• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.875-883
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• 2010

본 연구에서 차량 탑재용 LNG 연료 탱크의 단열 성능과 연료 공급 능력 등을 예측하기 위하여, 내조와 외조 사이가 진공 단열된 2중 벽 구조이며 탱크 용량은 450$\ell$, 정상 운전조건은 800 kPa인 연료 탱크를 해석 대상으로 선택했으며, LNG의 물성치는 메탄($CH_4$)과 동일하다고 가정했다. 밀폐 저장기간의 연장을 위하여, 차폐 관을 제시했고 기존의 연료 탱크 저장 기간과 비교 해석했다. 또한 기관으로의 적절한 연료량 공급을 보장할 수 있는 탱크 내의 압력 유지를 위하여, 외부로부터 추가적인 열전달률을 예측했다. 이러한 계산을 위하여 압력 변화율과 전열률, 연료 출입률 간의 열역학 관계식을 유도했고, 선택한 연료 탱크 모델로부터 열저항을 근거한 계산식을 설정했다. 계산 결과에 의하면, 차폐된 관을 사용한 연료 탱크는 약 25~30% 이상의 저장기간이 연장되었고, 연료 압송 최소압력 유지를 위하여 외부에서 탱크로 공급되는 열전달에 적합한 운전조건도 결정할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제14권5호
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• pp.7-12
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• 2010

본 논문은 H빔과 강화 콘크리트에 의해 건설된 LNG 저장탱크의 외부탱크에 대한 응력 및 변위거동 안전성을 유한요소법으로 해석하였다. 외부탱크의 바닥면 콘크리트 구조물 중심부에 0.2g의 가진력을 가하였다. FEM 계산결과에 의하면, von Mises 최대응력은 돔루프 구조물의 가장자리 부근에서 발생하고, 최대변위 거동량은 돔루프의 중심부에서 형성되고 있음을 알 수 있다. 여기서 제시한 해석결과에 의하면, H빔의 개수가 증가할수록 집중응력과 변위거동량은 완만하게 증가한다는 사실이다. 이것은 강화 콘크리트 구조물의 강성도가 H빔의 강성도에 비해 대단히 높기 때문에 H빔의 개수가 돔루프의 안전성에 큰 영향을 미치지 못한다는 것이다. 따라서 0.2g 정도의 가진력을 가할 경우는 H빔의 자중량을 고려하여 개수를 60개 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.800-805
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• 2001

Both analytical and experimental studies are presented to investigate the strength of the membrane which is designed by Kogas and will be used as a sealing for a LNG tank. Kogas has already developed the Ring-Knot type membrane, but new type had yet to be developed. This paper reports on the results of investigations into this new type of membrane. Various theorical analyses using FEM and experiments are conducted on the basis of RPIS, and it is found that the RPIS is fully satisfied.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.233-242
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• 2001

본 연구에서는 최근 대도시 대기오염물질 감소 차원에서 추진되고 있는 천연가스 자동차의 보급 확대가 LNG 저장탱크 및 부하패턴에 미치는 영향을 계량 모형을 통해서 분석하였다. 또한 이를 바탕으로 천연가스 자동차 보급이 천연가스 수요관리의 역할을 수행할 수 있는지의 여부에 대해서도 검증하였다. 모형분석 결과, 수송용 천연가스는 지속적으로 증가하여 2014년에는 총 수요의 7.84%를 점유할 것으로 전망되었으며, LNG 저장탱크 또한 천연가스 차량을 도입하지 않았을 경우와 비교하여 10만 ㎘/급 기준으로 2014년에는 1.3기의 감소효과가 있는 것으로 나타났다. 도시가스용 월별 TDR은 2014년에 0.4, 전체 월별 TDR은 0.15정도 개선될 것으로 전망되었다. 이러한 결과는 천연가스 자동차 보급이 환경개선 뿐만 아니라 천연가스 저장설비 절감 효과도 있음을 증명한 것이다. 따라서, 천연가스 자동차 보급 확대는 천연가스 수요관리 방안으로서 역할을 충분히 수행할 수 있음이 검증되었으며, 저장설비 최적화를 위한 수요관리의 일환으로서 고려될 수 있다. 그러나, 본 연구에서 구성한 수송용 천연가스 수요전망 모형은 시장기능을 반영한 수요전망 모형이라기 보다는 정부의 천연가스 차량 보급 추진계획을 토대로 이를 수정한 모형임을 밝힌다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.111-118
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• 2000

Concrete cracking due to the temperature gradient across the wall, caused by the difference in temperature between cryogenic liquid natural gas stored and surrounding environment of in-ground LNG storage tank, is investigated in this study. Crack propagation of concrete LNG tank is effectively simulated by using a layered degenerated shell element. In addition, material nonlinearity is taken into consideration on the basis of the nonlinear elastic-orthotropic model. Finally, numerical analysis for a real LNG storage tank is conducted with the objective to verify the efficiency of the introduced model.

• 기계저널
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• 제34권11호
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• pp.836-844
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• 1994

LNG 인수기지 건설에 있어 주요 기자재는 외국에서 구입하고 이들 설비의 설치 및 시운전은 제작사 기술진의 감리하에 이루어졌다. 그간 천연가스 사업의 계속적인 발전으로 가스설비의 국산화가 상당히 이루어졌고, 국내 건설기술의 향상으로 외국인 감리자의 수요가 많이 감소하 였으나 현재도 LNG 저장탱크의 건설감리는 외국인의 책임하에 수행되고 있다. LNG 설비의 운 전은 완전한 기술자립이 이루어졌으며, 설비의 점검\ulcorner보수 또한 우리 기술진이 수행하나, 핵심 부품의 고장이 발생한 경우는 제작사의 전문가가 보수를 시행하는 경우가 많다. 이에 대한 대 책으로서 설비의 운전\ulcorner유지\ulcorner보수 기술을 더욱 축적하여 설비의 안정적 운영을 확고히 하고, 설비의 안전을 향상시키는 기술개발을 계속 추구하여야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권6호
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• pp.1203-1208
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• 2002

LNG demand has been rapidly increasing in Korea for a variety of reasons including stable supply, non-polluting, and high combustion efficiency characteristics. As a result the construction and expansion of LNG storage facilities have been continuing at a vigorous pace. Korea Gas Corp. (KOGAS) has developed the design technology of the LNG storage tank. One of the most important structural core element of the LNG storage tank is the membrane, made by stainless steel. The membrane to be applied inside of LNG storage tank is provided with corrugations to absorb thermal contraction and expansion caused by LNG temperature. Analytical results have been performed to investigate the strength of the membrane and the reaction farce at the anchor point. Experimental studies are performed to investigate the deformation and strength of the membrane which is designed by Kogas. All experiments are conducted on the basis of RPIS, and we found the results are fully satisfied with the RPIS.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권9호
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• pp.1384-1390
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• 2004

The full containment Liquefied Natural Gas(LNG) storage tank is based on a double liquid container concept : two separate containers, one within the other, are capable of containing the LNG. The outer concrete tank provides comer protection(secondary containment) to withstand and safely contain any spill from the inner tank. The comer protection is installed on inside corner surface of outer concrete tank. Because of high and complex stresses, corner protection is designed by ASME section ⅧI Div. 2, Appendix 4 on behalf of API 620 which is main design code for LNG tank. Design guidelines to determine design factors such as liner thickness and knuckle radius are not well understood because Appendix 4 is the design method not based on equation but FEM. Recently, the volume of LNG tank shows a tendency to increase. So it is necessary to set up the design guidelines to cope with change of LNG tank capacity and height/diameter ratio. In this paper, optimum design of corner protection was performed and the design guidelines were suggested by the results of FEM for LNG tanks which have different capacities and height/diameter ratio.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.710-717
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• 2000

Tensile and fracture toughness tests of the cold-rolled STS 304 steel plate for membrane material of LNG storage tank were performed at wide range of temperatures, 11 IK(boiling point of LNG), 153K , 193K and 293K(room temperature). Tensile strength significantly increases with a decrease in temperature, but the yield strength is relatively insensitive to temperature. Elongation at 193K abruptly decreases by 50% of that at 293K, and then decreases slightly in the temperature range of 193K to 111K. Strain hardening exponents at low temperatures are about four times as high as that at 293K. Elastic-plastic fracture toughness($J_c$) and tearing modulus($T_{mat}$) tend to decrease with a decrease in temperature. The $J_c$ values are inversely related to effective yield strength in the temperature range of 111K to 293K. These phenomena result from a significant increase in the amount of transformed martensite in low temperature regions.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권3호
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• pp.34-45
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• 1995

9%Ni강은 1944년 미국의 INCO(International Nickel Co., Ltd.)에 의해 최초 로 개발된 강도가 높고 용접성이 우수한 강제로서, 특히 극저온에서의 충격 인성이 우수하고 경제적으로도 유리하여 LNG 탱크 소재로서 사용한 실적이 많으며, 그동안 일본이 주축이 되어 강재의 품질개선 및 고능률.고품질의 용접기술 개발 등을 비롯 하여 탱크의 대형화 추세에 따른 안전성 확보를 위한 연구도 계속되고 있다. 이러한 추세에 동참하여 우리나라도 1993년 국산의 9%Ni강을 성공적으로 개발하게 되었고, 그 품질특성에 대해서도 국내외에 발표되었으나 여건이 미비하여 현재 국내에서 건설 중인 탱크의 소재로서는 공급되지 못하였다. 그러나 최근에 개발된 국산 강제는 자체 시험결과 뿐 아니라 외국 유수 연구기관의 시험결과에서도 각종 품질특성이 선진 제품 과 동등 이상으로 우수함이 입증되어, 가까운 장래 건설예정인 국내공사에는 물론 해외에서도 사용될 것으로 기대되고 있다. 따라서 본 해설은 향후 국내외의 LNG 수요 를 고려할 때 대형 저장탱크의 건설이 활발해 질 것으로 전망됨에 따라 9%Ni강의 현황 과 함께 최근 개발된 국산 강재의 용접특성에 대하여 소개하고자 한다.