• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.343-350
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• 2004

LNG 운반선은 항해중 외부로부터 다량의 열 침임으로 인해 많은 BOG가 발생하며 통상 이는 선박엔진의 연료로 사용된다. 화주의 입장에서 이러한 BOG의 발생과 소비는 화물의 손실을 의미하며, 따라서 선주와 화주 사이에는 BOR(boil off rate)에 대해 만선항해를 기준으로 0.15％／day 이하가 되도록 운송계약을 체결한다. LNG 운반선의 항해사관 입장에서는 자신이 승무하고 있는 선박의 BOR에 대한 정확한 지식을 바탕으로 선박을 운항할 필요가 있으나 실제로는 막연한 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 선체온도분포 및 외부로부터의 침입열량에 관한 정밀 열설계 기술을 토대로 본선의 해기사들이 보다 간편하게 BOG를 예측할 수 있는 간단한 모델을 제시하였다. 그리고 개발된 모델을 사용하여 연구대상 선박의 실제 기상조건을 토대로 만선 및 공선항해에 대하여 각각 BOR을 계산하였으며 이를 실측자료와 비교, 검토하였다. 본 연구에서 제시된 BOG 예측방법은 현재 운항중인 LNGC에서 BOG를 관리하는 유용한 도구로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.280-289
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• 2024

In this study, a cryogenic vessel was constructed to maintain and control the safe pressure of liquid hydrogen boil-off gas (BOG), and the numerical analysis was conducted on the development of computational fluid dynamics model inside the high-pressure vessel. An evaluation system was constructed using cryogenic inner and outer containers, pre-cooler, upper flange, and internal high-pressure container. We attempted to analyze the performance of the safety valve by injecting relatively high temperature hydrogen gas to generate BOG gas and quickly control the pressure of the high-pressure vessel up to 10 bar. As a results, the liquid volume fraction decreased with a rapid evaporation, and the pressure distribution increased monotonically inside a high pressure vessel. Additionally, it was found that the time to reach 10 bar was greatly affected by the filling rate of liquid hydrogen.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.35-39
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• 2001

The optimum cross-sectional area profile of gas-cooled high-temperature superconductor(HTS) current lead is analyzed to have minimum helium boil-off rate. The conventional constant area HTS lead has much higher helium consumption than the optimum HTS lead considered in this study. The optimum HTS lead has variable cross-sectional area to have constant satiety factor. An analytical formula of optimum shape of lead and temperature profile are obtained. For multi-stacking HTS current leads, the optimum tape lengths and minimum heat dissipation rate are also formulated. The developed formulations are applied to the Bi-2223 material, and the differences between constant area, constant safety-factor, and multi-stacking current leads are discussed.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2001년도 학술대회 논문집
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• pp.84-88
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• 2001

The optimum cross-sectional area Profile of gas-cooled high-temperature superconductor (HTS) current lead is analyzed to have minimum helium boil-off rate. The conventional constant area HTS lead has much higher helium consumption than the optimum HTS lead considered in this study. The optimum HTS lead has variable cross-sectional area to have constant safety factor. An analytical formula of optimum shape of lead and temperature profile are obtained. For multi-step HTS current leads, the optimum tape lengths and minimum heat dissipation rate are also formulated. The developed formulations are applied to the Bi-2223 material, and the differences between constant area, constant safety-factor, and multi-step current leads are discussed.

• 대한조선학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-9
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• 1984

This study is concerned with the economic aspects of $125,000m^3$ class LNG carriers with different propulsion plant such as conventional steam turbine and slow speed diesel engine with reliquefaction plant. The ship's speed and L/B ratio were optimized with criterion of required freight rate(RFR) by using the PROCAL computer program package. In order to investigate the effect of fuel oil price, round trip distance and boil-off rate on the RFR and the optimum speed, sensitivity analysis were also performed.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.135-144
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• 2021

본 논문에서는 LNG 추진선박에서 발생하는 BOG(boil-off gas)를 이용하여 수소를 생산하고 수소 연료전지 시스템을 보조엔진으로 적용한 개질공정의 특성에 대한 연구를 수행했다. 연구를 위해 BOG 수증기 개질공정을 UniSim R410 프로그램을 이용해 공정설계하고, 개질기의 출구온도와 압력, SCR(steam carbon ratio)에 따른 생성물의 분율과 반응물의 소모량을 산출하였다. 연구 결과 개질온도가 890℃일때 메탄의 반응률이 100 %였으며, 최대 수소 생산량을 보였다. 또한 개질압력이 낮을수록 반응 활성도가 높았다. 하지만 그 이상의 온도가 되면 역반응의 우세로 인해 수소의 생산량은 감소하게 되고, 물과 이산화탄소의 양은 증가했다. 또한 SCR이 증가할수록 수소 생산량도 증가했으나 요구되는 에너지 소비량도 비례하여 증가했다. SCR이 1.8일 때 수소분율이 가장 높았으나 코킹방지를 위해 SCR이 3에서 운전하는 것이 최적 운전범위임을 확인했다. 그리고 개질압력이 낮을수록 발생되는 이산화탄소의 양은 증가했으며, 냉각 및 액화를 위해서는 이산화탄소 발생량을 기준으로 42.5 %의 LNG 냉열이 요구됨을 알 수 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.7-13
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• 2000

A rotating cryogenic system was designed similar to the cooling system for the rotor of a superconducting generator. The experimental rotor has an inner vessel which simulates the winding space of an actual superconducting rotor, and a torque tube of comparable design. This paper describes the evaluation of the total heat leak into the inner vessel that leads to the study of the heat transfer characteristic of the rotating cryogenic system. To examine the insulation performance of the experimental rotor. temperature was measured at each part of the system at various rotaing speeds from 0 rpm to 600 rpm. Total heat leak into the inner vessel was calculated by measuring the boil-off rate of liquid helium. Conduction heat leak to the inner vessel was obtained by the vent tube, and radiation heat leak was calculated by subtracting the conduction heat lent from the total heat leak. There seemed to be no rotaional dependency of total heat leak at least up 600 rpm.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.233-237
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• 2003

For Taejon LNG Pilot Cavern being constructed to verify the technical aspects for storing LNG in lined rock cavern, various numerical studies were carried out to estimate the temperature profile and to understand thermo-mechanical behaviour in the rock around the cavern. With the help of Claesson's analytical solution and numerical models, the extent of zero degree isotherm and possible boil-off rate of gas to be stored were estimated. Even though the tensile stress by cooling down is very large compared to the tensile strength of the rock, it has been shown that possible rock yielding might bring about the dramatic reduction of the stress.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.102-110
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• 2023

With the global shift from a carbon-based economy to a hydrogen-based economy, understanding the sloshing phenomenon and its impact on boil-off rate (BOR) in liquid hydrogen (LH2) tank trailers is crucial. Here, we analyze the primary breakup process under sloshing phenomena in a liquid fuel tank. We observe the growth of multiple holes on the sheet-like structures and the formation of ligament structures reminiscent of jet atomization. Through the extraction of three-dimensional liquid regions, we analyze the geometrical characteristics of these regions, enabling the classification of sheets, ligaments, and droplets. The present findings could contribute to understanding the breakup mechanism and hold potential for the development of strategies aimed at minimizing BOR.

• 한국가스학회지
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• 제19권3호
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• pp.32-37
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• 2015

LNG는 극저온액체로 저장탱크의 열유입으로 인하여 지속적으로 BOG가 발생하고 있으며, 이의 효과적인 방법의 재액화가 요구되고 있다. 이 BOG의 재액화에는 공급되는 저압 펌프 후의 LNG의 냉열을 이용하는 데, 현재의 공정은 BOG 단위 발생량에 대하여 10배 이상의 LNG 흐름이 요구되고 있다. 본 연구에서는 NGL분리액화와 2차 고압펌프 후의 LNG 냉열을 이용하는 공정을 새롭게 고안하였으며, 이를 분석한 결과 LNG 소요유량이 3~4배에 불과한 매우 효과적인 재액화 시스템이 되었다. 본 고안에 의하면 하절기에도 원활한 BOG 재액화가 가능하므로, LNG기지의 안전성 향상과 공급 의 효율을 높일 수 있는 매우 효과적인 공정으로 분석되었다.