• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.81-92
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• 2018

최근 천연가스에 대한 수요가 높아지면서 이를 저장하기 위한 LNG 탱크의 건설이 증가하고 있다. LNG는 효율적인 저장을 위해 극저온의 유체로 액화되므로, LNG 탱크의 결함으로 인한 LNG 유출은 막대한 피해를 야기할 수 있다. 많은 연구자들이 다양한 LNG 유출 상황에 대하여 발생가능 한 피해 영향을 평가하였으나, 극저온의 LNG 유체가 유출될 경우 LNG 탱크를 지지하고 있는 지반에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 LNG 탱크 및 지반의 다양한 조건을 고려하여 LNG 유출에 따른 동결 지반의 역학적, 열적 거동 변화에 대한 연구를 수행하였다. 유출 시나리오의 구현을 위해 수치해석을 수행하였으며, 상재하중, 온도 경계조건, 흙의 동결 민감성 변화에 따른 지반과 기초구조물 거동을 조사하고자 하였다. 이를 통해 LNG 유출 이후 지반의 단기 및 장기 온도변화를 평가하였으며, 지반 동결에 따른 간극 및 연직변위 변화를 분석하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.108-113
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• 2004

Korea Gas Corp. has developed the design technology of the LNG storage tank. The membrane to be applied inside of the LNG storage tank is provided with corrugations to absorb thermal contraction and expansion caused by LNG temperature changes. It is very important to measure their thermal strains under LNG temperatures by analytical and experimental stress analysis of the membrane. We have developed a stress measurement system using strain gages and measured the strain during cooldown and storing the LNG. We also analyzed the measured data by comparison with the FEM data. On the basis of these results, we could design and assure the application of the Kogas Membrane to large scale LNG storage.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.591-597
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• 2003

The demand of LNG in Korea has dramatically increased since it was first imported in 1986. Thus, more LNG storage tanks are required to meet the growing consumption of LNG. However the design, construction, and analysis of LNG storage facility need highly advanced technology compared to the general structures due to the fluid-structure interaction and the low temperature of LNG. Recently Korea Gas Corporation(KOGAS) constructed a pilot LNG storage tank, and it is in operation to develop and accumulate the core technology. As a part of those objects, the fundamental dynamic test for the pilot tank were performed. For this study, dynamic test were carried out and the dynamic characteristics of the pilot tank were verified and analyzed.

• 한국가스학회지
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• 제7권1호
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• pp.28-32
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• 2003

대체 facing material 소재로 유력시되는 FRP를 사용하여 facing material이 갖추어야할 압축, 인장 등 기계적 물성과, vapor barrier도, 화학적 안전성 등을 조사한 결과 모든 면에서 기존의 plywood보다 우수한 성질을 나타냄을 밝혔다. 본 연구의 결과로서 대체 facing material로 FRP를 사용할 경우 LNG 저장 탱크의 안전성이 향상되고 높은 vapor barrier기능으로 인해 탱크의 성능이 향상되는 등 다양한 장점을 나타냄을 알 수 있게 되었다. 따라서 본 연구의 결과는 LNG 저장 탱크의 성능을 개선하는데 기여하며, LNG 저장 탱크용 합판의 대체연구에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제8권2호
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• pp.35-41
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• 2004

본 논문은 완전 밀폐방식의 LNG 저장탱크에서 $9\%$ 니켈강재로 제작된 내부탱크 바닥판의 응력과 변위량에 대한 거동특성을 제시하고 있다. 내부탱크에 LNG가 유입되면서 바닥판이 최대 유체정압을 받는 경우, 내부탱크의 바닥판에 걸리는 응력과 변위량 분포를 내부탱크 바닥판의 기울기, 환상판 두께와 길이의 설계함수로 고찰하였다. 계산 결과에 의하면, $140,000m^3$ 저장용량의 내부탱크에서 바닥판의 기울기는 100${\~}$200 : 1 정도로 최적화 설계를 하는 것이 응력특성 측면에서 우수하다. 또한, 내부탱크 환상판의 두께는 20mm 정도, 환상판의 길이는 3m 이상으로 설정하는 것이 저장탱크의 안정성을 확보할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.447-455
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• 2019

극한지에서 LNG 저장구조물을 건설할 때 현장 타설 방식으로 제작 및 시공되는 경우, 열악한 작업 환경 및 조건으로 의해 공사금액 및 공사기간이 증가되는 문제점이 발생할 수 있어 모듈형 에너지 저장탱크에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 LNG 연료 저장탱크의 경량화를 위해 SCP 모듈의 사용을 대안으로 제시하고자 하였다. 이에 SCP 모듈을 두께별로 제작하고 그에 따른 휨성능을 평가함으로써 SCP 구조의 LNG 연료 저장탱크에 대한 현장적용 가능성을 평가하고자 하였다. 실험 결과 두께 100mm 실험체는 설계상 극한하중인 413 kN까지는 선형을 유지하면서 증가하다가 기울기가 급격하게 변하면서 파괴되었다. 두께 200mm 실험체 또한 설계상 극한하중인 약 822 kN까지 선형을 유지하다가 파괴양상을 보였다. 두 조건 모두 SCP의 휨 시험에서 INCA guidance의 기준대로 철판이 항복에 도달할 때까지 선형 거동을 나타내었다가 극한하중이후에는 급격한 철판 항복을 동반하는 거동을 하였다. 또한, 목표로 제시한 설계 휨강도를 만족하여 SCP 모듈을 활용하여 LNG 저장탱크 외조구조물에 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 추후 압축, 전단 시험 등을 추가로 진행하여 SCP의 구조성능에 대한 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제6권4호
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• pp.33-39
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• 2002

[ $9\%$ ]니켈형 LNG 저장탱크는 내조와 외조가 독립적으로 초저온의 LNG를 저장할 수 있는 이중구조로 되어있다. 내조의 재료로는 초저온에서의 기계적 성질이 우수한 $9\%$니켈강을 사용한다. 그리고 내조파손에 의해 유출된 LNG를 저장할 수 있도록 콘크리트 외조가 설계된다. 코너프로텍션은 LNG 유출시 콘크리트 외조 코너부에 발생하는 열응력을 감소시키기 위해 단열재와 $9\%$니켈강 라이너를 시공하는 것을 말한다. 열하중에 의해 팽창과 수축이 반복되는 코너프로텍션의 경우 복잡한 응력상태가 발생되기 때문에 설계상의 어려움이 있다. 현재 한국가스공사에서 운용하고 있는 LNG탱크에는 TKK, KAWASAKI, WHESSOE사에서 설계한 코너프로텍션이 시공되어 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 통해 이들의 설계사양에 대해 ASME Section VIII Div. 2. Appendix 4에 기초한 건전성을 비교/분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권1호
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• pp.14-22
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• 1998

본 연구에서는 LNG 저장탱크에서 액면화재(pool fire) 발생시 복사열속(radiation flux)의 정량적인 예측과 복사열 피해를 줄이는 방법을 제안하기 위하여 RISC모델을 사용하여 여러 조건에서 복사열속을 계산하였다. 모델 예측결과 LNG 탱크의 액면화재에 의한 복사열 피해에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 풍속임을 알 수 있었다. 화염과 피해 대상물사이의 복사피해 정도는 높은 풍속에서 보다 낮은 풍속에서의 풍속변화에 따라 크게 변하였다. 또한 액면화재 발생시 복사열 피해는 탱크 또는 공장 주위에 방풍시설을 함으로써 크게 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 방풍시설은 다른 방법들 보다 경제적이기 때문에 냉각시설 및 소방시설과 연계하여 가스 저장탱크 주위에 설치하는 것이 바람직하다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2001년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.122-129
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• 2001

• 한국가스학회지
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• 제8권2호
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• pp.54-60
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• 2004

본 논문은 완전 밀폐방식의 LNG 저장탱크에서 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 걸리는 최대 von Mises 응력과 최대 변위량을 유한요소법으로 해석하였다. LNG 저장탱크의 시운전 과정에서 질소가스로 탱크에 채워져 있는 공기를 퍼징하기 위해 코너 프로텍션에 공급할 수 있는 최대 가스압력은 1,500pa이다. 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 공급된 가스압력 1,500pa에 의한 구조물 자체의 안전성은 대단히 높다. 그러나, 내부탱크와 같은 $9\%$ 니켈강재로 제작된 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 8,475Pa의 높은 가스압력을 공급하면 2차 바닥판에는 833MPa의 최대 von Mises 응력이 걸리고, 1.9m의 대변형이 2차 바닥판의 중심부에서 발생하여 크게 뒤틀리며, 소성변형 또는 파괴가 일어날 수도 있다는 해석결과를 제시하고 있다.