• 한국가스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.36-43
• /
• 2003

본 논문에서는 LNG 냉열 에너지를 활용한 지역 냉방 시스템 가능성에 대해 고찰하고자 한다. 액상의 LNG는 기상의 가스로 변환하는 과정에서 많은 냉열 에너지를 발생한다. 최근에 빙축열을 이용한 건물의 냉방 시스템 구축과 심층수를 이용한 지역 냉방 시스템이 도심지의 기존 사무실 건물이나 대규모 건물의 냉방장치로 도입되고 있는 상황이다. LNG의 냉열 에너지는 기존의 냉매에 의존한 개별 냉방 시스템을 대체하는 새로운 냉열 에너지 공정으로 쾌적한 공간을 제공하는 천연의 대규모 냉각매체로 재사용될 수 있다. 버려지는 냉열 에너지는 낮은 코스트로 운영될 수 있는 중요한 청정 에너지원이기 때문에 냉방 시스템으로 개발되면, 기존의 에어콘 시스템에 견주어 볼 때 공기중에 유해한 오염원의 발생과 환경적으로 유해한 냉매 방출을 대폭적으로 줄일 수 있는 우수한 냉방 시스템이 될 것이다. 따라서, 본 연구에서는 냉열 에너지를 활용한 지역 냉방 시스템에 대한 환경 친화적 기본적 설계 개념, 여러 가지 냉방 시스템 성능에 대한 유익한 기반적 정보를 제공하고자 한다.

• 한국가스학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.19-27
• /
• 2019

세계 환경규제가 강화되면서 액화천연가스의 사용량이 지속해서 증가하고 있다. 안정적이고 효율적인 액화천연가스 생산을 위해서는 운전 조건을 세분화하여 감시하는 시스템 구축이 필수적이다. 본 연구에서는 천연가스 액화플랜트 성분 분리공정을 해석하여 구축한 동적 모델 데이터를 대상으로 다중 모드 감시시스템 개발 방법을 제안하였다. 먼저 전체 정상 데이터를 주성분분석과 k-평균 군집화 방법론을 사용하여 다중 정상 운전 모델로 구분하였다. 그 다음, 새로운 데이터 값을 k-최근접 알고리즘으로 구축된 다중 정상 모드와 매칭하였다. 마지막으로, 다중 모드 주성분분석 감시 기법을 통해 공정 데이터의 이상 여부를 판별하였다. 제시된 방법론은 45가지 이상경우에 적용하였고, 기본 주성분분석 방법론과 단변수 감시 방법론과의 비교를 통해 속도와 정확도 지표에서 평균 약 5~10%이상 우수함을 입증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권6호
• /
• pp.756-761
• /
• 2012

천연가스는 $-160^{\circ}C$까지 냉각 및 액화되어 액화천연가스(LNG)가 되고, 이때 LNG의 체적은 천연 가스의 1/600로 줄어든다. 이로 인해 LNG는 수송시에 이점이 있다. 본 연구에서는 천연가스 액화용 초저온 캐스케이드 냉동사이클의 LNG 열교환기내 냉매와 천연가스의 압력강하가 액화사이클에 미치는 영향을 파악한 후, LNG 열교환기 설계시 압력강하에 대한 기준안을 제시하고자 한다. 이를 위해 HYSYS를 이용하여 초저온 캐스케이드 액화사이클 내 LNG 열교환기의 압력강하에 대해서 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 초저온 액화사이클의 압축일량과 성능계수(COP)의 증가로부터, LNG 열교환기 내의 압력강하는 50 kPa정도를 기준 설계 압력강하로 설정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.549-552
• /
• 2009

Methane hydrate is crystalline ice-like compounds which formed methane gas enters within water molecules composed cavity at specially temperature and pressure condition, and water molecule and each other from physically-bond. $1m^3$ hydrate of pure methane can be decomposed to the maximum of $172m^3$ at standard condition. If these characteristics of hydrate are reversely utilized, natural gas is fixed into water in the form of hydrate solid. Therefore the hydrate is considered to be a great way to transport and store natural gas in large quantity. Especially the transportation cost is known to be 18~24% less than the liquefied transportation. However, when methane hydrate is formed artificially, the amount of consumed gas is relatively low due to a slow reaction rate between water and methane gas. In this study, for the better hydrate reaction rate, there is make nano fluid using ultrasonic dispersion of carbon nano tube. and then, Experiment with hydrate formation by nano fluid and methane gas reaction. The results show that when the carbon nano tubes of 0.004 wt% was added to pure water, the amount of consumed gas was about 300% higher than that in pure water and the hydrate formation time decreased.

• 설비공학논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.259-264
• /
• 2011

Gas hydrate is formed by physical binding between water molecule and gas such as methane, ethane, propane, or carbon dioxide, etc., which is captured in the cavities of water molecule under the specific temperature and pressure. $1\;m^3$ hydrate of pure methane can be decomposed to the methane gas of $172\;m^3$ and water of $0.8\;m^3$ at standard condition. If this characteristic of hydrate is reversely utilized, natural gas is fixed into water in the form of hydrate solid. Therefore, the hydrate is considered to be a great way to transport and store of natural gas in large quantity. Especially the transportation cost is known to be 18~25% less than the liquefied transportation. However, when methane gas hydrate is artificially formed, its reaction time may be too long and the gas consumption in water becomes relatively low, because the reaction rate between water and gas is low. Therefore, for the practical purpose in the application, the present investigation focuses on the rapid production of hydrates and the increment of the amount of captured gas by adding zeolite into pure water. The results show that when the zeolite of 0.01 wt% was added to distilled water, the amount of captured gas during the formation of methane hydrate was about 4.5 times higher than that in distilled water, and the methane hydrate formation time decreased at the same subcooling temperature.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.34-40
• /
• 2009

$1m^3$ hydrate of pure methane can be decomposed to the maximum of $216m^3$ methane at standard condition. If these characteristics of hydrate are reversely utilized, natural gas is fixed into water in the form of hydrate solid. Therefore, the hydrate is considered to be a great way to transport and store natural gas in large quantity. Especially the transportation cost is known to be 18-24% less than the liquefied transportation. In the present investigation, experiments and theoretical calculation carried out for the formation of methane hydrate in NaCl 3.5wt% solution. The results show that the equilibrium pressure in seawater is more higher than that in pure water, and methane hydrate could be formed rapidly during pressurization if the subcooling is maintained at 9K or above in seawater and 8K or above in pure water, respectively. Also, amount of consumed gas volume in pure water is more higher that in seawater at the same experimental conditions. Therefore, it is found that NaCl acts as a inhibitor.

• 한국가스학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2016

천연가스는 장거리 수송을 위해서는 액화가 필수적으로 이루어진다. 액화공정 내 압축기에서 특히 많은 동력이 요구되며, 동력을 공급하기 위해서는 동력기가 필요하다. 여러 가지 동력기 중 어떠한 동력기를 선택하느냐에 따라 동력 공급에 필요한 비용이 변하게 된다. 본 연구에서는 최소의 비용으로 천연가스 액화공정에 동력을 공급하는 최적의 동력기 선택을 위해 최적화를 수행하였다. 또한 가스전의 용량을 고려하여 일정한 가스전에서 천연가스가 추출부터 소멸될 때까지의 전체기간 동안에 추출되는 속도가 변경되는 시나리오를 구성하였다. 공정모사를 통해 동력기 장치의 비용과 운전비용 간의 상관관계를 예측하였으며, 장치의 수명 등을 고려하여 모델링하였다. 그 결과 최대 6.4%의 비용을 감소하는 최적의 동력기 모델을 설계하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2019

한국 정부는 액화 천연가스를 대체하는 에너지원으로서 러시아의 파이프라인 천연가스 도입을 1990년대 이후부터 지속적으로 모색해오고 있다. 이러한 동북아 에너지 협력에 대한 논의가 현실 정치뿐만 아니라 학술적인 차원에서도 다양하게 진행되고 있지만, 기존의 선행연구들은 협력의 당위성만을 제시하고 있을 뿐이지 이론적 분석틀이 미약하다는 한계를 지니고 있다. 이에 본 논문에서는 경제통합론이라는 이론적 자원을 바탕으로 에너지협력의 동기 조건 단계를 분석하고자 한다. 연구 결과 동북아 천연가스 협력과 관련해서는 경제적 동기만이 유일하기는 하지만, 실질적인 기대이익뿐만 아니라 경제구조의 보완성과 정책목표의 수렴성이라는 조건들이 갖추어진 것으로 파악되었다. 결론적으로 동북아에서 높은 수준의 에너지 협력은 어렵겠지만 특혜무역협정 수준의 초보적인 천연가스 협력이 가능하다는 전망이 제시될 수 있었다.

• Ocean Systems Engineering
• /
• 제2권1호
• /
• pp.49-68
• /
• 2012

In this paper, an offshore process front end engineering design (FEED) method is systematically introduced and reviewed to enable efficient offshore oil and gas production plant engineering. An integrated process engineering environment is also presented for the topside systems of a liquefied natural gas floating production, storage, and offloading (LNG FPSO) unit, based on the concepts and procedures for the process FEED of general offshore production plants. Various activities of the general process FEED scheme are first summarized, and then the offshore process FEED method, which is applicable to all types of offshore oil and gas production plants, is presented. The integrated process engineering environment is presented according to the aforementioned FEED method. Finally, the offshore process FEED method is applied to the topside systems of an LNG FPSO in order to verify the validity and applicability of the FEED method.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.225-231
• /
• 2013

일반적으로 액체가스운반선은 인화성 화물이나 독성물질을 운반한다. 이러한 화물들은 폭발, 화재 및 인명손상을 가져올 수 있기 때문에, 액체가스운반선의 거주구역, 서비스 구역 및 통제실은 가스의 유입이 원천적으로 차단되도록 설계한다. 이러한 이유로, IMO IGC 코드의 멤브레인형 LNG선박의 화물탱크에 설치되는 벤트 출구의 높이는 노출갑판상 B/3 또는 6m 중 큰 것 이상으로 하고 작업구역 및 전후부 통행로, 갑판상의 저장탱크 및 화물설계 액위보다 6m 이상 높게 설치하여야 한다라고 규정하고 있다. 또한 LNG 시장이 점진적으로 증가하면서, LNG선박의 크기도 증가해 왔다. 때문에 현 규정에 의하면 LNG선박의 벤트의 높이는 선박 폭(B)에 비례하기 때문에 상당히 높아져야 할 것이며, 이는 높은 벤트 마스트(Mast)로 인하여 작업의 어려움 및 전방 시야를 방해하는 등 항해의 어려움을 초래한다. 본 연구에서는 멤브레인형 LNG선의 Sea-trial시에 측정하였던 데이터 및 CFD유동해석을 통해 LNG선박 화물탱크의 벤트 출구의 높이에 대한 적합성 평가를 수행한다.