• 한국가스학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.44-50
• /
• 2005

본 논문에서는 LNG저장탱크의 통압제어 안전관리 시스템에 대한 연구결과를 제시하고 있다. 통합제어 및 안전관리를 효과적으로 진행하기 위한 새로운 통합관리 시스템은 내부탱크로부터 유출되는 가스나 초저온 액체(LNG)에 의한 안전성과 누출문제를 제어하기 위해 온도, 압력, 진동과 같은 신호를 검지하고, 종합적으로 분석하여 시스템의 안전성을 확보할 수 있도록 개발된 것이다. 효율성과 안전성 향상측면에서 LNG저장탱크의 저장용량 증가경향과 최근에 발생된 저장탱크의 고장사례 고찰을 통하여, 기존의 측정장치와 안전장치는 개량되고, 새로운 기술개발이 필요하다는 것을 강조한다. 따라서 본 연구에서는 초대형 LNG저장탱크의 제어와 안전관리를 위해 새로이 개발된 통합제어 안전관리 시스템을 제시하고 있다. 이 시스템에서는 기존의 측정 및 안전장치에 대한 통합과 연계성 및 성능을 향상시키고, 특히 저장탱크 구조물의 변위량을 측정하여 안전성을 확보할 수 있도록 기능성을 새로이 추가하였다. 본 연구에서 개발된 통합제어 안전관리 시스템에 프로세스 통합관리 시스템(PIIS)을 연계하여 사용한다면, LNG 저장탱크의 안전성, 효율성, 생산성은 획기적으로 향상될 것이다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제13권3호
• /
• pp.1-7
• /
• 1995

1992년 9월 현재 전 세계적으로 운전 중(건설포함)인 액화 및 인수기지의 LNG 저장탱크는 지상식-이중벽 금속 탱크, 지상식-맴브레인 PC 탱크, 지상식-자립식 내부탱크/PC 외부탱크, 피드식-RC(Reinforced Concrete) 보강둑 탱크, 피트식-이중벽 금속탱크, 피트식-자립식 내부탱크/PC 외부탱크 및 지하식 탱크의 7가지 유형으로 나 타낼 수 있다. 또한 액화천연가스를 저장하는 내부탱크 소재에 따라 9%Ni강 및 MEMBRANE(SUS304) 형식으로 대별할 수 있다. MEMBRANE 저장탱크 형식의 핵심기술인 MEMBRANE은 -162.deg.C의 LNG에 의한 열수축팽창에 견딜 수 있도록 스테인레스강판 (SUS304)을 사용하여 기하학적으로 특이한 주름진 형상을 갖도록 설계되었으며 주름 형상에 따라 프랑스의 테크니가즈(Technigaz), 일본의 가와사끼(Kawasaki). 미쓰비시 (Mitsubishi), 이시가와지마하리마(Ishikawajima-Harima)사의 멤브레인과 세계에서 3번째로 한국가스공사 연구개발원이 개발한 링디식 멤브레인으로 구별할 수 있다. 본 해설에서는 국내의 전국 천연가스 공급사업계획 및 건설현황을 검토하고 최근 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 액화천연가스 저장탱크의 종류를 용량별, 년도별로 분석하여 전세계의 액화천연가스 저장탱크에 관해 소개 하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.1095-1101
• /
• 2008

본 연구에서는 LNG 저장탱크에 대하여 내진해석을 수행하였다. 해석 모델은 관통 파이프만을 고려한 경우와 관통 파이프, 내부 벽체, 가이드를 고려한 경우에 대하여 해석을 수행하였다. 내진 해석법으로 등가정적 해석법과 응답 스펙트럼 해석법을 두 가지 해석 모델에 대하여 각각 적용하였다. 변형량과 응력을 계산하고, 그 결과를 비교하였다. 해석 결과, 응답 스펙트럼 해석법이 등가정적 해석법에 비하여 LNG 저장탱크를 보다 잘 모사하는 방법임을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.14-20
• /
• 2008

본 논문에서는 멤브레인 내부탱크, 합판, PUF 보냉재, 또 다른 합판, 예응력 콘크리트(PC) 구조물로 건설된 LNG 저장탱크의 강도안전성을 4가지의 누설해석 파괴모델에 대해 수치적으로 해석하였다. $200,000\;m^3$의 저장용량을 갖는 탱크벽면을 통한 LNG의 누설기준은 열저항 온도해석의 핵심이론이다. 결국 누설 LNG의 초저온 온도가 외부탱크의 외측벽면에서 검출되면, 이것은 저장탱크의 벽면두께를 통해 누설되었다고 가정할 수 있다. 열저항법에 기초한 누설안전성 해석결과에 의하면 합판이나 PUF 등은 벽면을 통해 누설하는 LNG를 차단할 수 있지만, 이들 벽면은 누설 LNG의 압력에 의해 파괴되므로 누설안전성을 보장하지 못한다. 그러나, PC 외부탱크는 누설된 LNG 압력을 접해도 초기에는 견디지만, 시간이 경과하면서 누설된 LNG가 탱크벽체 내부로 계속 스며들어 벽체의 온도가 급격하게 떨어지면서 누설은 진행될 것으로 예상된다. 따라서 PC 외부탱크는 누설 LNG를 일정기간 체류시켜 LNG의 누설기간을 연장하는 효과를 제공할 뿐이다.

• 한국가스학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 2009

지금까지 한국에 도입된 LNG 저장탱크의 지붕형식은 지상식 탱크 및 지중식 탱크를 막론하고 모두 콘크리트 지붕형이었다. 그러나 저장탱크의 대형화와 경제성 측면에서의 장점으로 강재 지붕형 탱크의 도입이 적극적으로 검토되고 있다. 본고에서는 최적 설계된 200,000$k{\ell}$ 강재 지붕형 LNG 저장탱크의 강재지붕에 대한 충격 및 화재 안전성 평가기법을 개발하여 이를 표준화하고 기존의 콘크리트 지붕형 탱크와 비교 평가함으로써 강재 지붕형 탱크의 충격 및 화재에 대한 정량적인 안전성 자료를 확보하였다. 각각 도출된 4가지의 충격하중 및 화재 시나리오에 대해 유한요소해석기법을 이용해서 안전성평가를 수행하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.36-41
• /
• 2008

본 논문에서는 완전밀폐식 LNG 저장탱크의 외부탱크 측벽면과 지붕 구조물에 대한 강도안전성을 유한요소법으로 해석하였다. 예응력 콘크리트 구조물로 건설된 외부탱크는 내부탱크의 붕괴로 인해 발생하는 LNG 유체정압과 유체동압, 그리고 태풍을 포함한 외부의 풍압하중을 받는다. FEM 해석결과에 의하면, 외부탱크의 측벽면과 지붕 구조물이 서로 연결되는 링빔 구조물은 저장탱크에 작용하는 대부분의 내 외부 하중을 담당하고 있다. 이러한 해석결과는 외부탱크의 설계 포인트를 링빔에 두고, 그 다음은 지붕구조물의 중심부에 대한 설계 안전성을 검토하는 것이다. 완전밀폐식 LNG 저장탱크 해석에서 사용한 해석모델은 LNG 누설에 의한 내부압력 및 태풍과 같은 외부압력이 결합된 복합하중에서도 안전한 강도안전성을 유지하고 있음을 알 수 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.26-32
• /
• 2017

LNG 저장탱크의 외조 콘크리트는 방호벽 기능을 하는 프리스트레스 콘크리트 구조물이다. 콘크리트 구조물이 열화가 되어 안전성이 확보되지 않는 경우 구조물 붕괴 등의 위험성이 존재하게 된다. 정밀안전진단시 비파괴검사로 반발경도 및 초음파 속도 측정을 통해 구조물의 안전성과 직접적으로 관련되어 있는 콘크리트 압축강도를 추정식으로 예측할 수 있다. 그러나, LNG 저장탱크는 비파괴검사 데이터와 실제 압축강도에 대한 추정식이 부재하다. 이 연구는 LNG 저장탱크에 대해 보다 정확한 실제 강도를 측정하기 위해 Pilot LNG 저장탱크벽체로부터 코어를 채취하였다. 코어를 채취하기 전 해당위치에 일반적인 비파괴시험 방법인 반발경도 검사를 4개의 다른 영역에 각 3군데 위치에서 이루어졌다. 채취한 콘크리트 코어에 대해 압축강도 시험결과의 실제 압축강도 데이터와 반발경도 데이터를 이용하여 LNG 저장탱크의 압축강도 추정식을 개발하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.18-23
• /
• 2003

한국에서의 LNG에 대한 수요는 처음 수입된 1986년 이후로 크게 증가하고 있다. 따라서 LNG 소비에 맞추어 LNG 저장탱크의 확충이 요구된다. 그러나 LNG 저장 설비에 대한 설계, 건설 그리고 분석 분야에서는 유체-구조의 상호 작용과 LNG의 저온 특성 때문에 고정도의 선진 기술이 요구된다. 최근 한국가스공사에서는 Pilot LNG 저장탱크를 건설하였으며 실제 운전을 통한 핵심 기술을 개발하여 축척하고 있다. 한 부분의 연구로서 기초 동특성 시험을 실시하였다. 본 연구에서는 동특성 실험을 수행하였으며, Pilot LNG 저장탱크에 대한 동특성을 검증 및 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권9호
• /
• pp.876-880
• /
• 2015

IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.637-640
• /
• 2008

1998년 인천 LNG 인수기지에 국내 최초로 14만kl의 지하식 저장탱크가 건설되는 것을 시작으로 20만kl의 지하식 저장탱크가 연이어 건설되었다. 또한, 평택 및 통영 LNG 인수기지에 14만kl 및 20만kl의 지상식 저장탱크가 건설되고 있다. 저장탱크의 용량 및 방식에 따라 저장탱크의 설계단면이 변화하였으며, 콘크리트에 요구되는 특성 또한 변화하였다. 특히, 수화열에 의한 온도균열 발생 확률이 높은 Bottom 및 하부벽체는 4종 저열포틀랜드시멘트가 적용되고 있다. 20만kl 용량인 지상탱크 평택 16호기 상부벽체에 대한 동절기 온도균열제어를 위해 양생방법, 타설간격조절 및 배합변경에 따른 수화열 해석을 실시하였다. 기존 1종+FA25%인 배합을 적용시 목표균열지수를 만족하기 위해서는 보온양생 및 타설간격 증가 등 시공적 대책이 필요하며, 배합을 4종+FA15%로 변경시에는 추가적인 시공대책 없이 온도균열 제어가 가능한 것으로 나타났다.