• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.342-347
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• 2015

플로팅 엘엔지선박은 해상에서 LNG 생산 및 천연 가스 공급을 담당하는 새로운 개념으로 부유식 생산설비는 과도한 투자 비용으로 인해 개발 지연중인 한계 가스전에 활력을 주고 있으며, 부유식 공급설비는 육상 LNG 인수기지 인프라가 미비한 지역에 에너지를 경제적이며 효과적으로 공급할 수 있다는 장점을 제공하고 있다. LNG 화물창은 플로팅 엘엔지선박에서 생산 또는 적재된 LNG를 보관하는 주요기능 중 하나이다. 본 연구를 통해 기존 화물창 시스템들의 장점을 결합한 복합 화물창 시스템을 화물창 시스템의 설계 개선방안으로 제안하였고 플로팅 엘엔지선박에의 적용 타당성에 대한 연구를 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권3호
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• pp.220-230
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• 2014

Typical technical issues associated with Floating LNG (FLNG: FSRU and LNG FPSO) design are categorized in terms of global performance evaluation. Although many proven technologies developed through LNG carrier and oil FPSO projects are available for FLNG design, we are still faced with several technical challenges to clear for successful FLNG projects. In this paper, some of the challenges encountered during development of the floating LNG facility (i.e. LNG FPSO and FSRU) will be reviewed together with their investigated solution. At the same time, research of design improvement including new LNG-related technologies such as combined containment system will be presented to overcome the unrevealed challenges for the FLNG development.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.246-252
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• 2023

멤브레인 형 LNG 화물창시스템(Cargo containment system, CCS) 내 유리섬유 강화 복합재료 기반 2차 방벽 설치 시 본딩 자동화 머신(automatic bonding machine, ABM) 활용한 prolonged 구조임과 동시에 양단 접착 고정 사이 비 접착(non-bonding, N-B) 영역의 복합재에서 극저온 열 수축 기인한 상당한 열 응력이 발생하기 때문에 이를 고려한 구조 안전성평가 관점에서 수행된 연구가 있으나 실제로 무한히 긴 길이 고려한 기계적 물성 평가를 수행한 연구는 찾아볼 수가 없었다. 해당 복합재는 파단강도 분산이 큰 세라믹 재료 취성 파괴임을 고려하여 2-파라미터 Weibull 통계분석을 통해 실제 길이 대상 신뢰도 있는 기계적 물성치 값을 표준화 하였으며 LNG 운반 환경을 고려한 극저온 환경까지의 특정 온도별 단축 인장실험을 수행하였다. 실험결과, -70℃에서 기계적 강도가 -20℃에 비해 약 1.5배 급증하고 초기 권축 섬유 신장의 비선형 거동이 억제되었다. 또한, 극저온 환경까지 온도가 낮아질수록 기계적 강도는 계속해서 증가하였으나 반대로 연신은 줄어드는 저온 취성의 현상이 확인되었다. 본 연구에서 제시하는 기계적 물성치 데이터는 멤브레인 형 LNG 화물창 구조 안전성 평가 시 신뢰도 높은 해석 지원 물성치 확보 측면에서 유용하게 적용되어지리라 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.527-530
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• 2011

전 세계적인 LNG 수요 증가에 따라 LNG 운반선의 대형화 및 극한 환경의 항로 선택이 불가피해지고 있다. 이러한 상황에서 LNG의 슬로싱 현상에 따른 화물창의 구조적 안정성 여부가 큰 이슈거리로 떠오르고 있다. 슬로싱 현상에 의한 구조 안전성을 평가하는 가장 이상적인 방법은 유체 영역과 탱크의 복합적인 상호 작용을 완벽하게 구현하는 것이다. 하지만 과도한 계산 시간과 결과의 정확성이 확보되지 못한 상황에서 LNG 운반선 화물창의 안전성 평가에 적용하기에는 문제가 있다. 많은 연구 단체에서는 불규칙적인 슬로싱 압력 신호를 삼각파 등의 형태로 이상화하여 구조해석에 적용하고 있지만 이 또한 유체의 압축성 및 비선형성을 고려하는데 한계를 드러내고 있다. 본 연구에서는 슬로싱 하중을 받는 구조의 안전성을 평가함에 있어 쌍방향(2-way) FSI(Fluid-Structure Interaction)의 과도한 해석 시간 및 수렴의 어려움을 보안하고 유체의 비선형성을 고려할 수 있는 단 방향(1-way) FSI 기법을 이용하는 절차를 제안하고자 한다.

• 대한조선학회지
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• 제31권3호
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• pp.33-35
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• 1994

본 고에서는 선체국부팬널의 대종을 이루고있는 판요소, 보강판, 복판팬널 및 복합재료적층판의 진동특성을 구하는 근사방법으로서 주로 Rayleigh-Ritz방법을 적용한 연구결과들을 정리하였다. 이를 통해 향후 추가로 연구가 이루어져야 할 내용을 다음과 같이 도출하였다 1) 팬널주위의 경제조건으로서 탄성구속을 고려 할 수 있도록 정식화는 이루어져 있으나 실제 선체 팬널의 탄성구속도를 구하는 방법이 정립되어 잇지 못하기 때문에 해석결과의 정도 문제가 발생한다. 따라서 해석정도의 향상을 위해 실제 선체팬널의 탄성구속도에 대한 연구가 수행되 어야 하며, 이와 같은 연구는 조선소에서 이루어지는 것이 타당한 것으로 사료된다. 2) Mindlin 판, 복합판널, 복합재료적층판에 대한 정식화에서 경제조건이 회전방향탄성고속만 고려되고 힁방향 변위는 고정되어 자유와 단순지지 사이의 경제조건은 고려될 수 없으므오 이 에대한 보완 연구가 이루어져야 한다. 3) 본 고에서는 접수효과에 대한 연구결과의 소개는 없었으나, 이에대한 현재까지의 연구는 주로 평판에 대해 이루어졌다. 화물창내 국부판널 또는 이중저의 진동해석을 정도 노ㅍ게 수행하기 위해서는 보강판 및 복판팬널의 접수효과에 대한 연구가 적극적으로 이루어져야 한다.

• Composites Research
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• 제32권2호
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• pp.90-95
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• 2019

LNG 운반선의 슬로싱 충격하중은 LNG 화물창 내 단열시스템의 파손을 야기하는 주원인이다. 단열시스템의 파손은 LNG 화물창 내 극저온을 유지시키는 데 치명적으로 작용하게 된다. 극저온을 유지하기 위해서는 단열재료의 성능 강화가 가장 전형적인 방법이다. 일반적으로 LNG 화물창 내의 단열재료는 폴리우레탄 폼과 플라이우드, 이 두 재료를 접합시키기 위한 접착제가 사용된다. 본 연구에서는 단열시스템에 채용되는 단열재료를 강화하기 위한 일환으로 글라스 버블/에폭시 복합수지를 제작하여 충격 하중이 작용할 때 재료의 흡수에너지를 향상시켰다. 실험 시나리오는 글라스버블의 첨가량, 온도의 영향성을 분석하기 위한 상온 및 극저온 환경을 고려하여 자유낙하 실험을 수행하였다. 실험 결과는 글라스 버블 첨가량이 20 wt.%에 도달할 경우 극저온 흡수에너지가 최대의 성능이 나타나는 것을 확인하였다. 반면에 상온 흡수에너지는 첨가량 0 wt.%에서 최대 성능을 보였다. 글라스버블/에폭시 수지의 혼합성능의 경우 첨가량이 20 wt.%가 되면 교반성능 저하로 인하여 응집현상이 발생하여, 접착성능이 떨어질 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.39-45
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• 2011

접착제에 의한 접합은 일반적으로 구조물의 접합에 널리 사용되고 있다. 폴리우레탄 접착제와 에폭시 접착제는 현재 극저온에서 운항되고 있는 LNG 선박의 화물창에 적용되고 있다. 본 연구에서는 화물창용 소재인 트리플엑스와 폴리우레탄 및 에폭시 접착제와의 상온과 극저온에서의 접착강도를 평가하였다. 연구결과 모든 접착시스템에서 극저온에서 박리강도의 감소가 있었으며 그 원인은 접착제마다 다르게 검토되었다. 결과적으로는 폴리우레탄 접착제와 트리플엑스가 극저온에서의 강도 값이 에폭시에 비해 우수하였으며 LNG 선과 같은 극저온 환경에 접합한 것으로 평가되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.801-804
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• 2002

Electrochemical capacitors are becoming attractive energy storage systems particularly for applications involving high power requirements such as hybrid systems consisting of batteries and electrochemical capacitors for electric vehicle propulsion. Both of amorphous cobalt oxide and manganese dioxide were prepared by sol-gel process reported in our previous work. Nanostructured supramolecular oligomer of 1,5-diaminoanthraquinone(DAAQ) coated metal oxides were successfully prepared by electrochemical oxidation from an acidic non-aqueous medium. We established process parameters of the technique for the formation of nano-structured materials. Furthermore, improved the capacitive properties of the nano structured metal oxide electrodes using controlled solution chemistry. $CoO_2$ and $MnO_2$-based composite electrode showed relatively good electrochemical behaviors in acidic electrolyte system with respect to specific capacity and scan rate dependency.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.625-633
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• 2014

본 논문에서는 액화천연가스 운송을 위해 사용되는 맴브레인형 Mark III 화물창 시스템의 주요 구조물인, 방열 판 구조물의 파손 강도 평가를 수행한 내용을 다루고 있다. Mark III 방열 판 구조물을 복합적층 구조물로 고려하였으며 상용화된 범용 유한요소 프로그램인 MSC사의 PATRAN과 MARC를 사용하여 Mark III 방열 판 구조물의 유한요소 모델을 개발하였다. 특히, 액화천연가스 화물의 특성으로 인해 Mark III 방열 판 구조물이 접하는 상온에서 극저온에 이르는 광범위한 온도 분포에 따른 재료 물성치 변화를 유한요소 모델에 포함하였다. 이 유한요소 모델을 기반으로 파손 강도 평가 절차가 확립되었으며, 이 때 Mark III 방열 판 구조물의 파손 발생 여부를 판단하기 위해 Hashin, Hill, Hoffman, maximum stress, 그리고 Tsai-Wu와 같은 이방성 파손 기준들을 사용하였다. Mark III 방열 판 구조물의 전반적인 구조적 거동을 이해하였으며 이후 초기 파손 영역에서 강도 평가를 수행하여 파손이 발생되었을 때의 위치와 하중 등을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.114-121
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• 2014

Liquefied natural gas(LNG) cargo containment system(CCS) has the primary function of ensuring both adequate structural safety with respect to sloshing load which is defined as a violent behaviour of the liquid contents in CCS due to external forced motions and thermal insulation keeping natural gas below its boiling point. Among different LNG CCS types such as independent B-type and membrane ones, Mark III CCS is considered in this paper to perform its strength assessment. Mark III CCS plate is designed and constructed by stacking various non-metallic engineering materials such as plywood, triplex, reinforced PU foam that are supported by series of mastic upon inner steel hull structure. From the viewpoint of structural analysis, this plated structure is treated as a laminated composite structure showing complex structural behaviour under external load. Advanced finite element models of Mark III CCS plate is generated and used in conjunction with ultimate strength based failure criteria from laminated composite mechanics for the strength assessment. The strength assessment is performed within the initial failure state of Mark III CCS plate. Results provide failure details such as failure locations and loads. Finally obtained results are reviewed using the loads from acceptance criteria suggested by classification.