• 산업기술연구
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• 제15권
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• pp.5-13
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• 1995

Natural gas, which is getting more important as a fuel, should be liquefied and shipped in a special tank. During transportation, a spill of liquefied natural gas(LNG) could occur by a collision or even an accident. As a result, violent explosion called the superheat-limit explosion(SLE) can take place in some cases, unexpectedly. Such explosion may result from the formation of a superheated liquid which has attained the superheat-limit temperature when hot(water) and cold(LNG) liquids come into contact. Natural gas mixtures can be considered as discrete light components plus continuous heavy fractions where several continuous distribution function can be adopted. This work is aiming at prediction of the superheat-limit explosion condition by suing continuous thermodynamics development of algorithm to predict.

• 한국가스학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-14
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• 2011

대형 디젤엔진은 주행거리가 길고 배기량이 크기 때문에 차량의 대수는 상대적으로 적지만 대기환경에 미치는 영향은 크다. 시내를 주행하는 시내버스의 경우 한일 월드컵을 계기로 CNG 버스로 전환되었다. 그러나 대형트럭과 장거리 시외버스의 경우 주행거리가 길고 CNG 충전소가 대도시의 시내버스 차고지 위주로 설치되어 있어 이용이 불가능하였다. 단열용기의 적용으로 천연가스를 압축상태가 아닌 액체 상태로 보관이 가능해져 주행거리가 긴 대형트럭이나 장거리 시외버스로의 적용이 가능해졌으며, 혼소엔진의 경우 LNG 충전이 어려운 지역에서는 디젤로 운행이 가능하다. 이와 같은 장점으로 인하여 석유 의존도를 크게 낮출 수 있어 에너지원의 다변화가 가능하며, 디젤차의 고질적인 단점으로 여겨왔던 매연 및 질소산화물뿐만 아니라 저탄소 연료를 사용함으로서 대표적인 온실가스중의 하나인 이산화탄소도 10%이상 저감할 수 있었다.

• Journal of Korea Trade
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• 제23권2호
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• pp.59-75
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• 2019

Purpose - The International Maritime Organization (IMO) has promulgated strict regulations on emissions in the maritime shipping industry. LNG (Liquefied Natural Gas) is, therefore, recognized as the optimal fuel alternative solution. The aim of this study is to select the most suitable location for an LNG bunkering port. This is formulated as a multiple-criteria ranking problem regarding four candidate ports in South Korea: the ports of Busan, Gwangyang, Incheon, and Ulsan. Design/Methodology/approach - An analysis employing the Consistent Fuzzy Preference Relation (CFPR) methodology is carried out, and the multiple-criteria evaluation of various factors influencing the location selection, such as the average loading speed of LNG, the number of total ships, the distance of the bunkering shuttle, and the degree of safety is performed. Then, based on the combination of both the collected real data and experts' preferences, the final ranking of the four ports is formulated. Findings - The port of Busan ranks first, followed by the ports of Gwangyang and Ulsan, with the port of Incheon last on the list. Originality/value - The Korean government could proceed with a clear vision of the candidate ports' ranking in terms of the LNG bunkering terminal selection problem.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.304-312
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• 2002

In this study, the performance of the $5Nm^3/hr$ compact type steam reformer which was developed for application of fuel cell or hydrogen station was evaluated in terms of gas process efficiency. For these purposes, reforming efficiency and total efficiency with system load change were analyzed. The reforming efficiency was calculated from the total molar flow of hydrogen output over total fuel flow input to the reformer and the burner on the higher heating value(HHV). In the case of the total efficiency, recovered heat at the heat recovery exchanger was considered. From the results, it was known that system performance was stable, because methane conversion showed the a slight decline which is about 2% though increasing system load to full. Reforming efficiency was increased from 20% to 58%, respectively as increasing system load from 10% to 90%. It was found that total efficiency was higher then reforming efficiency because of terms of heat recovered. As a results, it was known that total efficiency was increased form 75% to 83% at the 10% and 90% system load, respectively. From these results, it is concluded that compact steam reformer which is composed of stacking plate-type reactors is suitable to on-site hydrogen generator or to fuel cell application because of quick start within 1 hr and good performance.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2198-2203
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• 2008

Hydrogen which can be produced through reforming process of hydrocarbon fuel is supplied into anode side of fuel cell system. In the fuel cell, only 70% of hydrogen is consumed through electrochemical reaction and 30% hydrogen passed by as anode off gas. When electrical output of fuel cell is within range of 1.0 to 3.0kW, burner for the reformer uses only anode off gas. And it uses mixture gas of anode off gas and LNG within range of 3.5 to 5.0kW in electrical output. CHEMKIN 4.1 program's Premixed code was used for calculating the properties of each gas. Results show that burning velocity and adiabatic flame temperature are 34.4cm/s, 1681.7K at equivalence ratio 0.8 within range of 1.0kW to 3.0kW and for cases of 3.5kW, 5.0kW, of electrical output, burning velocity and adiabatic flame temperature represent 30.5, 29.8cm/s and 1722.8, 1750K respectively. CO shows the lowest emission index at equivalence ratio 0.8 and NOx reveals the highest emission index at equivalence ratio 1.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.59-64
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• 2018

정부에서는 미세먼지 저감대책의 일환으로 항만에서 운행하는 트랙터(야드트랙터, YT)의 연료를 디젤에서 LNG로 전환하는 사업을 추진중에 있다. 그런데, 야드트랙터의 보유대수가 적은 항만의 경우에는 BOG (Boil off gas) 발생 문제 등으로 인해 고정식 충전소를 설치하여 LNG를 YT에 공급하는 것이 곤란하다. 따라서, 이에 대한 대안으로 소규모의 이동식 LNG YT 충전소 설치 기준 마련이 필요하다. 본 연구에서는 이동식 LNG YT 충전소의 국내 도입을 위해 국내외 이동식 LNG 충전사례 및 충전 기준 조사, LNG 사고 사례 등을 조사하고, 사고 원인에 따른 위험경감 방안을 제시하였다. 또한, 제시된 위험 경감 방안을 토대로 도시가스사업법 시행규칙 개정(안)을 제시하였다. 제시한 이동식 LNG YT 충전 기준은 보호시설과의 안전거리 유지, 허가된 충전장소 이외의 장소에서 충전이 불가하도록 하는 인터록 장치 설치, 생체인식을 통한 신원확인 시스템 설치, 충전 전 탱크로리와 견인차량 분리 및 바퀴 고정상태 확인 등 사고예방을 위한 안전조치, 액확산방지조치, 충전 전 중 후의 안전조치 기준 등이다. 본 연구에서 제시한 안전기준은 향후 이동식 LNG 자동차 충전 기준 마련시 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.904-914
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• 2020

우리나라는 산업통상자원부를 통해 'LNG 벙커링(연료공급) 전용선 건조지원사업'을 한국가스공사를 중심으로 추진하고 있고, 동시 해양수산부는 부산신항내 LNG 벙커링 터미널 구축을 추진하고 있다. LNG 벙커링 전용선박은 LNG 연료를 터미널에서 대상 선박으로 공급하기 위한 필수 대상이고, 이에 따라 안정 운항에 대한 절차서의 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구는 연안선박용 LNG벙커링 전용선박의 운항 절차서를 제안하기 위하여 부산 신항에서 부산항 정박지로 운항하는 연안선박용 LNG 벙커링 전용선박의 안정성을 평가하였다. 이를 위해 포텐셜 유동해석 기반의 운동해석을 수행하여 취득한 선체운동 응답진폭함수를 운항 해역의 5년간 관측된 실해역 자료와 부산 연안에 적합한 TMA스펙트럼과 합성하여 유의파고별 연안선박용 LNG 벙커링 전용 선박의 내항성능 평가를 수행하였다. 그 결과는 유의파고 2 m 이상에서 횡동요와 수평가속도가 내항성능에 주요 위험 요소가 됨을 알 수 있었다. LNG 벙커링 전용선박의 운항 가능 기간은 총 관측기간의 83.3 ~ 99.9 % 수준임을 알 수 있었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권5호
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• pp.609-616
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• 2018

The cargo handling system, which is composed of a fuel gas supply unit and cargo tank pressure control unit, is the second largest power consumer in a Liquefied Natural Gas (LNG) carrier. Because of recent enhancements in ship efficiency, the surplus boil-off gas that remains after supplying fuel gas for ship propulsion must be reliquefied or burned to regulate the cargo tank pressure. A full or partial liquefaction process can be applied to return the surplus gas to the cargo tank. The purpose of this study is to review the current partial liquefaction process for LNG carriers and develop new processes for reducing power consumption using exergy analysis. The developed partial liquefaction process was also compared with the full liquefaction process applicable to a LNG carrier with a varying boil-off gas composition and varying liquefaction amounts. An exergy analysis showed that the Joule-Thomson valve is the key component needed for improvements to the system, and that the proposed system showed an 8% enhancement relative to the current prevailing system. A comparison of the study results with a partial/full liquefaction process showed that power consumption is strongly affected by the returned liquefied amount.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권5호
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• pp.653-660
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• 1999

This work describes analysis on the effect of inlet air cooling by the cold energy of liquefied natural gas(LNG) on the performance of gas turbines. Gas turbine off-design analysis program to simulate the influence of compressor inlet temperature variation is prepared and an inlet air cooler is modeled. It is shown that the degree of power augmentation is much affected by the humidity of inlet air. If the humidity is low enough, that is the water content of the air does not condense, the temperature drop amounts to $18^{\circ}C$, which corresponds to more than 12% power increase, in case of a $1350^{\circ}C$ class gas turbine with methane as the fuel. Even with 60% humidity, about 8% power increase is possible. It is found that even though the fuel contains as much as 20% ethane in addition to methane, the power improvement does not change considerably. It is observed that if the humidity is not too high, the current system is feasible oven with conceivable air pressure loss at the inlet air cooler.

• 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.