KR20020083036A - Risk Information System using GIS and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지리정보시스템을 이용한 위험정보시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 특히 액화석유가스(LPG) 저장 및 충전소에 대한 잠재 위험성을 지리정보시스템(GIS)과 화학 처리분량 리스크분석(Chemistry Process Quantitative Risk Analysis, CPQRA) 및 국제원자력기구(IAEA)의 위험성 분석기법을 이용하여 시설내의 잠재 위험성과 인접해 있는 대중 및 설비에 미칠 수 있는 위험성을 산정하여 위험성에 따른 사고 결과와 빈도로 위험성의 순위를 결정하고, 신속한 사고 수습 체계를 구축하여 사고시에 조치를 취할 수 있도록 비상대응계획을 수립하도록 하는 지리정보시스템을 이용한 위험정보시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a risk information system using a geographic information system and a control method thereof, and in particular, the potential risks of LPG storage and filling stations are analyzed by the Geographic Information System (GIS) and Chemical Process Quantitative. Risk analysis (CPQRA) and the International Atomic Energy Agency (IAEA) risk analysis method are used to calculate the potential risks to the public and facilities adjacent to potential dangers in the facility, and to rank the risks according to the accident results and frequency according to the risks. The present invention relates to a risk information system using a geographic information system and a control method thereof so that an emergency response plan can be established so that a decision can be made, and a prompt accident procurement system can be taken in case of an accident.
종래에 있어서 개발된 정보관리 시스템의 대부분은 외국에서 개발되었는데, 주로 미국, 영국 및 네덜란드를 비롯한 선진 서방국가에서 개발한 시스템이 대부분 있었다.Most of the information management systems developed in the past have been developed in foreign countries, most of which have been developed in developed western countries including the United States, the United Kingdom, and the Netherlands.
이중 몇몇 나라의 개발회사를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.The development companies in some countries are described as follows.
미국의 레비스(Rebis)사는 화학공장과 관련된 정보시스템을 개발하는 회사로써, 화학 플랜트 정보화를 통한 위험성 예방 프로그램에 많은 연구를 수행하고 있고, 대형 산업시설에 산재해 있는 각종 데이터베이스를 중앙집중 형태로 통합하여 데이터 관리를 효율적으로 수행할 수 있도록 개발된 위험정보관리 시스템(이하 'PlantLife'라 함)을 개발하였는데, 상기 PlantLife의 주요 구성요소는 크게 네 가지로 분류하면 다음과 같다.In the US, Rebis is a company that develops information systems related to chemical plants, conducts many researches on risk prevention programs through chemical plant informatization, and centralizes various databases scattered in large industrial facilities. We developed a risk information management system (hereinafter referred to as 'PlantLife') that was developed to integrate and efficiently manage data. The major components of PlantLife are classified into four categories as follows.
첫 번째 요소는 변경관리(Management of Change)로,미국산업안전보건청(OSHA)의 1910.119에서 제시하고 있는 변경관리에 대한 자료를 종합적으로 관리할 수 있는 도구(tool)를 제공하고 있다.The first element is the Management of Change, which provides a tool for comprehensive management of the data on change management presented by the Occupational Safety and Health Administration (OSHA) 1910.119.
두 번째 요소는 조업자 훈련정보(Operator Training Information)로, 조업자 훈련과 관련된 모든 정보를 한눈에 파악할 수 있는 데이터베이스를 지원하고 있다.The second element is operator training information, which provides a database that provides a single view of all information related to operator training.
세 번째 요소는 사고조사정보(Incident Investigation Information)로, 각종 사고와 관련된 이차사고에 대한 통계분석과 인적 오류 및 관련 장비의 결함에 대한 자료를 관리한다.The third element is Incident Investigation Information, which manages the statistical analysis of secondary accidents related to various accidents, and data on human errors and related equipment defects.
네 번째 요소는 자료 및 그래픽의 통합으로써, 캐드(CAD)파일을 지원하고, 각각의 장치에 대한 그래픽 지원도 하며, 기존의 포맷 윈도우 그래픽도 지원한다.The fourth element is the integration of data and graphics. It supports CAD files, provides graphics support for each device, and supports legacy format Windows graphics.
또한, 미국의 파빌론(Pavilion)사에서 개발한 계획정보시스템(이하 'PI'라 함)은 공장정보의 수집, 보관, 출력 그리고 배포에 대한 자동화된 패키지를 제공하고 있는데, 개방된 서버/클라이언트 구조의 특성을 가지고 있어서 네트워크를 이용한 개인용 컴퓨터간의 자료 공유를 지원하고 있으며, 주요 구성요소는 크게 여섯 가지로 분류하면 다음과 같다.In addition, the Planning Information System (hereinafter referred to as "PI"), developed by Pavilion, USA, provides an automated package for the collection, storage, printing and distribution of factory information. It has the characteristics of structure and supports data sharing between personal computers using network. The main components are classified into six categories as follows.
첫 번째 요소는 프로세스 북(Process Book)으로, 윈도우 95의 그래픽 사용자(graphical user interface, GUI)에 적합하게 설계되어 있고, 사용자 인터페이스는 사용자의 작업 고유의 기능을 지원하며, 화면출력, 보고서출력, 분석 등은 사용하기 쉬운 워크북(workbook) 포맷으로 구성되어 있다.The first element is the Process Book, which is designed for the Windows 95 graphical user interface (GUI). The user interface supports user-specific functions. The analysis is organized in an easy-to-use workbook format.
두 번째 요소는 프로세스 그래픽으로, 공정의 각종 데이터를 공정 그래픽, 트랜드(trend), 통계학적 분포도, 표, 차트 등의 다양한 포맷으로 출력할 수 있으며, 인터넷으로 접속하는 모든 이용자에게 똑같은 포맷으로 출력하는 기능을 갖고 있다.The second element is the process graphic, which can output various data of the process in various formats such as process graphic, trend, statistical distribution, table, chart, etc., and the same format for all users connected to the Internet. It has a function.
세 번째 요소는 데이터 원본 클라이언트(ODBD Client)로, 다양한 데이터 원본(ODBD) 클라이언트 응용 프로그램을 지원하고 있으며, PI에서 생성된 각종 데이터를 다른 소스 또는 데이터베이스의 자료와 쉽게 종합하여 편집할 수 있는 기능을 제공한다.The third element is the data source client (ODBD Client), which supports various data source (ODBD) client applications, and the ability to easily edit various data generated by PI with data from other sources or databases. to provide.
네 번째 요소는 데이터링크로 PI 데이터베이스와 스프레드시트 응용 프로그램 사이의 긴밀한 연결을 제공해 주며, 애드-인(Add-in) 기능을 사용자들이 쉽고 빠르게 실시간 데이터 혹은 과거에 작성한 데이터에 접근할 수 있도록 지원한다.The fourth element is a datalink that provides a tight link between the PI database and the spreadsheet application, and add-in capabilities allow users to quickly and easily access real-time or historical data. .
다섯 번째 요소는 PI-응용프로그래밍 인터페이스(API)로, PI에서 생성된 데이터들은 API를 통하여 데이터베이스 엔진에 쉽게 저장할 수 있고, 과거에 작성된 자료들도 API를 통하여 쉽게 접근하도록 한다.The fifth element is the PI-application programming interface (API). The data created in PI can be easily stored in the database engine through the API, and the data written in the past can be easily accessed through the API.
여섯 번째 요소는 처리 데이터 인터페이스로, 분포제어시스템(Distributed Control System, DCS), Lab 시스템 등에 의하여 발생된 자료를 PI의 데이터베이스에 자동 입력할 수 있어 공정에서 생성되는 각종 정보를 실시간대로 검색, 관리할 수 있도록 한다.The sixth element is the processing data interface, which automatically inputs data generated by a distributed control system (DCS), a lab system, etc. into a PI database to retrieve and manage information generated in a process in real time. To help.
마지막으로, 영국의 디엔비 테크니카(DNV Technica)에서 개발한 RMP-Pro98은 대형 산업시설물에서 발생할 수 있는 사고의 형태와 그 피해규모를 데이터베이스화하였고, 기본적인 위험성 평가 방법인 위험과 운전성 연구(Hazard and Operability Study ; HAZOP study)를 구현할 수 있는 기능이 있어 실질적인 위험정보관리를 수행한다.Finally, RMP-Pro98, developed by DNV Technica, UK, has a database of the types of accidents and their magnitude of damage that can occur in large industrial facilities, and the basic risk assessment method, Hazard and Hazard. and Operability Study (HAZOP study) to implement the actual risk information management.
그러나, 상기에서와 같이 종래 기술은 아직까지 지리정보시스템과 연동하여 종합적인 위험정보관리 기술이 개발되지 않고 있으며, 위해 시설의 정보관리 및 피해 예측 프로그램이 서로 다른 목적으로 개발되어 호환성이 되지 않아 실제 현장에서 적용하는 경우에 시간적, 공간적으로 제약이 따르고, 또한 단지 이미지 상에 표현함으로써 속성정보와 공간정보를 서로 공유할 수 없기 때문에 효과적인 의사결정에 의한 사태 수습을 수행할 수 없는 등의 문제점이 있었다.However, as mentioned above, the conventional technology has not yet developed a comprehensive risk information management technology in conjunction with the geographic information system, and the information management and damage prediction programs of the hazard facilities have been developed for different purposes and thus are not compatible. In case of application in the field, there are problems such as time and space restrictions and inability to carry out situations through effective decision making because the attribute information and spatial information cannot be shared by simply displaying on the image. .
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 재해정보체계의 구축과 더불어 도시내의 액화석유가스 저장 및 충전소에 대한 화재, 폭발의 위험요소를 분석하여 장래에 발생할 수 있는 재해에 대비함과 동시에 인근 대중에게 미치는 위험성을 최소화시키기 위하여 지리정보시스템을 이용하여 액화석유가스 저장 및 충전소에서 발생할 수 있는 화재, 폭발이 인근 대중에게 미칠 수 있는 위험성을 개인적 위험성(Individual risk)과 사회적 위험성(Societal risk)으로 표현할 수 있는 위험성평가 정보시스템(Risk Assessment Information System)과 그에 따른 비상대응을 할 수 있는 비상대응계획 정보시스템(Emergency Plan Information System)을 통합한 위험정보시스템 및 그의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the problems of the prior art, and the construction of a disaster information system, along with the analysis of the risk factors of fire and explosion for the liquefied petroleum gas storage and filling stations in the city, may lead to future disasters. In order to minimize risks to the public at the same time, the Geographic Information System can be used to identify the risks of fire and explosion that can occur at liquefied petroleum gas storage and charging stations to neighboring public. The risk information system and its control method are integrated with the Risk Assessment Information System, which can be expressed as Risk, and the Emergency Plan Information System, which can be used for emergency response. The purpose is to provide.
도 1은 본 발명 지리정보시스템을 이용한 위험정보시스템의 구성을 간략하게 보인 블록도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a risk information system using the present invention geographic information system.
도 2는 본 발명에 적용되는 위험성 우선순위 선정모듈의 활성화 창을 보인 예시도.2 is an exemplary view showing an activation window of a risk priority selection module applied to the present invention.
도 3은 본 발명에 적용되는 위험성 우선순위 선정결과모듈의 활성화 창을 보인 예시도.3 is an exemplary view showing an activation window of a risk priority selection result module applied to the present invention.
도 4는 도 3에 따른 업체별 위험성 우선순위를 보인 예시도.4 is an exemplary view showing a risk priority for each company according to FIG.
도 5는 도 4에 따른 인천 중구 항동의 위험성 등고선을 보인 예시도.5 is an exemplary view showing the danger contour of Hang-dong, Jung-gu, Incheon according to FIG.
도 6은 본 발명에 따른 인천 중구 항동의 F - N 커브를 예시도.Figure 6 illustrates the F-N curve of Hang-dong, Jung-gu, Incheon in accordance with the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 비상계획정보시스템의 동작 흐름을 보인 예시도.7 is an exemplary view showing an operation flow of the emergency plan information system according to the present invention.
도 8은 본 발명에 적용되는 사고예상 시나리오모듈의 활성화 창을 보인 예시도.8 is an exemplary view showing an activation window of an accident prediction scenario module applied to the present invention.
도 9는 도 8에서 레벨 1 모듈의 초기화면을 보인 예시도.FIG. 9 is an exemplary view illustrating an initial screen of a level 1 module in FIG. 8; FIG.
도 10은 도 9에서 비상조치조직의 구성 창을 활성화한 상태를 보인 예시도.Figure 10 is an exemplary view showing a state activated the configuration window of the emergency response organization in FIG.
도 11은 도 9에서 누출사고 조치계획 창을 활성화한 상태를 보인 예시도.FIG. 11 is an exemplary view illustrating a state of activating a leakage accident plan window in FIG. 9; FIG.
도 12는 도 8에서 레벨 2 모듈의 초기화면을 보인 예시도.FIG. 12 is an exemplary view showing an initial screen of a level 2 module in FIG. 8; FIG.
도 13은 도 12에서 위해설비 창을 활성화한 상태를 보인 예시도.Figure 13 is an exemplary view showing a state activated the hazard window in FIG.
도 14는 도 13에서 화학물질 목록 창을 활성화한 상태를 보인 예시도.14 is an exemplary view showing a state in which a chemical list window is activated in FIG.
도 15는 도 13에서 GIS를 이용한 공간정보를 보인 예시도.15 is an exemplary view showing spatial information using a GIS in FIG.
도 16은 도 8에서 시나리오 선정 항목 및 선택된 시나리오 항목 창을 활성화한 상태를 보인 예시도.FIG. 16 is an exemplary view illustrating a state in which a scenario selection item and a selected scenario item window are activated in FIG. 8; FIG.
도 17은 도 16에서 폭발과압이 미치는 거리를 산출한 것을 보인 예시도.FIG. 17 is an exemplary view illustrating the calculation of a distance exerted by the explosion overpressure in FIG. 16. FIG.
도 18은 도 17의 결과에 따른 위험성 등고선을 GIS를 통해 보인 예시도.18 is an exemplary view showing a risk contour line according to the result of FIG. 17 through a GIS.
도 19는 도 8에서 레벨 3 모듈의 초기화면 중 최악의 경우를 고려한 시나리오 창을 활성화한 것을 보인 예시도.FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating that a scenario window considering a worst case among initial screens of a level 3 module is activated in FIG. 8; FIG.
도 20은 도 19의 결과에 따른 위험성 등고선을 GIS를 통해 보인 예시도.20 is an exemplary view showing a risk contour line according to the result of FIG. 19 through a GIS.
도 21은 도 19의 관공서수용시설 항목 창을 활성화한 것을 보인 예시도.FIG. 21 is an exemplary view showing that the public institution accommodation item window of FIG. 19 is activated. FIG.
도 22는 도 8에서 레벨 3 모듈의 초기화면 중 증기폭발(ELEVE) 시나리오 창을 활성화한 것을 보인 예시도.FIG. 22 illustrates an example of activating an ELEVE scenario window in an initial screen of a level 3 module in FIG. 8; FIG.
도 23은 도 22의 결과에 따른 위험성 등고선을 GIS를 통해 보인 예시도.FIG. 23 is an exemplary view showing a risk contour line according to the result of FIG. 22 through a GIS. FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 위험성평가정보시스템 20 : 비상계획정보시스템10: Risk Assessment Information System 20: Emergency Planning Information System
30 : 지리정보시스템30: Geographic Information System
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 지리정보시스템을 이용한 위험정보시스템의 구성은, 액화석유가스(LPG) 저장 및 충전시설의 문서화된 데이터를 전산화하고, 그 데이터를 이용하여 발생할 수 있는 화재, 폭발 등의 사고 시나리오를 미리 수립하여 우발적 사고 시에 인근 대중에 미치는 위험성을 산정하며, 위험 지역내의 위험성을 등급화하여 우선 순위화를 산정하도록 하는 위험성평가정보시스템과; 상기 위험성평가정보시스템에서 산출된 화재, 폭발 등의 사고 결과 값을 이용하여 LPG 저장 및 충전시설 주변의 주민 및 작업자를 피난장소로 대피시키고, 유관기관이 비상대응 조치를 수행하도록 하는 계획을 미리 세울 수 있도록 하는 비상계획정보시스템과; 비상사태 발생 시 상기 비상계획정보시스템의 속성정보와 위험성평가정보시스템에서 산출된 폭발 과압 및 방출열에 따른 피해 반경을 실시간으로 전자지도(digital map)상에 표현하고, 주민의 대피, 위해 물질의 소산, 유관기관의 조치사항 등을 종합적으로 검토하여 효율적인 의사결정을 수행하도록 하는 지리정보시스템으로 구성한 것을 특징으로 한다.The configuration of the risk information system using the geographic information system of the present invention for achieving the above object is computerized documented data of the LPG storage and filling facility, and fire, explosion that can occur using the data. A risk assessment information system that establishes an accident scenario such as an accident in advance and estimates the risk to the public in the event of an accident, and calculates and prioritizes the risk in the danger zone; Evacuate residents and workers around LPG storage and charging facilities to evacuation sites by using the results of accidents such as fires and explosions calculated in the risk assessment information system, and make plans for emergency agencies to take emergency response measures. An emergency planning information system for enabling the system; In case of an emergency, the damage radius according to explosive overpressure and discharge heat calculated from the attribution information of the emergency planning information system and the risk assessment information system is expressed in a digital map in real time, and the evacuation of the residents and the dissipation of harmful substances It is characterized by the fact that it consists of a geographic information system that comprehensively reviews the measures taken by relevant agencies and makes effective decisions.
그리고, 제어방법은 지리정보를 통해 도시 내 에너지 저장 및 공급시설에 대한 공간정보 및 속성정보를 데이터베이스화한 후, 이를 바탕으로 소정의 우선 순위화 과정에 따라 위험순위 및 위험등급을 분류하여 지정해 놓는 위험성평가단계와; 발생 가능한 사고를 소정 개수의 레벨로 분류한 다음, 각 레벨에 대응하는 소정의 진화 및 조치 과정 등을 미리 구축하여 놓는 시나리오구축단계와; 사고가 발생하면 상기 위험성평가단계에서 분류한 위험등급 중 어디에 해당하는지 판단하여 상기 시나리오구축단계에서 구축한 비상대응 시나리오에 따른 동작을 수행하는 비상조치단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the control method uses the geographic information to database the spatial information and attribute information of the energy storage and supply facilities in the city, and then classifies and assigns the risk priority and risk level according to a predetermined prioritization process. Risk assessment step; A scenario building step of classifying possible accidents into a predetermined number of levels, and then establishing a predetermined evolution and action process corresponding to each level in advance; When an accident occurs, it is characterized by consisting of an emergency action step of performing the operation according to the emergency response scenario established in the scenario building step by determining which of the risk levels classified in the risk assessment step.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 지리정보시스템을 이용한 위험정보시스템의 구성을 간략하게 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 액화석유가스(LPG) 저장 및 충전시설의 문서화된 데이터를 전산화하고, 그 데이터를 이용하여 발생할 수 있는 화재, 폭발 등의 사고 시나리오를 미리 수립하여 우발적 사고 시에 인근 대중에 미치는 위험성을 산정하며, 위험 지역내의 위험성을 등급화하여 우선 순위화를 산정하도록 하는 위험성평가정보시스템(10)과; 상기 위험성평가정보시스템(10)에서 산출된 화재, 폭발 등의 사고 결과 값을 이용하여 LPG 저장 및 충전시설 주변의 주민 및 작업자를 피난장소로 대피시키고, 유관기관이 비상대응 조치를 수행하도록 하는 계획을 미리 세울 수 있도록 하는 비상계획정보시스템(20)과; 비상사태 발생 시 상기 비상계획정보시스템(20)의 속성정보와 위험성평가정보시스템(10)에서 산출된 폭발 과압 및 방출열에 따른 피해 반경을 실시간으로 전자지도(digital map)상에 표현하고, 주민의 대피, 위해 물질의 소산, 유관기관의 조치사항 등을 종합적으로 검토하여 효율적인 의사결정을 수행하도록 하는 지리정보시스템(30)으로 구성한다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a risk information system using the present invention geographic information system, as shown in the computerized document data of the LPG storage and filling facility, using the data Hazard assessment information system (10) that establishes accident scenarios such as fire and explosion that can occur in advance, to assess the risks to the public in case of accidental accidents, and to prioritize them by grading the risks in the danger zone. and; Evacuate residents and workers around LPG storage and charging facilities to evacuation sites using accident result values, such as fire and explosion, calculated by the risk assessment information system 10, and make the related organizations perform emergency response measures. An emergency planning information system 20 for enabling to build up in advance; In case of an emergency, the damage information according to the explosive overpressure and the heat of explosion calculated by the attribution information of the emergency planning information system 20 and the risk assessment information system 10 is expressed in real time on a digital map, It consists of a geographic information system (30) to comprehensively review the evacuation, dissipation of harmful substances, measures taken by related organizations, etc. to perform efficient decision-making.
이상에서와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the embodiment according to the present invention configured as described above are as follows.
도 1에 도시한 바와 같이 위험성평가정보시스템(10)은 우발적 사고 시에 인근 대중에 미치는 위험성을 산정하여 위험 지역내의 위험성을 등급화하고, 그에 따라 우선 순위화를 선정하도록 하는데, 이 선정 과정은 다음과 같다.As shown in FIG. 1, the risk assessment information system 10 calculates the risks to the public in the event of an accident and ranks the risks in the danger zone, and selects priorities accordingly. As follows.
먼저, 지리정보를 통해 도시 내 에너지 저장 및 공급시설에 대한 공간정보 및 속성정보를 데이터베이스화한 후, 이를 바탕으로 우선 순위화 과정에 따라 위험순위 및 위험등급을 분류하여 지정해 놓는데, 이를 좀더 자세히 설명하면 도 2에 도시한 바와 같이 사업소명, 위험물질 저장량을 입력하면 피해거리와 피해면적이 산출되고, 피해 지역내의 평균 인구밀도와 로딩/언로딩 작업에 관한 보정계수, 그리고 안전관리 및 시설에 관한 보정계수를 선택하면 사고강도와 사고빈도를 산출할 수 있으며, 도 3에 도시한 피해거리는 폭발의 경우 14.7psi를 초과하는 폭굉중심에 대중이 노출되거나 파편들의 비산에 의해 100% 치사하게 되는 거리이고, 화재의 경우에는 5~10㎾/㎡의 방출열에 30초 동안 노출되었을 때 사고가 발생할 수 있는 거리이다.First, the database of spatial information and attribute information of energy storage and supply facilities in the city through geographic information is classified, and then the risk rankings and risk classes are classified and specified according to the prioritization process. As shown in Fig. 2, inputting a business name and a storage amount of a dangerous substance yields a damage distance and an area of damage, an average population density in the affected area, a correction factor for loading / unloading operations, and safety management and facilities. By selecting the correction factor, accident intensity and accident frequency can be calculated, and the damage shown in FIG. 3 is the distance at which the public is exposed to the center of explosion exceeding 14.7 psi or 100% lethal by the scattering of debris. In case of fire, it is the distance that an accident can occur when exposed to heat of 5 ~ 10 5 / ㎡ for 30 seconds.
이후, 각 LPG 저장 및 충전소의 위험평가를 상기 도 3의 결과에 따라 하게 되며, 업체별 위험성 우선순위에 관한 공간정보는 도 4에 도시한 바와 같이 지리정보 창에 ①, ②, ③, ⑤로 표현하게 된다.Thereafter, the risk assessment of each LPG storage and charging station is performed according to the result of FIG. 3, and spatial information on risk priority of each company is represented by ①, ②, ③, and ⑤ in the geographic information window as shown in FIG. Done.
또한, 액화석유가스 저장 및 충전소에서 발생할 수 있는 화재, 폭발이 인근 대중에게 미칠 수 있는 위험성은 개인적 위험성(Individual risk)과 사회적 위험성(Societal risk)으로 분류되는데, 개인적 위험성은 불특정 개인에게 미칠 수 있는 위험 정도를 각 지점에 미치는 동일한 수준의 위험성을 조합하여 표시하는 위험성 등고선(risk contour)으로 표현하면 그 예로 도 5에 도시한 바와 같이 LPG 저장 및 충전소 주변의 개인에게 미치는 위험성은으로 나타나 있다.In addition, the risks of fires and explosions that may occur at liquefied petroleum gas storage and charging stations to the neighboring public are classified into individual risks and social risks. In terms of risk contours that represent a combination of risks at the same level of risk at each point, for example, as shown in Figure 5, the risks to individuals near LPG storage and charging stations Is indicated.
일반적으로 장래(혹은 기존)의 개발에 대하여 대다수의 전체 인구가 평균적으로 수용하는 위험성을 기초로 하여 어떤 특정한 위해 장치가 부과하는 개인적 위험 수용한계로서 정의 하는데, 일반 대중이 경험하는 위험성 수준은 대체로사이에 존재하고,을 위험성 수용정도의 목표치로 하고 있다. 따라서 도 5에 도시한등고선 내에 존재하는 위험물 저장 시설에 대한 조치를 강화하거나 저장량을 분산시켜야 하고, 인구 밀도가 높은 곳의 시설물들을 이전하거나 앞으로 택지개발을 제한하여 인구밀도를 줄여야 한다.In general, the future (or existing) development is defined as the individual risk tolerance imposed by a particular hazard on the basis of the average risk that the majority of the population accepts. The level of risk experienced by the general public is generally Exist in between, Is the target of risk acceptance. Thus shown in FIG. Measures should be strengthened or decentralized for storage of dangerous goods in the contours, and the population density should be reduced by moving facilities in densely populated areas or limiting site development in the future.
사회적 위험성은 개인적 위험성의 강도산정을 기초로 하였으나 한 지점에서 일어날 수 있는 모든 사고에 따른 확률의 합이나 인구밀도를 나타내는 대신에 도 6에 도시한 바와 같이 각각의 가능한 사고로부터 부여되는 확률의 합(F)과 그 사고들이 미치는 피해의 사람 수(N)를 F - N의 두 조합으로 표현하였다. 즉 탱크 1 ~ 60 모두가 수용할 수 없는 위험성 범주에 해당되어 탱크 1 ~ 60의 위험성을 하위사선 아래로 낮추기 위하여 합리적인 방법으로 강화하고, 보유 위험물의 증가나 유통 빈도의 억제가 요구되며, 방호벽, 차단벽 등의 설치 및 탱크의 저장량을 분산하거나 궁극적인 경우에는 LPG 저장 및 충전시설을 이전하거나 주변에 있는 아파트의 인구밀도를 줄이는 대책이 필요하다.The social risk is based on the intensity estimates of the individual risks, but instead of representing the sum of the probability or population density for all accidents that may occur at one point, the sum of the probabilities from each possible accident as shown in FIG. F) and the number of people affected by the accidents (N) are expressed as two combinations of F-N. In other words, the tanks 1 to 60 all fall into an unacceptable risk category, and in order to reduce the risks of the tanks 1 to 60 below the lower diagonal line, it is necessary to strengthen them in a rational manner, and to increase the amount of dangerous goods or to suppress the distribution frequency. The installation of barriers, the distribution of tanks, or ultimately, the need for measures to reduce LPG storage and filling facilities or to reduce the population density of nearby apartments.
그리고, 비상계획정보시스템(20)은 발생 가능한 사고를 소정 개수의 레벨로 분류한 다음, 각 레벨에 대응하는 소정의 진화 및 조치 과정 등을 미리 구축하여 놓는데, 도 7은 본 발명에 따른 비상계획정보시스템의 동작 흐름을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 위험정보시스템은 발생 가능한 사고를 크게 3가지 레벨로 분류하여 비상대응계획을 수립하는데, 첫 번째 레벨인 레벨 1(Alert)은 사고지점에서 인접한 지역의 인원에 의해 제어, 통제될 수 있는 비정상 사건을 의미하는데, 예를 들면 A-Tank 3에서 1cm의 원 구멍(Circle hole)을 통하여 20분 동안 프로판이 누출되었으나, 점화원이 존재하지 않아 화재가 발생하지 않았을 경우를 말한다.In addition, the emergency planning information system 20 classifies possible accidents into a predetermined number of levels, and then establishes a predetermined evolution and action process corresponding to each level in advance, and FIG. 7 illustrates an emergency plan according to the present invention. As an illustration showing the operation flow of the information system, the risk information system classifies possible accidents into three levels and establishes an emergency response plan. The first level, Level 1 (Alert), is the point of accident An abnormal event that can be controlled and controlled by personnel in an adjacent area at, for example, propane leaked for 20 minutes through a 1 cm circle hole in A-Tank 3, but no ignition source exists. When a fire does not occur.
두 번째 레벨인 레벨 2(Site Emergency)는 화재, 폭발, 독성물질의 누출이 인접한 지역 이상으로 영향을 미치는 사건을 의미하는데(사업소 경계를 넘어 피해가 확산되지 않은 상태), 예를 들면 A-Tank 3에서 1cm의 원 구멍을 통하여 20분 동안 프로판이 누출되었고, 방폭 설비의 결함으로 인하여 방폭 설비가 점화원이 되어 증기운폭발(Vapor Cloud Explosion , VCE)이 발생하였을 경우를 말한다.The second level, Level Emergency, refers to an event where a fire, an explosion, or a leak of toxic substances affects more than an adjacent area (no damage spreads beyond the boundaries of the office), e.g. A-Tank Propane leaked for 20 minutes through a 3 to 1 cm circular hole, and the explosion-proof equipment became an ignition source due to a defect in the explosion-proof equipment, resulting in a vapor cloud explosion (VCE).
세 번째 레벨인 레벨 3(General Emergency)은 가장 치명적인 비상사태 레벨로, 이미 화재, 폭발, 독성물질의 누출에 따른 피해가 사업소 경계를 넘었거나 넘을 잠재적 위험성이 있는 사건을 의미하는데, 예를 들면 A-Tank 3에서 1cm의 원 구멍을 통하여 누출되었으나 누출차단조치가 이루어지지 않아, A-Tank 3의 프로판 전량이 누출되게 되었고, 방폭 설비의 결함으로 인하여 방폭 설비가 점화원이 되어 증기운폭발(VCE)이 발생하였으며, 화재진압이 제대로 이루어지지 않아 A-Tank 3에 인접한 A-Tank 5의 프로판 저장탱크에서 증기폭발(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, BLEVE)이 발생한 경우를 말한다.The third level, General Emergency, is the most fatal emergency level, meaning an event where there is a potential risk that a fire, explosion, or leak of toxic material has already crossed or exceeded business boundaries. -Tank 3 leaked through a 1cm circular hole, but no leak-blocking action was taken, so the entire amount of propane of A-Tank 3 was leaked. This is a case where the Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE) occurred in the propane storage tank of A-Tank 5 adjacent to A-Tank 3 because the fire suppression was not performed properly.
상기 설명한 각 레벨별 사고예상 시나리오를 살펴보면 도 8에 도시한 바와같이 초기화면에는 레벨별로 분류되어 있고, 이중 레벨 1 버튼을 클릭하면 도 9에 도시한 바와 같이 레벨 1의 모듈이 활성화가 된다.Referring to the above-described accident prediction scenarios for each level, the initial screen is classified by level as shown in FIG. 8, and when the level 1 button is clicked, the module of level 1 is activated as shown in FIG. 9.
상기 레벨 1 모듈의 초기화면에는 비상조치조직모듈, 누출사고 조치계획모듈, 부분별 사고예방 및 조치계획모듈로 구성되어 있는데, 이들 모듈에 대하여 설명하면 먼저, 도 10에 도시한 바와 같이 상황실에서는 비상조치조직모듈을 이용하여 조치사항과 지원사항을 검토하여 현장의 직원 또는 책임자에게 지시사항을 전달하며, 도 11에 도시한 바와 같이 누출사고 조치계획모듈에서는 탱크내의 온도상승으로 안전핀이 개방되어 가스가 누출, 밸브의 취급 부주의나 노후로 가스가 누출, 기기의 파손으로 가스가 누출 등의 상황에서 어떻게 누출 차단조치를 수행하여야 하는가를 검토할 수 있다.The initial screen of the level 1 module is composed of an emergency action organization module, a leakage accident action planning module, a partial accident prevention and action planning module. First, as shown in FIG. Measures and support items are reviewed using the action organization module, and the instructions are delivered to the staff or managers in the field.As shown in FIG. You can consider how to prevent leaks in situations such as leaks, gas leaks due to careless handling or obsolescence, and gas leaks due to equipment breakdown.
상기에서 누출을 차단시켰다면, '누출사고 진압'버튼을 클릭하면 레벨 1은 종료하게 되지만, 누출을 차단하지 못하여 '누출사고 진압실패' 버튼을 클릭하면 레벨 2의 상황으로 전개된다.If the leak has been blocked above, clicking on the 'Leakage Suppression' button will terminate the level 1, but if you click on the 'Leakage Suppression Failure' button because it has not blocked the leak, it will develop to the level 2 situation.
레벨 2의 초기화면은 도 12에 도시한 바와 같이 20분 정도가 지난 후에 누출이 차단되었다면 레벨 2의 시나리오를 계속 진행되고, 만일 '차단실패'버튼이 클릭되면 즉시 레벨 3으로 비상조치가 시행된다.The initial screen of level 2 continues with the scenario of level 2 if the leak is blocked after about 20 minutes as shown in FIG. 12, and if the 'failure failure' button is clicked, emergency measures are immediately taken to level 3 .
상기에서 20분 정도가 지난 후에 누출이 차단되었다고 가정하면 먼저 누출사고가 발생한 탱크의 기본적인 정보를 검토하기 위해 도 13에 도시한 위해설비정보 모듈을 클릭하면 사업소내의 모든 위해 시설을 검색할 수 있는 전체 창이 활성화되고, 이중 3번째 항목을 클릭하여 사고 탱크의 세부적인 정보를 검색하게 되는데,도 14에 도시한 바와 같이 사고 탱크에 저장되어 있는 화학물질의 물리적 상태, 잠재위험, 최대, 평균 및 일일 저장량을 검색하고, 공간정보를 검토하기 위해 '지도보기'버튼을 클릭히면 도 15에 도시한 바와 같이 사고 탱크의 아이콘(icon)에 초점이 맞추어진 지리정보 창이 활성화된다.Assuming that the leak is blocked after about 20 minutes, the risk facility information module shown in FIG. 13 is clicked to review basic information of the tank where the leak occurred. The window is activated, and the third item is clicked to retrieve detailed information of the accident tank. The physical state, potential risk, maximum, average and daily storage of chemicals stored in the accident tank as shown in FIG. If you click on the 'view map' button to search the space information and review the spatial information, the geographic information window focused on the icon of the accident tank as shown in FIG. 15 is activated.
이후, 도 13의 시나리오선정모듈을 클릭하면 도 16에 도시한 바와 같은 시나리오선정모듈이 활성화되며, 20분간 누출되었을 때 인간이 사망에 이를 수 있는 폭팔과압인 14.7psi와 빌딩 대부분이 완전히 파괴될 수 있는 정도의 폭발과압인 10.3psi가 미치는 거리를 산출하기 위해 선택시나리오모듈을 클릭한다.Subsequently, clicking on the scenario selection module of FIG. 13 activates the scenario selection module as shown in FIG. 16, and can completely destroy 14.7 psi, which is the explosive overpressure, which can lead to death when a person leaks for 20 minutes and most of the building. Click on the Selection Scenarios module to calculate the distance over which the explosive overpressure of 10.3 psi will occur.
예를 들어 사고 탱크의 저장량이 645ton, 저장압력은 700,000N/㎡, 저장온도 10.15℃ 및 누출지속시간 20분일 때 인간이 사망에 이를 수 있는 폭발과압인 14.7psi가 미치는 거리는 도 17에 도시한 바와 같이 40m로 산출되고, 빌딩 대부분이 파괴될 수 있는 폭발과압인 10.3psi가 미치는 거리가 50m로 산출되면 상기 각각의 미치는 거리가 도 18에 도시한 바와 같이 지리정보 창에 표현하게 된다.For example, when the storage capacity of the accident tank is 645 tons, the storage pressure is 700,000 N / m2, the storage temperature is 10.15 ° C., and the leak duration is 20 minutes, the distance of 14.7 psi, the explosion overpressure that can cause human death, is shown in FIG. 17. As calculated in 40m and the distance of 10.3psi, the explosion overpressure that can destroy most of the buildings, is calculated as 50m, the respective distances are expressed in the geographic information window as shown in FIG.
상기와 같은 동작 수행이 완료되면 10.3psi가 미치는 위험성 등고선 외부로 작업자를 대피시키고, 10.3psi,가 미치는 위험성 등고선 내부에 존재하는 위험물을 다른 저장 탱크 및 탱크로리로 소산시키며, 증기운폭발(VCE)이 발생하면 자체 소방대에 의해 진화하도록 하고, 모든 동작의 수행이 완료되면 '진압'버튼을 클릭하여 레벨 2를 종료한다.When the above operation is completed, evacuate the worker to the outside of the danger contour of 10.3 psi, dissipate the dangerous goods present inside the danger contour of 10.3 psi to other storage tanks and tank lorry, and the VCE When it occurs, it is to be extinguished by its own fire brigade, and when all the actions are completed, click on the 'suppress' button to exit level 2.
그러나, 상기 레벨 2 모듈에서 '차단실패' 버튼이 클릭되거나, 화재진압 실패'버튼이 클릭되면 각각 레벨 3의 시나리오로 비상조치를 수행하거나,증기폭발(BLEVE) 시나리오로 비상조치를 수행한다.However, when the 'block failure' button is clicked or the fire suppression failure button is clicked in the level 2 module, emergency measures are performed in the scenario of level 3, or emergency measures are performed in the BLEVE scenario.
즉, 레벨 3은 사고 탱크에서 누출이 일어났으나 차단조치가 이루어지지 않아 사고 탱크의 프로판 전량이 누출하게 되었고, 방폭설비의 결함으로 인하여 이 방폭설비가 점화원이 되어 증기운폭발(VCE)이 발생하였으면 그에 따라 비상대응조치를 수행하는 시나리오(Worst-Cast Scenario)를 수행하던지, 아니면 상기 증기운폭발(VCE)이 발생한 후에 화재진압이 제대로 이루어지지 않아 사고 탱크에 인접한 타 탱크에서 증기폭발(BLEVE)이 발생하면 그에 따라 비상대응조치를 수행하는 시나리오(BLEVE Scenario)를 수행하게 되는 2가지 시나리오로 분류한다.In other words, level 3 leaked from the accident tank, but the blocking action was not taken, so the whole amount of propane in the accident tank leaked, and the explosion-proof facility became an ignition source due to a defect in the explosion-proof facility, resulting in a VCE. If so, a scenario of emergency response is performed accordingly, or a fire explosion is not performed properly after the VCE occurs. If this occurs, it is categorized into two scenarios in which a scenario of performing emergency response actions (BLEVE Scenario) is performed accordingly.
먼저, 레벨 3의 초기화면이 활성화된 다음 시나리오선정모듈에서 도 19에 도시한 바와 같이 증기운폭발(VCE)이 발생하여 그에 따른 비상대응조치를 수행하는 시나리오(Worst-Cast Scenario)가 선택되는 경우에 사고 탱크에서 프로판 가스가 전량 누출되었을 때 사망에 이를 수 있는 폭발과압인 14.7psi와 빌딩 대부분이 붕괴될 수 있는 폭발과압인 10.3psi, 빌딩에 중대한 손상을 입힐 수 있는 정도의 폭발과압인 5.08psi가 미치는 거리를 최악의 경우를 고려한 시나리오(Worst-Cast Scenario)모듈을 이용하여 산출한다. 예를 들어 14.7psi, 10.3psi 및 5.08psi가 미치는 거리가 각각 202m, 252m,413m로 산출되었다면 도 20에 도시한 바와 같이 지리정보 창에 표현하게 되며, 이와 같은 동작 수행이 완료되면 10.3psi가 미치는 위험성 등고선 외부로 인근 업소 및 주민대표와의 비상연락체계를 이용하여 대피시키고, 5.08psi가 인근 주변의 LPG 저장 및 충전소 업체 두 곳에 영향을 미칠 수 있기 때문에 두 업체의 위험물 저장 탱크에 대하여 선박 또는 탱크로리를 통하여 소산시키고 비상사태 준비를 한다.First, when the initial screen of the level 3 is activated and then a scenario (Worst-Cast Scenario) is selected to perform the emergency response action according to the VCE occurs as shown in Figure 19 in the scenario selection module In the event of a full leak of propane gas from the tank, 14.7 psi, which can lead to death, 10.3 psi, which can cause most buildings to collapse, and 5.08 psi, which can cause significant damage to the building. The distance is calculated by using Worst-Cast Scenario module. For example, if the distance between 14.7 psi, 10.3 psi and 5.08 psi is calculated as 202 m, 252 m and 413 m, respectively, it is represented in the geographic information window as shown in FIG. 20. When the operation is completed, 10.3 psi is applied. Evacuate outside of the hazard contours using an emergency contact system with nearby businesses and resident representatives, and because the 5.08 psi can affect two LPG storage and filling station companies in the vicinity, the vessel or tank lorry for the dangerous goods storage tanks of the two companies. Dissipate through and prepare for emergencies.
상기에서 10.3psi 외부로 대피시키기 위해 대피시설을 검색하기 위해 도 21에 도시한 바와 같이 관공서수용시설모듈을 클릭하면 인천광역시 중구에 11개의 관공서 수용시설이 존재하는 것을 알 수 있으며, 이중 LPG 저장 및 충전소 경계에서 가장 가까운 관공서는 연안동이고, GIS에 의해 그 위치가 518m 떨어진 지점에 있으며, 상기 연안동을 클릭하면 더 자세한 속성정보인 수용장소, 수용인원, 전화번호 등을 검색할 수 있고, 연안동 수용시설의 공간정보를 검색하려면 관공서수용시설현황의 '지도보기'를 클릭하면 GIS를 통해 연안동 아이콘에 초점이 맞추어진 지리정보 창이 활성화된다.If you click on the government accommodation facility module as shown in Figure 21 to search for evacuation facilities to evacuate to outside 10.3psi above, it can be seen that there are eleven government office accommodation facilities in Jung-gu, Incheon. The nearest government office at the border of the charging station is the coastal east, and its location is 518m away by GIS. Clicking the coastal east allows you to search for more detailed property information such as accommodation location, capacity, telephone number, etc. To search the spatial information of the facility, click on 'Map View' in the status of the public facilities, and the GIS will activate the geographic information window focused on the coastal icon.
만약, 상기 레벨 3의 초기화면이 활성화된 다음 시나리오선정모듈에서 증기폭발(BLEVE)이 발생하여 그에 따른 비상대응조치를 수행하는 시나리오(BLEVE Scenario)가 선정되는 경우에 도 22에 도시한 바와 같이 1분 이내에 1% 사망, 10초 이내에 1도 화상에 이를 수 있는 방출열인 12.5㎾/㎡에 이를 수 있는 방출열이 미치는 거리를 산출하기 위해 증기폭발(BLEVE) 시나리오모듈을 클릭하며, 이에 따라 97.5㎾/㎡, 25㎾/㎡, 12.5㎾/㎡가 미치는 거리는 각각 582m, 706m, 980m로 산출되었다면 도 23에 도시한 바와 같이 지리정보 창에 표현하게 되며, 이와 같은 동작 수행이 완료되면 공정설비를 손상시킬 수 있는 방출열인 37.5㎾/㎡가 인근 주변의 LPG 저장 및 충전소 업체 두 곳에 영향을 미칠 수 있기 때문에 두 업체의 위험물 저장 탱크에 대하여 선박 또는 탱크로리를 통하여 소산시킨다.If, when the initial screen of the level 3 is activated and the scenario (BLEVE Scenario) for performing the emergency response according to the steam explosion (BLEVE) occurs in the scenario selection module 1 as shown in FIG. Click on the Explosion (BLEVE) scenario module to calculate the distance that the heat of emission can reach 12.5 mW / m2, which is 1% death in minutes and 1 degree burn in 10 seconds. If the distance of ㎾ / ㎡, 25 ㎾ / ㎡, 12.5 ㎾ / ㎡ is calculated as 582m, 706m, 980m, respectively, it is represented in the geographic information window as shown in Figure 23, the process is completed when the operation is completed The damaging release heat of 37.5 ㎾ / ㎡ can affect two LPG storage and filling station companies in the immediate vicinity, dissipating through the ship or tank lorry for the hazardous materials storage tanks of the two companies. Kinda.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 본발명 분야의 당업자는 본 발명 사상과 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 의해서만 제한된다.Although the invention has been particularly shown and described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that various modifications are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is limited only by the claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 지리정보시스템을 이용한 위험정보시스템 및 그의 제어방법은 정보관리의 전산화에 따른 인력 및 시간의 손실을 방지할 수 있어 위해 산업시설의 경쟁력을 증진시키고, 위험요소 및 피해 결과를 데이터베이스화함으로써, 선진 방재기술을 구현할 수 있으며, 국내 기술력의 인프라를 구축함으로써, 값비싼 외국산 소프트웨어를 구입해야 하는 경제적 부담을 줄일 수 있고, 또한 비상사태 발생 시 과학적인 피해예측 및 대응, 수습의 기반 구조를 미연에 구축하여 더 큰 사고피해를 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.As described above, the risk information system and its control method using the geographic information system of the present invention can prevent the loss of manpower and time due to computerization of information management to enhance the competitiveness of industrial facilities, risk factors and damage Databases of results can be used to implement advanced disaster prevention technologies, and by building infrastructure of domestic technology, the economic burden of purchasing expensive foreign software can be reduced, and scientific damage prediction, response, and probation in case of emergency It is effective to prevent further accident damages by establishing the infrastructure of the company in advance.
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