• 한국가스학회지
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• 제22권3호
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• pp.45-52
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• 2018

국제해사기구(IMO)의 선박 배출가스 기준 강화로 인해 LNG 연료추진선박의 필요성이 대두되고 있으며 관련 분야에 대한 기술개발 및 실용화 촉진 연구가 활발하게 진행되고 있다. LNG 연료탱크는 운항 중 연료소비로 인하여 잔류량이 70% 미만이 될 경우 슬로싱을 고려하여야 하므로 재액화 장치를 탑재하기 어려운 중소형 LNG 연료추진선박은 Type C 형태의 압력 탱크가 적용될 가능성이 높다. 이러한 LNG 연료추진선박에 적용되는 LNG 탱크는 구조적 안전성과 더불어 LNG를 오래 보관하기 위한 단열성능이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Type C LNG Tank에 대한 단열성능 평가 절차를 제안하였고, 실험을 통해 LNG 탱크의 열적 특성으로 인한 온도, 압력, BOG(Boil Off Gas)의 변화를 비교, 분석함으로서 BOR(Boil Off Rate) 테스트 절차에 대한 타당성과 유효성을 검증하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제34권1호
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• pp.19-25
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• 2020

This paper proposes the optimal shape of an LNG fuel tank with a lattice pressure vessel (LPV) design for a tugboat. The LPV is a Type C tank with a design philosophy of "design by analysis," which facilitates greater variability of shape compared with other traditional Type C tanks. Further, compared with conventional cylindrical fuel tanks, the LPV provides better volumetric efficiency. Considering the shape of a fuel tank room, a trapezoidal shape of the LPV is concluded as the most optimal design. This study performs two major analyses of the LPV: structural and heat transfer analyses. First, a design procedure of the LPV based on structural analyses is elaborated. The finite element method is used for the analyses. Furthermore, the results guarantee that the maximum stresses by applied loads do not exceed an allowable stress limitation. Second, the heat transfer analysis of the LPV is conducted. LNG boil-off gas generation is analyzed based on various insulation materials and the degree of acuum.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_2호
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• pp.787-793
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• 2021

The global demand for Liquefied Natural Gas(LNG) continues to increase and is facing a big cycle. To keep pace with the increase in international demand for LNG, the demand for LNG fueled ships is also increasing. Since LNG fuel tanks are operated in a cryogenic environment, insulation technology is very important, and although there are various types of insulation applied to Type C tanks, multi-layer insulation and vacuum insulation are typically applied. Powder insulation materials are widely used for storage and transportation of cryogenic liquids in tanks with such a complex insulation structure. In this study, compression tests at room and cryogenic temperature were performed on closed perlite, glass bubble, and fumed silica, which are representative powder insulation material candidates. Finally, the applicability to the Type C fuel tank was reviewed by analyzing the experimental results of this study.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권7호
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• pp.1-7
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• 2021

Restrictions on the emissions of nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon dioxide, and particulate matter from marine engines are being tightened. Each of these emissions requires different reduction technologies, which are costly and require many pieces of equipment to meet the requirements. Liquefied natural gas (LNG) fuel has a great advantage in reducing harmful emissions emitted from ships. Therefore, the marine engine application of LNG fuel is significantly increasing in new ship buildings. Accordingly, this study analyzed the internal support structure, insulation type, and fuel supply piping system of a 35 m3 International Maritime Organization C type pressurized storage tank of an LNG-fueled ship. Analysis of the heat transfer characteristics revealed that A304L stainless steel has a lower heat flux than A553 nickel steel, but the effect is not significant. The heat flux of pearlite insulation is much lower than that of vacuum insulation. Moreover, the analysis results of the constraint method of the support ring showed no significant difference. A553 steel containing 9% nickel has a higher strength and lower coefficient of thermal expansion than A304L, making it a suitable material for cryogenic containers.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2017년도 특별논문집
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• pp.93-104
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• 2017

IMO type C independent tank is one of the cargo containment system specified on IGC code. It is normally adopted for small and medium size liquefied gas carrier's cargo containment system and it can be applied to fuel tank of LNG fueled vessel. This study focuses on rule scantling process and evaluation methods in early design stage of type C independent tank. Actual design results of 22K LPG/Ammonia/VCM carrier's No.2 cargo tank are demonstrated. This paper presents the calculation methods of design acceleration and liquid height for internal design pressure as defined on IGC code. And this paper shows the applied results of classification rules about shell thickness requirement and buckling strength. Additionally this paper deals with evaluation methods of structural strength and cumulative fatigue damage using FE analysis.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권1호
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• pp.47-57
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• 1998

Boric acid concentrations of the refueling water storage tank and the accumulators for Westinghouse 3-loop type plants are increased to meet the post loss of coolant accident shutdown requirement for the extended fuel cycles from 12 months to 18 months. To maintain long term cooling capability following a LOCA, the switchover time is examined using BORON code to prevent the boron precipitation in the reactor core with the increased boron concentrations. The analysis results show that hot leg recirculation switchover times are shortened to 7.5 hours from 24 hours after the initiation of LOCA for Kori 3&4 and 8 hours from 18 hours for Ulchin 1&2, respectively. The How path in the mode J for Kori 3&4 is recommended to realign to the simultaneous recirculation of both hot and cold legs from the cold leg recirculation, as done by Ulchin 1&2.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.380-385
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• 2018

With the tightening of environmental regulations (i.e., IMO Tier III), natural gas (NG) has been spotlighted as an eco-friendly fuel with few air pollutants other than nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx). For reasons of economic efficiency, it is mainly stored and transported in a liquid state at $-163^{\circ}C$, which is a cryogenic temperature, using a liquefied gas storage tank. Accordingly, it is necessary to reduce the boil-off gas (BOG) occurrence due to the heat flow according to the temperature difference between the inside and outside of the storage tank. Therefore, in this study, a BOG measurement test on an independent-type storage tank made up of SUS304L was carried out. The test results showed the tendency for BOG occurrence according to the temperature under different filling ratios.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.152-158
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• 2014

본 연구에서는 저온유동성 성능검사 시스템 구현을 통해 디젤 차량용 통합형 연료히터의 성능을 평가한다. 저온 유동성 시험장치에서 $+20{\sim}-30^{\circ}C$ 온도범위에 따라 분리형과 통합형 연료히터 성능을 비교하고, 필터 전후에 따라 유압과 시동시간, 히터의 소모전력을 측정한다. 이때 다양한 종류의 필터면적을 사용함으로써 통합형 연료히터와 분리형을 비교한 결과 시동 시간이 23% 향상되었고, 저온시동성능은 19% 정도 향상된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.141-147
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• 2010

LNG 천연가스로서 저장과 운반이 용이한 액체로 변형이 가능하며, 청정연료로 각광받게 되어, 석유에너지의 의존도를 낮추고 에너지사용의 다변화를 위해 1986년 인도네시아로부터 처음 도입된 이래로 산업의 성장과 더불어 그 수요량이 지속적으로 증가하고 있다. LNG는 천연가스의 부피를 영하 약 $-162^{\circ}C(-260^{\circ}F)$까지 냉각시켜 1/600까지 줄일 수 있으므로, 저장 및 운반에 있어서 매우 효율적이다. 현대의 LNG 저장탱크는 철근 콘크리트 이중벽과 내부 니켈방호벽 및 벽사이의 효율이 높은 단열재로 구성된 완전 방호식이 적용되고 있다. 단열재는 극저온의 온도가 LNG 탱크 외벽으로 전달되는 것을 차단하며, 바닥슬래브, 외벽 및 상부에 설치된다. LNG 저장탱크의 단열재의 배치에 따라 콘크리트 외조에 작용하는 온도분포에 차이가 나므로, 본 연구에서는 기 건설된 완전 방호식 LNG 저장탱크 바닥판 단열재의 배치에 대해 검토하고, 이를 바탕으로 단열시스템 개선 방안을 제안하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.876-880
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• 2015

IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.