HNS 사고 선박 근접역 확산 엔지니어링 모델 개발

Abstract

해양 HNS(Hazardous and Noxious Substances)의 유출 사고가 발생하는 경우, 막대한 인명 피해와 환경 훼손은 불가피하기 急문에 조기 예측과 정확한 확산 경로를 예측하는 것이 필수적이다. 본 연구의 최종목적은 전산유체역학을 이용하여 HNS사고가 발생하였을 때 위험구역을 적절히 예측할 수 있는 수치해석기법을 개발하고, 다양한 해양사고조건과 환경영향을 고려하여 근접역 예측모델을 개발하는 것이다. 최종목적을 달성하기 위한 연구결과들 중의 일부로서, 본 논문에서는 주로 수치해석 기법 및 평가기법개발을 위한 수치 해석 결과를 제공하고 이에 대한 확산 엔지니어링 모델 개발 내용을 다룬다. 본 연구는 상용코드인 ANSYS FLUENT(V. 17.2)을 사용하였고, HNS 물질의 확산을 모델링하기 위해 종 수송 방정식(Species Transport Equation)을 사용하였고. 또한, RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식과 표준 k-ε 모델을 이용하여 난류유동을 해석하였다. 특히, 근접역 HNS 확산 특성을 예측 및 엔지니어링 모델 개발을 위해 해수 유속, HNS의 밀도 등에 따른 확산 경향, 유층 두께, 평균 확산 속도 등을분석하였다. 개발된 확산 모델은 사고 현장에 대한 신속한 대응을 위한 중요한 데이터로 사용 될 수 있다.