• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.36-41
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• 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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.166.2-166.2
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• 2005

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.881-888
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• 2006

The purpose of this study is to develop a structural. analysis system of LNG pump tower structure. The system affords to build optimized finite element model and procedure of the pump tower structure. The pump tower structure is one of the most important components of LNG (liquefied natural gas) carriers. The pump tower structure is subject to sloshing load of LNG induced by ship motion depending on filling ratio. Three types of loading components, which are thermal, inertia and self-gravity are considered in the analysis. All these design and analysis procedures are embedded in to the analysis system successfully.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.18-23
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• 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.

• 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.

• 한국가스학회지
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• 제9권4호
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• pp.36-43
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• 2005

본 논문은 다구찌 설계방법을 이용하여 LNG저장탱크의 지붕 구조물에 대한 최적설계 조건을 확보하기 위해 FEM해석을 수행하였다. 다구찌 설계방법은 저장탱크 구조물의 설계인자에 가장 큰 영향을 미치는 파라메터를 고찰하고 최적화하는데 유용한 결과를 제시하였다. 다구찌 설계방법으로 수행된 FEM 해석결과에 따르면, LNG저장탱크 지붕 구조물의 최적설계에 필요한 인자로 지붕 중심부의 두께를 언급하고 있다. 안전하면서 효율적인 지붕을 건설하기 위한 철근 콘크리트 지붕의 초기 구조물 설계는 반경방향의 H빔과 원주방향의 L빔을 가능한 작은 수량으로 배열하고 두꺼운 지붕 구조물을 갖춘 LNG 외부탱크가 최적이라는 해석결과를 제시한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.71-78
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• 2015

LNG 선박에서 발생하는 슬로싱 충격하중은 다상유동 및 기체의 압축효과에 따라 CCS에서 발생하는 압력과 구조응답에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 슬로싱 운동 시 LNG의 유동에 의해 발생하는 슬로싱 충격을 시뮬레이션하기 위해서 다상유동을 적용한 수치해석 모델을 제시하였으며, 그 결과를 실험과 비교하여 타당성을 검토하였다. 또한 효율적인 구조 응답 계산을 위해 분사모델을 이용한 유체구조 연성해석 방법에 대해서 검토하고 멤브레인형 Mark III 화물창의 강도평가에 적용하여 LNG 화물창의 강도평가를 위한 가능성을 검토하였다.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권5호
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• pp.393-405
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• 2017

This paper deals with the buckling strength of the skirt structure in the spherical LNG carriers. The spherical cargo tank systems consist of spherical tank, skirt, tank cover, pump tower, etc. The skirt supports the spherical cargo tank and is connected with ship hull structure. It is designed to act as a thermal brake between the tank and the hull structure by reducing the thermal conduction from the tank to the supporting structure. It is built up of three parts, upper aluminum part, middle stainless steel part and lower carbon steel part. The 150K spherical LNG carrier was designed and carried out the strength verification under Classification Societies Rule. The design loads due to acceleration, thermal distribution, self-weight and cargo weight were estimated considering requirements of the Class Rule and numerical simulation analyses. Based on the obtained design loads and experienced project data, the initial structure scantling was carried out. To verify the structural integrity, theoretical and numerical analyses were carried out and strength was evaluated aspect of buckling capacity. The results by LR and DNV design code are shown and discussed.

• 한국가스학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-7
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• 2004

본 연구에서는 멤브레인식 LNG 저장탱크의 누설 안전성을 목재와 PUF로 구성된 단열재 및 예응력 콘크리트(PC) 재질이 균일하다는 가정하에 열저항 평형온도 효과를 고려하여 유한요소법(FEM)으로 해석하였다. FEM 계산결과에 따르면, 목재와 PUF로 구성된 단열재 구조물은 누설 LNG에 의해 구조물 자체가 먼저 파손되므로 누설 안전성을 보장할 수 없다. 그러나, 내부탱크와 단열재가 동시에 파손되어도 외부탱크 PC 구조물은 강도 안전성을 확보하고 있으므로 누설 LNG를 최소 10일 정도는 안전하게 지연시킬 수 있어 멤브레인식 LNG 저장탱크 시스템의 누설 안전성은 확보될 수 있다.