• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5060-5066
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• 2015

구형 LNG 탱크의 제작을 위해서는 탱크의 곡률 반경에 따라 별도의 공장 설비가 필요하며 제작 공간 및 시설 투자의 한계로 인해 조선소에서 다양한 크기의 완전 구형 LNG 탱크를 제작하는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이다. 이러한 한계를 극복하고 다양한 용량의 LNG 탱크 제작을 위해서는 기존 구형 탱크의 중앙부에 원통 형태의 확장부를 삽입하여 적재 용량을 키우는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 원통 확장부를 갖는 구형 탱크의 정적 설계하중 산출식을 개발하였다. 본 연구의 결과는 다음 단계에서 개발 예정인 동적 설계하중 산출식과 결합하여 최종적으로 원통 확장부를 갖는 구형 탱크의 간이 해석법을 개발하는데 이용된다. 간이 해석법이 개발되면 많은 시간과 노력이 소요되는 유한요소 해석을 대신하여 초기 견적 시에 정도 높은 물량 계산이 가능하게 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.262-267
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• 2017

LNG 운반선용 구형 탱크의 제작을 위해서는 탱크의 크기에 따라 별도의 공장 설비가 필요하며 시설 투자의 한계로 인해 현실적으로 조선소에서 다양한 크기의 완전 구형 LNG 탱크를 제작하는 것은 매우 어려운 일이다. 다양한 용량의 LNG 탱크 제작을 위해서는 기존 구형 탱크의 중앙부에 원통 형태의 확장부를 삽입하여 적재 용량을 키우는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 원통 확장부를 갖는 구형 LNG 탱크에 대하여 수평 가속도에 의한 동적 압력분포 산출식을 유도하였다. 본 논문에서 유도한 압력 분포 산출식을 이용함으로써 원통 확장부를 갖는 구형 탱크를 화물창 형식으로 하는 LNG 운반선의 구조설계 시 구조 안전성 평가를 위한 동적 설계하중을 간편하게 구하여 해석에 적용할 수 있다. 또한, 이미 개발되어 있는 원통 확장부를 갖는 구형 LNG 탱크의 정적 하중에 대한 설계하중 산출식과 결합함으로써 정적 및 동적하중을 모두 고려한 정도 높은 간이해석법의 개발이 가능하며, 이를 통해 초기 견적 시 많은 시간과 비용을 소요하는 유한요소 해석을 대신하여 짧은 시간에 정도 높은 물량 산출이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.83-92
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• 1993

본고에서는 type B 독립구형 MRV 방식 LNG탱크의 극저온에 대한 구조안전성 평가기법을 연구 하였다. 여기에는 다음과 같은 3가지의 검토과정이 포함된다. 1) 탱크판을 관통하는 균열의 진전과정에서 누설되는 LNG의 양을 추정하고, 이에 따른 선체구조의 안전성을 보장하기 위하여 2차방벽의 설치범위를 결정한다. 2) 구형 LNG탱크시스템에 대한 정상상태 열전달해석 모형을 이용하여 화물창 및 스커트에 대한 온도분포해석을 수행하였다. 3) (2)항의 해석결과 가장 급격한 온도변화를 보이는 탱크와 스커트시스템의 연결부에 대한 열응력의 분포를 해석하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.125-134
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• 2015

Spherical type LNG carrier has many advantages, but has a demerit it is more expensive than membrane type one. Therefore, when calculating the initial estimate of spherical type LNG carrier, high accuracy calculation of tank weight has to be carried out. In this study the simplified analysis method which is able to calculate stresses of all the tank zones is established and has special feature to deal with static and dynamic loading. In order to verify the established method, the design results obtained through the method in this study have been compared with those of existing ship obtained from finite element analysis. As a result, the usability of simplified analysis method has been confirmed.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권5호
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• pp.393-405
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• 2017

This paper deals with the buckling strength of the skirt structure in the spherical LNG carriers. The spherical cargo tank systems consist of spherical tank, skirt, tank cover, pump tower, etc. The skirt supports the spherical cargo tank and is connected with ship hull structure. It is designed to act as a thermal brake between the tank and the hull structure by reducing the thermal conduction from the tank to the supporting structure. It is built up of three parts, upper aluminum part, middle stainless steel part and lower carbon steel part. The 150K spherical LNG carrier was designed and carried out the strength verification under Classification Societies Rule. The design loads due to acceleration, thermal distribution, self-weight and cargo weight were estimated considering requirements of the Class Rule and numerical simulation analyses. Based on the obtained design loads and experienced project data, the initial structure scantling was carried out. To verify the structural integrity, theoretical and numerical analyses were carried out and strength was evaluated aspect of buckling capacity. The results by LR and DNV design code are shown and discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.74-82
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• 1993

본고에서는 type B 독립구형 방식 LNG 탱크의 피로균열 발생 및 진전에 대한 구조안전성 평가 기법을 연구하였다. 이는 다음과 같은 3단계의 검토과정으로 구성된다. 1) 탱크에 작용하는 파랑응력의 장기분포 평가 및 피로균열 발생수명해석 과정은 이미 제1보에서 상세히 다룬 바 있으며 2) 초기 결함이 탱크판을 관통할 수 없음을 표면균열 진전해석을 통하여 증명한다. 3) LBF(Leak Before Failure) 이론을 바탕으로 관통균열의 진전해석을 수행하여 급속 취성파괴에 대한 안전성을 검증한다.

• 대한조선학회지
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• 제33권6호
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• pp.25-30
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• 1996

• 대한조선학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.132-140
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• 1993

LNG선은 극저온의 위험한 화물을 안전하게 격납, 운송해야 하기 때문에 일반 선박에 비해서 고도의 구조설계/해석 기술이 요구된다. 따라서 본고에서는 독립형 LNG탱크의 총체적인 구조안전성 평가과정을 다루었으며 구체적으로 다음과 같은 연구내용들을 포함한다. 1) 파랑하중의 직접계산, 선체 및 탱크의 응력해석 그리고 통계해석과정을 포함하는 파랑 응력의 장기분포해석. 2) S-N approach에 의한 피로강도 평가. 3) 피로균열 전파해석 및 LBF개념에 의한 구조안전성 평가. 본 제1보에서는 (1)(2)항에 중점을 두어 시설계 LNG선에 대한 예제계산을 수행하였으며 나머지 부분은 이어지는 제2보에서 상세히 다루어질 예정이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권11호
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• pp.1190-1198
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• 2012

A hot forming of large thick Al plate using a grid-type hybrid die is a process to make a shell plate for the production of a spherical LNG tank. This process is characterized by using a grid-typed die with an additional air cooling system for reducing the cooling time of the heated plate after hot forming. The process consists of the plate's feeding, heating, forming and cooling in detail and each of them is continuously performed along the rail. This paper was designed to propose the analytical and experimental methods for determining the convection and interfacial heat transfer coefficients required in hot forming analysis of Al plate. These values in the analysis are to reproduce numerically the cooling performance of grid-typed die and cooling device. Interfacial heat transfer was obtained from the heat transfer experiments for different pressures and inverse analysis method. To verify the efficiency of the coefficient values obtained from above methods, FE analysis and experiment of the hot spherical-forming process were conducted for a small-scaled model. The convection coefficient was also calculated from flow analysis of air released by cooling device within grid-typed die using ANSYS-CFX.