• 한국해양공학회지
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• 제38권3호
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• pp.87-102
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• 2024

Given the inadequate regulatory framework for liquefied hydrogen gas storage tanks on ships and the limitations of the IGC Code, designed for liquefied natural gas, this study introduces a critical assessment procedure to ensure the safety and suitability of such tank designs. This study performed a heat transfer analysis for boil-off gas (BOG) calculations and established separate design load cases to evaluate the yielding and buckling strength. In addition, the study assessed methodologies for both high-cycle and low-cycle fatigue assessments, complemented by comprehensive structural integrity evaluations using finite element analysis. A comprehensive approach was developed to assess the structural integrity of Type C tanks by conducting crack propagation analysis and comparing these results with the IGC Code criteria. The practicality and efficacy of these methods were validated through their application on a 23K-class liquefied hydrogen carrier at the concept design stage. These findings may have important implications for enhancing safety standards and regulatory policies.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.361-369
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• 2022

강화되는 환경규제에 대응하기 위해서 세계 각국이 수소 경제로의 전환을 본격화하고 있으며, 이에 중장기적으로 수소의 국가간 물동량도 증가할 것으로 예상된다. 국가간 수소의 거래는 수출국의 신재생 에너지 자원과 수입국의 수소 사용 형태, 기술 성숙도 등을 고려하여 암모니아, 액화수소, LOHC 등의 형태로 이루어질 것이나, 어느 한 가지 형태로만 거래되지는 않을 것이다. 액화수소 대비 암모니아와 LOHC의 해상운송은 상대적으로 성숙한 기술임에 본 글에서는 향후 액화수소 운반선 개발을 위하여 필요한 세부 기술들의 식별 및 다양한 기술적 대안들을 통해 가능한 설계안을 확보하면서, 그에 따른 기술적 타당성을 분석하였다.

• 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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.119-127
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• 2019

Reliable $H_2$ supply is necessary for entering a $H_2$ society. Among the various $H_2$ storage and transportation methods, liquid organic $H_2$ carrier (LOHC) is in the spotlight because of a lot of advantages compared to conventional one such as compressed $H_2$ and liquefied $H_2$. Therefore, we performed preliminary economic analysis of $H_2$ supply cost using LOHC for a $H_2$ production capacity of $300Nm^3\;h^{-1}$ employing itemized cost estimation and sensitivity analysis to evaluate economic viability of this technology in Korea.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.499-507
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• 2023

The core of the liquefied natural gas (LNG) carrier cargo containment system (CCS) is to store and transport LNG safely under temperatures below -163 degrees Celsius. The secondary barrier of the LNG CCS is adopted to prevent LNG leakage from CCS to the ship's hull structure. Recently, as the size of the LNG CCS increases, various studies have been conducted on the applied temperature and load ranges. The present study investigates the working condition-dependent bonding strength of the PU15 adhesives of the secondary barrier. In addition, the mechanical performance is analyzed at a cryogenic temperature of -170 degrees Celsius, and the failure surface and failure mode are investigated depending on the working condition of the bonded process. Even though the RSB and FSB-based fracture mode was confirmed, the results showed that all the tested scenarios satisfied the minimum requirement of the regulation.