• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1-6
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• 2007

The membrane type LNG(Liquefied Natural Gas) cargo containment system is a special design structure for the large deformation behavior at LNG temperature$(-162^{\circ}C)$. The design of membrane is required great confidence so that membrane can plat role in the tightness of flammable fluid storing. LNG cargo containment is loaded and unloaded LNG between twice and five times in a week. During this process, the membrane has large deformation behavior due to the variation of temperature and pressure to the self weight. In this study, the evaluation of the fatigue strength of membrane is very important to determine the design life of LNG storage tank and to evaluate the mechanical properties at the LNG temperature. Also, in the view point of large deformation, the evaluation method is applied conservatively $\epsilon-N_f$ curve of SUS 304L.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권4호
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• pp.580-597
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• 2013

Three materials SUS304, 9% Ni steel and Al 5083-O alloy, which are considered possible candidate for International Maritime Organization (IMO) type B Cargo Containment System, were studied. Monotonic tensile, fatigue, fatigue crack growth rate and Crack Tip Opening Displacement tests were carried out at room, intermediate low ($-100^{\circ}C$) and cryogenic ($-163^{\circ}C$) temperatures. The initial yield and tensile strengths of all materials tended to increase with decreasing temperature, whereas the change in elastic modulus was not as remarkable. The largest and smallest improvement ratio of the initial yield strengths due to a temperature reduction were observed in the SUS304 and Al 5083-O alloy, respectively. The fatigue strengths of the three materials increased with decreasing temperature. The largest increase in fatigue strength was observed in the Al 5083-O alloy, whereas the 9% Ni steel sample showed the smallest increase. In the fatigue crack growth rate test, SUS304 and Al 5083-O alloy showed a decrease in the crack propagation rate, due to decrease in temperature, but no visible improvement in da/dN was observed in the case of 9% Ni steel. In the Crack Tip Opening Displacement (CTOD) test, CTOD values were converted to critical crack length for the comparison with different thickness specimens. The critical crack length tended to decrease in the case of SUS304 and increase for the Al 5083-O alloy with decreasing temperature. In case of 9% Ni steel, change of critical crack length was not observed due to temperature decrease. In addition, the changing material properties according to the temperature of the LNG tank were analyzed according to the international code for the construction and equipment of ships carrying liquefied gases in bulk (IGC code) and the rules of classifications.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.162-163
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• 2018

본 연구에서는 국내 최초로 개발되는 LNG벙커링 바지시스템 개발에 관하여 소개한다. 벙커링바지는 500cbm의 용량을 가지며, LNG추진 ready 개념으로 개발된다. 핵심기술로는 벙커링바지의 설계, 설계된 바지의 안정성 평가 및 Ship-To-Ship 안정성평가 기술, 고망간강 Type-C 저장탱크 설계 및 제작 기술, 적하역을 고려한 공정시스템 설계 및 실증, 열량유량시스템 설계 및 실증, 가스공급시스템 설계 및 실증, 각종 유틸리티의 설계 및 실증 기술, 적하역 절차서 등이 개발된다. 설계부터 건조까지 전 과정을 국내 기술을 적용하여 개발하며, 국내에서 개발된 선급인증된 기자재가 최대한 적용되도록 한다. 국내 기업들이 LNG 구조물에 관한 track-record를 확보하여 향후, 산업화에 기여할 수 있도록 한다.

• 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.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.193-198
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• 2005

An investigation was made on the fatigue characteristics of type 304 stainless steel membrane manufactured by plastic working. To investigate the effect of plastic deformation, tests were performed with 5 types of specimens having different amount of plastic deformation. Fatigue tests were executed under both room and LNG temperatures ($-162^{\circ}C$). All the test results were compared with the fatigue data provided by RPIS(Recommended Practice for Inground LNG Storage Tank). On the basis of these results, it was confirmed that RPIS's design fatigue curve could be applied to evaluate fatigue lift of KOGAS membrane manufactured by pressing.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.773-780
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• 2011

이 연구는 초대형 매스 구조물인 지하식 LNG 저장탱크의 바닥슬래브 및 측벽에 타설되는 매스 콘크리트의 재료특성, 배합조건, 양생조건 및 콘크리트의 타설시기와 초기온도, 외기온 등을 고려한 온도응력 해석 결과를 기술하였다. 해석 결과를 토대로 유해한 균열의 발생 가능성을 예측하고, 이를 방지하기 위한 방안을 제시하였다. 이 연구에서는 콘크리트의 단열온도 상승시험을 통하여 수화열 관리에 유리하다고 평가된 2종류(벨라이트 시멘트+석회석 미분말)의 최적배합조건을 선정하였다. 온도응력 해석의 결과에 따르면, 바닥슬래브 2단을 제외한 대부분의 분할타설 블록에서 관통균열지수가 1.2이상을 만족하였다. 바닥슬래브 2단의 경우 균열방지 대책으로 선행냉각 방안을 제시하였으며, 콘크리트의 초기온도를 $25^{\circ}C$ 범위에서 관리할 경우에는 대부분의 타설블록에서 관통균열지수 1.2이상을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 바닥슬래브의 경우, 표면균열지수가 1.2이상이기 때문에 양생조건을 준수하면 표면균열을 제어할 수 있으며, 측벽의 경우에도 표면균열지수가 1.0이상을 만족하기 때문에 균열의 수 및 폭을 제어할 수 있는 것으로 나타났다.

• 소성∙가공
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• 제20권4호
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• pp.316-323
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• 2011

The hot curvature-forming of large aluminum thick plate using a grid-typed hybrid die is a process for the production of a spherical LNG tank. Many variables such as the initial die surface quality, grid size, grid thickness, size of blank plate and cooling line design, control the success of the process. In addition, the plate used in this process is generally larger than $10{\times}10m$ in size. Thus, it is very difficult to predict the surface characteristics of the plate during forming and to measure the different parameters due to the high cost of the experiments. In order to optimize the process design for the grid-type die, the development of an analytical method to predict the surface characteristics of the final product in hot curvature-forming is needed. This paper described the development of the method and procedures for FE simulations of the hot curvature-forming process, including hot forming, air flow, cooling, and thermal deformation analyses. An experiment for a small scale model of the process was conducted to check the validity of the numerical method. The results showed that the curvature of the plate in the analysis agrees well with that of the experiment within 0.037 and 0.016% tolerance margins for its side and corner, respectively.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.55-64
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• 2009

본 연구는 시멘트 종류에 따른 병용계 자기충전 콘크리트의 최적배합비를 도출하고, 최적배합비의 품질특성을 평가하여 현장시공의 자료로 제안하기 위한 것이다. 병용계 자기충전 콘크리트는 분체와 증점제를 함께 사용하기 때문에, 품질의 안정성을 확보할 수 있을 것으로 예측된다. 분체로써 점성 증대 및 수화열 저감에 우수한 석회석 미분말을 사용하였다. 석회석 미분말의 치환율은 시멘트 종류에 따른 구속수비 실험을 통해 정하였으며, 배합변수는 잔골재용적비 ($S_r$), 굵은골재 용적비 ($G_v$) 및 물-시멘트비 (W/C)로 하여, 최적배합비를 도출하였으며, 이에 대한 응결시간, 블리딩량, 침하량 및 수화열 특성을 분석하였다. 실험결과, 고로슬래그 시멘트의 경우에는 석회석 미분말의 치환율 13.5%, 잔골재 용적비 47%, 물-시멘트비 41%이며, 저열포틀랜드시멘트의 경우에는 석회석 미분말의 치환율 42.7%, 잔골재 용적비 43%, 물-시멘트비 51%이며, 굵은골재 용적비는 시멘트의 종류에 관계없이 53%로 나타났다. 최적배합비에 대한 응결시간, 블리딩, 침하량 및 수화열에 대한 실험 결과, 저열포틀랜드시멘트를 사용한 자기충전 콘크리트가 가장 안정적인 것으로 나타났으며, 설계기준강도 40.0 MPa (배합강도 51.5 MPa)를 만족하는 저열포틀랜드시멘트를 사용한 병용계 자기충전 콘크리트를 지하식 LNG 저장탱크의 지하연속벽용 콘크리트로 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권11호
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• pp.1390-1397
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• 2004

This study is concerned with the thermal analysis during the cool-down period of 135,000㎥ class GT-96 membrane type LNG carrier under IMO and USCG design condition. During the cool-down period, the spraying rate for the NG cooling decreases as the temperature of NG falls down from -4$0^{\circ}C$ to -l3$0^{\circ}C$, and the spraying rate for the cooling of the insulation wall increases as the temperature gradient of the insulation wall is large. It was confirmed that there existed the largest temperature decrease at the first barrier and the first insulation, which are among the insulation wall, especially in the top side of the insulation wall under IMO and USCG design condition. Also, as the NG temperature distribution is fixed, the outer temperature condition under the design condition has influence on the temperature variation at the insulation. By the 3-D numerical calculation about the cargo tank and the cofferdam during the cool-down period, the temperature variation in hulls and insulations is precisely predicted under IMO and USCG design condition. From the comparison between two conditions; IMO design condition shows more severe temperature gradient than USCG design condition, therefore, it provides the conservative estimation of the BOG.