• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.116-119
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• 2017

In this paper, natural convection around the ambient evaporator was numerically studied using commercial computational fluid dynamics software. From the simulations, temperature and velocity fields around the evaporator were found as a function of evaporator size and liquefied gas flow rate. The heat transfer coefficient at the external surface of the evaporator was also calculated from the simulation results. In order to give the heat transfer coefficient for various conditions, correlation between Rayleigh number and Nusselt number was proposed.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권2호
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• pp.189-195
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• 2024

Buried pipelines can be classified as continuous and segmented pipelines. These infrastructures can be damaged either by ground movement or by seismic wave propagation during an earthquake. Permanent ground deformations (PGD) include surface faulting, liquefaction-induced lateral spreading and landslide. Liquefaction is a major problem for both superstructures and infrastructures. Buyukcekmece lake zone, which is the studied region in this paper, is a liquefaction prone area located near the North Anatolian Fault Line. It is an active fault line in Turkey and a major earthquake with a magnitude of around 7.5 is expected in this investigated region in Istanbul. It is planned to be constructed a new 12" steel natural gas pipeline from one side of the lake to the other side. In this study, this case has been examined in terms of two different support conditions. Firstly, it has been defined as a beam in liquefied soil and has built-in supports at both ends. In the other approach, this case has been modeled as a beam in liquefied soil and has vertical elastic pinned supports at both ends. These models have been examined and some solution proposals have been produced according to the obtained results. In this study, based on this sample, it is aimed to determine the behaviors of buried continuous pipelines subject to liquefaction effects in terms of buoyancy.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.491-500
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• 2022

큰 상부 형상을 가지는 FLNG (Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading Units, LNG FPSOs) 등의 해양구조물은 안정적인 운동성능 확보 및 계류라인 설계에 있어 정도 높은 풍하중 추정이 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 FLNG의 풍하중 추정을 위한 수치해석 기법을 개발하는 데 있다. 특히, 본 연구에서 개발한 수치해석 기법은 저자의 이전연구를 FLNG에 맞추어 수정하였다. 풍하중 추정을 위한 수치해석은 15° 간격으로 0-360° 범위에서 균일 풍속 조건과 풍속 프로파일을 적용한 NPD (Norwegian Petroleum Directorate) 조건에서 수행하였다. 먼저, NPD 모델 풍속 프로파일 모델 개발을 위해 Sand-Grain Roughness 변화에 따른 풍속 프로파일을 분석하였다. 개발된 NPD 모델을 이용하여 3가지 풍향 (Head, Quartering & Beam)에 대한 메쉬 수렴성 시험을 수행하였다. 최종적으로 개발된 NPD 모델과 메쉬를 이용하여 균일한 풍속 조건과 NPD 조건에서의 풍하중을 평가하고 비교하였다. 본 연구에서는 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 기반 Solver인 STAR-CCM+ (17.02)를 이용하였다. 결과를 요약하면, 풍속 프로파일을 적용한 NPD 모델에서의 풍하중은 균일 풍속(10m/s) 조건과 비교하여, Surge와 Yaw 하중이 최대 20.35 % 와 34.27% 증가하였다. 특히, 특정 일부 구간에서만 큰 하중의 차이를 보인 Sway (45°< α < 135°, 225°< α < 315°)와 Roll (60° < α < 135°, 225° < α < 270°)은 구간별 평균 증가율이 15.60%와 10.89% 수준으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.13-17
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• 2003

LNG 저장탱크의 주요 구조인 멤브레인은 LNG 누설을 방지하기 위하여 설계되었다. 멤브레인 유닛은 $-162^{\circ}C$의 액화시킨 LNG의 접촉에 따라 발생하는 가스압, 액압, 그리고 열하중을 지지하도록 설계되므로 멤브레인 구조의 강도를 실험적 방법을 이용하여 측정하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 상용 전기저항식 스트레인 게이지와 자체적으로 제작한 기계적 열 변형 측정 장치를 이용한 변형 측정 시스템을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권11호
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• pp.1563-1571
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• 2003

This paper is the second part of several companion papers which compare the method of Air-fuel ratio(AFR) determination. In the previous paper, Eltinge chart was applied to the arbitrary fuel composition and the charts for gasoline, diesel, methanol, M85, liquefied petroleum gas(LPG), natural gas(NG), propane and butane were illustrated. In Eltinge chart, however, unburned hydrocarbon (UHC) is not used for determination of AFR. For improving accuracy, Eltinge suggested UHC compensation after the AFR reading in the chart. This compensation reduced the difference between real and reading value. In the compensation, however, the correction of oxygen and carbon dioxide is uncertain and there might be a mistake in conversion of UHC reading value. Therefore, the error is overestimated comparing with Spindt one which is most widely used. In addition, there is no comparison of the value with other useful methods. In this paper, the compensation of unburned HC was performed in Eltinge chart and the compensated value was compared with Spindts formula over wide range of AFR. The objects of investigating fuel are gasoline, methanol, NG and LPG. The result shows that Eltinge and Spindt method is flawlessly compatible and the difference between the two methods is under 0.3% in a λrange from 0.9 to 1.7. The method fur debugging instrumentation error is also presented.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.119-123
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• 2002

Liquefied Natural Gas(LNG) continues to attract modern gas industries as well as domestic markets as their main energy source in the recent years. This is mainly because LNG is inherently cleaner and more energy efficiency than other fuels. Offshore LNG production plant is of interest to many oil producing companies all over the world. This article discuss about the production process encountered while developing such a production facility. Typical offshore oil and gas processing required for oil stabilization and other optional units that can be added to the facilities. The production process can broadly be divided into five major units namely, (i) Oil Stabilization unit, (ii) Gas Treatment unit, (iii) Methane Recovery unit, (iv) Distillation unit and (v) LNG Liquefaction unit. The process simulation was carried out for each unit with a given wellhead composition. The topside facilities of offshore LNG production plant will be very similar to the process adopted in offshore processing platform along with the typical onshore LNG production plant. However, the process design problems associated with FPSO motion to be taken care of while developing floating LNG production plant.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.337-344
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• 2017

환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.25-34
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• 2013

본 총설에서는 천연가스 액화공정의 최적설계에서 에너지 효율을 높이기 위해 고려해야 하는 주요 공정설계 인자들에 대한 논의와 상용 LNG 플랜트에서 이러한 인자들이 어떻게 적용되고 있는지에 대하여 살펴보았다. 압축기에서 소모되는 축일의 양을 최소화하기 위한 방법으로서 단일 냉매를 사용하는 냉각 사이클을 다단, 혹은 중첩 구조로 설계하여 온도 범위가 넓은 영역에서 운용하는 방법과 혼합냉매를 사용하여 단순한 사이클 구조를 유지하면서 최적 냉각공급 곡선을 유지하는 방법을 다루었고, 천연가스 액화조건에 맞추어 이러한 구조들의 최적 조합을 구성하는 원리를 소개하였다. 열 통합(heat integration) 기법을 활용하여 상용화 공정들의 특징을 도식적으로 고찰하였으며 아울러 에너지 효율 및 경제성에 대한 분석을 수행하였다. 또한 액화 공정 설계에서 사용되는 대용량의 압축기들을 구동하는 에너지 시스템에 대한 설계 문제를 살펴보았으며 최적설계를 위한 여러 가지 요소들을 고찰하여 보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.677-684
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• 2013

혼합냉매를 사용하여 천연가스를 액화하는 혼합냉매공정(Mixed refrigerant cycle, MRC)은 공정이 간단하고 장치비가 적게 들며 운전 또한 용이하여 널리 채택되고 있는 공정이다. MRC에서 중요한 기술 중 하나는 혼합냉매를 선택하고 최적의 혼합비를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 일반적인 MRC에서 혼합냉매와 혼합냉매의 혼합비가 공정의 성능에 미치는 효과를 살펴보았다. 이를 위해 통계적 기법 중 실험계획법의 하나인 혼합물 설계와 반응 표면법을 이용하여 전체 공정의 에너지 소비가 최소가 되게 하는 최적의 냉매를 선택하고 그 혼합비를 결정하였다. 여러 냉매와 혼합비에 따른 MRC 공정의 모사는 Aspen HYSYS를 사용하였으며 혼합물설계와 반응 표면법은 Minitab을 사용하였다. 연구결과 냉매로는 methane ($C_1$), ethane ($C_2$), propane ($C_3$)과 nitrogen ($N_2$)가 선택되었으며 에너지 소비를 최소화하는 혼합비(몰 비) 또한 구할 수 있었다.