• 한국안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.53-60
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• 2010

액화석유가스 자동차는 대도시의 대기환경 개선을 위해 적용되고 있으며 대기 오염물질을 저감시키는데 효과적인 것으로 입증되고 있다. 이와 더불어 환경 친화적인 에너지원으로서 가스의 수요가 날로 급증하고 있으며, LPG 충전소도 해마다 증가추세이다. 따라서 본 논문에서는 충전소에서 증기운폭발에 의한 화염의 영향으로 인간에게 미치는 영향을 알아보고자 한다. 이를 위하여 API에서 규정한 피해예측을 통하여 평가를 실시하였다. 폭발장소에서의 화염에 의해 미치는 영향 거리를 산출하여 거리별 복사열의 크기를 알게 되면 그 지점에서의 피해는 간단하게 예측할 수 있다. 또한 폭발장소 주변에 위치한 인간에게 미치는 영향을 PROBIT 모델에 적용하여 사고피해예측을 평가하였다. 프로빗 분석에 의하면 화염에서 30m 이격된 곳은 1도 화상에 의한 손상확률이 100%, 2도 화상에 의한 손상확률은 99.2%, 화재로 인한 사망확률은 93.4%로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제35권4호
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• pp.74-83
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• 2020

In Korea, about 110,000 LPG small storage tanks of less than three tons have been installed in restaurants, houses and factories, and are used as LPG supply facilities for cooking, heating and industrial use. In the case of combustible liquefied gas storage tanks, the tank may rupture due to the temperature increase of the tank steel plate (approximately 600℃) even when the safety valve is operating normally, causing large-scale damage in an instant. Therefore, in the event of a fire near the LPG small storage tank, it is necessary to accurately predict the timing of the BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) outbreak in order to secure golden time for lifesaving and safely carry out fire extinguishing activities. In this study, we have first investigated the results of a prior study on the prediction of the occurrence of BLEVE in the horizontal tanks. And we have developed thermodynamic models and simulation program on the prediction of BLEVE that can be applied to vertical tanks used in Korea, have studied the effects of the safety valve's ability to vent, heat flux strength of external fires, size of tanks, and gas remaining in tanks on the time of BLEVE occurrence and have suggested future utilization measures.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.25-34
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• 2013

본 총설에서는 천연가스 액화공정의 최적설계에서 에너지 효율을 높이기 위해 고려해야 하는 주요 공정설계 인자들에 대한 논의와 상용 LNG 플랜트에서 이러한 인자들이 어떻게 적용되고 있는지에 대하여 살펴보았다. 압축기에서 소모되는 축일의 양을 최소화하기 위한 방법으로서 단일 냉매를 사용하는 냉각 사이클을 다단, 혹은 중첩 구조로 설계하여 온도 범위가 넓은 영역에서 운용하는 방법과 혼합냉매를 사용하여 단순한 사이클 구조를 유지하면서 최적 냉각공급 곡선을 유지하는 방법을 다루었고, 천연가스 액화조건에 맞추어 이러한 구조들의 최적 조합을 구성하는 원리를 소개하였다. 열 통합(heat integration) 기법을 활용하여 상용화 공정들의 특징을 도식적으로 고찰하였으며 아울러 에너지 효율 및 경제성에 대한 분석을 수행하였다. 또한 액화 공정 설계에서 사용되는 대용량의 압축기들을 구동하는 에너지 시스템에 대한 설계 문제를 살펴보았으며 최적설계를 위한 여러 가지 요소들을 고찰하여 보았다.

• 대한화학회지
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• 제48권2호
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• pp.156-160
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• 2004

LPG용 고압고무호스의 가소제 추출률에 대하여 연구하였다. 가소제 추출을 위한 침지용 용매는 프로판, n-부탄, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄이며, 프로필렌, 1,3-부타디엔, 1-펜텐, 1-헥센, 에탄티올, t-부탄티올, 황화에틸메틸, 황화이메틸으로 조성되어 있다. 다중회귀분석으로 가소제 추출량과 침지용매의 설명인자사이의 상관관계를 다음과 같이 얻을 수 있었다. PE(wt%)=7.5193(${\pm}$0.2466) - 0.585000(${\pm}$0.05437)Carbon${\sharp}$ + 2.3294(${\pm}$0.1967)DB + 2364(${\pm}$896.2)SH (N = 13, F = 24.135, R$^2$ = 0.8894, R$_{adj}^2$ = 0.8526, Variance = 7.588) 증기압이 높고 극성도가 높은 조성의 LPG에 의하여 가소제는 많이 용출되었다. LPG에서 티올계 황화합물과 프로필렌이나 부타디엔 등의 불포화 탄화수소의 함량이 높아질수록 추출되는 가소제량은 증가한다. 반면에 큰 탄화수소일수록 고무로부터 추출된 가소제량은 적었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.677-684
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• 2013

혼합냉매를 사용하여 천연가스를 액화하는 혼합냉매공정(Mixed refrigerant cycle, MRC)은 공정이 간단하고 장치비가 적게 들며 운전 또한 용이하여 널리 채택되고 있는 공정이다. MRC에서 중요한 기술 중 하나는 혼합냉매를 선택하고 최적의 혼합비를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 일반적인 MRC에서 혼합냉매와 혼합냉매의 혼합비가 공정의 성능에 미치는 효과를 살펴보았다. 이를 위해 통계적 기법 중 실험계획법의 하나인 혼합물 설계와 반응 표면법을 이용하여 전체 공정의 에너지 소비가 최소가 되게 하는 최적의 냉매를 선택하고 그 혼합비를 결정하였다. 여러 냉매와 혼합비에 따른 MRC 공정의 모사는 Aspen HYSYS를 사용하였으며 혼합물설계와 반응 표면법은 Minitab을 사용하였다. 연구결과 냉매로는 methane ($C_1$), ethane ($C_2$), propane ($C_3$)과 nitrogen ($N_2$)가 선택되었으며 에너지 소비를 최소화하는 혼합비(몰 비) 또한 구할 수 있었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제1권2호
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• pp.102-111
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• 2010

Molten carbonate fuel cell (MCFC) power plants are one of most attractive electricity generation systems for the use of biogas to generate high-efficiency ultra-clean power. However, MCFCs are considerably more expensive than comparable conventional electricity generation systems. The commercialization of MCFCs has been delayed more than expected. After being effective in the Kyoto protocol and considerably increasing the fossil price, the attention focused on $CO_2$ regression and renewable energy sources has increased dramatically. In particular, the commercialization and application of MCFC systems fed with biogas have been revived because of the characteristics of $CO_2$ collection and fuel variety of MCFCs. Better economic results of MCFC systems fed with biogas are expected because biogas is a relatively inexpensive fuel compared to liquefied natural gas (LNG). However, the pretreatment cost is added when using anaerobic digester gas (ADG), one of the biogases, as a fuel of MCFC systems because it contains high $H_2S$ and other contaminants, which are harmful sources to the MCFC stack in ADG. Thus, an accurate economic analysis and comparison between MCFCs fed with biogas and LNG are very necessary before the installation of an MCFC system fed with biogas in a plant. In this paper, the economic analysis of an MCFC fed with ADG was carried out for various conditions of electricity and fuel price and compared with the case of an MCFC fed with LNG.

• 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.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권1호
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• pp.55-62
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• 2015

국내에서는 천연가스 공급국가와 수입국가의 거리, 공급시설 투자, 국가 간 협력 등 여러 가지 제약에 따라 액화천연가스를 수입하고 있다. 수입한 액화천연가스를 수요처로 공급하기 위해 해수를 이용한 기화과정에서 냉열이 낭비되고 있다. 본 연구에서는 이러한 냉열을 효율적으로 활용하는 냉열발전시스템에서 직접팽창과 유기랭킨사이클 방식의 운전성능을 비교 연구하였다. 시뮬레이션은 Aspen HYSYS를 이용하여 수행하였으며, 운전성능 분석은 T-S 선도 및 시스템 성능 해석을 토대로 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과로부터 발전시스템의 운전 측면에서는 유기랭킨사이클 방식이 유리한 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.48-53
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• 2012

이 논문의 목적은 LPG 자동차의 액상 분사시스템에 관련된 고장사례를 연구하는 것이다. LPi 분사시스템인 인젝터를 점검한 결과, 인젝터에 카본이 누적되어 운전 중에 간헐적으로 연료를 분사하는 인젝터의 미세한 홀을 막아 연비를 5% 정도 떨어뜨리는 것으로 확인되었다. 엔진의 공회전을 조절하는 시스템인 공회전 조절장치 부품과 엔진에 공기를 공급하는 시스템인 스로틀 보디에 카본이 퇴적되어 공기의 흐름을 간섭함으로써 연비가 7% 악화된 것을 확인되었다. 엔진의 흡기 매니폴드 개스킷의 일부가 찢어져, 실린더 헤드와 실린더 블록의 밀착성이 약화되어 흡기행정에서 외부의 공기가 이 틈새로 간헐적으로 유입되면서 증가된 공기량만큼 연료량의 증가를 가져와 엔진의 회전수가 증가하여 부조화 현상이 발생되어 정상적인 상태보다 연비가 3% 정도 악화된 것으로 확인되었다. 이러한 고장사례는 운전중에 엔진의 출력 성능을 떨어뜨리고, 자동차의 연비를 악화시키는 요인이 된다. 따라서 품질확보에 철저하게 대처하여 고장현상을 최소화 하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.110-115
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• 2014

It is crucial for important facilities to withstand strong earthquakes because their damage may cause undesirable socio-economic effect. A liquefied natural gas (LNG) receiving terminal is one of the lifeline facilities whose seismic safety needs to be guaranteed. Even though all operating LNG receiving terminals in Korea were seismically designed, old design codes do not guarantee to comply with the current seismic design codes. In addition, if the constructional materials have been deteriorated, the seismic capacity of facilities may be also deteriorated. Therefore, it is necessary that the seismic performance of LNG receiving terminals is evaluated and the facilities that lack of seismic capacity have to be rehabilitated. In this paper, a procedure of seismic performance evaluation of such facilities is developed such that the procedure consists of three phases, namely pre-analysis, analysis, and evaluation phases. In the pre-analysis phase, design documents are reviewed and walk-on inspection is performed to determine the current state of the material properties. In the analysis phase, a structural analysis under a given earthquake or a seismic effect is performed to determine the seismic response of the structure. In the evaluation phase, seismic performance of the structure is evaluated based on limit states. Two of the important facilities, i.e. the submerged combustion vaporizer (SMV) and pipe racks of one of the Korean LNG receiving terminals are selected and evaluated according to the developed procedure. Both of the facilities are safe under the design level earthquake.