사고 시나리오에 따른 화학물질 누출 모델의 예측성능 비교분석

Abstract

본 연구에서는 구미 불산 사고를 사례연구로 선정하고 화학물질안전원의 KORA, EPA의 ALOHA, DNV사의 PHAST를 모델링하여 그 피해영향범위를 정량적으로 알아보았다. 피해영향범위 모델링시 최악의 시나리오 조건은 풍속은 1.5 m/s, 대기안정도는 F, 대기온도는 25 ℃, 습도는 50%로 하였고, 대안의 시나리오 조건은 실제 사고와 가장 유사하게 풍속은 1.6 m/s, 대기안정도는 D, 대기온도는 21.8℃, 습도는 64%를 기준하였다. 모델링한 결과를 ERPG-2 기준으로 정리하면 대안의 시나리오 결과는 KORA(0.716 km), ALOHA(1.9 km), PHAST(3.98 km)으로 나타났다. 구미 불산 누출사고 당시 국립환경과학원에서의 CARIS로 모델링한 결과 피해영향범위는 ERPG-2 기준 1.4 km로 도출되어 본 연구에서 모델링한KORA와 ALOHA가 실제 사고사례와 가장 유사한 결과를 보여주고 있음을 알 수 있었다. 추가로 불산 외 메탄올을 대상으로 동일한 최악 및 대안의 조건으로 모델링 한 결과 대안의 시나리오를 ERPG-2 기준으로 정리하면 KORA(0.069 km), PHAST (0.155 km), ALOHA(0.481 km) 순으로 나타났고 불산에 비해 메탄올은 상당히 작은 피해영향범위 결과가 도출되었다. 이는 메탄올의 분자량이 불산의 분자량에 비해 크기 때문에 피해영향범위가 작았던 것으로 판단된다. 본 연구에서 KORA와 ALOHA 프로그램은 실제 불산 사고사례와 가장 유사한 결과가 도출되어 참고하기에 좋은 모델인 반면에 PHAST 프로그램은 본 연구에서 실제 사고사례에 비해 다소 피해영향범위가 큰 결과를 보여주고 있어 본 모델의 적합성에 대한 엄밀한 검증 그리고 기 연구된 논문들을 통한 심층적인 연구가 추가적으로 필요하다고 판단된다.