• 제목/요약/키워드: liquefied natural gas

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Effect of Mixture Ratio Variation near Chamber Wall in Liquid Rocket Engine

  • Han, Poong-Gyoo;Kim, Kyoung-Ho
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제4권2호
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    • pp.51-60
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    • 2003
  • An experimental research program is being undertaken to develop a regeneratively-cooled experimental thrust chamber of liquid rocket engine using liquefied natural gas and liquid oxygen as propellants. Prior to firing test using a regenerative cooling with liquefied natural gas in this program, several firing tests were conducted with water as a coolant. Experimental thrust chambers with a thrust of about 10tf were developed and their firing test facility was built up. Injector used in the thrust chamber was of shear-coaxial type appropriate for propellants of gas and liquid phase and cooling channels are of milled rectangular configuration. Periodical variation of the soot deposition and discoloration was observed through an eyes' inspection on the inner wall of a combustion chamber and a nozzle after each firing test, and an intuitive concept of the periodical variation of mixture ratio near the inner wall of a combustion chamber and a nozzle at once was brought about and analyzed quantitatively. Thermal heat flux to the coolant was calculated and modified with the periodical variation model of mixture ratio, and the increment of coolant temperature at cooling channels was compared with measured one.

SIL 기반 액화천연가스운반선 전력관리시스템의 모델링 및 시뮬레이션 (Software-In-the-Loop based Power Management System Modeling & Simulation for a Liquefied Natural Gas Carrier)

  • 이광국
    • 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.

액화천연가스운반선의 PMS 성능 검증을 위한 FPGA 기반 HIL 시뮬레이터 개발 (Development of FPGA Based HIL Simulator for PMS Performance Verification of Natural Liquefied Gas Carriers)

  • 이광국
    • 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.

친환경연료 선박의 가스누출 피해저감을 위한 연구 (A Study on Safety Assessment for Low-flashpoint and Eco-friendly Fueled Ship)

  • 류보림;;강호근
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.25-36
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    • 2023
  • 선박의 온실가스 감축을 위한 다양한 환경규제가 발효되었고, 이로 인해 액화 천연 가스(Liquid natural gas, LNG), 액화 석유 가스(Liquefied petroleum gas, LPG), 암모니아 그리고 바이오 연료 등 여러 대체 연료를 선박에 적용하고 있다. 대안 연료의 대부분이 액화가스형태의 저인화점 연료가 많이 거론되고 있고 그 사용량은 지속적으로 늘어날 것으로 예상된다. 이에 따라, 이러한 저인화점 연료를 선박 연료로써 이용하기 위한 표준이나 지침서가 필요한데 아직까지 미비한 실정이다. LNG의 경우, 벙커링과 관련하여 ISO 표준이 마련되었고 비영리민간기구(NGO)인 선박가스연료협회(Society for Gas as a Marine Fuel, SGMF)에서도 LNG 벙커링에 대한 지침서를 마련하여 발간하였다. 이와 더불어, 선급에서도 안전한 벙커링을 위해 벙커링 방법과 절차에 따라 안전관리구역을 지정하도록 하고 있다. 따라서, 연료에 따른 안전관리구역을 설정하기 위한 절차를 마련하고 절차 수립을 위해 벙커링 환경조건과 가스 누출 시나리오를 분석하고 이를 토대로 수치해석적 방법으로 검증이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 절차 수립을 위한 초기 연구로써, 산업계의 적용 현황과 표준을 살펴보고 선급 지침서와 기존 선행 연구를 분석 및 조사하였다. 이를 바탕으로 국내 항만에서 벙커링을 위한 안전관리구역 설정을 위한 절차를 마련하고자 한다.

Fabrication and characterization of a small-sized gas identification instrument for detecting LPG/LNG and CO gases

  • Lee Kyu-Chung;Hur Chang-Wu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권1호
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    • pp.18-22
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    • 2006
  • A small-sized gas identification system has been fabricated and characterized using an integrated gas sensor array and artificial neural-network. The sensor array consists of four thick-film oxide semiconductor gas sensors whose sensing layers are $In_{2}O_{3}-Sb_{2}O_{5}-Pd-doped\;SnO_2$ + Pd-coated layer, $La_{2}O_{5}-PdCl_{2}-doped\;SnO_2,\;WO_{3}-doped\;SnO_{2}$ + Pt-coated layer and $ThO_{2}-V_{2}O_{5}-PdCl_{2}\;doped\;SnO_{2}$. The small-sized gas identification instrument is composed of a GMS 81504 containing an internal ROM (4k bytes), a RAM (128 bytes) and four-channel AD converter as MPU, LEDs for displaying alarm conditions for three gases (liquefied petroleum gas: LPG, liquefied natural gas: LNG and carbon monoxide: CO) and interface circuits for them. The instrument has been used to identify alarm conditions for three gases among the real circumstances and the identification has been successfully demonstrated.

산업용 천연가스 수요관리 방안에 대한 동태적 효과 분석 (A Study on the Analysis of Dynamic Effect on the DSM of Industrial Natural Gas)

  • 장한수;홍정석;박찬국;김상준;최기련
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.185-191
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    • 2000
  • 1950년 우리나라에 천연가스(LNG : Liquefied Natural Gas)가 공급된 이래로 LNG 소비는 1986년 544천 톤에서 1998년 10644.5천 톤으로 급속히 증가하여 동기간 연평균 55.2%의 증가율을 나타냈다. 더욱이 급격한 수요증가와 함께 난방용 수요 위주의 동고하저형 LNG 소비패턴으로 인하여 공급시설의 효율적 운영과 공급의 안정성에 어려움이 발생되고 있다.(중략)

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대형 터어빈계통의 고효율 배압시스템 개발에 관한 연구(I) (A Study on the Vacuum System for High Efficiency Marine Steam Turbine System)

  • 김경근;윤석환;김용모;김종헌;김철환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.13-24
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    • 1994
  • The demand of clean energy, like liquefied gas(LNG), increase suddenly because it generates few polluting substances when burned and from the point of view with caloric value it generates ralatively less $CO_2$ gas than the other energy sources. LNG transpotion method of our country is marine transportion by ships because the LNG producing district is far away from Korea. Main engines for most LNG ships are steam turbines, and the efficiency of steam turbine is influenced by the degree of vacuum of main steam condenser. This paper introduce the design method of the vacuum system for high efficiency marine steam turbine. Especially, it is developed the CAD program for the large steam condenser and steam ejector. Also, it is designed the pilot plant including high pressure boiler for the performance test and maked a part of this plant.

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내연기관엔진의 가스혼소발전 경제성 예측모델 개발 (Development of Economic Prediction Model for Internal Combustion Engine by Dual Fuel Generation)

  • 허광범;장혁준;이형원
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.380-386
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    • 2020
  • This paper represents an analysis of the economic impact of firing natural gas/diesel and natural gas/by-product oil mixtures in diesel engine power plants. The objects of analysis is a power plant with electricity generation capacity (300 kW). Using performance data of original diesel engines, the fuel consumption characteristics of the duel fuel engines were simulated. Then, economic assessment was carried out using the performance data and the net present value method. A special focus was given to the evaluation of fuel cost saving when firing natural gas/diesel and natural gas/by-product oil mixtures instead of the pure diesel firing case. Analyses were performed by assuming fuel price changes in the market as well as by using current prices. The analysis results showed that co-firing of natural gas/diesel and natural gas/by-product oil would provide considerable fuel cost saving, leading to meaningful economic benefits.

LNG-FPSO(Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage and Offloading)용 질소 팽창 사이클의 효율 개선에 대한 연구 (Investigation on Efficiency Improvement of the Nitrogen Expander Cycle : Natural Gas Liquefaction Process for LNG-FPSO)

  • 백승환;정상권;김선영
    • 설비공학논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.442-447
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    • 2010
  • FPSO (Floating Production Strorage and Offloading) method for LNG industry is efficient and facile compared to onshore NG (Natural Gas) treatment facility. Five simple natural gas liquefaction cycles for FPSO are presented and simulated in this paper. SMR (Single Mixed Refrigerant) cycle, SNE (Single Nitrogen Expander) cycle, DNE (Double Nitrogen Expander) cycle, PNE (Precooled Nitrogen Expander) cycle, and PDNE (Precooled Double Nitrogen Expander) cycle are compared. Simple analysis results in this paper show that precooling process and adding an expander in the liquefaction cycle is an effective way to increase liquefaction efficiency.