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지중 저장 이산화탄소의 누출 위험도 평가를 위한 결함수 분석
Fault Tree Analysis for Risk Assessment of CO2 Leakage from Geologic Storage

이상일    (동국대학교 사회환경시스템공학과   ); 이상기    (동국대학교 사회환경시스템공학과   ); 황진환    (동국대학교 사회환경시스템공학과  );
  • 초록

    CCS (Carbon Capture and Storage) is considered as the most promising interim solution to deal with the greenhouse gas such as $CO_2$ responsible for global warming. Even though carefully chosen geologic formations are known to contain stored gas for a long time period, there are potential risks of leakage. Up to now, applicable risk assessment procedures for the leakage of $CO_2$ are not available. This study presents a basis for risk analysis applicable to a complex geologic storage system. It starts with the classification of potential leakage pathways. Receptors and the leakage effect on them are identified and quantified. Then, a fault tree is constructed, which yields the minimum cut set (i.e., the most vulnerable leakage pathway) and quantifies the probability of the leakage risk through the cut set. The methodology will provide a tool for risk assessment in a CCS project. The outcomes of the assessment will not only ensure the safety of the CCS system but also offer a reliable and efficient monitoring plan.


  • 주제어

    CCS (Carbon Capture and Storage) .   $CO_2$ .   Leakage .   Risk assessment .   FTA (Fault tree analysis).  

  • 참고문헌 (14)

    1. 이광원, 이필호, 임현교, 이용희, 강성기, 강인호, 박익철, 윤석범, 2002, FTA기법을 통한 가전 제품의 안전성 평가, 한국산업안전학회'02년 춘계 학술논문발표회 논문집, 381-386 
    2. Dokas, I. M., Karras, D. A. and Panagiotakopoulos, D. C., 2009, Fault tree analysis and fuzzy expert systems: early warning and emergency response of landfill operations, Environmental Modelling & Software, 24(1), 8-25 
    3. Durga Rao, K., Gopika, V., Sanyasi Rao, V. V. S., Kushwaha, H. S., Verma, A. K. and Srividya, A., 2009, Dynamic fault tree analysis using Monte Carlo simulation in probabilistic safety assessment, Reliability Engineering and system safety, 94(4), 872-883 
    4. 최규식, 1999a, 최소 컷셋법에 의한 화력발전소 기동전원의 신뢰도 예측에 관한 연구, 전기학회논문지, 48(4), 358-364 
    5. DEFRA., 2004, Literature review: environmental impacts of a gradual or catastrophic releas of $CO_2$ into the marine environment following carbon dioxide capture and storage, UK 
    6. 구본희, 차준민, 김형철, 2008, FTA를 이용한 전기 철도 전차선의 신뢰도 분석, 전기학회논문지, 57(11), 1905-1909     
    7. 최규식, 1999b, FTA 기법에 의한 원전기동전원의 이용율 예측에 관한 연구, 전기학회논문지, 48(5), 517-523 
    8. IPCC, 2005, IPCC special report on carbon dioxide capture and storage, Cambridge University Press, New York 
    9. 윤용기, 정락교, 김용규, 2008, FTA(Fault Tree Analysis)를 이용한 철도신호설비 안전 기준대상 선정에 관한 연구, 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집, 671-675 
    10. Dubois, D. and Prade, H., 1980, Fuzzy sets and systems; theory and applications, Academic Press, New York 
    11. Lapp, S. A. and Powers, G. J., 1977, Computer-aided synthesis of fault-trees, IEEE Trans. Reliability, R(26), 2-13 
    12. Volkanovski, A., Cepin, M. and Mavko, B., 2009, Application of the fault tree analysis for assessment of power system reliability, Reliability Engineering and System Safety, 94(6), 1116-1127 
    13. West, J. M., Pearce, J., Bentham, M., and Maul, P., 2005, Issue Profile: Environmental issues and the geological storage of $CO_2$, European Environment, I(5), 250-259 
    14. Ahn, K. I. and Jo, Y. G., 2009, Treatment of complementary events in constructing the linked level 1 and level 2 fault trees, Nuclear Engineering and Design, 239(4), 769-780 

 저자의 다른 논문

  • 이상일 (24)

    1. 1995 "지하수 오염정화 : 절차와 기술" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 28 (4): 45~49    
    2. 1995 "상수도 관리를 위한 지리정보시스템(GIS)" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 28 (5): 112~113    
    3. 1996 "상수고도정수처리의 효율적 이용을 위한 경제성 검토" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 29 (1): 191~202    
    4. 1996 "하천 및 호소수 수질관리를 위한 자동측정망의 설계" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 29 (2): 167~178    
    5. 1996 "대학의 수공학 교과과정 및 교육내용(안)" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 29 (5): 85~88    
    6. 1996 "지하수 폐공의 효율적 관리 방안" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 29 (6): 37~41    
    7. 1997 "스팀주입에 의한 토양내 NAPL 제거 실험" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 30 (5): 459~465    
    8. 1998 "토양 및 지하수에서의 NAPL 제거를 위한 스팀주입 수치해석" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 31 (6): 667~674    
    9. 1998 "지하수 수질관측망 설계방법론의 적용성 검토" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 31 (6): 685~694    
    10. 1999 "정수계획법을 이용한 지하수 수질관측망의 설계" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 32 (5): 557~564    
  • 황진환 (3)

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