• Journal of Welding and Joining
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• 제13권3호
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• pp.18-33
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• 1995

천연가스는 지구상에서 비교적 광범위하게 생산되며 구미 등에서는 대부분 pipe line으로 소비지까지 운송하여 사용하고 있지만 일본 등에서는 액화 천연가스 (LNG)로 저장, 수송하여 사용하고 있다. LNG 저장탱크는 생산측의 액화기지와 사용측 의 수입기지에 설치되며 지금까지 약 240기가 건설되어 있다. 종래 탱크 1기의 용량 은 대부분 6 - 8만m$^{3}$ 규모였지만, 토지의 유효이용 등으로 대형화되고 있으며, 또 지상식에서는 PC(Prestressed Concrete)의 방파제를 외부탱크에 근접시켜 외부탱크 와 일체화시킨 PC LNG 탱크가 개발.설계되었다. 일본에서는 이미 이 방식으로 세계 최대규모인 14만m$^{3}$ 탱크가 건조되어 가동 중이다. LNG의 주성분은 메탄이고 비등점은 -161.5.deg.C로 극저온이다. 이러한 저온에서도 취화되지 않고 사용할 수 있는 재료는 9%Ni강, Al 합금, 스테인레스강 및 Invar 등이 있지만, 탱크의 대형화에 따라 가공성, 용접성 및 경제성을 고려하여 요즈음은 9%Ni강이 주로 사용되고 있다. 한편 9%Ni강용 용접재료는 고Ni계 합금 및 모재와 동일한 성분계의 공금계가 있지만 지금까지 고 Ni계 합급이 주로 사용되고 있다. 본 내용에서는 9%Ni강을 사용한 지상식 평지원통형 LNG 탱크를 예로 들어 탱크의 개요 및 용접재료, 용접시공 등을 포함한 용접기술에 대해서 개괄적으로 설명하고자 한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권7호
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• pp.89-97
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• 2020

Container vessels continue to grow in size, led by global shipowner. Large ships can be loaded more cargo at a time, reducing the cost of transportation per teu. this eventually leads to economies of sale, in which the production cost per unit decreases with increasing output. in accordance with the 70th Convention of the Marine Environment Protection Committee of the International Maritime Organization, as of January 1, 2020, MARPOL Annex VI Regulation 14.1.3 will be effective. All vessels must be meet these criteria to reduce Sox emissions and reduce NOx emissions by reducing the content of manned sulfur oxides from 3.5% to less than 0.5%, otherwise IACS Member States Entry to the port is denied. in order to do that need to LNG storage tank. in this study characteristic of the material after line heating (600℃,700℃,800℃,900℃) of 9% Ni steel used in the manufacture of LNG fuel tank of ship were verified using by mechanical test. In the heating method by line heating. The initial properties of steel are changed by variables such as temperature, time, speed. The experimental data of line heating presented in this paper confirmed that the initial change of 9% Ni steel could be minimized.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.86-92
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• 1997

Demand of LPG and LNG will increase continuously due to high calories, clearness, and convenience for usage. These gases are used widely for power plants, industrial plants, and domestic fuel. But accidents related with gas are increasing in proportion to increment of gas usage. Especially LPG has high ignitability due to weak dispersion to air and accumulation at low place because LPG is heavier than air. There are many hazards during transportation as well as production, storage, and usage of LPG. Commonly, tank lorry is used for inland transportation of LPG. If tank lorry were to raise leakage incidents and then LPG released during transporting, the accidents cause serious effects on the environment as well as human damage of surrounding area. In this study, therefore, hazards which cause LPG of tank lorry to leak during transportation were identified and risk of LPG transportation was assessed quantitatively. Also, the result of this study might be a useful measure for predicting damage and preparing safe transportation strategies of LPG tank lorry.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.485-493
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• 2017

본 연구에서는 LNG 저장시설의 외조를 구성하는 SCP(sandwich concrete panel)에 대한 충돌해석을 수행하고 그 거동을 분석하였다. 설계기준 중 하나인 BS7777에서 제시하는 충돌에너지와 동일한 값을 갖도록 두 종류의 충돌체와 다양한 충돌속도를 이용하여 충돌조건을 구성하고 이에 대한 비선형동적 해석모델을 구성하여 설정된 충돌조건에 대하여 수치해석을 수행하였다. 또한 1차 충돌 후에 동일한 지점에 같은 충돌에너지를 가진 2차 충돌이 일어나는 것을 가정하여 충돌거동을 분석하였다. 해석결과 동일한 충돌에너지를 갖는 충돌에서 충돌체의 크기가 작고, 충돌속도가 작을수록 큰 변형이 발생하는 것으로 나타났다. 충돌에너지는 외측강판과 내부 충진콘트리트가 6:4정도의 비율로 소산시키는 것으로 나타났다. 중복충돌해석에서는 2차 충돌체의 크기에 따라 최종충돌변형이 지배되는 것으로 나타났고 2차 충돌에 의한 변형량은 1차 충돌에 비하여 적은 값을 나타냈는데 이는 강판의 막거동 때문인 것으로 분석되었다. 이격된 중복충돌에서는 이격위치와 관계없이 2차 충돌점에서 가장 큰 변형이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.333-340
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• 2019

모듈형 LNG Tank의 외조를 구성하는 SCP(sandwich concrete panel)에 대해서 중속충돌시험기로 충돌시험을 수행하고 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 충돌시험에 사용된 시험체는 가로세로 각각 2m로 외조의 일반단면과 연결부단면의 특성을 가지도록 제작하였다. 51kg의 탄자를 설계기준에 규정된 충돌에너지를 갖도록 중속충돌시험기로 45m/sec로 이상의 속도로 가속하여 충돌시켰다. 이런 충돌시험을 두 차례 반복하고 시험체의 극한능력을 평가하기 위하여 충돌속도를 2배로 하여 충돌시켰다. 충돌시험의 수치해석 모델은 LS-DYNA를 이용하여 수행되었다. 외측의 강판와 그 사이의 충진콘크리트를 고체요소로 모델링하고 전단연결재는 보요소를 이용하여 모델링하였다. 강재의 재료모델은 탄소성 및 파단거동을 고려하였으며 콘크리트의 재료는 CSCM재료로 모델링하였다. 해석에서 전면부의 충돌변형은 시험에서 얻어진 변형과 유사한 값을 얻었으나 후면부의 변형은 시험결과와 다소 작은 값을 보였다. 일반부 단면에 대한 2배속 충돌시험에서는 전후면의 강판이 파손되었으나 해석결과에서는 전면부의 강판만 파손되었다. 수치해석에서 충돌에너지는 주로 충진 콘크리트로 전이되었는데 이는 이전 연구에서 보였던 고에너지를 가진 충돌의 경우와 다른 경향이다. 작성된 모델은 구조적으로 보수적인 결과를 보이므로 실제 설계에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.479-483
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• 2010

초저온 액화가스인 LNG의 저장탱크에 사용되는 9% 니켈강은 Inconel 혹은 Hastelloy 계열 용접봉을 사용하여 용접되며, 용접부는 저합금강과 오스테나이트 스테인리스강의 이종금속 용접부와 유사한 특성을 가지고 있다. 용접부에 대한 방사선투과시험 시 용접조건에 따라 밴드형태의 지시가 방사선투과 필름 상에 나타나곤 한다. 따라서 본 연구에서는 이에 대한 해석을 위하여 재료, 방사선투과시험, 초음파탐상시험, 액체침투탐상시험 및 조직시험을 통하여 의사지시 여부를 확인하였으며, 방사선투과시험 해석 및 밴드형태 지시의 발생 원인을 제시하였다.

• 한국안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.1-5
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• 2013

Liquefied Natural Gas is liquefied at the condition of atmosphere pressure and cryogenic temperature. LNG is exposed very long time under the cryogenic temperature and high pressure, and it is very important to retain the structural safety in this envelopment. Until now, the material which are composing the storage tank of LNG ship has experimented at room temperature, so it is not enough to apply for the design at the cryogenic temperature. The purposes of this study are investigated mechanical properties for aluminum alloy. To evaluate tensile and fatigue test for aluminum alloy, it was considering static and fatigue conditions at room and cryogenic temperature. S-N curves were designed at both temperature respectively. Also, P-S-N curve was performed statistical method by JSME-S002.

• 한국가스학회지
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• 제3권3호
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• pp.58-64
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• 1999

멤브레인 방식의 저장탱크 제작에서 가장 중요한 설계 파라메타인 멤브레인 유니트의 피치에 관한 응력거동 문제를 유한요소법을 사용하여 해석하였고, 이 결과를 기존의 피치설계치수와 비교 검토하였다. 본 연구에서 고려한 링 마디식 멤브레인의 경우 피치의 길이를 어떻게 설정하든지 초대형 탱크의 경우에서는 안전성 문제가 발생하지 않았다. 그러나 반복하중에 의한 피로강도가 문제되는 선박용 멤브레인의 경우에는 피치를 짧게 설계하는 것이 유리하다는 것을 보여주고 있다. 멤브레인 주름의 변형거동을 보면 주름의 높이 방향 변형이 폭에 비하여 $15{\~}50\%$ 정도 더 크게 발생하고, $-162^{\circ}C$의 초저온에 의한 변형은 액압에 의한 변형과 비교할 때 그리 크지는 않음을 보여준다.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.47-54
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• 2020

취성파괴는 구조물 손상의 원인 중 하나로 대형사고로 발생할 가능성이 있다. -162℃의 초저온 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 취성파괴가 발생하지 않도록 반드시 이를 확인 할 수 있도록 성능검사를 하여 건설된다. 파괴역학 관점에서는 구조물의 파괴특성을 균열생성과 균열정지로 구분하고 있다. 취성균열이 발생되지 않도록 설계하고 취성 파괴가 발생하여도 취성 파괴가 정지하는 기능이 확인되는 소재가 사용되어야 한다. 본 논문에서는 LNG저장탱크의 내조 소재로 널리 사용되는 9% Ni강 33mm, 37mm, 40mm 두께로 준비하여 취성균열정지 특성을 분석하였다. 기본적인 취성 충격 시험특성을 파악하기 위하여 샤르피 충격시험을 상온, -162℃, -196℃ 조건에서 수행하였다. 또한 -196℃ 환경에서 Duplex ESSO 시험을 수행하여 취성균열정지 파괴인성을 평가하고 그 결과를 분석하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 9% Ni강이 LNG저장탱크 내조소재로 적용되기에 충분한 균열정지 파괴인성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.54-60
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• 2009

산업의 발달에 따른 영향으로 에너지수요가 증가함에 따라 국내에는 에너지 산업시설(저장시설, 고압가스 배관, 충전소, 탱크로리 등)이 전국에 산재하게 되었고 사용하는 에너지의 종류도 과거 한정된 자원이 아닌 다양한 에너지원을 사용하게 되었다. 이러한 에너지시설에는 화재, 폭발 및 유독물질 누출 등 중대사고가 발생할 수 있다. 더욱이 국내의 에너지시설은 밀집되어 있어 연쇄적인 사고가 일어날 가능성이 존재한다. 이 연구에서는 기존에 설치 운영되고 있는 LPG(liquefied petroleum gas) 및 가솔린(gasoline) 충전소와 LNG(liquefied natural gas) 충전소에 대한 피해예측을 실시하고 이를 비교 분석 함으로써 국내에서 처음 시도되고 있는 가솔린 주유소 및 LPG/LNG 충전소가 병설되어 설치되는 경우의 안전성을 검토하고자 한다.