• 해양환경안전학회지
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• 제15권3호
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• pp.269-274
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• 2009

LNGC(Liquefied Natural Gas Carrier)의 역사는 1959년 $5,000m^3$ 급 LNG선 "Methane Pioneer"호를 시작으로 1969년에는 $71,500m^3$ 급, 1973년에는 Moss Type의 최초 LNG운반선 "Norman Lady($87,600m^3$)호, 1980년대 $125,000m^3$ 급을 시작으로 1990년대를 거처 $135,000m^3$ 급, 2007년 $210,000m^3$급 그리고 2008년에는 $266,000m^3$ 급의 초대형 액화천연가스 운반선이 출현하였다. 또한 2006년 11월에는 기존 내 외연 기관이 아닌 발전기 기동으로 Propeller를 움직이는 DFDE(Duel Fuel Diesel Electric)엔진, 육상의 Storage Tank를 생략한 기화설비를 갖춘 LNG-RV(Re-gasification Vessel)와 주 기관은 Slow Diesel을 택하고, 운항 중 발생하는 BOG(Boil Off Gas)를 재액화시키는 설비를 갖춘 DRL(Diesel Re-Liquefaction)선박 및 해상 LNG 생산 저장시설인 LNG-FPSO(Floating Production and Storage Offshore), 그리 고 해상 LNG 인수기지 역할을 하는 LNG-FSRU(Floating Store and Re-gasification Unit) 등이 개발되었다. 이 논문에서는 LNG Project, 전 세계 에너지 시장과 LNGC의 발전 추세에 대하여 다루었다.

• 한국가스학회지
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• 제8권2호
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• pp.48-53
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• 2004

한국가스공사는 천연가스를 외국으로부터 수입하여 전국의 도시가스회사에 공급하는 일을 하고 있다. 이 때 수입하는 천연가스는 영하 162도의 액화된 상태로 LNG 운반선을 이용하여 운반한다. 한국가스공사에는 평택, 인천, 통영에 액화된 천연가스를 하역, 저장하고 액화천연가스를 기화시키기 위한 설비들이 있고, 이를 통상 생산기지라 명명한다. 생산기지에서는 여러 가지 다양한 설비들이 있는 데, 이 중에서, 2차 펌프는 액화천연가스를 압력이 $10 kgf/cm^2$ 에서 $70 kgf/cm^2$ 로 승압 시키는 부분을 담당한다. 이 펌프는 한 개의 지하 PIT내에 두 개의 펌프가 설치되어 있고, 이로 인해 한 펌프가 옆에 있는 펌프에 영향을 주는 것으로 의심되고 있다 또한 펌프 지지대 구조물과의 공진여부를 판단하기 위하여, 진동 분석을 실시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.337-344
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• 2017

환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.

• 대한조선학회지
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• 제41권2호
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• pp.94-99
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• 2004

전 세계적으로 천연가스의 수요가 급격하게 증가함에 따라 천연가스의 생산 및 공급이 활발하게 이루어지고 있고, 향후 10년 간 천연가스의 사용량이 현재의 2배 이상이 될 것이라는 추측도 나오고 있다. 이에 따라 천연가스 생산지에서는 천연가스 액화 플랜트(Liquefaction Plant)와 저장 탱크(LNG Storage Tank), 수입하는 곳에서는 재기화 플랜트(Regasification Plant)와 저장 탱크, 그리고 LNG를 운송할 LNG 운반선의 신조프로젝트가 활발하게 진행되고 있다. 미국의 경우 911테러와 NIMBY 사고의 확대로 인하여 LNG 수입기지의 육상건설을 주민들의 반대하자 해상에 건조하려는 경향을 보이고 있으며, 이에 따라 여러 가지 형태의 LNG Offshore 터미널이 설계되고 있다. 향후 LNG의 급격한 수입이 예상되는 나라로는 미국, 중국, 인도 등이 있으며 수출국으로는 카타르가 급격하게 부상하고 있다. (중략)

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1218-1224
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• 2017

액화천연가스운반선(LNGC) 건조 시 증가하는 리스크로 인해 시스템 통합 및 안전 운용에 다양한 시나리오의 사전 시뮬레이션이 필요하다. 특히, LNGC에서 전력관리시스템은 중요한 장비이고, 전력 제어 시스템과의 오류없는 통합이 이루어져야 기대하는 성능 및 안전성이 보장된다. 본 논문에서는 LNGC에서 발생하는 오류를 개선하기 위해 Software-In-the-Loop(SIL) 기반의 PMS 테스트용 전력 발생원과 소모원에 대한 시뮬레이션 모델을 구현하였다. PMS 제어 및 검증을 위해 MATLAB/Simulink를 활용하여 수치적 물리 시뮬레이션 모델링을 수행하였고, 시뮬레이션 모델을 검증하기 위하여 시운전 시나리오를 대상으로 부하 분배 테스트를 하였다. PMS SIL 시뮬레이션은 고부가가치 선박 및 해양플랜트의 시운전, 설치, 유지보수 시장 진출에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.372-379
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• 2018

High-pressure gas injection engines (HPGI) took center stage in LNG carrier propulsion systems after their advent. The HPGI engine system can be easily modified to include a re-liquefaction system by adding several devices, which can significantly increase the economic feasibility of the total system. This paper suggests the optimal operating conditions and capacity for a re-liquefaction system for an LNG carrier, which can minimize increases in the total annualized cost. The installation of a re-liquefaction system can save 0.23 million USD per year when the cost of LNG is 5 USD/Mscf. A sensitivity analysis with different LNG costs showed that the re-liquefaction system is profitable when the LNG cost is higher than 3.5 USD/Mscf.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.78-85
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• 2014

일반상선 중 액화천연가스(LNG) 재기화 선박은 기존의 LNG 운반선에 액화된 LNG를 다시 기화할 수 있는 추가설비를 갖춘 선박이다. 이 선박은 해상에서 천연가스를 해저 터미널을 통해 이송하는 수중 터렛 시스템을 보유한다. 하역작업을 완료한 선박이 운항 시에는 수중 터렛이 없음으로 인해 선수부 바닥이 열려 있는 개구부 즉, 오프닝 상태가 발생한다. 본 연구의 주 목적은 오프닝 상태로 운항 시 발생되는 속도손실을 CFD를 이용한 유동해석과 예인수조에서의 모형시험을 통하여 정확하게 파악하였다. 모형시험에서는 나선 상태와 오프닝 상태에서 저항 및 자항성능을 평가하였다. 실험에서는 터프트 법에 의한 유선조사시험을 이용하여 오프닝 내부유동의 변화를 정량적 또는 정성적으로 보다 더 상세한 조사를 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.345-358
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• 2021

본 연구에서는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas) 재기화 과정에서 버려지는 냉열을 회수하는 방법으로 액화 공기를 생산하는 공정을 개발하였다. 액화 공기는 LNG 수출국으로 운송하여 천연가스 액화를 위한 냉매를 부분적으로 대체하는 용도로 활용될 수 있다. 이를 위하여, 액화 공기는 LNG 운반선에 저장 가능한 압력을 만족하여야 한다. 따라서, 가장 널리 사용되는 멤브레인 탱크로 액화 공기를 운송하기 위해 약 1.3 bar에서 공기가 액체 상태로 존재할 수 있도록 설계하였다. 제안한 공정에서, 공기는 LNG와의 열교환 이후 추가적인 질소 냉매 사이클과의 열교환을 통해 과냉된다. LNG 운반선의 최대 용량만큼 액화 공기를 생산할 때 운송비용 측면에서 가장 경제적일 수 있으며, 천연가스 액화공정에서 활용할 수 있는 냉열이 많아지게 된다. 이를 비교하기 위하여, 동일한 1 kg/s의 LNG 공급 조건 하에서 기존 공정을 이용한 Base case와 제안공정 내 유입 공기 유량을 각각 0.50 kg/s, 0.75 kg/s, 1.00 kg/s으로 하는 Case1, Case2, Case3를 구성하고 열역학적 및 경제적 측면에서 분석하였다. 액화 공기 생산량이 많을수록 1kg의 생산량 당 더 많은 에너지가 요구되는 경향을 보였으며 Case3는 Base case 대비 0.18 kWh 높게 나타났다. 그 결과 Case3의 액화 공기 1 kg 당 생산 비용이 $0.0172 더 높게 나타났다. 그러나 액화 공기의 생산량이 증가함에 따라 1 kg 당 운송 비용이 $0.0395 감소하여 전체 비용 측면에서 Case3는 Base case에 비해 1 kg 당 $0.0223 적은 비용으로 액화 공기를 생산 및 운송할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권1호
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• pp.125-134
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• 2003

The present paper is concerned to the thermal analysis during the cool-down period of 138,000 m$^3$class GTT MARK-III membrane type LNG carrier servicing with LNG from the Middle East to Korea. It is the cool-down period that cools the insulation wall and the gas in LNG tank to avoid the thermal shock as the start of loading of -162$^{\circ}C$ LNG. For six hours of the standard cool-down period, the temperature of NG falls down from -4$0^{\circ}C$ to -13$0^{\circ}C$ and especially the mean temperature of the 1st barrier in the top side insulation wall falls down from -38.38$^{\circ}C$ to -122.42$^{\circ}C$ in case of IMO design condition. By the 3-D numerical calculation about the cargo tank and the cofferdam, the temperature variation in hulls and insulations is precisely predicted in this paper. And the mean temperature variation of gas is calculated as the function of the spraying rate by the heat balance model during the cool-down period.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권3호
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• pp.144-157
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• 2021

Brake Horse Power (BHP) reduction ratios by air injection to the underside of the hull surface in an actual ship are predicted using an unstructured finite-volume CFD solver and compared with the sea trial results. In addition, air lubrication system installed on the existing vessel is investigated to find a good solution for additional drag reduction. As a results, it is found that the thickness of the air layer should be minimized within a stable range while securing the area covered by the air layer as much as possible. Furthermore, the amount of frictional drag reduced by air injection is found to be independent of surface roughness and still effective on rough surface. Based on the results of this study, it is expected that systematic and reliable air lubrication system can be designed and evaluated using the proposed method.