• 한국표면공학회지
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• 제32권3호
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• pp.452-455
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• 1999

ORV which vaporizes LNG to NG is consisted of tube and header whose substrate is aluminum alloy. The corrosion of the tube is very severe because of sea water being used as the heating source. In this research to protect ORV substrate material, the corrosion behavior of aluminum alloys was investigated for the sacrificial role of Al-Zn alloy for ORV tubes. The electrochemical behavior of aluminum alloys in sea water was investigated. The corrosion behavior of thermally-sprayed and cladded samples were compared through salt spray tests. Al-Zn alloy can act as a sacrificial anode and cladded Al-Zn alloy has a better corrosion resistance than that of thermally sprayed one. The galvanic effect of Al-Zn to substrate material was conformed from scratched sample tests.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.209-218
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• 2021

ORV의 열교환 효율 향상 및 운전 최적화를 위한, first principle 기반 모델링 연구들이 수행되어왔지만, ORV의 열 전달 계수는 시간, 위치에 따라 불규칙한 시스템으로, 복잡한 모델링 과정을 거친다. 본 연구는 복잡한 시스템에 대한 데이터 기반 모델링의 실효성을 확인하고자, LNG 재기화 공정의 실제 운전데이터를 이용해, ORV의 해수 유량, 해수온도, LNG 유량 변화에 따른 토출 NG 온도 및 토출 해수 온도의 동적 변화 예측이 가능한, FNN, LSTM 및 AutoML 기반 모델링을 진행하였다. 예측 정확도는 MSE 기준 LSTM > AutoML > FNN 순으로 좋은 성능을 보였다. 기계학습 모델의 자동설계 방법인 AutoML의 성능은 개발된 FNN보다 뛰어났으며, 모델 개발 전체소요시간은 복잡한 모델인 LSTM 대비 1/15로 크게 차이를 보여 AutoML의 활용 가능성을 보였다. LSTM과 AutoML을 이용한 토출 NG 및 토출 해수 온도의 예측은 0.5 K 미만의 오차를 보였다. 예측모델을 활용해, 겨울철 ORV를 이용해 처리 가능한 LNG 기화량의 실시간 최적화를 수행하여, 기존 대비 최대 23.5%의 LNG를 추가 처리 가능함을 확인하였고, 개발된 동적 예측모델 기반의 ORV 최적 운전 가이드라인을 제시하였다.

• 설비공학논문집
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• 제9권2호
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• pp.189-197
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• 1997

The vaporizing characteristics of LNG(liquefied natural gas) via heat exchanger with sea water are analytically studied for an open rack vaporizer(ORV). This study is intended to supply the design data for the domestic fabrication of the corrosion-resistant vaporizer tube. A computational program is developed to predict the exit temperature of LNG for various conditions. In the program, thesimple and justifiable heat transfer models are selected for fully-developed internal flow of LNG, the star-shaped finned-tube, and the external falling films of sea water, as well as the possible ice formation and the fouling on the tube walls. It is found that the enongh corrugation inside of the tube wall is the most significant in the vaporizer performance for the current operating conditions. the effects of other design parameters on the heat exchanger between LNG and sea water are quantitatively presented.

• 한국표면공학회지
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• 제39권1호
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• pp.25-34
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• 2006

Al-Mg alloy, an open rack vaporizer(ORV) material was reported to be corroded in seawater environments though the ORV material was coupled to thermally sprayed Al-Zn alloy functioning a sacrificial anode. In addition, the corrosion behavior based on the calculated corrosion potential did not match the observed corrosion behavior. Hence, the goal of this study is to get better understanding on Al or Al-Mg alloy coupled to Al-Zn alloy and to provide the calculated corrosion potential representing the corrosion behavior of the ORV material by immersion test, electrochemical tests, and calculation of corrosion and galvanic potential. The corrosion potentials of Al and Al alloys also depended on alloying element as well as surface defects. The corrosion potentials of Al and Al-Mg alloy were changed with time. In the meantime, the corrosion potentials of Al-Zn alloys were not. The corrosion rates of Al-Zn alloys were exponentially increased with zinc contents. The phenomena were explained with the stability of passive film proved by passive current density depending on pH and confirmed by the model proposed by McCafferty. Dissimilar material crevice corrosion (DMCC) test shows that higher content of zinc caused Al-Mg alloy corroded more rapidly, which was due to the fact that higher corrosion rate of Al-Zn makes [$H^+$] and [$Cl^-$] more concentrated within pit solution to corrode Al-Mg alloy. Considering electrochemical reactions within pit as well as bulk in the calculation gives better prediction on the corrosion behavior of Al and Al-Mg alloy as well as the capability of Al-Zn alloy for corrosion protection.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.67-72
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• 1998

Al-2wt.$\%$Zn 합금은 특히 해수에 대한 내식성이 우수하여 기화기 튜브의 회생양극재료로 사용되고 있다. 그러나 Al-2wt.$\%$Zn 용사코팅재는 모재금속과 코팅층사이의 결합강도부족, 해수의 낙하에너지에 의해 코팅층은 박리 된다. 이러한 용사코팅충의 문제점을 해결하고자 클래드재와 모재금속을 동시압출법을 통하여 클래드튜브 제조공정을 개발하였다. 클래드튜브의 내식성은 용사코팅튜브에 비하여 최소 2배 이상 향상되었다.

• 한국가스학회지
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• 제23권1호
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• pp.41-46
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• 2019

LNG는 주된 기화기인 해수를 이용하는 해수식 기화기를 이용하여 가스 상태로 소비자에 공급되고 있다. 그러나 겨울철 해수 온도가 $5^{\circ}C$이하로 저하되면 수중 연소식 기화기를 사용하게 되며 이 때 막대한 LNG 기화 소요 비용이 발생하게 된다. 이를 절감하기 위하여 현재의 해수식 기화기의 1단 해수공급을 2단으로 공급하는 공정을 고안하여 그 효과를 분석하였다. 해석 결과, 6m 전열관의 외부에 해수를 2단으로 3m씩 가열할 때 온도가 $1.8^{\circ}C$가 저하되어 해수 온도 $2.5^{\circ}C$까지도 LNG의 기화온도를 $0^{\circ}C$이상으로 배출할 수 있는 것으로 해석되었다. 인천 생산기지에 이 공정이 적용된다면 연간 동계 운전비용 절감량은 LNG 11,770 Ton, 절감액은 117.6억 원으로 분석되었다. LNG를 전량 수입하는 국내 여건에서는 해수 2단 공급 공정을 적용한다면 막대한 에너지와 비용을 절감할 수 있는 매우 효과적인 공정이 될 수 있음을 알 수 있다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 1998년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.193-198
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• 1998

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1760-1764
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• 2003

This study was carried out to establish an analytical method on the open circuit seawater pipeline network for open rack vaporizers(ORVs). The linear theory method was chosen to solve this network system. In particular, the method was modified to calculate the static pressure at each node and to determine the operating condition of each pump with the mean static pressure of pumps and ORVs. The proposed method is the first report demonstrating that can be used as a solver for the complicated open circuit. Also, the method indicated the importance for exactly calculating equivalent length of pipes including valves, bends, fittings, and others to raise the accuracy. Although this technique is good for solving this system, it is still required to improve the convergence rate.

• 대한공간정보학회지
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• 제2권1호
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• pp.131-139
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• 1994

지형공간정보체계와 지도학적 모델링 기법이 전형적인 토지이용계획과정을 개선시키는 방안으로 활용되었다. 미국 국립산림지역에서는 ORV전용도로, 산림 생산지, 산림 우송도로 및 야생동물 서식처 동의 토지이용이 복합적으로 결정되어야 한다. 이러한 복합적 토지이용에서 나타나는 상충성을 해결하기 위해 자동적인 지도공간 모델이 개발되었다. 서술적 모델링과 기술적 모델링기법은 복합적 토지이용의 결정을 효율적이고 효과적으로 처리할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.45-50
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• 2001

개방형 기화기는 해수를 이용하여 열교환을 수행함으로써 액체상태의 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 역할을 한다 86년부터 가동된 U-tyre 기화기는 천연가스생산과 관련된 중요설비 중 하나로서, 기화기 튜브는 항상 해수내에서 운전되고 있으며 기화기 튜브와 파이프사이의 용접부에서 해수로 인한 부식이 진행되고 있다. 본 연구에서는 용접부에서의 국부적인 부식원인을 찾기 위해 이종금속부식의 가능성을 평가해 보았으며 또한 비파괴적인 방법을 이용하여 부식피트의 깊이를 측정하고 유한요소를 통한 안전성 평가에 목적을 두었다. 이종금속부식가능성에 대하여 용접부 각 부위별로 시료를 채취하여 3.5$\%$(wt.) NaCl 용액내에서 모재와 용접부위의 부식전위를 측정하였으며, 비파괴 검사를 통한 잔류두께측정은 tangential radio-graphy 시험이 가장 신뢰성 있는 기법임이 확인되었다. 미세한 부식피트가 발생된 경우에는 표면형상 복제기법을 적용하였다. 비파괴적인 방법을 이용하여 산출된 부식피트의 깊이와 형상을 근거로 2차원 유한요소 해석을 수행함으로써 내압으로 인한 기화기 튜브의 안전성을 평가할 수 있었다.