• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.420-428
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• 1995

현재 사용하고 있는 액화천연가스 기화기는 관내부로 -162$^{\circ}C$의 액화가스가 흐르고, 관외부로 발전소 증기응축기 출구에서 배출된 20~3$0^{\circ}C$의 해수를 흐르도록 하여, 두 유체사이의 온도차로 기화시키는 간접접촉방식 열교환기가 사용되고 있다. 그러나 간접접촉방식 열교환기는 두 유체사이의 큰 온도차로 인한 금속재료의 피로현상과 해수의 염분에 의한 재질의 부식 및 미생물 부착 등의 원인으로 열전달효율이 저하되고 있다. 따라서 본 연구는 관을 중간매체로 하는 간접접촉식 열교환기대신 액화천연가스와 기화용수인 물을 직접접촉시키는 방법으로 이용하여, 위와 같은 문제점들을 근본적으로 해결하려 한다. 본 실험에서는 기화기내의 수위 500 mm와 물의 유량 10 l/min을 일정하게 고정시키고, 액화천연가스의 유량 0.12 ㅣ/min, 0.36 l/min, 0.6 l/min, 기화기내의 압력을 100 kPa, 300 kPa, 500kPa로 변화시키면서 기화기내의 기포, 온도분포, 급팽창현상, 동결현상 및 기화후 수분함유량등의 비등특성을 규명하였다. 실험결과 기화기내의 압력이 증가할수록 기포는 작고 균일한 분포를 이루고, 폭발적인 급팽창현상은 일어나지 않았다. 또한 동결현상은 액화천연가스의 기화를 방지하지 못하였으며, 기화된 천연가스내의 수분함유량 몰%는 압력과 유량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보이고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.157-157
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• 2010

우리나라는 기후변화협약에 대응하기 위한 교토의정서를 비준한 국가로서, 아직 온실가스의 의무감축 대상 국가는 아니다. 그러나 2012년부터 시작될 교토의정서 2차 공약기간 중에 브라질, 중국 및 인도와 같이 2차 의무감축대상이 가장 유력시 되는 국가로 지목되고 있으므로, 이러한 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 기술적, 사회적, 정책적 방안이 신속히 마련될 필요가 있다. CCS(carbon capture & storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, 대료적인 $CO_2$ 발생대상인 석탄화력발전소로 부터 $CO_2$ 회수방안, 회수, 처리관련 연구를 포함하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료(천연가스, 석탄, 석유)의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 특히 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있다. 천연가스가 생산되는 LNG기지에서 LNG를 기화시키기 위하여 해수식 기화기(ORV : Open Rack Vaporizer와 수중연소식 기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 사용하고 있으며, 특히 SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 이때 연소시 $CO_2$를 상당량 발생시킨다. 본 논문에서는 SMV에서 순산소 연소방식을 적용하여 연료인 천연가스를 연소시키고, 이때 발생되는 $CO_2$와 수분이 주 성분인 배가스를 연소기에 재순환시켜, 연소실내 고온문제를 해결하며, 최종적으로 배가스중 $CO_2$는 $-162^{\circ}C$의 LNG 냉열을 이용하여 고순도의 액체 $CO_2$로 액화시키므로서 $CO_2$의 회수, 처리문제를 해결하는 방식을 소개하고자 한다. 이러한 방식은 천연가스에서 발생되는 $CO_2$ 회수를 LNG 냉열을 활용하므로서 폐열을 활용하는 에너지 효율적인 문제와 사용가능한 고순도 $CO_2$로 회수하므로서 환경적인 문제를 처리하는 기술이라 할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.1
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• pp.22-28
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• 2013

The heat transfer characteristics of LNG(Liquefied Natural Gas) vaporizer on the ship was performed by numerical simulation to get the optimum NG(Natural Gas) generating condition. The glycol-water was used for heating in LNG vaporizer, and the cooling water of main engine was used as heating souse for glycol-water. This cooling water temperature increases again after recirculating from the main engine, and then it can be used to heat the glycol-water. The numerical analysis results has good agreement with the experimental results by liquid nitrogen for validation. So CFD technique was used to simulate the heat transfer characteristics of LNG vaporizer on the ship. The numerical results show that the operation condition of LNG vaporizer shows NG temperature of $6^{\circ}C$ in the outlet of LNG vaporizer, and the mass flow rates of LNG and glycol-water were showed 0.111 kg/s and 1.805 kg/s, respectively.

• Journal of Power System Engineering
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• v.11 no.2
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• pp.12-19
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• 2007

현재, 육지에서 필요한 천연 가스 (NG)의 얻기 위한 방법으로 공기 가열식 기화기의 사용이 증가하고 있다. 특히, 파이프라인에 의해 도달될 수 없는 거리가 멀리 떨어진 소외된 지역까지 보낼 수 있기 때문에 소형 위성기지의 역할은 대단히 중요하다고 할 수 있다. 소형 위성기지의 LNG는 인수기지에서 탱크로리를 이용하여 배달되고 그 후에 위성기지에서 기화과정을 통하여 각 수요처로 보내어진다. 공기 가열식 기화기는 LNG 인수기지 외의 소형 위성기지 단위에서 최근 많이 개발되고 사용되고 있는 기화기의 종류 중 하나라고 할 수 있다1). 효율적인 공기 가열식 기화기를 개발하기 위하여, 핀이 없는 경우와 핀이 8개이고 핀의 길이가 55 mm인 공기 가열식 기화기를 사용하여 실험을 진행하였고 그리고 나서 두 가지 유형의 기화기를 비교하였다. 실험조건은 기화기의 길이 변화와 여러 가지 주위 조건(온도, 습도, 풍속)을 변화하였다. 실험에 적용된 주위 온도는 각 계절별 온도와 동일한 온도를 적용하였다. 본 실험에서 나타내고자 한 공기가열식 기화기의 주요 특성은 각 계절별 조건에 따른 입구 측과 출구 측의 온도차를 비교하는 것이다. 액화천연가스(LNG)를 가지고 실험을 하는 것은 위험성이 있어 특성이 비슷하면서 안전한 $LN_2$를 사용하여 실험을 진행하여 핀을 가지는 기화기가 핀이 없는 기화기보다는 좋다는 결과를 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.9
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• pp.780-785
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• 2016

Heavy oil used as ship propulsion has a serious issue regarding exhaust emission of global warming. Recently, among large-scale merchant ships are using LNG as green ships so called ech-ships. In this study, an vaporizer and pipes under cryogenic and high pressure load were considered to evaluate structural integrity according to codes. Structural analysis of the vaporizer and pipes was performed using the commercial code, ANSYS. Integrity evaluation of the vaporizer based on von Mises stress was performed in accordance with allowable stress specified in ASME Boiler & Pressure Vesssel Section VIII Division 2. To assess structural integrity of the pipes, stress components were combined and compared with ASME B31.3. The calculated stresses for all load cases are lower than allowable stresses, therefore the structural integrity of equipments are verified.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2001.11a
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• pp.281-286
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• 2001

우리나라는 석유가 나지 않는 비산유국으로서 거의 모든 에너지 자원을 막대한 외화를 지급하여 수입하고 있는 실정이다. 이렇게 수입되는 에너지원중에서 대기 오염 등의 환경문제가 대두되면서 액화 천연가스가 청정에너지로 두각을 나타내게 되었으며, 국내에서는 도시가스로 보급되어 수요가 점차적으로 계속 증가하고 있는 추세이다 기체상태로 기화된 천연가스는 일반 가정이나 산업체에 관로(pipe line)를 통하여 공급되는데, 이들 가스배관은 대부분 지하에 일정한 깊이로 매몰되어 설치된다.(중략)

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2003.10a
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• pp.107-113
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• 2003

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.5 no.3 s.15
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• pp.45-50
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• 2001

Open rack vaporizer (ORV) has been used in liquefied natural gas (LNG) receiving terminal in order to vaporize LNG into natural gas (NG) by heat exchange with seawater The U-type ORV which had been operated with seawater for 14 years is one of the important utilities of the gas production and the weld part of tube connected with header_ pipe had experienced many corrosion problems. To elucidate the cause of corrosion at weld part of vaporizer tube, corrosion potentials were compared by parts. This study concerns on the measurement of corrosion pit depth using non-destructive method and the evaluation of stress distribution in an aspect of safety with finite element analysis. In order to confirm the reliability of galvanic corrosion between weld parts and base metal, the measurement of corrosion potential by parts was conducted for 20 minutes in 3.5$\%$(wt.) NaCl solution. Many non-destructive methods were tried to measure the remaining thickness of vaporizer tube at fields. For general corrosion, tangential radiography test was confirmed as an effective method. In case of a fine corrosion pit, the shape of corrosion pit was reproduced using surface replication method. From collected data, stress distributions were quantitatively evaluated with 2-dimensional finite element method and the diagnostic evaluation on internal pressure of the U-type vaporizer could be made.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2000.09a
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• pp.72-77
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• 2000

• Journal of Power System Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.99-105
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• 2005

LNG Vaporizers must be smaller, more efficient, and easier to operate and maintain. Recently, the vaporizers with greatly enhanced performance as compared to conventional type, have been developed to fulfill these requirements. The vaporizing characteristic of LNG vaporizer with air as heat source has fixed ice. These characteristic has efficient down and total plant cost and installing space can be increase. On that reasons must be optimize through tube and pipes analysis and experiments with enhanced type in this study. In this study performance to the workong characteristics for air heating type vaporizer for super low temperature liquefied gas.