• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권1호
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• pp.1-20
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• 2013

In the present paper, the sloshing resistance performance of a huge-size LNG carrier's insulation system is evaluated by the fluid-structure interaction (FSI) analysis. To do this, the global-local analysis which is based on the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method is adopted to accurately calculate the structural behavior induced by internal LNG sloshing of a KC-1 type LNG carrier insulation system. During the global analysis, the sloshing flow and hydrodynamic pressure of internal LNG are analyzed by postulating the flexible insulation system as a rigid body. In addition, during the local analysis, the local hydroelastic response of the LNG carrier insulation system is computed by solving the local hydroelastic model where the entire and flexible insulation system is adopted and the numerical analysis results of the global analysis such as initial and boundary conditions are implemented into the local finite element model. The proposed novel analysis techniques can potentially be used to evaluate the structural integrity of LNG carrier insulation systems.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.986-996
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• 1994

Insulation system of LNG carrier has made important roles such as maintaining a proper Boil off Ratio(BOR) for the cargo and avoiding the excessive low temperature of the adjacent inner hull beyond the permissible limit. At the same time, safety and economy of the LNG transportation by the ship are connected with the performance of the insulation system. Also, thermal insulation system of LNG carrier is one of the most advanced technique with the structure analysis of tank, welding and assembling. In this study a computer program is developed to calculate the hull temperature distribution and BOR, which are important factors in thermal design for the Moss Rosenberg Verft spherical tank type LNG carrier. Detailed results for hhull temperature distribution close to LNG tank, BOR and the thickness effect of insulation material are reported in this paper in the range of standare design sea condition.

• 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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.147.2-147.2
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• 2005

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.557-560
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• 2011

In the present paper, the sloshing resistance performance of an LNG carrier insulation system is evaluated by fluid-structure interaction (FSI) analysis. For this analysis, the arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method is adopted to accurately calculate the structural behavior induced by internal LNG motion of a KC-1 type LNG carrier cargo tank. In addition, the global-local analysis method is introduced to reduce computational time and cost. The global model is built from shell elements to reduce the sloshing analysis time. The proposed novel analysis techniques can potentially be used to evaluate the structural integrity of LNG carrier insulation systems.

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

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.451-456
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• 2011

To ensure structural integrity of membrane type LNG tank, the rational assessment of the sloshing impact responses of tank structures should be preceded. The sloshing impact pressures acting on the insulation system of LNG tank are typical irregular loads and the resulting structural responses show very complex behaviors accompanied with fluid structure interaction. So it is not easy to estimate them accurately and immense time consuming calculation process would be necessary. In this research, a simplified method to analyse the dynamic structural responses of LNG tank insulation system under pressure time histories obtained by sloshing model test or numerical analysis was studied. The proposed technique based on the concept of linear combination of the triangular response functions which are the transient responses of structures under the unit triangular impact pressure acting on structures. The validity of suggested method was verified through the example calculations and applied to the dynamic structural response analysis of a real Mark III membrane type insulation system using the sloshing impact pressure time histories obtained by model test.

• 한국해양공학회지
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• 제31권2호
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• pp.91-102
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• 2017

Recently, a new type of LNG membrane Tank called the "KC-1 membrane LNG Tank" was developed by KOGAS (Korean Gas Corporation). It is necessary to estimate the temperature distribution of the hull structure and insulation system for this new LNG tank, as well as the BOR (Boil-Off Rate) when exposed to outside temperature conditions to ensure the integrity of the tank structure and limit LNG evaporation, from a safety evaluation point of view. In this study, temperature distribution calculations for the hull structure and insulation system of the KC1 membrane tank were compared by employing four numerical approaches under the IGC condition. Approaches 1-3 studied 2D simulations and approach 4 used a 3D numerical simulation. Approach 1 was calculated by in-house Excel VBA codes and the three other approaches utilized ANSYS Fluent. The BOR of approach 4, the 3D simulation case, for the IGC condition was 0.0986%/day.

• 한국가스학회지
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• 제17권2호
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• pp.85-89
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• 2013

한국형 LNG선 화물창(KC-1)의 개발은 LNG선의 핵심기술인 화물창시스템의 원천기술을 확보하여 외화절감 및 조선 산업의 경쟁력을 높이는데 그 목적이 있다. 화물창 내부의 액체가 선박의 모션에 의해 생기는 슬로싱 충격 하중에 대한 LNG선의 화물창의 구조 안전성 평가는 중요한 설계 요소가 되었다. 슬로싱 현상에 의한 구조 안전성을 평가하는 가장 이상적인 방법은 유체 영역과 화물창 구조의 상호 작용을 완벽하게 구현하는 것이다. 그러나 유체-구조 연성해석은 방대한 계산 시간과 결과의 정확성을 보장하기 어렵기 때문에 불규칙적인 슬로싱 압력을 삼각파의 형태로 이상화하여 구조 안전성을 평가하였다. 따라서 본 연구에서는 슬로싱 압력은 15/1000초 동안에 최대 10bar의 압력으로 가정한 삼각파로 고려하였고, 해석 결과 한국형 LNG선 화물창(KC-1)의 보냉 판넬은 슬로싱 하중에 대해 구조적으로 건전한 것으로 평가되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권4호
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• pp.1-10
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• 1993

This paper introduces the outline of hull structure to the sorts of LNG carrier briefly. Especially, explains in detail for the insulation system of Moss Rosenberg Verft spherical tank type LNG carrier. It is not easy task to calculate exactly the temperature distribution of hull because of very complicated structure of hull. Therefore, in this paper by the adequate modeling of the Moss Rosengerg spherical tank type LNG carrier, a program is developed which calculate the temperature distribution of every hull and estimate the heat influx from every hull and output the BOR according to the variation of atmospheric conditions on boyage.