• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권6호
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• pp.841-846
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• 2008

Recently the LNG(liquified natural gas) public buses have been introduced to prevent the air pollution in metropolitan areas. As the LNG temperature in fuel tank is as low as $-162^{\circ}C$. the thermal and structural effects of tank components need to be studied for safe introduction in the market. Especially the support system of LNG fuel tank in vehicle, which has connected with inside and outside of tanks, should put attention to reduce the structural stress due to cryogenic temperature and to restrict the heat flux from ambient. There are two supporting systems in the tank, that one is connected between inside and outside tanks by welding, and the other is the inserted support system which is a cylindrical SUS bar inserted in a hole of the supporting plate. In this study the temperature distribution and thermal stress of the inserted support system were evaluated by using the utility program as ANSYS. The results showed that the rate of heat transfer to inner tank through this support system was quite small due to limited contact of support bar with plate. but the thermal stress of support plate was obtained beyond the limited tensile value of SUS304. The cautious design for the support plate part, therefore, should be given to make the safe support system of LNG vehicle fuel tank.

• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.780-785
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• 2016

선박의 연료로 이용되는 중유는 지구 온난화를 일으키는 유해가스를 배출한다. 이를 저감하기 위해 친환경선박으로 표현되고 있는 녹색선박이 등장하게 되었고, 천연가스를 연료로 하는 액화천연가스(LNG) 연료 선박이 대표적인 사례이다. 본 논문에서는 LNG 선박에 사용되는 극저온 환경에서 고압 하중을 받는 기화기와 출입구 배관의 구조 건전성을 ASME 코드에 따라 평가하고 실용화한 최초의 사례이다. 기화기와 배관은 유한요소법을 사용하여 구조해석을 수행하였다. 기화기는 등가응력을 바탕으로 ASME Section VIII Division 2에 제시된 허용응력과 비교하여 건전성 평가를 수행하였고, 배관은 성분별 응력을 조합하여 ASME B31.3에 제시된 허용응력과 비교 및 건전성 평가를 수행하였다. 각 하중에 대한 구조물들의 응력 결과는 허용응력 범위 이내에 있으므로 구조적 건전성을 유지하는 것으로 평가되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.135-145
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• 2024

MEPC 80차 회의에서 IMO는 더욱 강화된 온실가스 감축 전략을 제시하였다. 기존의 72차 회의에서 제시하였던 초기전략보다 구체적이고 강화된 감축 전략이다. IMO는 2050년 무렵까지 국제 해운으로부터 온실가스 배출을 'Net Zero'에 도달하도록 전략을 세웠다. 이 논문에서는 대표적인 친환경 연료로 구분되는 LNG, 수소, 메탄올, 암모니아의 위험도 평가를 진행하였다. 전문가들의 설문조사를 통한 결과를 퍼지 기법을 적용하여 주관적인 모호성을 해결하였다. 또한 TOPSIS 기법을 통해서 퍼지의 긍정적인 해와 부정적인 해를 도출하였다. 이를 통해서 Vertex 방법을 이용하여 대체 연료의 근접계수 값을 최종적으로 구하여 결정하였다. 그 결과, 메탄올, LNG, 수소, 암모니아 순으로 선호하였다. 이 연구는 제안된 접근 방식이 대체 연료를 결정을 위한 집단 의사결정 방법으로 이용할 수 있음을 보여준다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.99-100
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• 2006

최근 LNG 연료 시장의 호황에 힘입어 LNG선들이 점차 대형화 추세에 있고, LNG선의 추진 기판 또한 경제성, 환경 영향 등의 주어진 요구 환경에 따라 다양화 되고 있다. 기존의 Steam Turbine Propulsion 외에 Conventional 2-stroke Diesel Engine 및 Dual-fuel 4-stroke Diesel Engine 이 LNG선의 주 기관으로 각광받고 있다. 이에 따라 Dual fuel electric propulsion LNGC의 기본 개념, 작동 원리 주요 보조 기기, 타 추진 시스템과의 비교 능에 대해 고찰하였다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.159-165
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• 1999

복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.358-366
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• 2023

Due to the International Maritime Organization's (IMO) environmental regulations on NOx and SOx, LNG-fueled eco-friendly ships are gaining attention worldwide, and various eco-friendly ships are being proposed and demanded for conversion to eco-friendly ships in Korea, as the eco-friendly ship law has recently been enforced. In this study, the initial basic design was performed to convert an existing Marine Gas Oil (MGO) fueled ship into an LNG-DF propulsion ship, targeting medium-sized ship, to select the fuel tank capacity and main dimensions and appropriate fuel ratio between the two fuels. In particular, Sustainable basic design method considering environmental impact were proposed by performing a Life Cycle Assessment (LCA) throughout the design process, and various design options were compared and analyzed to meet different design conditions by applying them.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2017년도 특별논문집
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• pp.54-58
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• 2017

The vessels which are operated in ECA (Emission Control Area) after $1^{st}$ January 2016 shall be complied with revised NOx emission requirement (Tier III). Effective solutions for NOx emission requirement are SCR (Selective Catalytic Reduction), EGR (Exhaust Gas Recirculation) and Installation of LNG Dual Fuel Engine. This study is considered the design modification as per application of LNG Ready notation. In case of LNG Ready - S notation, the vessel shall be retrofitted the Main engine with Dual fuel engine and LNG Fuel system after delivery. On this paper, the entire process for design modification was explained to meet the requirement for LNG Ready notation.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.1-9
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• 2017

LNG has significant advantages in regard to environmental aspects comparing with conventional fuel oil. In fact, it is estimated that NOx and SOx emission can be reduced by about 90% and 100%, respectively in case of using LNG as a fuel. LNG-fuelled ship has been considered to be the best option both from an environmental and an economic point of view. Along with these trends, some major shipyards and Classification Societies have started to carry out the risk-based system design for LNG-fuelled ship such as passenger ship, platform supply vessel and large container vessel etc. However, new conceptual gas fuelled ship has high risk level compared with vessel using traditional crude oil especially in view of gas explosion accident. Therefore safety area where installed fuel gas supply system is required risk based system design with special considerations. On this paper, the entire process necessary for the quantitative risk analysis was explained to meet the satisfactory safety level of gas fuelled ship.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.183-183
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• 2017