KR100830376B1 - 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제시공 및 부착 방법 - Google Patents

폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제시공 및 부착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법에 관한 것으로, 정량의 부피 또는 무게의 배합비로 공급되는 주제와 경화제를 혼합 후 평균 두께가 400 내지 1000 마이크로미터의 범위 내에서 형성될 수 있는 폴리우레탄 계열 접착제의 양을 결정하는 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계; 수령된 상기 폴리우레탄 계열 접착제를 도포면에 적정 크기의 골이 없는 주걱(spatula)으로 고르게 도포하는 폴리우레탄 계열 접착제 도포 단계; 상기 폴리우레탄 계열 접착제가 도포된 부위에 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착시키는 2차 복합 재료 가스 차단제 부착 단계; 롤러나 평판을 이용하여 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 전면적을 가압하는 제 1 가압 단계; 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 상부에 커버비닐을 덮는 커버비닐 커버링 단계; 사전에 예열 가능한 가압수단을 이용하여 섭씨 40도 내지 80도 범위 내의 온도로, 40분 내지 4시간의 범위 내에서 상기 2차 복합 재료 가스 차단제를 가압하는 제 2 가압 단계; 및 상기 제 2 가압 단계 종료 후, 상기 가압수단 및 상기 커버비닐을 제거하는 가압수단 및 커버비닐 제거 단계를 포함하되, 상기 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계 내지 제 1 가압 단계가 수행되는 데 소요되는 시간은 20분 이내이고, 상기 모든 단계의 작업은 섭씨 15도 내지 30도 범위 내의 온도 및 80% 이하의 습도를 갖는 외기조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 폴리우레탄 계열 접착제(polyurethane base glue)를 이용하여 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착할 수 있기 때문에, 종래와 같이 에폭시 접착제 (epoxy glue)를 사용하는 경우보다 2차 복합 재료 가스 차단제가 매우 견고하게 부착될 수 있는 효과가 발생한다.
폴리우레탄 계열 접착제, 단열 패널, 2차 복합 재료 가스 차단제, 서플 트리플렉스, 리지드 트리플렉스, 플랫 조인트, 액화천연가스

Description

폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법{ Application and adhering method of polyurethane base glue for LNG barrier }
도 1은 종래의 액화천연가스 저장 화물창의 일부를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 제 2 가압 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제 도포 단계에 사용되는 주걱을 종래 에폭시 접착제의 도포에 사용되던 주걱과 비교 도시한 개념도이다.
도 6은 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제의 최적 경화 온도를 측정한 실험 데이터도이다.
도 7은 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제의 최적 경화 시간을 측정한 실험 데이터도이다.
도 8은 도 3에 도시된 실시예에서 최적의 가압 압력을 측정한 실험 데이터도이다.
도 9는 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제의 오버래핑폭에 따른 내밀성을 측정한 실험 데이터도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제 1 단열 판넬 102 : 제 2 단열 판넬
104 : 1차 복합 재료 가스 차단제 108 : 2차 복합 재료 가스 차단제
112 : 플랫 조인트 218 : 폴리우레탄 계열 접착제
220 : 가압수단
본 발명은 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에폭시 접착제(epoxy glue)보다 접착력이 매우 우수한 폴리우레탄 계열 접착제(polyurethane glue)를 이용하여 최적화된 2차 가스 차단제를 시공 및 부착할 수 있는 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 수동 시공 및 부착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액화천연가스는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 섭씨 영하 162도로 냉각하여 그 부피를 1/600로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다. 이러한 액화천연가스가 새로운 에너지원으로 등장함에 따라 대량으로 액화천연가스를 운반할 수 있는 운송 방안 및 저장 설비 방안이 검토되었는데, 그 결과물로 등장한 것이 액화천연가스 저장 설비이다.
도 1은 종래의 액화천연가스 저장 화물창의 일부를 도시한 부분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'의 단면도이다. 도 1 및 도 2를 병행 참조하면, 액화천연가스를 저장하는 화물창은 일반적으로 가장 외곽에 설치되는 외벽 (outer wall, 106)의 일면에 위치하는 제 1 단열 판넬(insulation panel, 100)과, 상기 제 1 단열 판넬(100)의 일면에 부착되는 1차 복합 재료 가스 차단제(104)와, 상기 1차 복합 재료 가스 차단제(104)의 일면에 부착되는 제 2 단열 판넬(102)과, 상기 제 1 단열 판넬(100) 사이의 공간에 삽입되는 플랫 조인트(flat joint, 112)와, 상기 제 2 단열 판넬(102) 사이의 공간에서 상기 제 1 단열 판넬(100) 및 상기 플랫 조인트(112)의 일면에 부착되는 2차 복합 재료 가스 차단제(108)와, 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)의 일면에 부착되는 탑 브릿지 패드(top bridge pad, 110)와, 상기 제 2 단열 판넬(102) 및 상기 탑 브릿지 패드(110)의 일면에 부착되는 1차 방벽(Primary barrier, 미도시)을 포함한다. 상기 1차 방벽은 금속 또는 합금 부재로 제작되고, 액화천연가스와 직접 접촉하는 부재이다.
이와 같은 화물창의 제작 과정을 간략하게 설명하면, 우선 그 일면에 상기 1차 복합 재료 가스 차단제(104)와, 상기 제 2 단열 판넬(102)이 부착된 상기 제 1 단열 판넬(100)을 일정 간격으로 외벽(106)에 부착하고 다음으로, 상기 제 1 단열 판넬(100) 사이의 간격에 상기 플랫 조인트(112)를 삽입하고, 마지막으로 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)와, 탑 브릿지 패드(110)를 차례로 부착한 후, 상기 1차 방벽을 부착한다.
종래에는 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 상기 제 1 단열 판넬(100) 및 플랫 조인트(112)의 일면에 부착할 경우, 에폭시 접착제(epoxy glue)를 사용하였다. 즉, 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)가 부착될 부위에 미리 에폭시 접착제를 도포하고 그 위에 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 부착하였다.
그러나 종래 에폭시 접착제를 사용하여 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착하는 경우, 경화 시간이 상온에서 12시간 이상 소요되어 화물창 작업에 평균 3개월 정도의 긴 작업 시간이 소요되었다. 아울러 2차 복합 재료 가스 차단제의 부착면 주변 온도 및 환경 여건에 따라 에폭시 접착제의 접착 상태가 양호하지 않아, 불량의 액화천연가스 저장 화물창이 제작되기도 하였다.
따라서, 에폭시 접착제보다 접착력이 우수한 폴리우레탄 계열의 접착제(polyurethane base glue)를 사용하려는 시도가 이어지고 있으나, 폴리우레탄 계열의 접착제는 도포 방법이 까다로우며 외부 작업 환경에 매우 민감한 영향을 받으므로, 품질 안정화를 위한 최적의 이용 방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에폭시 접착제(epoxy glue)보다 경화 시간이 빠르고 접착력이 매우 우수한 폴리우레탄 계열 접 착제(polyurethane base glue)를 이용하여 액화천연가스 저장 화물창의 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착할 수 있는 최적의 부착 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 정량의 부피 또는 무게의 배합비로 공급되는 주제와 경화제를 혼합 후 평균 두께가 400 내지 1000 마이크로미터의 범위 내에서 형성될 수 있는 폴리우레탄 계열 접착제의 양을 결정하는 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계; 수령된 상기 폴리우레탄 계열 접착제를 도포면에 적정 크기의 골이 없는 주걱(spatula)으로 고르게 도포하는 폴리우레탄 계열 접착제 도포 단계; 상기 폴리우레탄 계열 접착제가 도포된 부위에 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착시키는 2차 복합 재료 가스 차단제 부착 단계; 롤러나 평판을 이용하여 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 전면적을 가압하는 제 1 가압 단계; 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 상부에 커버비닐을 덮는 커버비닐 커버링 단계; 사전에 예열된 가압수단을 이용하여 섭씨 40도 내지 80도 범위 내의 온도로, 40분 내지 4시간의 범위 내에서 상기 2차 복합 재료 가스 차단제를 가압하는 제 2 가압 단계; 및 상기 제 2 가압 단계 종료 후, 상기 가압수단 및 상기 커버비닐을 제거하는 가압수단 및 커버비닐 제거 단계를 포함하되, 상기 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계 내지 제 1 가압 단계가 수행되는 데 소요되는 시간은 20분 이내이고, 상기 모든 단계의 작업은 섭씨 15도 내지 30도 범위 내의 온도 및 80% 이하의 습도를 갖는 외 기조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이며, 도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 제 2 가압 단계를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제 도포 단계에 사용되는 주걱을 종래 에폭시 접착제의 도포에 사용되던 주걱과 비교 도시한 개념도이며, 도 6은 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제의 최적 경화 온도를 측정한 실험 데이터도이며, 도 7은 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제의 최적 경화 시간을 측정한 실험 데이터도이고, 도 8은 도 3에 도시된 실시예에서 최적의 가압 압력을 측정한 실험 데이터도이며, 도 9는 도 3에 도시된 실시예에서 폴리우레탄 계열 접착제의 오버래핑폭에 따른 내밀성을 측정한 실험 데이터도이다.
편의상, 본 발명의 사상에 따른 실시예의 가압 단계를 설명하기 위해 종래 도면인 도 1 및 도 2에서 설명되었던 동일 부재에 대해서는 도 4에서도 동일한 도면번호를 그대로 인용하였다.
도 3 내지 도 9를 병행 참조하여, 본 발명의 사상에 따른 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법에 대해 설명하면, 먼저 정량의 부피 또는 무게의 배합비로 공급되는 주제와 경화제를 혼합 후 평균 두께가 400 내지 1000 마이크로미터의 범위 내에서 형성될 수 있는 폴리우레탄 계열 접착제의 양을 결정하는 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계(S202)를 포함한다.
본 단계(S202)는 주제와 경화제를 정량의 배합비로 혼합한 후 평균 두께가 400 내지 1000 마이크로미터의 범위 내에 형성될 수 있도록 폴리우레탄 계열 접착제(218)의 양을 결정하는 단계이다. 주제와 경화제를 정량 배합비로 공급하는 데에는 폴리우레탄 계열 접착제용 디스펜서(dispenser, 미도시) 또는 수동 혼합 장치(미도시)가 이용되며, 스태틱 믹서(static mixer, 미도시)를 이용하여 정량 배합비로 공급된 주제와 경화제를 자동으로 혼합하여 폴리우레탄 계열 접착제(218)를 제조한다. 여기서 언급된 디스펜서, 수동 혼합 장치 및 스태틱 믹서의 구성 및 작동 방법은 관련 업계에서 주지된 사항이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 제조된 폴리우레탄 계열 접착제(218)는 접착제를 받을 수 있는 평판 상부에 수령된다. 수령되는 폴리우레탄 계열 접착제(218)의 양은 도포되는 부위별로 차이가 있을 수 있는데, 액화천연가스의 안정적 차단을 위해서는 최소 400 마이크론 이상 최대 1000 마이크론 이하의 범위에서 최적의 두께를 갖는 것이 좋다. 폴리우레탄 계열 접착제(218)의 두께가 400 마이크론 보다 작을 경우에는 액화가스의 차단 효과가 감소될 수 있으며, 1000 마이크론 보다 클 경우에는 후속으로 부착되는 탑 브릿지 패드(도 1의 110)의 시공이 어려울 수 있기 때문이다.
다음으로, 수령된 상기 폴리우레탄 계열 접착제를 도포면에 도포용 주걱(spatula)으로 고르게 도포하는 폴리우레탄 계열 접착제 도포 단계(S204)를 포함한다.
본 단계(S204)는 폴리우레탄 계열 접착제(218)의 두께가 400 마이크로미터 내지 1000 마이크로미터 내의 범위에서 형성될 수 있도록 전 단계(S202)에서 수령된 폴리우레탄 계열 접착제(218)를 도포면에 고르게 도포하는 단계이다.
본 단계(S204)에서는 여러 가지 모양의 도포용 주걱이 사용될 수 있지만 도 5의 (b)에 도시된 끝단부에 골이 없는 형상의 주걱(smooth spatula, 230)을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 골이 없는 형상의 주걱(230)은 도 5의 (a)에 도시된 종래의 에폭시 접착제의 도포 시 이용되었던 끝단부에 골이 있는 형상의 주걱(notched spatula, 130)과는 다르다.
이러한 끝단부 골 형상 유무의 차이는 사용될 접착제의 경화시간 차이로 인한 것인데, 종래의 에폭시 접착제는 비교적 긴 경화시간을 가지므로, 도포 시 도포면에 골이 형성되어도 무방하였지만, 본 실시예의 폴리우레탄 계열 접착제(218)는 비교적 매우 빠른 경화시간을 가지므로, 도포 시 도포면에 골이 형성되어 경화되면 바람직하지 못하여 이를 개선한 것이다.
다음으로, 상기 폴리우레탄 계열 접착제가 도포된 부위에 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착시키는 2차 복합 재료 가스 차단제 부착 단계(S206)를 포함한다.
본 단계(S206)에서는 롤(roll) 형태로 감겨져 있는 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 풀어서 도포된 상기 폴리우레탄 계열 접착제(218)의 상부에 부착시키는 단계이다.
다음으로, 롤러나 평판을 이용하여 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 전면적을 가압하는 제 1 가압 단계(S208)를 포함한다.
본 단계(S208)에서는 고무 재질의 롤러(roller, 미도시)나 부드럽게 가압이 가능한 고분자 또는 복합 재료로 제작된 평판(미도시)을 이용할 수 있는데, 부착된 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)의 전 면적을 고르게 문질러 가압한다. 이러한 제 1 가압 단계(S208)는 후술될 제 2 가압 단계(S212)에서 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)가 완전히 부착되어 고착되기 전, 편평도 향상 및 예비적 부착과정을 거치도록 한 것이다.
이때, 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계(S202)부터 제 1 가압 단계(S208)까지의 작업이 수행되는데 소요되는 시간을 커버링 시간(Covering time)이라 한다. 본 실시예에서는 최적의 커버링 시간을 20분 이내로 정하는 것이 바람직하다. 만일 커버링 시간이 20분을 넘어서게 되면 접착력은 우수하나, 가스 배리어의 특성이 약화되고 접착제의 견고성이 약화되기 때문에 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)가 견고하게 부착되지 아니한다.
다음으로, 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 상부에 커버비닐을 덮는 커버비닐 커버링 단계(S210)를 포함한다.
본 단계(S210)에서는 상기 제 1 가압 단계(S208)가 수행된 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)의 상부에 커버비닐(미도시)을 씌우는 단계이다. 이는 후술될 제 2 가압 단계(S212)에서 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)가 가압될 경우, 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)의 하부에 위치하는 폴리우레탄 계열 접착제(218)가 새어 나와 가압수단(220)의 누름판(222)을 접착시키는 것을 방지하기 위함이다.
다음으로, 사전에 예열 가능한 가압수단을 이용하여 섭씨 40도 내지 80도 범위 내의 온도로 40분에서 4시간 범위 내로 상기 2차 복합 재료 가스 차단제를 가압하는 제 2 가압 단계(S212)를 포함한다.
본 단계(S212)는 상기 커버비닐 커버링 단계(S210)가 수행된 후, 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 더욱 견고하게 부착시키도록 가압수단(220)을 이용하여 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 재차 가압하는 단계이다.
상기 가압수단(220)은 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108) 상부에 위치하는 사전에 예열 가능한 누름판(222)과, 상기 누름판(222)의 상부에 위치하는 에어 백(air bag, 224)과, 상기 에어 백(224)의 상부에 위치하며, 제 2 단열 판넬(102)에 고정되는 고정판(226)을 포함한다. 이때, 상기 에어 백(220) 내의 공기 압력이 200 밀리바(mbar) 내지 300 밀리바 범위 내의 값을 갖는 것이 좋은데, 이러한 내부 공기 압력을 가질 수 있도록 상기 에어 백(220) 내부에 공기를 주입하면, 상기 에어 백(220)은 상기 누름판(222)을 가압하고, 상기 누름판(222)은 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 차례로 가압하게 된다. 이러한 상기 에어 백(220)의 가압으로 인하여 상기 복합 재료 가스 차단제(108) 하부에 도포된 폴리우레탄 계열 접착제(218)에서 받는 압력은 국부적으로 최소 50밀리바 이상이 될 수 있다. 이때, 국부적으로 최소 50밀리바 이상이라는 조건은 본 실시예상에서 이용될 폴리우레탄 계열 접착제의 특성과 관련된 부분으로써, 사전 실험을 통해 파악된 폴리우레탄 계열 접착제의 양호한 성능 발휘를 위한 조건이다.
여기서, 도 6 내지 도 9을 참조하여 폴리우레탄 계열 접착제에 적용될 조건, 즉 온도, 시간, 압력 등을 살펴보기로 한다.
먼저, 도 6의 실험 데이터도를 참조하면, 세로축이 기공면적(NPA: normal pore area, 단위는 ㎠ )을 나타내고, 가로축이 종래의 에폭시 접착제(XB5032A/B, 12시간 가압)의 섭씨 25도의 온도 및 본 실시예에 따른 폴리우레탄 계열 접착제(XPU18411A3/B, 1시간 가압)의 섭씨 25도, 40도, 50도 및 60도의 온도를 나타낸다. 각각의 실험 데이터마다 2개씩의 막대 그래프가 표현되어 있는데, 이 중 좌측 막대 그래프는 액체질소를 이용한 열충격(thermal shock)을 받기 전의 데이터를 표현하고, 우측 막대 그래프는 액체질소를 이용한 열충격을 받고 난 이후의 데이터를 표현하고 있다. 즉, 두 개의 막대 그래프는 열충격 전후의 변화를 한 눈에 알 수 있게 도시하고 있는 것이다.
이러한 실험을 토대로 본 발명의 사상에 적용될 폴리우레탄 계열 접착제의 최적 온도 범위가 40 내지 60도, 나아가 최대 80도 정도까지 가능한 것으로 예측된다. 이러한 폴리우레탄 계열 접착제(218)에 열이 가해지는 수단을 도 4를 이용하여 부연 설명하면, 상기 누름판(222) 내부에 설치된 발열체(미도시)에서 발생된 열이 상기 2차 복합 재료 가스 차단제(108)를 매개로 하여 하부로 전달된다. 이때, 이러한 발열체는 폴리우레탄 접착제(218)의 경화 작업 전에 미리 예열 가능한 것이 좋다.
그리고 도 7의 실험 데이터도를 참조하면, 폴리우레탄 계열 접착제의 온도 및 시간 변화 조건 하에서의 경화정도를 알 수 있는데, 관련 기술분야에서 주지된 고분자 분석 열량측정기(DSC, differential scanning calorimetry)를 이용하여 섭 씨 25도, 40도, 50도, 60도 및 80도의 온도 조건 하에서 분석한 데이터도이다.
도 7의 실험 데이터도에서, 세로축은 폴리우레탄 계열 접착제의 경화정도(degree of curing)를 나타낸 것이고, 가로축은 가압 시간을 나타낸 것이다. 별도로 비교 도시하진 않았지만, 종래의 에폭시 접착제의 경우에는 섭씨 25도로 12시간을 가압하면 25%의 경화정도 값을 가졌다.
그러나 본 실시예에 사용될 폴리우레탄 계열 접착제는 섭씨 25도로 1시간(60분)을 가압할 때 53%의 경화정도 값을 가짐을 알 수 있으며, 섭씨 60도로 1시간을 가압하는 경우 87%의 경화정도 값을 가짐을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 폴리우레탄 계열 접착제는 40분 내지 4시간 범위 내에서 가압되어도 종래 12시간의 가압시간이 요구되었던 에폭시 접착제에 비해 더 만족스러운 경화정도 성능을 발휘한다는 것을 알 수 있다.
그리고 도 8의 실험 데이터도를 참조하면, 폴리우레탄 계열 접착제의 최적의 가압 압력 조건을 알 수 있다.
도 8에서, 세로축은 기공면적(NPA: normal pore area, 단위는 ㎠ )을 나타내며, 가로축은 섭씨 60도, 1시간 조건에서의 23밀리바, 45밀리바, 70밀리바, 90밀리바, 150밀리바 및 250밀리바의 가압 압력 변화를 각각 나타내고 있다. 각 실험 데이터마다 5개씩의 막대 그래프가 표현되어 있는데, 좌에서 우로 액체질소를 이용한 열충격(thermal shock)을 받기 전, 열충격을 1회 받은 경우, 열충격을 3회 받은 경우, 열충격을 5회 받은 경우 및 열충격을 7회 받은 경우의 각 데이터를 표현한 것이다.
즉, 다섯 개의 막대 그래프는 열충격 전후 및 복수 회의 열충격을 받았을 경우를 한 눈에 알 수 있게 도시하고 있는 것이다. 이러한 도 8의 실험 데이터도를 참조하면 250밀리바 정도에서 기공면적이 가장 작게 나타난 것을 알 수 있으며, 따라서 폴리우레탄 계열 접착제는 200밀리바에서 300밀리바 정도의 가압 압력을 받는 것이 바람직하다. 추가적으로 설명을 하면, 하한으로 제한되는 200밀리바의 가압 압력은 폴리우레탄 계열 접착제가 국부적으로 50밀리바 이상의 가압 압력을 받아야 한다는 사용 조건 때문에 정해진 것이며, 상한으로 제한되는 300밀리바의 가압 압력은 그 이상의 가압 압력 조건이 실제 사용상에 활용되기 어려운 값이라는 이유에 의해 정해진 것이다. 따라서, 본 발명의 사상에 따른 폴리우레탄 계열 접착제의 가압 압력 범위는 조금씩 범위를 달리해도 무방하다.
그리고 도 9의 실험 데이터도를 참조하면, 폴리우레탄 계열 접착제의 오버래핑(overlapping)폭에 따른 내밀성(tightness, 耐密性)을 예측할 수 있다.
도 9에서, 세로축은 기공면적(NPA: normal pore area, 단위는 ㎠ )을 나타내고, 가로축은 섭씨 60도, 1시간, 250밀리바의 본 실시예상 최적의 임의 조건 하에서 폴리우레탄 계열 접착제의 오버래핑(overlapping) 폭을 나타내고 있다.
별도로 비교 도시하진 않았으나, 종래의 에폭시 접착제를 이용하여 3m 정도의 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착했을 때에는 오버래핑 폭, 즉 인접한 2차 복합 재료 가스 차단제 간의 겹침 폭이 75mm 정도가 되었다. 하지만 본 발명의 사상에 따른 폴리우레탄 계열 접착제의 오버래핑 폭을 살펴 볼 때, 35mm, 75mm 및 150mm 중 어느 하나가 되어도 무방한 것을 알 수 있다. 따라서, 종래의 에폭시 접 착제를 이용했을 경우와 비교하여 본 발명의 사상에 따른 폴리우레탄 접착제를 이용할 경우에도 양호한 실시 조건을 가짐을 알 수 있다.
다음으로, 상기 제 2 가압 단계 종료 후, 상기 가압수간 및 상기 커버비닐을 제거하는 가압수단 및 커버비닐 제거 단계(S214)를 포함한다.
본 단계(216)는 상기 제 2 가압 단계(S212)가 수행되고 난 후, 상기 가압수단 (220) 및 커버비닐을 2차 복합 재료 가스 차단제(108) 및 제 2 단열 판넬(102)로부터 분리하여 제거하는 단계이다.
이상으로 상술된 모든 단계는 섭씨 15도 내지 30도 범위 내의 온도 조건 및 80% 이하의 습도 조건을 갖춘 외기 상태에서 수행될 수 있다.
만약 외기 온도가 섭씨 30도보다 높은 경우에는 폴리우레탄 계열 접착제의 경화속도가 너무 빨라져 2차 가스 차단제를 덮는 데 요구되는 시간이 제공되지 못한다. 실제상에서 상기 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계(S202) 내지 상기 제 1 가압 단계(S208)만 수행하는 데에도 20분 이상의 시간이 소요되기 때문이다. 이와 반대로, 외기 온도가 15도보다 낮을 경우에는 폴리우레탄 계열 접착제의 경화속도가 너무 늦추어져 불필요한 작업시간이 길게 소요될 수 있다.
아울러 외기 습도가 80%보다 높을 경우에는 폴리우레탄 계열 접착제가 안정적으로 경화되기 어렵기 때문에 이러한 외기 습도를 80% 이하로 한정한다.
이상으로 본 발명에 따른 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법에 대해 설명하였다.
이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적인 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않는 범위 하에서 다양한 실시예로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술되어질 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법에 의하면 액화천연가스를 저장하는 화물창에 가공되는 2차 복합 재료 가스 차단제의 접착제로서 적정 조건(온도, 시간, 압력) 하에서 도포되고 가압될 수 있는 폴리우레탄 계열 접착제(polyurethane base glue)를 이용할 수 있게 되어, 종래에 에폭시 접착제(epoxy glue)를 사용할 경우 경화에 요구되었던 대략 12시간 정도의 작업소요시간을 40분 내지 4시간 정도로 대폭 단축시킬 수 있게 되어, 액화천연가스 화물창을 신속하고 견고하게 제작할 수 있으며, 나아가 액화천연가스 운반선의 건조시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있어, 선박 건조의 경쟁력을 크게 향상시키는 유리한 기술적 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 정량의 부피 또는 무게의 배합비로 공급되는 주제와 경화제를 혼합 후 평균 두께가 400 내지 1000 마이크로미터의 범위 내에서 형성될 수 있는 폴리우레탄 계열 접착제의 양을 결정하는 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계;
    수령된 상기 폴리우레탄 계열 접착제를 도포면에 적정 크기의 골이 없는 형상의 주걱(smooth spatula)으로 고르게 도포하는 폴리우레탄 계열 접착제 도포 단계;
    상기 폴리우레탄 계열 접착제가 도포된 부위에 2차 복합 재료 가스 차단제를 부착시키는 2차 복합 재료 가스 차단제 부착 단계;
    롤러나 평판을 이용하여 상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 전면적을 가압하는 제 1 가압 단계;
    상기 2차 복합 재료 가스 차단제의 상부에 커버비닐을 덮는 커버비닐 커버링 단계;
    사전에 예열 가능한 가압수단을 이용하여 섭씨 40도 내지 80도 범위 내의 온도로, 40분 내지 4시간 범위 내에서 상기 2차 복합 재료 가스 차단제를 가압하는 제 2 가압 단계; 및
    상기 제 2 가압 단계 종료 후, 상기 가압수단 및 상기 커버비닐을 제거하는 가압수단 및 커버비닐 제거 단계를 포함하되,
    상기 폴리우레탄 계열 접착제 수령 단계 내지 제 1 가압 단계가 수행되는 데 소요되는 시간은 20분 이내이고, 상기 모든 단계의 작업은 섭씨 15도 내지 30도 범위 내의 온도 및 80% 이하의 습도를 갖는 외기조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가압 단계에서, 상기 가압 수단의 가압 압력은 상기 폴리우레탄 계열 접착제에 국부적으로 50밀리바 이상의 압력이 가해지도록, 200 내지 300 밀리바 범위 내에서 정해지는 것을 특징으로 하는,
    폴리우레탄 계열 접착제를 이용한 액화천연가스 차단제 시공 및 부착 방법.
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