• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권3호
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• pp.598-625
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• 2014

To support the procedure for determining an optimal liquefaction cycle for FLNG FEED, an ontological modeling method which can automatically generate various alternative liquefaction cycles were carried out in this paper. General rules in combining equipment are extracted from existing onshore liquefaction cycles like C3MR and DMR cycle. A generic relational model which represents whole relations of the plant elements has all these rules, and it is expressed by using the system entity structure (SES), an ontological framework that hierarchically represents the elements of a system and their relationships. By using a process called pruning which reduces the SES to a candidate, various alternative relational models of the liquefaction cycles can be automatically generated. These alternatives were provided by XML-based formats, and they can be used for choosing an optimal liquefaction cycle on the basis of the assessments such as process simulation and reliability analysis.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.556-560
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• 2009

In this paper, two different types of natural gas liquefaction process are simulated and designed for secure a competitiveness in the industry of natural gas liquefaction plant. These processes are based on basic cascade process, and one of these is improved with two staged intercooler and the other is modified two staged intercooler. These processes are compared characteristics of performance with basic process. COP of cascade process with two staged intercooler and modified two staged intercooler showed about 13.74% and 21.64% higher than basic process, and yield efficiency of modified process improved comparing with the basic process by 25.93% lower specific power, respectively.

• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.1-5
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• 2011

수소액화 공정은 수소 예냉 에너지, 액화에너지 그리고 Ortho/Para 변환열 제거 등 다량의 에너지가 요구되어 진다. 본 논문은 기존의 수소액화 공정에 LNG냉열을 이용하여 에너지절약 효과를 얻고자 기본설계 및 열해석을 수행하였다. 액화 소요에너지에 LNG냉열을 적용하면 수소액화공정의 에너지절약효과와 함께, LNG기지의 해수에 버려지는 LNG냉열을 회수, 이용하는 일석이조의 에너지절약기술이 된다. 열해석에 의한 설계를 수행한 결과 현재의 액체질소 예냉식 수소액화 플랜트의 소요에너지에 비하여 LNG냉열을 이용할 경우 소요동력량은 75%가 절감되었다. 이는 예냉을 액체질소 대신에 냉열을 사용하기 때문이다. 또한 LNG냉열량은 수소액화량 1T/D기준할 때 15T/D 유량이 요구되었다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.138-147
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• 2013

The liquefaction process system is regarded as primary among all topside systems in LNG FPSO. This liquefaction process system is composed of many types of equipment. LNG equipment on offshore plants has quite different demands on the equipment compared to traditional onshore LNG plants, so the reliability analysis of this process system needs to be performed. This study investigates how DEVS formalism for discrete event simulation can be used to reliability analysis of the liquefaction cycle for LNG FPSO. The reliability analysis method based on DEVS formalism could be better model for reflecting the system configuration than the conventional reliability analysis methods, such as fault tree analysis and event tree analysis.

• 국제학술발표논문집
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• The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.629-630
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• 2015

'Sabine Pass Liquefaction Project (SPL Project)', a case study in this report, is the first construction project of a U.S. liquefaction facility for shale gas export overseas. This study analyzes the SPL Project to give understanding and a guideline to Korean EPC companies by benchmarking about effective risk-sharing strategies on EPC contracts. This study consists of three parts. The first summarizes the liquefaction process adopted on the SPL Project, named the 'ConocoPhillips Optimized Cascade Process', and compares it with other competitive liquefaction processes. The second introduces the unique features of the SPL EPC contract by comparing it with two other EPC forms of contracts: a FIDIC Silver Book for onshore plant projects and a contract of an offshore oil production (FPSO) project. The third focuses on the complexity of project financing (PF), especially lenders control and impact on the EPC contract such as covenant provisions to constrain variations and changes on the EPC Contract. From these conclusions, it is anticipated that this case study can provide a guideline for successful performance of Korean EPC contractors overseas.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2020

LNG사업에서 액화공정의 운전비용은 큰 비중을 차지하기 때문에 적합한 액화공정을 선정하고 그 운전조건을 결정하는 것은 중요한 일이다. 현재까지 다양한 구성의 액화공정들이 개발되어 왔기 때문에 이들을 최적화하고 비교하여 최적의 액화공정을 선택하는 것은 많은 시간과 노력을 요하는 일이다. 다양한 구조 및 선택 사항을 포함한 초구조 모델을 사용한 초구조 최적화를 수행하면 공정 구성에 대한 선택과 최적의 운전변수를 한 번에 최적화하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 SMR 액화공정에 대한 다양한 선택지를 포함하는 초구조 모델을 만들고 이를 최적화하였다. 결과적으로 초구조 모델이 개별적인 액화공정에 준하는 최적 포인트를 도출하는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.56-61
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• 2020

수소의 액화에는 예냉 에너지, 상변화 에너지, 수소 변환열 제거 등 다량의 에너지가 요구되어진다. 본 논문의 목적은 예냉공정에 필요한 에너지로 LNG냉열로 액체질소를 제조하여 사용하는 LNG냉열 간접 이용 방식과, Cold box의 단열에 냉공기를 이용하는 새로운 에너지절약 공정을 제안하여 수소액화 수율을 향상시키고자 하였다. 분석 결과를 보면, LNG냉열 간접이용 방식은 에너지 절약과 함께 액체수소 플랜트의 안전성을 제공하는 장점을 갖는다. 새로운 Cold box 단열 방식은 외벽 철판 3mm/우레탄폼 20cm/공기 5cm/우레탄폼 20cm/설비의 구조일 때 현재 펄라이트 단열에 비교하여 열유입량이 약 35%~50%가 감소하게 된다. 또한 냉공기 보다 온도가 높은 설비는 냉각의 효과를 얻게 된다. 수소액화 플랜트의 공정에 본 결과를 적용한다면 액체 수율이 50% 내외로 크게 향상되는 효과를 제공하게 된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.276-281
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• 2019

The process of separating oxygen and nitrogen from the air is mainly performed by electric liquefaction, which consumes a lot of electricity, resulting in higher operating costs. On the other hand, when used for cold energy of LNG, electric power can be reduced compared to the electric Linde cycle. Currently, LNG cold energy is used in the cold refrigeration warehouse, separation of air-liquefaction, and LNG cold energy generation in Japan. In this study, the system using LNG cold energy and the Linde cycle process system were simulated by PRO/II simulators, respectively, to cool the elevated air temperature from the compressor to about $-183^{\circ}C$ in the air liquefaction separation process. The required amount of electricity was compared with the latent heat utilization fraction of LNG, the LNG supply pressure, and the LNG cold energy usage. At the air flow rate of $17,600m^3/h$, the power source unit of the Linde cycle system was $0.77kWh/m^3$, compared with $0.3kWh/m^3$.

• 설비공학논문집
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• 제22권7호
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• pp.442-447
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• 2010

FPSO (Floating Production Strorage and Offloading) method for LNG industry is efficient and facile compared to onshore NG (Natural Gas) treatment facility. Five simple natural gas liquefaction cycles for FPSO are presented and simulated in this paper. SMR (Single Mixed Refrigerant) cycle, SNE (Single Nitrogen Expander) cycle, DNE (Double Nitrogen Expander) cycle, PNE (Precooled Nitrogen Expander) cycle, and PDNE (Precooled Double Nitrogen Expander) cycle are compared. Simple analysis results in this paper show that precooling process and adding an expander in the liquefaction cycle is an effective way to increase liquefaction efficiency.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.153-163
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• 2020

액체 수소는 기체 수소 부피의 약 1/800로 감소시킬 수 있어 동일 압력에서 기체 수소 대비 800배의 체적 에너지 밀도를 가지고 있고, 기체 수소에 비해 폭발 위험성이 낮고 수송이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 수소 액화를 위해서는 대규모 시설투자가 필요하고, 단순 압축 저장방식에 비해 많은 에너지가 필요함으로써 경제성 문제가 수반된다. 따라서 에너지 절감형 수소액화공정 연구는 매우 중요하다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 수소 액화를 위한 주요 공정으로 헬륨/네온(몰 비 80 : 20) 냉동사이클을 선정하고 화학공정모사기 AVEVA 사의 PRO/II ver. 10.2를 이용하여 공정모사 및 에너지 사용량을 도출하였다. 수소 액화를 위해 헬륨/네온 냉동사이클만을 사용하는 경우, SMR+헬륨/네온 냉동사이클을 사용하는 경우, C3-MR+헬륨/네온 냉동사이클을 사용하는 경우 에너지 사용량을 상호 비교하였다. 그 결과 수소 1 kg을 액화하는데 소요되는 압축기 총 소요 동력은 각각 16.3, 7.03, 6.64 kWh이었다. 헬륨/네온 냉동사이클만을 사용하는 것보다 상용화되어 있는 SMR 공정이나 C3-MR 공정을 사용하여 예냉하는 경우 에너지를 크게 절감할 수 있는 것을 확인하였다.