• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.557-561
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• 2005

In recent years, the LNGC fleet is expanded unprecedentedly. Ship's owners and shipbuilders are focusing on the idea how they choose the BOG handling system in economical, environmental and safety angles. This paper introduces general information for that and gives technical matters briefly.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.283-290
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• 2020

액화 수소 운반선에서 증발가스의 발생은 불가피하며, 화물탱크 내부의 압력 문제를 피하기 위해 적절한 조치가 필요하다. 이 증발 가스는 선박의 추진연료로 사용 될 수 있으며, 추진에 사용되고 남은 나머지 부분은 재액화 또는 연소시키는 등 효과적으로 관리해야 한다. 본 연구에서는 수소 추진 시스템을 갖춘 160,000㎥ 액화 수소 운반선에 최적화된 증발 가스 재액화 시스템을 제안한다. 이 시스템은 수소 압축 및 헬륨 냉매 섹션으로 구성되고, 화물탱크로부터 배출되는 증발가스의 냉열을 효과적으로 활용하여 효율을 증가시켰다. 본 연구에서는 공급 온도 -220℃인 수소 증발가스가 재액화 시스템에 들어가는 상태에서 증발가스의 재액화 비율에 따른 엑서지 효율 및 에너지 소모율 (SEC, Specific Energy Consumption) 분석을 통해 시스템을 평가하였다. 그 결과 재액화 비율 20%에서 4.11kWh/kgLH₂의 SEC와 60.1%의 엑서지 효율을 보여 주었다. 아울러, 수소 압축압력, 수소 팽창기의 입구온도, 공급 증발가스 온도변화에 따른 영향을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1218-1224
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• 2017

액화천연가스운반선(LNGC) 건조 시 증가하는 리스크로 인해 시스템 통합 및 안전 운용에 다양한 시나리오의 사전 시뮬레이션이 필요하다. 특히, LNGC에서 전력관리시스템은 중요한 장비이고, 전력 제어 시스템과의 오류없는 통합이 이루어져야 기대하는 성능 및 안전성이 보장된다. 본 논문에서는 LNGC에서 발생하는 오류를 개선하기 위해 Software-In-the-Loop(SIL) 기반의 PMS 테스트용 전력 발생원과 소모원에 대한 시뮬레이션 모델을 구현하였다. PMS 제어 및 검증을 위해 MATLAB/Simulink를 활용하여 수치적 물리 시뮬레이션 모델링을 수행하였고, 시뮬레이션 모델을 검증하기 위하여 시운전 시나리오를 대상으로 부하 분배 테스트를 하였다. PMS SIL 시뮬레이션은 고부가가치 선박 및 해양플랜트의 시운전, 설치, 유지보수 시장 진출에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.827-837
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• 2022

If the hydrogen industry is activated, the introduction of C-type and pressurized liquefied hydrogen (LH2) tank suitable for small and medium-sized transp- ortation and storage will be given priority in the future. Therefore in this paper, the behavior for the LH2 property changes and boil-off gas (BOG) treatment of the C-type cargo tank through voyage of the LH2 carrier and pressurized tank of the LH2 receiving terminal were analyzed through computational simulations by making assumptions about the carrier operation and unloading conditions.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2005년도 특별논문집
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• pp.38-43
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• 2005

The present study is concerned with the numerical analysis of the sloshing impact pressure of the Liquefied Natural Gas (LNG) carriers in rough sea. The reliable predictions of the both random tank motions in irregular waves and violent fluid flow in the LNG tanks are required for practical sloshing analysis procedure of LNG carriers. The three-dimensional numerical model adopting SOLA-VOF scheme is used to predict violent free surface movements of LNG tank in irregular motions. For accurate input motion of tank, a three-dimensional panel method program called SSMP (Samsung Ship Motion Program) is applied for seakeeping analysis. Comparison studies of sloshing analysis are carried out for No.2 tank of 138K and 205K LNG carriers to verify the safety of the LNG containment system of the proposed 205K large LNG carrier.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권3호
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• pp.144-157
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• 2021

Brake Horse Power (BHP) reduction ratios by air injection to the underside of the hull surface in an actual ship are predicted using an unstructured finite-volume CFD solver and compared with the sea trial results. In addition, air lubrication system installed on the existing vessel is investigated to find a good solution for additional drag reduction. As a results, it is found that the thickness of the air layer should be minimized within a stable range while securing the area covered by the air layer as much as possible. Furthermore, the amount of frictional drag reduced by air injection is found to be independent of surface roughness and still effective on rough surface. Based on the results of this study, it is expected that systematic and reliable air lubrication system can be designed and evaluated using the proposed method.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.415-420
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• 2018

The development of sail gas has increased the production of ethane as well as natural gas. The decline in the market price for ethane has led to a change in the petroleum-based ethylene production process into an ethane-based ethylene production process and an increase in the ethane/ethylene trade volume. Large-scale ethane/ethylene carrier have been needed due to an increase in long-distance trade from the US, and cargo type change have leaded to consider a liquefaction process to re-liquefy Boil-Off gas generated during the voyage. In this paper, the liquefaction system of Liquefied Ethane Gas carrier was evaluated with Low-GWP (Low-Global Warming Potential) refrigerant and process parameters, Boil-Off Gas pressure and expansion valve outlet pressure, were optimized. Low-GWP refrigerants were propane (R290), propylene(R1270), carbon dioxide(R744) was considered at two type of liquefaction process such as Linde and cascade cycle. The results show that the optimal pressure point depends on the individual refrigerant and the highest liquefaction efficiency of carbon dioxide (R744) - propane (R290) refrigerant.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제3권3호
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• pp.112-124
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• 2017

As an LNG carrier preserves and transports liquefied natural gas under minus $163^{\circ}C$, the cargo tank has to have sufficient hull strength against not only the wave loads but also against loads caused by loading and unloading and thermal expansion to keep the LNG safely. The main insulation types for a CCS are No.96 and Mark III from GTT for the membrane LNG carrier. Particularly, the invar membrane plate in No.96 is very thin and its connections could experience high local stresses owing to such dynamic loads. Therefore, it should be verified whether those connections have sufficient fatigue lives for the purpose of operation and maintenance. This research aims at performing fatigue analysis with 0.1 fatigue damage criteria for 40 years of design life to support new membrane CCS development using proper S-N curves and the associated finite element modeling technique for each connection and then propose a reasonable design methodology.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.949-955
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• 2018

HIL 시뮬레이션은 복잡한 실시간 임베디드 시스템을 개발하고 테스트하는 데 사용되는 기법이다. HIL 테스트는 해양플랜트와 같은 고부가가치 선박인 LNGC의 PMS 성능 검증을 위한 효율적인 플랫폼이 된다. 그러나 국내 조선소를 비롯한 연구기관에서 스스로 HIL 테스트를 수행하기에는 시간이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 전력 공급 장치 / 소비 장치, 제어콘솔, MSBD 로 구성된 FPGA 기반의 PMS-HIL 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 HIL시뮬레이션 플랫폼은 실제 장비 데이터를 사용하였고, PMS의 부하 공유 테스트를 수행하였다. 제안된 시스템은 대칭, 비대칭 및 고정 부하분배를 통해 검증하였고 공장수락시험 대체 가능성을 보여 준다. 또한 향후 에너지관리시스템 개발을 비롯한 선박 자동화 및 자율운항을 위한 추가 시스템 개발 시 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.21-27
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• 2010

LNG선박에서 발생한 기화가스의 처리를 위해 지금까지는 기화가스를 보조연료로 사용하거나 연소시켰지만 선박의 대형화와 디젤엔진의 사용으로 인해 기화가스를 처리할 수 있는 방법이 제한적인 상황이 되었다. 이를 극복하기 위한 방안으로 고안된 재액화공정은 장치비용과 선박의 제한적인 에너지 공급문제 때문에 지금의 형태를 갖게 되었고 3세대 공정까지 기술발전을 이룩했지만 고효율을 위해 계속해서 연구 개발 중이다. 재액화공정의 방식은 크게 Reverse Brayton Cycle System(RBCS)과 Claude Cycle System(CCS)으로 구분된다. 이 연구에서는 두 가지 System을 분석함으로써 이상적인 피드 상태를 도출하고, 장치 설정을 변경하여 재액화 효율을 높이는데 적합한 설정을 결정하기 위해 HYSYS를 사용하였다. 도출된 경과는 고효율 재액화공정의 설계를 위한 자료로 활용이 가능하다.