도심지 모듈형 수소충전소의 위험성 시나리오 평가와 안전관리 전략

• 영문명: Risk Assessment and Safety Management Strategies for Modular Hydrogen Refueling Stations in Urban Areas Based on Scenarios
• 발행기관: 사단법인 한국안전문화학회
• 저자명: 여성수(Seong Soo Yeo) 강정환(Jung Hwan Kang)
• 간행물 정보: 『안전문화연구』제47호, 73~90쪽, 전체 18쪽
• 주제분류: 사회과학 > 사회과학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.10.30

국문 초록

수소충전소는 친환경 교통수단 확산의 핵심 기반시설이지만, 수소의 높은 확산성과 가연성으로 인해 누출 및 폭발 위험이 상존한다. 기존 연구는 주로 설계·설치 단계에서 정량적 위험성 평가(QRA)를 통해 기술적 위험을 관리해왔으나, 운영 단계에서의 경영적 위험 요인을 포함한 시나리오 기반 평가는 부족하였다. 본 연구는 도심지 모듈형 충전소 3개 가상부지를 대상으로, 사고 시나리오를 기술적 위험과 경영적 위험으로 구분해 정량적으로 분석하였다. 기술적 위험은 소·중·대규모 누출과 저장용기 파열로 정의하였고, 경영적 위험은 설비 고장, 인력 부재, 공급 불안정, 부품 수급 불균형, 자연재해 등 다섯 요소로 설정하였다. 각 시나리오는 HyRAM 시뮬레이션과 선행연구 자료를 활용해 수치화되었으며, 운영 위험은 가동 중단과 경제적 손실을 기준으로 평가하였다. 분석 결과, 설치 단계에서는 대규모 누출과 저장용기 파열이 주요 위험으로 도출되었고, 운영 단계에서는 설비 고장과 부품 수급 불균형이 핵심 위험 요인으로 나타났다. 이에 따른 대응 방안으로 방호벽·차단장치 설치, 실시간 모니터링 체계 구축, 부품의 국산화·표준화가 제시된다. 본 연구는 도심지 모듈형 충전소의 설치 및 운영 단계 위험을 통합적으로 관리하기 위한 시나리오 기반 이중 평가체계의 필요성을 강조한다.

영문 초록

Hydrogen refueling stations are critical infrastructure for eco-friendly transportation, yet hydrogen’s high diffusivity and flammability create persistent risks of leaks and explosions. Previous studies have primarily conducted quantitative risk assessments (QRA) during design and installation, focusing on technical risks, while providing limited scenario-based evaluation of managerial risks in operation. This study investigates three virtual modular hydrogen refueling stations in urban areas and analyzes accident scenarios by classifying them into technical risks and managerial risks. Technical risks include minor, medium, and large-scale leaks as well as vessel ruptures, whereas managerial risks consist of equipment failures, absence of safety staff, unstable supply, parts imbalance, and natural disasters. Each scenario was quantified using HyRAM simulations and prior studies, and operational risks were further assessed in terms of downtime and economic loss. The analysis shows that large-scale leaks and vessel ruptures dominate installation risks, requiring barriers and shutdown systems, whereas equipment failures and parts imbalance are critical in operation, highlighting the need for monitoring, localization, and standardization. Overall, the study emphasizes the necessity of a scenario-based dual evaluation framework to manage both installation and operational risks in modular hydrogen refueling stations located in urban settings.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구방법

Ⅳ. 연구결과

Ⅴ. 결론 및 논의

참고문헌

키워드

수소충전소 위험성 평가 운영단계 위험 시뮬레이션 위험관리 Hydrogen Refueling Station Risk Assessment Operational Risk Simulation Risk Management