• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.18-24
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• 2008

본 논문은 완전방호식 LNG 저장탱크의 9% 니켈강재 내부탱크에 대해 응력 및 변형거동 특성을 FEM으로 해석하였다. 내부탱크의 강도안전성을 확보하기 위해 기존 LNG 저장탱크에 유체정압, 초저온하중 등을 가할 경우, 취약부로 알려진 지역에 인장강선을 설치하였다. 기존의 9% 니켈강재 내부탱크와 내부탱크의 하단부에 인장강선을 설치한 탱크에 대한 FEM 해석결과에 의하면, 새롭게 설계한 내부탱크는 인장강선을 설치하지 않은 기존의 내부탱크에 비해 더 안전한 것으로 나타났다. FEM 해석결과에 따르면, 내부탱크의 강도안전성 향상을 위해 내부탱크의 하단부에 직경 50 mm를 갖는 $3{\sim}4$개의 인장강선을 설치할 것을 권장하였는데, 이것은 결국 내부탱크의 응력 및 변위량을 낮출 수 있다. 따라서, 내부탱크에 인장강선을 설치하는 것은 LNG 저장탱크의 강도안전성 확보를 위해 기존 내부탱크에서 도입한 스티프너와 톱거더를 대체한 또 다른 안전장치로 활용될 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.47-54
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• 2020

취성파괴는 구조물 손상의 원인 중 하나로 대형사고로 발생할 가능성이 있다. -162℃의 초저온 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 취성파괴가 발생하지 않도록 반드시 이를 확인 할 수 있도록 성능검사를 하여 건설된다. 파괴역학 관점에서는 구조물의 파괴특성을 균열생성과 균열정지로 구분하고 있다. 취성균열이 발생되지 않도록 설계하고 취성 파괴가 발생하여도 취성 파괴가 정지하는 기능이 확인되는 소재가 사용되어야 한다. 본 논문에서는 LNG저장탱크의 내조 소재로 널리 사용되는 9% Ni강 33mm, 37mm, 40mm 두께로 준비하여 취성균열정지 특성을 분석하였다. 기본적인 취성 충격 시험특성을 파악하기 위하여 샤르피 충격시험을 상온, -162℃, -196℃ 조건에서 수행하였다. 또한 -196℃ 환경에서 Duplex ESSO 시험을 수행하여 취성균열정지 파괴인성을 평가하고 그 결과를 분석하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 9% Ni강이 LNG저장탱크 내조소재로 적용되기에 충분한 균열정지 파괴인성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권2호
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• pp.168-180
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• 2017

본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 $10^{\circ}C$ 송풍식 해동과 4와 $10^{\circ}C$ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 $-1.5--5^{\circ}C$로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, $-1.5^{\circ}C$에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 $-1.5^{\circ}C$를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 $-1.5^{\circ}C$과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 $15^{\circ}C$ 저장과 비교하여 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. $15^{\circ}C$ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 $15^{\circ}C$ 저장에 비해 $-1.5^{\circ}C$ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.21-26
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• 1997

본 논문에서는 비선형 유한요소해석 프로그램을 이용하여 초저온 액체에 의한 정압과 열하중을 받는 멤브레인 구조물의 응력기동과 응력수준을 6가지 주름모델에 대한 수치적 해석결과를 제시하였다. 맴브레인 판재의 상면을 따라 최대 평균법선 응력분포에 관한 여러 가지 기하학적 주름의 3차원 해석을 수행하였고, 이들 주름형상에 대한 유한요소해석 결과를 비교$\cdot$고찰하였다. 링 마디식 모델의 주름 형상은 작은 코너반경과 정점곡률을 갖는 테크니가즈식 주름에 비하여 효과적으로 거동하고 있음을 보여주고 있다. 유한요소해석 결과예 의하면 LNG 저장탱크에 이들 모델을 사용할 경우 링 마디식 주름이 여타 주름 모델에 비하여 가장 깊은 180m에서도 사용될 수 있음을 보여준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.145.2-145.2
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• 2011

메탄 하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력 조건에서 물분자들의 격자구조에 메탄가스분자가 포획되어 수소결합으로 형성되는 외관상 얼음과 비슷한 결정성 화합물이다. $1m^3$의 메탄 하이드레이트는 표준상태에서 $172m^3$의 메탄가스와 $0.8m^3$의 물로 분해되며, $-10^{\circ}C{\sim}-20^{\circ}C$의 온도에서는 하이드레이트 입자표면에서 생성되는 얼음막으로 인하여 상압에서도 안정하게 존재하는 자기보존 효과를 가지고 있다. 따라서 이와 같은 특징을 천연가스 수송 및 저장의 방법으로 이용할 경우 $-162^{\circ}C$의 초저온을 만들고 유지시키기 위하여 고가의 설비를 필요로 하는 기존의 LNG 수송방법을 대체할 수 있다. 특히 연간 천연가스 소비량을 0.4 ~ 1.0 million ton으로 가정했을 때, 하이드레이트 수송방법은 LNG 수송에 비해 18 ~ 25% 정도의 비용을 절약할 수 있는 경제적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 하이드레이트를 인공적으로 제조할 경우 물분자와 가스분자의 반응율이 낮기 때문에 하이드레이트가 생성되기까지 많은 시간이 소요되며, 하이드레이트에 포획되는 가스분자의 양도 적다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다공성 물질인 천연 제올라이트와 제올라이트 13X를 이용하여 제올라이트 혼합유체를 제조하였으며, 메탄가스와 반응시켜 하이드레이트를 생성시키는 실험을 수행하였다. 그 결과, 하이드레이트 생성 시 천연 제올라이트와 제올라이트 13X 모두 0.01 wt%의 혼합비율에서 가장 좋은 효과를 나타내었으며, 하이드레이트에 포획된 가스의 양은 같은 과냉도 조건에서 천연제올라이트와 제올라이트 13X 혼합유체를 이용하여 하이드레이트를 생성 시켰을 때, 증류수보다 각각 4배, 5배 높음을 보였다. 또한 낮은 과냉도에서 하이드레이트 생성 시 제올라이트, 제올라이트13X 혼합유체에서 하이드레이트 생성시간이 증류수에서 하이드레이트를 생성시킬 때보다 빨라짐을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.1-6
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• 2018

IMO에서 규정하는 LNG 벙커링 선박용 연료 탱크 중 C형 가압탱크는 내외 2중 용기로 구성된 초저온 탱크에 $10^{-2}$ Torr 진공과 펄라이트 단열재가 충전되는 것이다. 그러나 이 단열방식은 LNG 기화량이 하루당 2.0 % 내외로 증발율이 커서 보다 단열효과가 좋은 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 내외탱크 사이에 고진공을 적용하고 외부탱크의 내벽체에 중간 단열로 펄라이트 진공단열을 적용하는 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 이의 장점으로는 진공 공간의 감소로 고진공 형성 시간을 크게 감소되고, 진공도 $10^{-4}$ Torr 이하에서 하루당 증발율이 0.16 %에 불과한 매우 효율이 높은 탱크 단열방식이 되었다. 만약 현재의 IMO C형 탱크의 진공펄라이트 단열에서 진공이 파괴되는 경우, C형 탱크는 하루당 4.9 %의 증발이 발생하고 새 고안 탱크는 5.23 %로 거의 동일하게 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.175-181
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• 2006

무선 센서 네트워크는 컴퓨팅 기술 능력과 무선 통신 능력을 지닌 센서 노드들을 이용하여 자율적인 네트워크를 형성하고, 서로 간에 정보를 전달한다. 최근 센서 네트워크의 노드의 초저전력, 초소형, 저비용에 대한 연구와 더불어 수집된 센싱 데이터의 활용 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 Tiny-DB와 MySQL를 연동하여 센서 네트워크에 수집된 실시간 대용량 데이터를 효과적으로 저장하고, 산불이나 화재 등의 재난을 방지하기 위해 IPv4/IPv6 기반의 인터넷을 이용하는 실시간 경보 서비스의 프로토타입을 설계하고 구현한다. 이를 위해 TinyOS를 이용하여 센싱 쿼리 프로세싱을 통해 정보를 추출하는 모듈, MySQL 데이터베이스 관리 시스템, JDBC를 이용하여 정보를 서버의 데이터베이스의 연동 모듈, IPv4/IPv6 기반에 인터넷에서 ODBC를 이용하여 실시간으로 센싱 데이터를 수신하여 사용자에게 제공하는 클라이언트 모듈 등을 개발한다.

• 한국가스학회지
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• 제3권3호
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• pp.58-64
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• 1999

멤브레인 방식의 저장탱크 제작에서 가장 중요한 설계 파라메타인 멤브레인 유니트의 피치에 관한 응력거동 문제를 유한요소법을 사용하여 해석하였고, 이 결과를 기존의 피치설계치수와 비교 검토하였다. 본 연구에서 고려한 링 마디식 멤브레인의 경우 피치의 길이를 어떻게 설정하든지 초대형 탱크의 경우에서는 안전성 문제가 발생하지 않았다. 그러나 반복하중에 의한 피로강도가 문제되는 선박용 멤브레인의 경우에는 피치를 짧게 설계하는 것이 유리하다는 것을 보여주고 있다. 멤브레인 주름의 변형거동을 보면 주름의 높이 방향 변형이 폭에 비하여 $15{\~}50\%$ 정도 더 크게 발생하고, $-162^{\circ}C$의 초저온에 의한 변형은 액압에 의한 변형과 비교할 때 그리 크지는 않음을 보여준다.

• 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.

• 환경영향평가
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• 제25권6호
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• pp.532-541
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• 2016

국가환경시료은행(NESB)에서는 환경오염물질의 생태계 영향을 모니터링하기 위한 시료로서 8종의 생물시료를 정기적으로 채취하여 초저온(<$-130^{\circ}C$) 저장을 해 오고 있다. 이 중 2 종의 활엽수(느티나무 및 신갈나무 잎)가 중금속 및 잔류성유기오염물질(POPs)과 같은 대기오염물질 모니터링을 위한 환경시료로서 활용되기 위해 채취되고 있다. 한 지역을 대표하기 위해 군락 내 여러 개체에서 시료를 채취하는 과정에서 개체별 차이 및 오염분포 특성에 따른 이질성이 구성 시료의 대표성에 영향을 미치게 되고 따라서 분석을 통한 측정값을 활용한 연구의 신뢰도에 문제를 초래할 수 있다. 따라서 이러한 시료종은 엄격한 표준운영절차(SOP)에 따라 채취됨으로써 대표성을 확보할 수 있고 이를 근거로 오염물질의 지역간, 연도별 비교가 가능하게 된다. 본 연구에서는 표준운영절차(SOP)에 따라 5 지역의 고정구에서 채취된 신갈나무, 느티나무 잎 시료를 대상으로 지역 간 오염물질의 농도차이를 비교하기 위해 주요원소 및 중금속, 그리고 다환방향족탄화수소(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과인 측정값을 활용하기에 앞서 이에 대한 신뢰도 수준을 평가하기 위한 방편으로 시료채취단계에서 중복 시료를, 시료분석단계에서 중복분석을 수행하여 분산분석(ANOVA)을 수행하였다. 이로써 시료채취 및 분석의 단계별 불확도를 분리하여 산출한 후 측정불확도로 통합한 결과 측정값의 지역 간 연도별 농도비교에 통계적 신뢰도 수준으로 활용할 수 있었다. 아울러 잎표면 대기침적물질 중 강우에 영향을 받는 중금속 및 PAHs 종류를 파악하기 위해 누적강우량과 오염물질의 축적도간 관계를 분석하였다.