPA 적용은 안전 여유를 확대하는 방향으로 작용하였다. 또한 본 결과에서 N의 상한은 큰 변화 없이 유지되는 반면 누적 빈도가 하향 이동하는 형태를 보이는데, 이는 LOPA가 결과 강도를 직접 감소시키기보다는 사고 빈도 저감 효과로 반영되었기 때문이다.

Fig. 11.

Alternative case scenario (Post LOPA): F-N curve

3.2.3 IR 및 SR 공간분포 분석

Table 8과 Table 9는 각각 최악 및 대안의 사고 시나리오에 대한 개인적 위험도(Individual Risk, IR)와 사회적 위험도(Societal Risk, SR) 공간분포 결과를 나타낸다. IR은 특정 위치에 개인이 상시 존재한다고 가정할 때의 연간 치사확률을 의미하며, SR은 부지 내 인구분포를 고려할 때 다수의 인명피해로 이어질 수 있는 사회적 위험 수준을 의미한다. 본 연구의 SR 평가는 발전소 부지 내 상주·근무 인구를 대상으로 수행되었으므로, 부지 외 인구를 포함한 절대적 SR이라기보다 부지 내 기준의 상대적 위험도 비교에 중점을 둔다.

Table 8.

Comparison of IR and SR maps before and after LOPA application for the worst-case scenario

Table 9.

Comparison of IR and SR maps before and after LOPA application for the alternative-case scenario

최악의 사고 시나리오에서는 저장탱크 인근을 중심으로 IR 및 SR의 고위험 영역이 넓게 형성되었으며, 대안의 사고 시나리오에서는 누출량이 제한됨에 따라 그 범위가 축소되는 경향을 보였다. 또한 LOPA 적용 후에는 두 시나리오 모두에서 고위험 영역이 감소하고 저위험 중심으로 재편되어 방유제와 수막 설비에 의한 위험 저감 효과를 확인할 수 있었다.

SR map의 색상 범례는 각 격자에서의 사회적 위험 수준을 로그 스케일로 나타낸 것으로, 녹색에서 적색으로 갈수록 위험 수준이 증가함을 의미한다. 따라서 적색 및 주황색 영역은 상대적으로 높은 사회적 위험이 분포하는 구역을 나타내며, 녹색 영역은 비교적 낮은 위험 수준을 의미한다. 다만 이는 직접적인 사망자 수를 나타내는 것이 아니라 사회적 위험의 공간적 분포를 시각화한 결과이다.

4. 결 론

• 1) 본 연구는 발전소 암모니아 혼소 도입 시 핵심 설비(대형 저온 저장탱크)에서의 누출 사고를 대상으로 EFFECT, RISKCURVES 기반 시가니로 분석 절차를 구성하고 독성·화재·폭발 결과와 개별/사회적 위험(IR/SR, F-N 곡선)을 정량화하였다.
• 2) 발전설비 용량(1,050 MW), 효율(45%), 혼소율(20%), 저장주기(1주)를 기반으로 암모니아 저장량을 산정하였으며, 1주 기준 필요 질량 1.533×10⁷ kg 및 체적 2.2224×10⁴ m³를 도출하고 직경 40 m 탱크의 설계 높이를 20.806 m로 제시하였다.
• 3) 최악의 시나리오(10분, 전량누출)에서는 599 s 동안 25,578 kg/s의 대량 누출과 pool 형성을 가정하였고 독성 영향거리가 10 km를 초과하는 장거리 확산 가능성이 확인되었다. 다만 10 km 초과 구간은 프로그램 자체 신뢰도 저하로 절대값보다는 보수적 상한선/가능성의 지표로 해석하였다.
• 4) 대안의 시나리오(직경 10 mm 누출공)에서는 최대 누출유량 0.626 kg/s 조건에서 독성 ERPG-1/2/3의 거리가 각각 781 m, 243 m, 38 m로 산정되었다. 또한, 가연성 구름이 형성되지 않아 이에 연계된 폭발 위험인 peak pressure 값이 계산되지 않았기에 본 조건의 지배적 위험은 화재·폭발보다 독성 확산임을 확인하였다.
• 5) LOPA 적용 시나리오에서 방유제(PFD 1E-2)와 수막설비(PFD 1E-1)를 IPL로 채택하여 발생빈도를 단계적으로 저감하였으며, 최종 발생빈도는 약 1E-3 수준으로 감소하여 F-N 곡선이 수직 방향으로 하향 이동하는 효과를 기대할 수 있다. 또한 수막설비는 문헌 근거에 따라 방출 질량의 약 15% 감소 효과를 보수적으로 반영할 수 있다.
• 6) 본 연구가 제시한 절차는 동일 누출·확산 시나리오를 기반으로 IR/SR 등고선 및 F-N 곡선을 도출하고 해외 기준(Hong Kong, Flanders, Netherlands, Switzerland)과의 비교가 가능한 정량적 의사결정 틀을 제공한다. 향후에는 실제 부지의 인구·체류 특성 고도화, 기상·점화·누출 규모에 대한 불확실성/민감도 체계화, 장거리 확산 구간의 추가 검증(모델 보정 또는 상위 해석기법 적용)과 더 짧은 유효 누출시간(감지기 및 차단밸브 로직)을 적용하여 결과 신뢰도를 강화할 필요가 있다.

Acknowledgments

본 연구는 기후에너지환경부(MCEE)와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No. RS-2025-02311706).

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