• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.285-288
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• 2010

유체저장탱크가 외부로부터 지진과 같은 동적하중을 받게 될 경우 유체와 구조물의 상호작용(Fluid-Structure Interaction)으로 인하여 일반적인 구조물과는 상이한 거동을 보이게 된다. 이러한 복잡한 상호작용을 고려하여 현재 내진 설계에서는 Housner와 Haroun의 이론을 적용한 단순화 모델들이 사용되고 있다. 이들 모델은 유체의 거동을 대류(convective) 성분과 충격(impulsive) 성분으로 구분하여 집중질량으로 단순화 한다. 하지만 점차 대형화되고 있는 유체저장탱크의 정확한 동적 거동 특성을 파악하고, 지진하중과 같은 방향성을 가진 하중에 대한 구조물의 정확한 응답을 해석하려면 단순화 모델의 적용성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 지진하중을 받는 유체저장탱크의 동적거동을 집중질량 모델과 3차원 모델을 이용하여 해석하였다. 나아가 해석결과의 차이를 분석하여 단순화 모델의 정확도 향상을 위한 내진설계변수 산출에 관하여 향후 연구방향을 제시하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.43-46
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• 2010

본 연구에서는 유체가 담긴 원통형 유체저장탱크의 지진에 의한 좌굴을 수행하였다. 해석에 사용된 유체 저장탱크는 바닥이 앵커로 고정된 3차원 유한요소모델로 모델링 하였으며, 탱크 벽체와 지붕은 쉘 요소로, 지붕보강재는 프레임요소를 사용하여 모델링 하였다. 유체-탱크 모델은 Veletsos와 Shivakumar의 추가 질량법에 근거하여 지진에 의한 유체 압력은 탱크 벽에 수직으로 작용하도록 모델링 하였다. 2007년 일본에서 발생한 지진가속도를 사용하여 범용 유한요소 프로그램인 ABAQUS로 좌굴해석을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.21-21
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• 1997

인공위성용 추진제 탱크를 개발하기 위해 여러 설계인자를 설정하여 각 인자가 탱크벽면에 미치는 응력분포 영향을 구하고, 또한 최적의 인자 값을 구하기 위해 각 인자의 변화에 따라서 구조해석을 수행하였다. 탱크 지지부 위치와 탱크 벽면 두께 변화에 따른 탱크 벽면에 미치는 응력분포 영향을 고찰하기 위해 1/4 모델을 설정하였고, 연료배출구의 위치변화(경사각돈)에 따른 응력분포는 1/2 모델을 설정하여 해석을 하였다. 탱크에 작용하는 하중은 연료압력에 의해 발생하는 정하중(350 psi)을 가하며 또한, 발사 시 발사체로부터 전달되는 최대동하중(llg)을 고려하였다. 그리고, 탱크가 인공위성에 장착될 때에 발생하는 다양한 장착조건에 대해서 구조해석을 수행하였고, 추진제 배출구 각도가 $0^{\circ}$ 에서 $25^{\circ}C$까지 변화할 때 탱크 벽면에 미치는 응력분포 영향을 구했다. 그래서 각 조건에서 구한 상당응력분포와 인자의 최적 값은 추진제 탱크를 설계하기 위한 기초적인 자료로 활용하고자 한다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.9 no.1
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• pp.125-132
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• 2010

Estimation of pressurant mass flowrate and its total mass required to maintain propellant tank pressure during propellant outflow is very important for design of pressurization control system and pressurant storage tank. Especially, more pressurant mass is required to maintain pressure in cryogenic propellant tank, because of reduced specific volume of pressurant due to heat transfer between pressurant and tank wall. So, basic model for propellant tank ullage calculation was proposed to estimate ullage and tank wall temperature distribution, required pressurant mass, and energy distribution of pressurant in ullage. Both test and theoretical analysis have been conducted, but only theoretical modeling method was addressed in this paper.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.7
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• pp.145-151
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• 2019

The fragility analyses for the partially filled horizontal cylindrical tank having a flexible wall were conducted to evaluate seismic performance. An equivalent simplified model with two lumped masses representing to impulsive and convective masses was used to represent the liquid storage system. This simplified model was validated by comparing its time history analysis results with the 3D FSI model results. The horizontal tank was analyzed under bi-directional excitations. Seismic fragility curves for the stability were developed in transverse and longitudinal directions. Fragility curves show that seismic damage for the horizontal storage system is more susceptible in the transverse direction.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.10 no.6
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• pp.185-190
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• 2019

In this study, the flow characteristics happening inside water tank due to the configuration of various water tank were analyzed by using a computation fluid dynamics program, ANSYS CFX. This study also examined which model was most efficient at the flow by changing the flow conditions of the inlet and outlet due to the configuration of various tank. Same material was applied to models A, B and C. As the result of flow analysis, it was shown that model B had the best flow and model C had the highest pressure applied to the flow. So, though the water tank has the same material according to the configuration of product, the velocity and pressure of flow become different. Therefore, it is thought to develop the tank good for the fluid flow due to the product configuration through this flow analysis result. On the basis of this study result, the esthetic sense can be shown as the analysis data of flow due to the configuration of fluid tank are grafted onto the real life.

• LP가스
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• s.97
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• pp.59-65
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• 2005

한국가스안전공사에서는 소형 LPG저장탱크에 대한 시공표준화 및 품질향상을 위한 표준모델을 마련하고 배포에 들어갔다. 이와 관련하여 그 내용을 게재한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.17 no.5
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• pp.58-63
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• 2013

LNG(Liquefied Natural Gas) has been considered as the green energy. Thus, the demand of natural gas is keep increasing around the world, and various studies are actively under progress about the LNG storage tank. To calculate the seismic forces of actual LNG storage tank, FEM model has to include inner tank, outer tank, pile and soil to implement the interaction between structure and ground. So, this paper is represent the study about inner tank model of three cases using Malhotra method in EN 1998-4(European Standard). The results of calculation were compared, and the most suitable to inner tank model was suggested.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.579-582
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• 2011

본 논문에서는 9 % Ni강 LNG 저장탱크 조사를 통해서 유한요소해석을 수행하여 구조건전성을 평가하였으며 실용에서 활용할 수 있는 자료를 제시하였다. 과거의 LNG 저장탱크의 설계는 2차원 선에서만 유한요소해석이 수행되었으나 보다 진보된 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 3차원 유한요소해석이 가능케 되었다. 본 연구에서는 9 % Ni 강 LNG 저장탱크 내조의 정적 구조 해석이 상용 유한 요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 통해 수행되었다. LNG 저장 탱크 내조 시공 시 용접부 형상을 참고하여 용접부 모델을 고려한 해석을 각각 수행하였다. 용접부의 탄성계수의 변화를 통하여 최대응력과 최대변위를 계산하였다. 실제 LNG tank의 운용 시 발생하는 하중은 자중과, 수두 압과, 온도차에 의한 열응력이며 이들이 복합적으로 작용하였을 시, 용접선을 고려하지 않은 모델에 대해서는 최대응력이 207 MPa이며, 동일 조건에서 용접선을 포함한 모델에 대해 해석을 수행한 결과로서 최대응력이 그보다 약 100 MPa 정도 상승한 결과가 나타났다. 하중조건에서 온도차에 의한 열응력을 고려함과 고려하지 않음을 비교함으로서 실제 열응력에 대해서는 내조에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.2 no.1
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• pp.21-30
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• 1998

Design parameters which used to analyze the stress distribution on the tank wall were defined to develop the propellant tank and obtain optimal values. 1/4 modeling of total tank was selected to calculate the stress distribution with respect to the variation of the support lug location and the tank wall thickness and 1/2 modeling was selected for the stress distributions with respect to the variation of fuel outlet location. Actually, 350psi was applied as static load and 12 gravity as a dynamic load during launching on the internal tank wall. The structural analysis was done with respect to attaching condition of the tank in the satellite. Also the effect of the variation of the propellant outlet location from $0^{\cire}$ to $25^{\cire}$ on the stress distribution was investigated. The equivalent stress distribution and optimal parameters induced from analysis results of the each condition will be used as the fundamental data to design the propellant tank.