• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.732-741
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• 2020

최근 환경규제가 강화됨에 따라 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 이용하여 전력을 생산해내는 신규발전설비인 부유식 LNG 발전설비(floating LNG power plant)가 개발되고 있다. 부유식 LNG 발전설비는 운용 시 증발가스가 발생하고 이를 제거하거나 회수할 수 있는 시스템의 설계가 필요하다. 그러나 해양플랜트는 해상요건에 따라 설계가 상이하고, 부유식 LNG 발전설비의 설계 전 시행착오를 줄이기 위해 지속적으로 수정이 가능한 BOG 회수시스템 공정모사 모델이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상용공정시뮬레이션 프로그램을 통해 부유식 LNG 발전설비에 적합한 모델을 모델링하고자 냉매사용 유무에 따라 서로 다른 BOG(Boil-Off Gas) 회수시스템을 모델링하여 BOG의 회수율과 액화점을 비교 및 분석하였으며, 그 결과 질소냉매를 사용한 BOG 회수시스템 모델을 부유식 LNG 발전설비용 BOG 회수시스템 모델로 제안하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.425-431
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• 2015

선박의 LNG(liquefied natural gas) 연료 공급 시스템에서 천연가스는 $50^{\circ}C$의 온도와 35MPa의 압력을 가진 가스 상태로 기화기에서 엔진으로 이송되므로, 이러한 열 하중을 고려한 구조 안전성 평가가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 먼저 재료에 미치는 열의 영향을 분석하기 위하여 이중 배관의 재료인 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강의 어닐링 시간을 고려한 일축 인장 실험을 수행하였다. 또한 구조 안전성 평가를 위해, 현재 널리 사용되는 고정식 지지대를 가지는 고온-고압 이중 배관에 대한 열-구조 해석을 수행하였다. 지지대와 내관 사이의 응력 집중을 최소화하기 위하여, 내관을 따라 미끄러질 수 있는 슬라이딩 지지대의 새 형상들을 제안하였고, 열-구조 해석 결과를 통해 최적의 지지대를 제안하였다. 마지막으로 제안된 지지대를 사용한 전체 이중배관에 대한 해석을 통해 안전성을 평가하였다. 본 연구의 결과는 차후 LNG 연료 공급 시스템의 고온-고압 이중 배관 설계 시 참고자료로서 활용될 수 있으며, 이중 배관의 슬라이딩 지지대를 설계함에 있어서 그 활용가치가 있다고 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.283-290
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• 2020

액화 수소 운반선에서 증발가스의 발생은 불가피하며, 화물탱크 내부의 압력 문제를 피하기 위해 적절한 조치가 필요하다. 이 증발 가스는 선박의 추진연료로 사용 될 수 있으며, 추진에 사용되고 남은 나머지 부분은 재액화 또는 연소시키는 등 효과적으로 관리해야 한다. 본 연구에서는 수소 추진 시스템을 갖춘 160,000㎥ 액화 수소 운반선에 최적화된 증발 가스 재액화 시스템을 제안한다. 이 시스템은 수소 압축 및 헬륨 냉매 섹션으로 구성되고, 화물탱크로부터 배출되는 증발가스의 냉열을 효과적으로 활용하여 효율을 증가시켰다. 본 연구에서는 공급 온도 -220℃인 수소 증발가스가 재액화 시스템에 들어가는 상태에서 증발가스의 재액화 비율에 따른 엑서지 효율 및 에너지 소모율 (SEC, Specific Energy Consumption) 분석을 통해 시스템을 평가하였다. 그 결과 재액화 비율 20%에서 4.11kWh/kgLH₂의 SEC와 60.1%의 엑서지 효율을 보여 주었다. 아울러, 수소 압축압력, 수소 팽창기의 입구온도, 공급 증발가스 온도변화에 따른 영향을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.811-818
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• 2018

A fire and explosion accident caused by a liquefied petroleum gas (LPG) welding and cutting torch gas leak occurred 10 m underground at the site of reinforcement work for bridge columns, killing four people and seriously injuring ten. We conducted a comprehensive investigation into the accident to identify the fundamental causes of the explosion by analyzing the structure of the construction site and the properties of propane, which was the main component of LPG welding and cutting work used at the site. The range between the lower and upper explosion limits of leaking LPG for welding and cutting work was examined using Le Chatelier's formula; the behavior of LPG concentration change, which included dispersion and concentration change, was analyzed using the fire dynamic simulator (FDS). We concluded that the primary cause of the accident was combustible LPG that leaked from a welding and cutting torch and formed a explosion range between the lower and upper limits. When the LPG contacted the flame of the welding and cutting torch, LPG explosion occurred. The LPG explosion power calculation was verified by the blast effect computation program developed by the Department of Defense Explosive Safety Board (DDESB). According to the fire simulation results, we concluded that the welding and cutting torch LPG leak caused the gas explosion. This study is useful for safety management to prevent accidents caused by LPG welding and cutting work at construction sites.

• 한국연소학회지
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• 제13권3호
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• pp.33-40
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• 2008

Two- and Three- dimensional numerical simulations are carried out to understand the combustion characteristics of LNG-fueled gas turbine combustor for power generation using imported and domestic natural gases. Reacting flow characteristics of the swirl stabilized natural gas combustor were understood from the numerical results with the flow conditions selected from the gas turbine operation data. The thermal influences of different natural gases were very small and the fuel composition and flow rate were considered to be tuned well. The flow structures of the recirculation and combustion region was understood from the comparison of the two- and three-dimensional results. The complexity of the three-dimensional swirl flows inside the gas turbine combustor with multiple swirlers was understood those resulting from the interactions of the stage and pilot burners.

• 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)

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2003년도 춘계학술논문발표회논문집
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• pp.279-284
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• 2003

• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.70-76
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• 2017

"도시가스사업법" 및 "액화석유가스의 안전관리 및 사업법" 관련 기준(KGS Code)에서는 가스배관의 이음부(용접이음매 제외)와 전기설비(전기개폐기, 전기계량기, 전기접속기, 전기점멸기 등)와의 이격거리를 규정하고 있다. "전기설비기술기준"에서도 가스관련 법령과 부합되게 전기설비와 가스배관의 이음부와의 이격거리를 규정하고 있다. "도시가스사업법" 관련 기준의 경우 공급시설 기준과 사용시설 기준에서 규정하는 이격거리가 상이하다. 본 연구에서는 LP가스가 배관의 이음부에서 누출되는 경우 점화 가능 거리를 실증 실험하고, 현재 가스 관련 기준에서 규정하고 있는 전기설비와 가스설비와의 이격거리 기준의 적정성에 대해 검토하였다. 실험 결과 배관의 이음부에서 가스가 누출되는 경우 기준에서 규정하고 있는 30cm 이상의 거리에서도 점화가 가능함을 확인하였다. 따라서, 현재 "도시가스사업법" 및 "액화석유가스의 안전관리 및 사업법" 관련 기준에서 규정하고 있는 가스배관과 전기설비와의 이격거리 기준이 적절한 것으로 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.353-357
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• 2012

액화석유가스(liquefied petroleum gas, LPG)에 디메틸에테르(dimethyl ether, DME)가 첨가된 DME-LPG 혼합연료의 탄화수소 화합물을 가스크로마토그래피(GC)를 이용하여 정성 정량분석하는 새로운 분석방법을 연구하였다. DME-LPG 혼합연료는 함산소화합물(oxygen-containing compound)인 극성의 DME와 비극성물질인 LPG로 구성되어 있기때문에 하나의 GC 컬럼에서 모든 성분을 완전히 분리하기가 어렵다. 따라서 서로 다른 성질의 화합물이나 아주 복잡한 화합물 중 목표물질의 분석에 응용되고 있는 Deans switching 시스템을 도입하였다. 상기 시스템은 두 개의 GC 컬럼 사이에 유체의 압력 제어를 통하여 용출되는 물질의 흐름 방향을 변경시켜주는 기술로서, 이 방법을 이용하여 DME와 LPG를 서로 다른 컬럼에서 분리하여 한번의 시료 주입으로 DME-LPG 혼합연료의 모든 탄화수소 화합물을 정성 정량분석할 수 있었다. 또한 DME 합성과정에서 부산물로 생성될 수 있는 메탄올, 포름산메틸, 에틸메틸에테르 같은 미량성분까지 분석이 가능하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권4호
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• pp.545-553
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• 2006

Generally, the temperature drop under $0^{\circ}C$ on vaporizer surface creates frozen dews. This problem seems to increase as the time progress and humidity rises. In addition, the frozen dews create frost deposition. Consequently, heat transfer on vaporizer decreases because frost deposition causes adiabatic condition. Therefore, it is very important to solve this problem. This paper aims to study of the optimum design of used vaporizer at local LNG station. In this paper, experimental results were compared with numerical results. Geometries of numerical and experimental vaporizers were identical. Studied parameters of vaporizer are angle between two fins $(\Phi)$ and fin thickness $(TH_F)$. Numerical analysis results were presented through the correlations between the ice layer thickness $(TH_{ICE})$ on the vaporizer surface to the temperature distribution of inside vaporizer $(T_{IN})$, fin thickness $(TH_F)$, and angle between two fins $(\Phi)$. Numerical result shows good agreement with experimental outcome. Finally, the correlations for optimum design of vaporizer are proposed on this paper.