KR101540849B1

KR101540849B1 - 지상 액체저장탱크

Info

Publication number: KR101540849B1
Application number: KR1020130081206A
Authority: KR
Inventors: 신상범; 천인수; 김대순; 서연호; 최유덕; 윤영철; 정세환; 조움돋이; 신동규
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-07-30
Also published as: KR20150007152A

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 지상 액체저장탱크는, 저장물을 저장하는 공간이 마련되는 독립형 내조탱크; 및 제1 외조탱크벽을 상기 독립형 내조탱크의 전후좌우 중 적어도 어느 하나에 설치하여 측벽을 형성하고, 제2 외조탱크벽을 상기 독립형 내조탱크의 상부 또는 하부에 설치하여 지붕 또는 바닥을 형성하는 외조탱크를 포함하되, 상기 제1 외조탱크벽은, 제1 콘크리트층의 내부에 삽입되는 복수 개의 제1 철근과, 상기 제1 콘크리트층의 압축/인장 강도를 조절하는 장치를 포함하는 PSC 구조물이고, 상기 제2 외조탱크벽은, 제1 스틸층, 제2 스틸층, 상기 제1 및 제2 스틸층 사이에 구비되는 제2 콘크리트층을 포함하는 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지상 액체저장탱크는, 별도의 거푸집을 설치하고 해체할 필요 없이 외조탱크벽을 모듈화하여 시공할 수 있으므로, 설치공수가 단축되고 인력을 절감하여 비용절감을 이룰 수 있으며, 공기단축을 이룰 수 있으며, 극지방에도 설치가 용이해질 수 있고, 저장물의 압력이 각기 다르게 나타나는 지상 액체저장탱크의 각 부위에 구조가 다른 외조탱크벽을 선택적으로 적용시킴으로써, 지상 액체저장탱크의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 분할 제작 및 탑재를 가능하게 할 뿐만 아니라, 제작 비용을 줄일 수 있고, 또한, 콘크리트에 인장 강도를 보강하는 보강재를 포함 구성함으로써, 압축 강도뿐만 아니라 인장 강도도 강하게 할 수 있어 지상 액체저장탱크의 수명을 연장할 수 있다.

Description

지상 액체저장탱크{Aboveground type liquid storage tank}

본 발명은 지상 액체저장탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스 저장탱크는 약 -162℃ 이하의 초저온 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 저장 또는 운반하기 위한 것으로, 설치 위치에 따라 지상에 설치되거나 지중에 매립되는 육상형 저장탱크(지상 액체저장탱크, 매립형 저장탱크, 반매립형 저장탱크를 포함)와, 차량, 선박 등 운송수단에 설치되는 이동형 저장탱크로 구분된다.

여기서, 액화천연가스 저장탱크는 초저온 상태의 액화천연가스를 저장하기 때문에, 충격에 노출시 폭발의 위험성이 있다. 이러한 이유로 액화천연가스 저장탱크의 구조는 내충격성과 밀봉성 등의 조건을 만족해야 한다. 이러한 조건을 만족하기 위해 액화천연가스 저장탱크는 다층 벽 구조로 이루어진다. 즉, 액화천연가스 저장탱크는 저장 공간이 형성된 탱크 벽(외조)과, 액화천연가스와 직접 접하고 액화천연가스를 밀봉하는 내부탱크(내조)와, 탱크 벽과 내부탱크 사이에 개재되어 액화천연가스를 단열하는 펄라이트(perlite)를 포함한다.

특히, 육상형 저장탱크에 포함되는 지상 액체저장탱크는 일반적으로 아래와 같이 시공이 이루어질 수 있다.

먼저, 지반을 다지기 위한 기초공사로서, 지진 또는 충격 예방을 위해 철 파이프 쐐기를 박고 콘크리트를 붓는다. 그러고 나서 기초공사 토대에 지상 액체저장탱크의 저장능력을 결정하는 원통형 월 공사를 수행한다. 여기서, 원통형 월 공사는 거푸집에 콘크리트를 주입한 후 콘크리트(외조를 이룸)가 굳으면 거푸집을 제거함으로써 이룰 수 있다. 그러고 나서 원통형 내벽과 바닥에 단열패널을 보강하고, 내부탱크를 콘크리트의 내측에 시공한 후 내부탱크의 마감 처리를 한다.

이와 같이, 원통형 월을 이용하여 지상 액체저장탱크를 건설하면 콘크리트 구조물인 외조 탱크와 스틸 구조물인 내조 탱크를 동시에 시공하지 못하므로, 시간 및 인력이 많이 소요되므로 극지 및 오지 등 작업 환경이 열악한 곳에서 제작하는 것이 매우 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지상 액체저장탱크의 시공시 콘크리트 외조와 스틸 내조를 사용하여 단열성능, 내충격성, 내구성이 향상되면서도, 시공이 용이하며 공사시간을 축할 수 있는 지상 액체저장탱크를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 저장물의 압력이 각기 다르게 나타나는 액체저장탱크의 각 부위에 구조가 다른 외조탱크벽을 선택적으로 적용시킴으로써, 액체저장탱크의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 제작 비용을 줄일 수 있는 지상 액체저장탱크를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 액체저장탱크의 분할 제작 및 탑재가 가능하게 하는 지상 액체저장탱크를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 콘크리트에 인장 강도를 보강하는 보강재를 포함 구성함으로써, 압축 강도뿐만 아니라 인장 강도도 강하게 하는 지상 액체저장탱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 지상 액체저장탱크는, 저장물을 저장하는 공간이 마련되는 독립형 내조탱크; 및 제1 외조탱크벽을 상기 독립형 내조탱크의 전후좌우 중 적어도 어느 하나에 설치하여 측벽을 형성하고, 제2 외조탱크벽을 상기 독립형 내조탱크의 상부 또는 하부에 설치하여 지붕 또는 바닥을 형성하는 외조탱크를 포함하되, 상기 제1 외조탱크벽은, 제1 콘크리트층의 내부에 삽입되는 복수 개의 제1 철근과, 상기 제1 콘크리트층의 압축/인장 강도를 조절하는 장치를 포함하는 PSC 구조물이고, 상기 제2 외조탱크벽은, 제1 스틸층, 제2 스틸층, 상기 제1 및 제2 스틸층 사이에 구비되는 제2 콘크리트층을 포함하는 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물인 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 제1 철근은, 격자 구조 형태로 상기 제1 콘크리트층의 내부에 적어도 1층 이상 구비되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 압축/인장 강도 조절장치는, 상기 제1 콘크리트층의 종 방향 및 횡 방향 각각으로 형성되는 복수 개의 와이어 홀; 상기 복수 개의 와이어 홀에 삽입되는 와이어; 및 상기 와이어를 당겨 상기 제1 콘크리트층을 양측에서 가압하는 탠덤과 탠덤 장착부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 스틸층은, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되, 그 사이에 보강물이 형성되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 스틸층은, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되, 그 사이에 복수 개의 시어 스터드가 구비되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 복수 개의 시어 스터드는, 어느 하나가 상기 제1 스틸층에 용접 결합되고, 이웃하는 다른 어느 하나가 상기 제2 스틸층에 용접 결합되어 교호적으로 배치되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 측벽 또는 상기 지붕에서의 상기 외조탱크와 상기 독립형 내조탱크 사이에는 제1 복합 단열층이 설치되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 복합 단열층은, 상기 독립형 내조탱크의 외벽면에 설치되는 글라스 울; 상기 외조탱크의 내벽면에 설치되는 스틸 라이너; 상기 스틸 라이너 상에 설치되는 제1 폴리우레탄 폼; 및 상기 글라스 울과 상기 제1 폴리우레탄 폼 사이에 채워지는 제1 펄라이트로 이루어지는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 스틸 라이너와 상기 제1 폴리우레탄 폼 각각은, 상기 외조탱크를 이루는 상기 제1 또는 제2 외조탱크벽을 조립할 때 형성되거나 상기 제1 또는 제2 외조탱크벽을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 스틸 라이너는, 카본 스틸을 재질로 하여 평판 형태로 제작되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 바닥에서의 상기 외조탱크와 상기 독립형 내조탱크 사이에는 제2 복합 단열층이 설치되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 복합 단열층은, 상기 외조탱크의 내벽면에 형성되는 셀룰러 글라스 폼; 및 상기 독립형 내조탱크의 외벽면과 상기 셀룰러 글라스 폼 사이에 형성되는 콘크리트 바닥층으로 이루어지는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 셀룰러 글라스 폼은, 상기 외조탱크를 이루는 상기 제2 외조탱크벽을 조립할 때 설치되거나 상기 제2 외조탱크벽을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 외조탱크벽이 SC_LWC 구조물인 경우, 상기 제2 콘크리트층은 경량 콘크리트인 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 외조탱크의 상기 지붕은, 상기 SC 구조물 또는 상기 SC_LWC 구조물로 이루어지는 상기 제2 외조탱크벽으로 형성되고, 상기 외조탱크의 상기 바닥은, 상기 SC 구조물로 이루어지는 상기 제2 외조탱크벽으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 외조탱크의 상기 측벽, 상기 지붕, 상기 바닥의 조합은, 상기 PSC 구조물 - 상기 SC 구조물 - 상기 SC 구조물로 구성되거나, 상기 PSC 구조물 - 상기 SC_LWC 구조물 - 상기 SC 구조물로 구성되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 외조탱크벽과 상기 제2 외조탱크벽은, 상기 제2 외조탱크벽의 양 측부에 상기 제1 외조탱크벽에 형성된 상기 복수 개의 와이어 홀에 대응되는 복수 개의 삽입홀을 형성하고, 상기 삽입홀을 통해 상기 제1 외조탱크벽으로부터 상기 와이어를 상기 제2 외조탱크벽의 외측까지 연장시키고, 상기 제1 외조탱크벽의 상기 탠덤 및 상기 탠덤 장착부를 상기 제2 외조탱크벽의 외측에 위치시키고, 상기 탠덤 및 상기 탠덤 장착부를 이용하여 상기 제2 외조탱크벽의 외측에서 상기 와이어를 당겨 고정시켜 결합되는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 지상 액체저장탱크는, 별도의 거푸집을 설치하고 해체할 필요 없이 외조탱크벽을 모듈화하여 시공할 수 있으므로, 설치공수가 단축되고 인력을 절감하여 비용절감을 이룰 수 있으며, 공기단축을 이룰 수 있으며, 극지방에도 설치가 용이해질 수 있다.

또한 본 발명은, 저장물의 압력이 각기 다르게 나타나는 지상 액체저장탱크의 각 부위에 구조가 다른 외조탱크벽을 선택적으로 적용시킴으로써, 지상 액체저장탱크의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 분할 제작 및 탑재를 가능하게 할 뿐만 아니라, 제작 비용을 줄일 수 있다.

또한 본 발명은, 콘크리트에 인장 강도를 보강하는 보강재를 포함 구성함으로써, 압축 강도뿐만 아니라 인장 강도도 강하게 할 수 있어 지상 액체저장탱크의 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제1 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제2 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제3 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제4 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제5 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 외조탱크와 내조탱크 사이의 복합 단열층 구조를 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 지붕에 설치되는 외조탱크와 내조탱크 사이의 복합 단열층 구조를 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 바닥에 설치되는 외조탱크와 내조탱크 사이의 복합 단열층 구조를 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제2 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제3 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제4 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제5 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕 또는 바닥에 설치되는 제5 외조탱크벽과의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 분해 사시도이다. 도 1은 각 요소의 상세한 구성 설명보다는 본 명세서에서 기준으로 할 지상 액체저장탱크(1)의 전체 형태 및 방향을 정의하기 위한 도면이다. 다만, 본 명세서에서의 지상 액체저장탱크(1)의 방향은 설명의 편의를 위해 임의로 지정한 것이지, 본 명세서에서 정한 방향이 실제 적용될 때의 방향과 다를 수 있다.

또한, '내측'은 지상 액체저장탱크(1)의 내부 수용 공간 방향을 '외측'은 바깥 방향을 말한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크(1)는, 내조탱크 보강재(C), 독립형 내조탱크(B), 외조탱크(A)를 포함한다.

내조탱크 보강재(C)는, 액체를 수용하는 내부 공간에 설치되며, 후술할 독립형 내조탱크(B)를 지지하는 역할을 한다.

독립형 내조탱크(B)는, 액체와 기체 등의 저장물(예를 들어 액화천연가스나 오일)이 저장되도록 공간이 마련되어 내조를 이룬다. 예를 들어, 독립형 내조탱크(B)가 후술할 외조탱크(A)로부터 독립하고 있어, 독립형 내조탱크(B) 자체적으로 내부의 저장물을 가두기 위한 압력을 유지하여, 저장물의 중량을 받아들이는 방식이다. 독립형 내조탱크(B)는, 액화천연가스를 초저온 상태로 양호하게 보관할 수 있고 탱크 자체의 파손을 방지할 수 있는 저온강으로 형성될 수 있으며, 이러한 독립형 내조탱크(B)는 본 발명의 실시예의 경우 일반적으로 사용되고 있는 내조탱크의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 독립형 내조탱크(B)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다. 그러나, 독립형 내조 탱크의 경우 공장에서 부분적으로 또는 전체 탱크가 제작되어 저장 탱크 건설 현장에서 설치될 수 있다.

여기서, 독립형 내조탱크(B)에는 독립형 내조탱크(B) 내에 저장된 저장물을 토출시키기 위한 펌프타워(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. 이러한, 독립형 내조탱크(B)는 다각형의 형태로 이루어질 수 있으며, 일 예로 직육면체의 형상을 가질 수 있다.

외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 둘레를 감싸도록 설치될 수 있으며, 제1 외조탱크벽(100A), 제2 외조탱크벽(200A), 제3 외조탱크벽(300A), 제4 외조탱크벽(400A), 제5 외조탱크벽(500A) 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 이하, 제1 내지 제5 외조탱크벽(100A, 200A, 300A, 400A, 500A) 각각에 대하여 도 2 내지 도 6을 참고하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제1 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제2 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제3 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제4 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 제5 외조탱크벽을 설명하기 위한 일부 사시도이다.

제1 외조탱크벽(100A)은, 다른 외조탱크벽(200A, 300A, 400A, 500A)과 조합하여 외조탱크(A)를 형성할 때, 독립형 내조탱크(B)의 전후좌우 중 적어도 어느 하나에 설치되어, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성할 수 있다. 제1 외조탱크벽(100A)으로 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20) 또는 바닥(30)에도 형성할 수 있음은 물론이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 외조탱크벽(100A)은, 제1 콘크리트층(110)의 내부에 삽입되는 복수 개의 제1 철근(120)과, 제1 콘크리트층(110)의 압축/인장 강도를 조절하는 장치(130)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 제1 외조탱크벽(100A)은, 일명 프리스트레스 콘크리트(Prestressed Concrete; PSC) 구조물이라 명명할 수 있으며, 블록 모듈화로 제작될 수 있다.

제1 콘크리트층(110)은, 압축 강도가 예를 들어 약 40MPa로 크고, 단열 성능이 우수하다고 일반적으로 알려져 있으며, 반면에 인장 강도가 예를 들어 약 5MPa로 작은 성질이 있다.

제1 철근(120)은, 제1 콘크리트층(110)의 압축 강도와 인장 강도, 특히 인장 강도를 더욱 보강하기 위하여, 격자 구조 형태로 제1 콘크리트층(110)의 내부에 적어도 1층 이상 구비될 수 있다. 격자 구조는 교차하는 철근들이 연결되는 구조이거나 아니면 교차하는 철근들이 일정거리 이격된 어긋난 구조일 수 있다.

압축/인장 강도 조절장치(130)는, 제1 콘크리트층(110)의 종 방향 및 횡 방향 각각으로 복수 개의 와이어 홀(131)이 형성되고, 복수 개의 와이어 홀(131)에 와이어(133)가 삽입되며, 와이어(133) 양단에서 와이어(133)를 당겨 제1 콘크리트층(110)을 가압하는 탠덤(Tandem; 135)이 구비될 수 있다. 탠덤(135)과 제1 콘크리트층(110)의 사이에는 탠덤(135)을 장착할 수 있는 탠덤 장착부(137)가 설치될 수 있다. 복수 개의 와이어 홀(131)은 종 방향으로 형성되는 와이어 홀(131)과 횡 방향으로 형성되는 와이어 홀(131)이 일정거리 이격되어 교차하는 격자 구조일 수 있다.

이러한 압축/인장 강도 조절장치(130)는, 지상 액체저장탱크(1)의 설계 룰에 따라 임의로 제1 콘크리트층(110)의 압축 또는 인장 강도를 조절할 수 있는데, 예를 들어 제1 콘크리트층(110)의 최초 압축 강도가 약 40MPa이고 최초 인장 강도가 약 5MPa이라고 가정했을 경우, 압축 강도는 외조탱크(A)에 적용하기에 충분하고 인장 강도가 다소 부족할 수 있어 탠덤(135)으로 와이어(133)를 당겨 제1 콘크리트층(110)를 약 10MPa 정도로 가압하면, 조절후의 압축 강도는 약 30MPa로 감소하고 인장 강도는 약 15MPa로 증가하는 결과를 얻게 된다. 이와 같이 조절된 압축 강도 및 인장 강도가 설계 룰에 부합할 경우 탠덤(135)으로 와이어(133)를 고정시킨 상태로 유지하고, 와이어 홀(131)에 유동성이 우수한 콘크리트 등의 충진재를 그라우팅(Grouting)하여 제1 외조탱크벽(100A)의 제작을 완료할 수 있다.

이와 같이 PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)은, 건조하는 과정에서 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)으로 적용될 경우에, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30) 또는 독립형 내조탱크(B)를 설치하는 것과 동시 또는 후에 조립이 되거나 미리 조립된 제1 외조탱크벽(100A)을 이용하여 설치될 수도 있어 공기단축 및 비용절감을 이룰 수 있도록 한다.

독립형 내조탱크(B)에 저장되는 저장물이 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: LNG)인 경우 액화천연가스는 폭발의 위험성이 있고, 극저온 상태로 보관되어야 하는 바, 이를 보관하는 지상 액체저장탱크(1)는 PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)에 의한 내충격성 및 액밀성(liquid tightness)이 견고하게 유지되는 구조를 이루도록 한다.

제2 외조탱크벽(200A)은, 독립형 내조탱크(B)의 전후좌우 중 적어도 어느 하나, 상부 또는 하부에 설치되어, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10), 지붕(20) 또는 바닥(30)을 형성할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 외조탱크벽(200A)은, 제1 스틸층(220) 및 제2 스틸층(230)과 제2 콘크리트층(210)을 포함한다. 이러한 구성을 갖는 제2 외조탱크벽(200A)은, 일명 샌드위치 콘크리트(Sandwich Concrete; SC) 구조물이라 명명할 수 있으며, 블록 모듈화로 제작될 수 있다. 또한, 제2 외조탱크벽(200A)은 제2 콘크리트층(210)으로 일반 콘크리트 대신에 경량 콘크리트(light weight concrete)를 사용하는 일명 SC_LWC 구조물일 수 있다.

제1 및 제2 스틸층(220, 230)은, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 그 사이에 보강물이 형성될 수 있으며, 제2 콘크리트층(210)의 단점인 인장 강도를 보강하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2 스틸층(220, 230)은 판 형태로 이루어질 수 있고, 보강물은 철 재질로 이루어져 한 쌍의 제1 및 제2 스틸층(220, 230) 사이를 가로질러 복수 개로 이루어짐에 따라 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 및 제2 스틸층(220, 230) 사이에는 복수 개의 시어 스터드(Shear Stud; 240)가 구비될 수 있으며, 복수 개의 시어 스터드(240)는 어느 하나가 제1 스틸층(220)에 용접 결합되고 이웃하는 다른 하나가 제2 스틸층(230)에 용접 결합되는 방식으로 교호적으로 배치될 수 있다. 이러한 복수 개의 시어 스터드(240)는, 후술할 제2 콘크리트층(210)이 외압 또는 충격에 의해 균열이 발생 되었을 때, 균열 부위가 더 이상 다른 부분으로 전달되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한 외부에서 전달된 하중은 스틸층(220, 230)에 전달함으로써 인장에 대한 저항성을 증가시킨다.

제2 콘크리트층(210)은, 제1 및 제2 스틸층(220, 230) 사이에 콘크리트를 충전시켜 형성될 수 있다.

이와 같이 SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)은, 건조하는 과정에서 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)으로 적용될 경우에, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30) 또는 독립형 내조탱크(B)를 설치하는 것과 동시 또는 후에 조립이 되거나 미리 조립된 제2 외조탱크벽(200A)을 이용하여 설치될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)으로 적용될 경우에, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 독립형 내조탱크(B)를 설치하는 것과 동시 또는 후에 조립이 되거나 미리 조립된 제2 외조탱크벽(200A)을 이용하여 설치될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)으로 적용될 경우에, 독립형 내조탱크(B)를 설치하기 전에 지상에 먼저 조립 설치될 수도 있어 공기단축 및 비용절감을 이룰 수 있도록 한다.

게다가, 제2 외조탱크벽(200A)은, 경량화 및 단열 성능 향상을 위하여 일반 콘크리트 대신 경량 콘크리트를 적용하는 SC_LWC 구조물로 지상 액체저장탱크(1)의 외조탱크(A)를 형성할 수 있으며, 이 경우 독립형 내조탱크(B)내 저장된 물질에 외부 자극이 전달되거나 저장물의 온도가 외부로 전달되는 것을 더욱 최소화할 수 있다. 제2 외조탱크벽(200A)이 SC 구조물일 경우, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10), 지붕(20) 또는 바닥(30)을 형성하는데 적용할 수 있다면, SC_LWC 구조물일 경우에는 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하는데 적용할 수 있지만, 바닥(30) 또는 지붕(20)을 형성하는데 적용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)은, 제1 및 제2 스틸층(220, 230)의 시공 효율성과 철 재질의 높은 인장 내구성을 함께 이용함으로써 시공성과 구조적 합리성이 뛰어나다.

즉, 독립형 내조탱크(B)에 저장되는 저장물이 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: LNG)인 경우 액화천연가스는 충격에 노출시 폭발의 위험성이 있고, 극저온 상태로 보관되어야 하는 바, 이를 보관하는 지상 액체저장탱크(1)는 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)에 의한 내충격성 및 액밀성(liquid tightness)이 견고하게 유지되는 구조를 이루도록 한다.

제3 외조탱크벽(300A)은, 독립형 내조탱크(B)의 상부 또는 하부에 설치되어, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20) 또는 바닥(30)을 형성할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제3 외조탱크벽(300A)은, 제3 콘크리트층(310)과, 제3 콘크리트층(310)의 내부에 삽입되는 복수 개의 제2 철근(320)을 포함한다. 이러한 구성을 갖는 제3 외조탱크벽(300A)은, 일명 레인포스드 콘크리트(Reinforced Concrete; RC) 구조물이라 명명할 수 있으며, 블록 모듈화로 제작될 수 있다.

제2 철근(320)은, 제3 콘크리트층(310)의 압축 강도와 인장 강도를 보강하기 위하여, 격자 구조 형태로 제3 콘크리트층(310)의 내부에 적어도 1층 이상 구비될 수 있다.

이와 같은 RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)은, 건조하는 과정에서 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)으로 적용될 경우에, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 독립형 내조탱크(B)를 설치하는 것과 동시 또는 후에 조립이 되거나 미리 조립된 제3 외조탱크벽(300A)을 이용하여 설치될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)으로 적용될 경우에, 독립형 내조탱크(B)를 설치하기 전에 지상에 먼저 조립 설치될 수도 있어 공기단축 및 비용절감을 이룰 수 있도록 한다.

게다가, 제3 외조탱크벽(300A)은, 단열성이 우수하여 독립형 내조탱크(B)내 저장된 물질에 외부 자극이 전달되거나 저장물의 온도가 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 이러한, 제3 외조탱크벽(300A)은, 격자형 제2 철근(320)의 시공 효율성과 콘크리트 재질의 고강성을 함께 이용함으로써 시공성과 구조적 합리성이 뛰어나다.

즉, 독립형 내조탱크(B)에 저장되는 저장물이 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: LNG)인 경우 액화천연가스는 충격에 노출시 폭발의 위험성이 있고, 극저온 상태로 보관되어야 하는 바, 이를 보관하는 지상 액체저장탱크(1)는 RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)에 의한 내충격성 및 액밀성(liquid tightness)이 견고하게 유지되는 구조를 이루도록 한다.

제4 외조탱크벽(400A)은, 독립형 내조탱크(B)의 상부에 설치되어, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성할 수 있다. 제4 외조탱크벽(400A)으로 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에도 형성할 수 있음은 물론이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제4 외조탱크벽(400A)은, 스틸 플레이트(Steel Plate; 410), 종 보강재(420), 횡 보강재(430), 거더(440)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 제4 외조탱크벽(400A)은, 일명 STEEL 구조물이라 명명할 수 있으며, 블록 모듈화로 제작될 수 있다.

스틸 플레이트(410)는, 평판 형태를 이루며, 하면에 후술할 종 보강재(420), 횡 보강재(430), 거더(440)가 용접으로 연결될 수 있다.

종 보강재(420), 횡 보강재(430) 및 거더(440) 각각은, 스틸 플레이트(410)의 하면에 연결되며, 스틸 플레이트(410)의 강성 또는 인장 강도를 보강하기 위하여 설치되며, 상호 교차되어 격자 형태로 배치될 수 있다.

이러한 STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)은, 모든 구성 요소(410, 420, 430, 440)가 스틸(Steel)만으로 구성됨으로써, 구조가 단순하여 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)에 의장품을 용이하게 설치할 수 있게 한다.

제5 외조탱크벽(500A)은, 독립형 내조탱크(B)의 상부 또는 하부에 설치되어, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20) 또는 바닥(30)을 형성할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제5 외조탱크벽(500A)은, 제3 스틸층(511), 제4 콘크리트층(512), 제4 스틸층(521), 거더(522), 보강재(523)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 제5 외조탱크벽(500A)은, 제3 스틸층(511), 제4 콘크리트층(512), 제4 스틸층(521)으로 이루어지는 SC 구조체(510)와, 제4 스틸층(521), 거더(522), 보강재(523)로 이루어지는 STEEL 구조체(520)가 결합된, 일명 SC_STEEL 구조물이라 명명할 수 있으며, 블록 모듈화로 제작될 수 있다.

제3 및 제4 스틸층(511, 521)은, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 그 사이에 보강물(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 제4 콘크리트층(512)의 단점인 인장 강도를 보강하는 역할을 할 수 있다.

제4 콘크리트층(512)은, 제3 및 제4 스틸층(511, 521) 사이에 콘크리트를 충전시켜 형성될 수 있다.

이러한 제5 외조탱크벽(500A)의 SC 구조체(510)는, 전술한 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)과 구성이 동일하거나 유사할 수 있는데, 제5 외조탱크벽(500A)이 SC 구조체(510)와 함께 후술할 STEEL 구조체(520)가 결합되어 이루어지고, 제5 외조탱크벽(500A)의 SC 구조체(510)가 쉘 플레이트(Shell Plate) 역할을 하기 때문에, 제2 외조탱크벽(200A)과 비교하여 높이를 낮게 형성할 수 있다. 구체적으로, SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)의 제3 및 제4 스틸층(511, 521) 각각은, SC 구조물로 이루어지는 제 2 외조탱크벽(200A)의 제1 및 제2 스틸층(220, 230) 각각의 두께보다 얇게 형성할 수 있으며, 제5 외조탱크벽(500A)의 제4 콘크리트층(512)은 제 2 외조탱크벽(200A)의 제2 콘크리트층(210)의 두께보다 얇게 형성할 수 있다. 즉, 제5 외조탱크벽(500A)의 SC 구조체(510)는, 전술한 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)과 비교하여, 두께가 전체적으로 얇고 SC 구조물의 기본 구성(예를 들어, 스틸층-콘크리트층-스틸층) 만으로 형성될 수 있다.

거더(522) 및 보강재(523) 각각은, 제4 스틸층(521)의 하면에 용접 등의 방법으로 연결되며, 제4 스틸층(521)의 강성 또는 인장 강도를 보강하기 위하여 설치될 수 있다. 거더(522)와 보강재(523)는, 어느 하나가 종 방향으로 설치되고 다른 하나가 횡 방향으로 설치되어 상호 연결될 수 있다.

이러한 제5 외조탱크벽(500A)의 STEEL 구조체(520)는, 전술한 STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)과 구성이 동일하거나 유사할 수 있는데, 제5 외조탱크벽(500A)의 SC 구조체(510)와 결합되어 SC_STEEL 구조물의 제5 외조탱크벽(500A)을 이루므로, STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)의 구성 요소인 종 보강재(420), 횡 보강재(430) 등의 보강재를 단순화 시켜 적용할 수 있다. 즉, 제5 외조탱크벽(500A)의 STEEL 구조체(520)는, 전술한 STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)과 비교하여 기본적인 구성(예를 들어, 스틸층-횡 보강재) 만으로 형성될 수 있다.

이와 같은 SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)은, 건조하는 과정에서 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)으로 적용될 경우에, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 독립형 내조탱크(B)를 설치하는 것과 동시 또는 후에 조립이 되거나 미리 조립된 제5 외조탱크벽(500A)을 이용하여 설치될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)으로 적용될 경우에, 독립형 내조탱크(B)를 설치하기 전에 지상에 먼저 조립 설치될 수 있어 공기단축 및 비용절감을 이룰 수 있도록 한다. 여기서, 제5 외조탱크벽(500A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)으로 적용될 경우에, STEEL 구조체(520)가 지상 액체저장탱크(1)의 내측으로 향하도록 설치되는 것이 바람직하고, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)으로 적용될 경우에, STEEL 구조체(520)가 지상 액체저장탱크(1)의 외측으로 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.

게다가, 제5 외조탱크벽(500A)은, SC 구조체(510)와 STEEL 구조체(520)가 결합된 SC_STEEL 구조물로 이루어지므로, 독립형 내조탱크(B)내 저장된 물질에 외부 자극이 전달되거나 저장물의 온도가 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 이러한, 제5 외조탱크벽(500A)은, 제3 및 제4 스틸층(511, 521)의 시공 효율성과 콘크리트 재질의 고강성을 갖는 SC 구조체(510)와 함께 STEEL 구조체(520)를 결합하여 이용함으로써 시공성과 구조적 합리성이 뛰어나다.

즉, 독립형 내조탱크(B)에 저장되는 저장물이 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: LNG)인 경우 액화천연가스는 충격에 노출시 폭발의 위험성이 있고, 극저온 상태로 보관되어야 하는 바, 이를 보관하는 지상 액체저장탱크(1)는 SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)에 의한 내충격성 및 액밀성(liquid tightness)이 견고하게 유지되는 구조를 이루도록 한다.

상술한 바와 같이, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하는데 사용할 수 있고, SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10), 지붕(20) 및 바닥(30) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 형성하는데 사용할 수 있고, SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성하는데 사용할 수 있고, RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20) 및 바닥(30) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 형성하는데 사용할 수 있고, STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20) 및 바닥(30) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 형성하는데 사용할 수 있고, SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)은, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20) 및 바닥(30) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 형성하는데 사용할 수 있다.

본 실시예는 이와 같은 용도의 제1 내지 제5 외조탱크벽(100A, 200A, 300A, 400A, 500A) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 조합하여 외조탱크(A)를 형성할 수 있는데, 이하에서 조합의 경우에 따라 도 7 내지 도 14를 참고하여 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시예로 구분하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 외조탱크와 내조탱크 사이의 복합 단열층 구조를 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 지붕에 설치되는 외조탱크와 내조탱크 사이의 복합 단열층 구조를 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 바닥에 설치되는 외조탱크와 내조탱크 사이의 복합 단열층 구조를 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제2 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제3 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제4 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕에 설치되는 제5 외조탱크벽의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액체저장탱크의 측벽에 설치되는 제1 외조탱크벽과 지붕 또는 바닥에 설치되는 제5 외조탱크벽과의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제1 실시예는, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)과, SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)의 조합으로 외조탱크(A)를 형성하여 독립형 내조탱크(B)의 외부를 감싸는 경우로서, 도 7 내지 도 10을 참고하여 설명하기로 한다.

제1 실시예의 외조탱크(A)는, 제1 외조탱크벽(100A)으로 외조탱크(A)의 측벽(10)을 형성하고, 제2 외조탱크벽(200A)으로 외조탱크(A)의 지붕(20) 및 바닥(30)을 형성하여 이루어질 수 있다. 이때, 제2 외조탱크벽(200A)은, SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물일 수 있는데, 외조탱크(A)의 지붕(20)은 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 형성할 수 있고, 외조탱크(A)의 바닥(30)은 SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 실시예의 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)의 조합은, PSC 구조물 - SC 구조물 - SC 구조물로 구성되거나, PSC 구조물 - SC_LWC 구조물 - SC 구조물로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 외조탱크벽(100A, 200A)의 조합으로 이루어지는 외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 외측을 감싸게 되는데, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 열 침입을 방지하거나 내부로부터의 저장물 누출을 방지할 수 있도록 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 제1 복합 단열층(600) 또는 제2 복합 단열층(700)이 설치될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 지붕(20)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(Steel liner; 640)가 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)으로 형성될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우, SC 구조물 또는 SC-LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 형성될 수 있다.

글라스 울(610)은, 독립형 내조탱크(B)의 외벽면과 후술할 제1 펄라이트(620) 사이에 설치되며, 단열 보강과 함께 후술할 제1 펄라이트(620)로 진동이 전달되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

제1 펄라이트(620)는, 독립형 내조탱크(B) 내의 저장물의 온도가 외부로 전달되는 것을 차단하는 단열 보강 역할을 할 수 있으며, 글라스 울(610)과 후술할 제1 폴리우레탄 폼(630) 사이의 공간에 채워질 수 있다. 이러한, 제1 펄라이트(620)는 예를 들어 화산석으로 된 원석(진주석)을 고온(예를 들어1200℃)으로 소성하여 이룰 수 있다. 제1 펄라이트(620)는 외부로부터 진동이 전달될 경우 부서질 위험이 있는데, 글라스 울(610)에 의해 진동으로부터 보호될 수 있다.

제1 폴리우레탄 폼(630)은, 독립형 내조탱크(B) 내의 저장물의 온도가 외부로 전달되는 것을 차단하는 단열 보강 역할을 할 수 있으며, 제1 펄라이트(620)와 후술할 스틸 라이너(640) 사이에 형성될 수 있다. 제1 폴리우레탄 폼(630)은 외조탱크(A)를 이루는 제1 또는 제2 외조탱크벽(100A, 200A)을 조립할 때 형성되거나 제1 또는 제2 외조탱크벽(100A, 200A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다.

스틸 라이너(640)는, 독립형 내조탱크(B) 내의 저장물, 예를 들어 LNG일 경우 증발가스가 외부로 누출되는 것을 차단하는 가스누출 보강 역할을 할 수 있으며, 외조탱크(A)의 내벽면과 제1 폴리우레탄 폼(630) 사이에 설치될 수 있다. 스틸 라이너(640)는, 외조탱크(A)를 이루는 제1 또는 제2 외조탱크벽(100A, 200A)을 조립할 때 설치되거나 제1 또는 제2 외조탱크벽(100A, 200A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다. 스틸 라이너(640)는, 카본 스틸을 재질로 하여 평판 형태로 제작할 수 있다.

제2 복합 단열층(700)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 셀룰러 글라스 폼(Cellular Glass Form; 710), 콘크리트 바닥층(720)이 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는 SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 형성될 수 있다.

셀룰러 글라스 폼(710)은, 지상에 설치된 외조탱크(A)의 내벽면에 형성될 수 있으며, 지열이 독립형 내조탱크(B)에 저장된 저장물로 전달되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 셀룰러 글라스 폼(710)은, 카본 등 발포제를 유리 미분에 혼합하여 성형 용기 속에 넣고 890℃ 내지 900℃ 정도로 가열하여 제조되는 것으로, 불연성과 내구성이 우수하여 보온, 보냉, 단열재에 적합하다.

이러한 셀룰러 글라스 폼(710)은, 외조탱크(A)를 이루는 제2 외조탱크벽(200A)을 조립할 때 설치되거나 제2 외조탱크벽(200A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다.

콘크리트 바닥층(720)는, 독립형 내조탱크(B)의 외벽면과 셀룰러 글라스 폼(710) 사이에 형성될 수 있다.

상기한 본 발명의 제1 실시예에서, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)으로 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하고, SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성할 때, 제1 외조탱크벽(100A)의 일측 단부와 제2 외조탱크벽(200A)의 일측 단부가 결합되는데, 도 10을 참고하여 설명하기로 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 외조탱크(A)는, 측벽(10)을 이루는 PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A)의 상면에 지붕(20)을 이루는 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물인 제2 외조탱크벽(200A)의 측부가 걸쳐지도록 결합될 수 있다. 도시하지는 않았지만, PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A) 및 SC 구조물인 제2 외조탱크벽(200A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 및 바닥(30)을 형성할 때도 유사한 방법으로 결합될 수 있다.

제1 외조탱크벽(100A)과 제2 외조탱크벽(200A) 사이의 결합력을 높이기 위하여, 제2 외조탱크벽(200A)의 양 측부에는 제1 외조탱크벽(100A)에 형성된 복수 개의 와이어 홀(131)에 대응되는 복수 개의 삽입홀(도면부호 미도시)이 형성될 수 있으며, 삽입홀을 통해 제1 외조탱크벽(100A)으로부터 와이어(133)를 제2 외조탱크벽(200A)의 외측까지 연장시키고, 제1 외조탱크벽(100A)의 탠덤(135) 및 탠덤 장착부(137)를 제2 외조탱크벽(200A)의 외측에 위치시켜, 탠덤(135) 및 탠덤 장착부(137)를 이용하여 제2 외조탱크벽(200A)의 외측에서 와이어(133)를 당겨 고정시킬 수 있다. 이러한 결합 방법은 제2 외조탱크벽(200A)으로 바닥(30)을 형성할 때도 적용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제2 실시예는, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)과 RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)의 조합으로 외조탱크(A)를 형성하여 독립형 내조탱크(B)의 외부를 감싸는 경우로서, 도 7 내지 도 9 및 도 11을 참고하여 설명하기로 한다.

제2 실시예의 외조탱크(A)는, 제1 외조탱크벽(100A)으로 외조탱크(A)의 측벽(10)을 형성하고, 제3 외조탱크벽(300A)으로 외조탱크(A)의 지붕(20) 및 바닥(30)을 형성하여 이루어질 수 있다. 즉, 제2 실시예의 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)의 조합은, PSC 구조물 - RC 구조물 - RC 구조물로 구성될 수 있다.

제1 및 제3 외조탱크벽(100A, 300A)의 조합으로 이루어지는 외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 외측을 감싸게 되는데, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 열 침입을 방지하거나 내부로부터의 저장물 누출을 방지할 수 있도록 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 제1 복합 단열층(600) 또는 제2 복합 단열층(700)이 설치될 수 있다.

제 1 복합 단열층(600)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 지붕(20)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(640)가 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)으로 형성될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우, RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)으로 형성될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)을 구성하는 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(640) 각각의 구성 및 작용은 전술한 제1 실시예와 동일하거나 유사하여 여기서는 구체적으로 설명하지 않기로 한다.

다만, 제1 실시예와 달리 제1 외조탱크벽(100A)과 제3 외조탱크벽(300A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(540)가 제3 외조탱크벽(300A)을 조립할 때 형성되거나 제3 외조탱크벽(300A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있고, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 외조탱크(A)를 이루는 제1 외조탱크벽(100A)을 조립할 때 형성되거나 제1 외조탱크벽(100A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

제2 복합 단열층(700)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 셀룰러 글라스 폼(710), 콘크리트 바닥층(720)이 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는 RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)으로 형성될 수 있다.

제2 복합 단열층(700)을 구성하는 셀룰러 글라스 폼(710), 콘크리트 바닥층(720) 각각의 구성 및 작용은 전술한 제1 실시예와 동일하거나 유사하여 여기서는 구체적으로 설명하지 않기로 한다.

다만, 제1 실시예와 달리 제1 외조탱크벽(100A)과 제3 외조탱크벽(300A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 셀룰러 글라스 폼(710)이 외조탱크(A)를 이루는 제3 외조탱크벽(300A)을 조립할 때 설치되거나 제3 외조탱크벽(300A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

상기한 본 발명의 제2 실시예에서, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)으로 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하고, RC 구조물로 이루어지는 제3 외조탱크벽(300A)으로 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성할 때, 제1 외조탱크벽(100A)의 일측 단부와 제3 외조탱크벽(300A)의 일측 단부가 결합되는데, 도 11을 참고하여 설명하기로 한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 외조탱크(A)는, 측벽(10)을 이루는 PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A)의 상면에 지붕(20)을 이루는 RC 구조물인 제3 외조탱크벽(300A)의 측부가 걸쳐지도록 결합될 수 있다. 도시하지는 않았지만, PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A) 및 RC 구조물인 제3 외조탱크벽(300A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 및 바닥(30)을 형성할 때도 유사한 방법으로 결합될 수 있다.

제1 외조탱크벽(100A)과 제3 외조탱크벽(300A) 사이의 결합력을 높이기 위하여, 제3 외조탱크벽(300A)의 양 측부에는 제1 외조탱크벽(100A)에 형성된 복수 개의 와이어 홀(131)에 대응되는 복수 개의 삽입홀(도면부호 미도시)이 형성될 수 있으며, 삽입홀을 통해 제1 외조탱크벽(100A)으로부터 와이어(133)를 제3 외조탱크벽(300A)의 외측까지 연장시키고, 제1 외조탱크벽(100A)의 탠덤(135) 및 탠덤 장착부(137)를 제3 외조탱크벽(300A)의 외측에 위치시켜, 탠덤(135) 및 탠덤 장착부(137)를 이용하여 제3 외조탱크벽(300A)의 외측에서 와이어(133)를 당겨 고정시킬 수 있다. 이러한 결합 방법은 제3 외조탱크벽(300A)으로 바닥(30)을 형성할 때도 적용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제3 실시예는, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)과 SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)의 조합으로 외조탱크(A)를 형성하여 독립형 내조탱크(B)의 외부를 감싸는 경우로서, 도 7 내지 도 9, 도 13 및 도 14를 참고하여 설명하기로 한다.

제3 실시예의 외조탱크(A)는, 제1 외조탱크벽(100A)으로 외조탱크(A)의 측벽(10)을 형성하고, 제5 외조탱크벽(500A)으로 외조탱크(A)의 지붕(20) 및 바닥(30)을 형성하여 이루어질 수 있다. 즉, 제3 실시예의 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)의 조합은, PSC 구조물 - SC_STEEL 구조물 - SC_STEEL 구조물로 구성될 수 있다.

제1 및 제5 외조탱크벽(100A, 500A)의 조합으로 이루어지는 외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 외측을 감싸게 되는데, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 열 침입을 방지하거나 내부로부터의 저장물 누출을 방지할 수 있도록 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 제1 복합 단열층(600) 또는 제2 복합 단열층(700)이 설치될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)은, 도 7및 도 8에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 지붕(20)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(640)가 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)으로 형성될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우, SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)으로 형성될 수 있다.

다만, 제1 실시예와 달리 제1 외조탱크벽(100A)과 제5 외조탱크벽(500A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 제5 외조탱크벽(500A)을 조립할 때 형성되거나 제5 외조탱크벽(500A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있고, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 외조탱크(A)를 이루는 제1 외조탱크벽(100A)을 조립할 때 형성되거나 제1 외조탱크벽(100A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

제2 복합 단열층(700)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 셀룰러 글라스 폼(710), 콘크리트 바닥층(720)이 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는 SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)으로 형성될 수 있다.

다만, 제1 실시예와 달리 제1 외조탱크벽(100A)과 제5 외조탱크벽(500A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 셀룰러 글라스 폼(710)이 외조탱크(A)를 이루는 제5 외조탱크벽(400A)을 조립할 때 설치되거나 제5 외조탱크벽(500A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

상기한 본 발명의 제3 실시예에서, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하고, SC_STEEL 구조물로 이루어지는 제5 외조탱크벽(500A)이 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성할 때, 제1 외조탱크벽(100A)의 일측 단부와 제5 외조탱크벽(500A)의 일측 단부가 결합되는데, 도 13 및 도 14를 참고하여 설명하기로 한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제3 실시예의 외조탱크(A)는, 측벽(10)을 이루는 PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A)의 상부 측면에 지붕(20)을 이루는 SC_STEEL 구조물인 제5 외조탱크벽(500A)의 측단부가 도 14에 도시된 연결장치(800)에 의해 결합될 수 있다.

연결장치(800)는, PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A)과 SC_STEEL 구조물인 제5 외조탱크벽(500A)을 연결하는 장치로서, 연결판(810), 고정핀(820)을 포함하며, 임베디드 플레이트(Embedded Plate)일 수 있다.

연결판(810)은, 평판 형태이며, 일측면에 제5 외조탱크벽(500A)의 측단부와 만나는 제1 외조탱크벽(100A)의 상부 측면에 고정시키기 위한 후술할 고정핀(820)이 복수 개로 구비될 수 있다. 연결판(810)의 타측면에는 제5 외조탱크벽(500A)의 측단부가 용접으로 연결되므로, 연결판(810)은 적어도 거더(522)나 보강재(523)의 측단부를 수용할 수 있는 크기로 구성될 수 있다.

고정핀(820)은, 연결판(810)의 일측면에 복수 개로 형성되며, 제1 외조탱크벽(100A)의 제1 콘크리트층(110)의 내부에 매립되어 연결판(810)을 고정시키는 역할을 한다.

측벽(10)을 이루는 PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A)과 지붕(20)을 이루는 SC_STEEL 구조물인 제5 외조탱크벽(500A)은, 연결장치(800)의 일측면에 구비되는 복수 개의 고정핀(820)을 이용하여 제1 외조탱크벽(100A)의 제1 콘크리트층(110)에 고정하고, 연결장치(800)의 타측면에 제5 외조탱크벽(500A)의 거더(522) 또는 보강재(523)의 측단부를 용접으로 연결함에 의해 결합시킬 수 있다.

도시하지는 않았지만, PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A) 및 SC_STEEL 구조물인 제5 외조탱크벽(500A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 및 바닥(30)을 형성할 때도 연결장치(800)를 이용하여 결합시킬 수 있다.

제1 외조탱크벽(100A)와 제5 외조탱크벽(500A)의 결합시, 제5 외조탱크벽(500A)이 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)으로 적용될 경우에, STEEL 구조체(520)가 지상 액체저장탱크(1)의 내측으로 향하도록 설치될 수 있고, 제5 외조탱크벽(500A)이 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)으로 적용될 경우에, STEEL 구조체(520)가 지상 액체저장탱크(1)의 외측으로 향하도록 설치될 수 있는 등 배치 관계가 다를 수 있다.

본 발명의 제4 실시예는, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)과 STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)의 조합으로 외조탱크(A)를 형성하여 독립형 내조탱크(B)의 외부를 감싸는 경우로서, 도 7 내지 도 9, 도 12 및 도 14를 참고하여 설명하기로 한다.

제4 실시예의 외조탱크(A)는, 제1 외조탱크벽(100A)으로 외조탱크(A)의 측벽(10)을 형성하고, 제4 외조탱크벽(400A)으로 외조탱크(A)의 지붕(20)을 형성하여 이루어질 수 있다. 한편, 제4 외조탱크벽(400A)으로 외조탱크(A)의 바닥(30)을 형성할 수 있으나, 다른 구조물 예를 들어, 전술한 SC 구조물, SC_STEEL 구조물, RC 구조물 등을 이용하여 외조탱크(A)의 바닥(30)을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 제4 실시예의 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)의 조합은, PSC 구조물 - STEEL 구조물 - STEEL 구조물을 제외한 다른 구조물로 구성될 수 있다.

제1 및 제4 외조탱크벽(100A, 400A)의 조합으로 이루어지는 외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 외측을 감싸게 되는데, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 열 침입을 방지하거나 내부로부터의 저장물 누출을 방지할 수 있도록 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 제1 복합 단열층(600) 또는 제2 복합 단열층(700)이 설치될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)은, 도 7및 도 8에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 지붕(20)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(640)가 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)으로 형성될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우, STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)으로 형성될 수 있다.

다만, 제1 실시예와 달리 제1 외조탱크벽(100A)과 제4 외조탱크벽(400A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 제4 외조탱크벽(400A)을 조립할 때 형성되거나 제4 외조탱크벽(400A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있고, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 외조탱크(A)를 이루는 제1 외조탱크벽(100A)을 조립할 때 형성되거나 제1 외조탱크벽(100A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

제2 복합 단열층(700)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 셀룰러 글라스 폼(710), 콘크리트 바닥층(720)이 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는 STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)으로 형성될 수 있으나, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)으로는 전술할 바와 같이, STEEL 구조물 이외의 다른 구조물(예를 들어, SC 구조물, SC_STEEL 구조물, RC 구조물 등)로 형성하는 것이 바람직하다.

다만, 제1 실시예와 달리 제1 외조탱크벽(100A)과, 제4 외조탱크벽(400A) 또는 다른 구조물(200A, 300A, 500A)과의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 셀룰러 글라스 폼(710)이 외조탱크(A)를 이루는 제4 외조탱크벽(400A) 또는 다른 구조물(200A, 300A, 500A)을 조립할 때 설치되거나 제4 외조탱크벽(400A) 또는 다른 구조물(200A, 300A, 500A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

상기한 본 발명의 제4 실시예에서, PSC 구조물로 이루어지는 제1 외조탱크벽(100A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하고, STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)이 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성할 때, 제1 외조탱크벽(100A)의 일측 단부와 제4 외조탱크벽(400A)의 일측 단부가 결합되는데, 도 12 및 도 14를 참고하여 설명하기로 한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제4 실시예의 외조탱크(A)는, 측벽(10)을 이루는 PSC 구조물인 제1 외조탱크벽(100A)의 상부 측면에 지붕(20)을 이루는 STEEL 구조물인 제4 외조탱크벽(400A)의 측단부가 도 14에 도시된 연결장치(800)에 의해 결합될 수 있다.

연결장치(800)의 구성 및 제1 외조탱크벽(100A)과 제4 외조탱크벽(400A)의 연결 방법은 제3 실시예와 동일하므로 여기서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 제5 실시예는, SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 외조탱크(A)를 형성하여 독립형 내조탱크(B)의 외부를 감싸는 경우이다. 즉, 제2 외조탱크벽(200A)으로 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)을 형성할 수 있으며, 제5 실시예의 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)의 조합은, SC 구조물 - SC 구조물 - SC 구조물로 구성될 수 있다.

제2 외조탱크벽(200A)으로 이루어지는 외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 외측을 감싸게 되는데, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 열 침입을 방지하거나 내부로부터의 저장물 누출을 방지할 수 있도록 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 제1 복합 단열층(600) 또는 제2 복합 단열층(700)이 설치될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 지붕(20)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(640)가 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)을 구성하는 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(540) 각각의 구성 및 작용은 전술한 제1 실시예와 동일하거나 유사하여 여기서는 구체적으로 설명하지 않기로 한다.

다만, 제1 실시예와 달리 제2 외조탱크벽(200A)으로만 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 제2 외조탱크벽(200A)을 조립할 때 형성되거나 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

제2 복합 단열층(700)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 셀룰러 글라스 폼(710), 콘크리트 바닥층(720)이 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.

다만, 제1 실시예와 달리 제2 외조탱크벽(200A)만으로 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 셀룰러 글라스 폼(710)이 외조탱크(A)를 이루는 제2 외조탱크벽(200A)을 조립할 때 설치되거나 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

상기한 본 발명의 제5 실시예에서, SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 및 지붕(20)을 형성할 때, 도면으로 도시하지 않았지만, 측벽용 제2 외조탱크벽(200A)의 상면에 지붕용 제2 외조탱크벽(200A)의 측부가 걸쳐지도록 결합될 수 있다. 또한, SC 구조물인 제2 외조탱크벽(200A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 및 바닥(30)을 형성할 때도 유사한 방법으로 결합될 수 있다.

본 발명의 제6 실시예는, SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)과 STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)의 조합으로 외조탱크(A)를 형성하여 독립형 내조탱크(B)의 외부를 감싸는 경우이다. 제2 외조탱크벽(200A)은 외조탱크(A)의 측벽(10) 및 바닥(30)을 형성할 수 있고, 제4 외조탱크벽(400A)은 외조탱크(A)의 지붕(20)을 형성할 수 있다. 즉, 제6 실시예의 외조탱크(A)의 측벽(10), 지붕(20), 바닥(30)의 조합은, SC 구조물 - STEEL 구조물 - SC 구조물로 구성될 수 있다.

제2 및 제4 외조탱크벽(200A, 400A)의 조합으로 이루어지는 외조탱크(A)는, 독립형 내조탱크(B)의 외측을 감싸게 되는데, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 열 침입을 방지하거나 내부로부터의 저장물 누출을 방지할 수 있도록 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 제1 복합 단열층(600) 또는 제2 복합 단열층(700)이 설치될 수 있다.

제1 복합 단열층(600)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 또는 지붕(20)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 글라스 울(610), 제1 펄라이트(620), 제1 폴리우레탄 폼(630), 스틸 라이너(640)가 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는, 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우, SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 형성될 수 있고, 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우, STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)으로 형성될 수 있다.

다만, 제1 실시예와 달리 제2 외조탱크벽(200A)과 제4 외조탱크벽(400A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 제4 외조탱크벽(400A)을 조립할 때 형성되거나 제4 외조탱크벽(400A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있고, 외조탱크(A)가 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)인 경우에는 제1 폴리우레탄 폼(630)과 스틸 라이너(640)가 외조탱크(A)를 이루는 제2 외조탱크벽(200A)을 조립할 때 형성되거나 제2 외조탱크벽(200A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

제2 복합 단열층(700)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)에서 외조탱크(A)와 독립형 내조탱크(B) 사이에 설치되는 것으로, 셀룰러 글라스 폼(710), 콘크리트 바닥층(720)이 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 외조탱크(A)는 SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)으로 형성될 수 있다.

다만, 제1 실시예와 달리 제2 외조탱크벽(200A)과 제4 외조탱크벽(400A)의 조합에 의해 외조탱크(A)가 형성됨으로 인하여 달라지는 부분이 있는데, 셀룰러 글라스 폼(610)이 외조탱크(A)를 이루는 제2 외조탱크벽(200A)을 조립할 때 설치되거나 제2 외조탱크벽(200A)을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성될 수 있다는 것이다.

상기한 본 발명의 제6 실시예에서, SC 구조물로 이루어지는 제2 외조탱크벽(200A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10)을 형성하고, STEEL 구조물로 이루어지는 제4 외조탱크벽(400A)이 지상 액체저장탱크(1)의 지붕(20)을 형성할 때, 도면으로 도시하지는 않았지만, 전술한 제4 실시예와 유사한 방법으로 결합될 수 있고, 또한, SC 구조물인 제2 외조탱크벽(200A)이 지상 액체저장탱크(1)의 측벽(10) 및 바닥(30)을 형성할 때, 전술한 제5 실시예와 유사한 방법으로 결합될 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시예의 지상 액체저장탱크(1)는, 도 9에 도시된 바와 같은 구조의 바닥(30)이 지면에 형성될 수 있는데, 바닥(30)이 지면에 직접 닿는 저부가열식 구조로 형성될 수 있고, 도면에 도시하지는 않았으나 지진 또는 충격 예방을 위해 지지대로서 복수의 철파이프 쐐기('파일; pile'이라고도 함, 도시하지 않음)를 지면에 박고, 그 상부에 지상 액체저장탱크(1)의 바닥(30)을 설치하여 지면으로부터 일정 높이 이격되는 고상식 구조로 형성될 수 있다.

상기에서는 제1 내지 제6 실시예로서만 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 제1 외조탱크벽(100A), 제2 외조탱크벽(200A), 제3 외조탱크벽(300A), 제4 외조탱크벽(400A), 제5 외조탱크(500A) 중 적어도 어느 하나 또는 두개 이상의 조합으로 외조탱크(A)를 형성할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 실시예는, 별도의 거푸집을 설치하고 해체할 필요 없이 외조탱크벽(100A, 200A, 300A, 400A, 500A)을 모듈화하여 시공할 수 있으므로, 설치공수가 단축되고 인력을 절감하여 비용절감을 이룰 수 있으며, 공기단축을 이룰 수 있으며, 운반을 용이하게 할 수 있어 극지방과 같이 저장탱크 건설장비를 운반하기 어려운 곳에도 지상 액체저장탱크의 설치를 가능하게 할 수 있다.

또한 본 발명은, 저장물의 압력이 각기 다르게 나타나는 지상 액체저장탱크(1)의 각 부위에 구조가 다른 외조탱크벽(100A, 200A, 300A, 400A, 500A)을 선택적으로 적용시킴으로써, 지상 액체저장탱크(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 분할 제작 및 탑재를 가능하게 할 뿐만 아니라, 제작 비용을 줄일 수 있다.

또한 본 발명은, 콘크리트층(110, 210, 310)에 인장 강도를 보강하는 보강재(120, 130, 220, 230, 240, 320)를 포함 구성함으로써, 압축 강도뿐만 아니라 인장 강도도 강하게 할 수 있어 지상 액체저장탱크의 수명을 연장할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 지상 액체저장탱크 A: 외조탱크
B: 독립형 내조탱크 C: 내조탱크 보강재
10: 측벽 20: 지붕
30: 바닥 100A: 제1 외조탱크벽(PSC 구조물)
110: 제1 콘크리트층 120: 제1 철근
130: 압축/인장 강도 조절장치 131: 와이어 홀
133: 와이어 135: 탠덤
137: 탠덤 장착부
200A: 제2 외조탱크벽(SC 또는 SC_LWC 구조물)
210: 제2 콘크리트층 220: 제1 스틸층
230: 제2 스틸층 240: 시어 스터드
300A: 제3 외조탱크벽(RC 구조물) 310: 제3 콘크리트층
320: 제2 철근 400A: 제4 외조탱크벽(STEEL 구조물)
410: 스틸 플레이트 420: 종 보강재
430: 횡 보강재 440: 거더
500A: 제5 외조탱크벽(SC_STEEL 구조물)
510: SC 구조체 511: 제3 스틸층
512: 제4 콘크리트층 520: STEEL 구조체
521: 제4 스틸층 522: 거더
523: 보강재 600: 제1 복합 단열층
610: 글라스 울 620: 제1 펄라이트
630: 제1 폴리우레탄 폼 640: 스틸 라이너
700: 제2 복합 단열층 710: 셀룰러 글라스 폼
720: 콘크리트 바닥층
800: 연결장치 810: 연결판
820: 고정핀

Claims

저장물을 저장하는 공간이 마련되는 독립형 내조탱크; 및
제1 외조탱크벽을 상기 독립형 내조탱크의 전후좌우 중 적어도 어느 하나에 설치하여 측벽을 형성하고, 제2 외조탱크벽을 상기 독립형 내조탱크의 상부 또는 하부에 설치하여 지붕 또는 바닥을 형성하는 외조탱크를 포함하되,
상기 제1 외조탱크벽은, 제1 콘크리트층의 내부에 삽입되는 복수 개의 제1 철근과, 상기 제1 콘크리트층의 압축/인장 강도를 조절하는 장치를 포함하는 PSC 구조물이고,
상기 제2 외조탱크벽은, 제1 스틸층, 제2 스틸층, 상기 제1 및 제2 스틸층 사이에 구비되는 제2 콘크리트층을 포함하는 SC 구조물 또는 SC_LWC 구조물이고,
상기 제1 외조탱크벽 및 상기 제2 외조탱크벽 각각은, 블록 모듈화로 제작하여 조립 설치되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 철근은,
격자 구조 형태로 상기 제1 콘크리트층의 내부에 적어도 1층 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 압축/인장 강도 조절장치는,
상기 제1 콘크리트층의 종 방향 및 횡 방향 각각으로 형성되는 복수 개의 와이어 홀;
상기 복수 개의 와이어 홀에 삽입되는 와이어; 및
상기 와이어를 당겨 상기 제1 콘크리트층을 양측에서 가압하는 탠덤과 탠덤 장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스틸층은,
서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되, 그 사이에 보강물이 형성되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스틸층은,
서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되, 그 사이에 복수 개의 시어 스터드가 구비되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 5 항에 있어서, 상기 복수 개의 시어 스터드는,
어느 하나가 상기 제1 스틸층에 용접 결합되고, 이웃하는 다른 어느 하나가 상기 제2 스틸층에 용접 결합되어 교호적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서,
상기 측벽 또는 상기 지붕에서의 상기 외조탱크와 상기 독립형 내조탱크 사이에는 제1 복합 단열층이 설치되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 7 항에 있어서, 상기 제1 복합 단열층은,
상기 독립형 내조탱크의 외벽면에 설치되는 글라스 울;
상기 외조탱크의 내벽면에 설치되는 스틸 라이너;
상기 스틸 라이너 상에 설치되는 제1 폴리우레탄 폼; 및
상기 글라스 울과 상기 제1 폴리우레탄 폼 사이에 채워지는 제1 펄라이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 8 항에 있어서, 상기 스틸 라이너와 상기 제1 폴리우레탄 폼 각각은,
상기 외조탱크를 이루는 상기 제1 또는 제2 외조탱크벽을 조립할 때 형성되거나 상기 제1 또는 제2 외조탱크벽을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 8 항에 있어서, 상기 스틸 라이너는,
카본 스틸을 재질로 하여 평판 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서,
상기 바닥에서의 상기 외조탱크와 상기 독립형 내조탱크 사이에는 제2 복합 단열층이 설치되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 11 항에 있어서, 상기 제2 복합 단열층은,
상기 외조탱크의 내벽면에 형성되는 셀룰러 글라스 폼; 및
상기 독립형 내조탱크의 외벽면과 상기 셀룰러 글라스 폼 사이에 형성되는 콘크리트 바닥층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 12 항에 있어서, 상기 셀룰러 글라스 폼은,
상기 외조탱크를 이루는 상기 제2 외조탱크벽을 조립할 때 설치되거나 상기 제2 외조탱크벽을 모듈화로 제작할 때 일체화로 형성되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 외조탱크벽이 SC_LWC 구조물인 경우, 상기 제2 콘크리트층은 경량 콘크리트인 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 14 항에 있어서,
상기 외조탱크의 상기 지붕은, 상기 SC 구조물 또는 상기 SC_LWC 구조물로 이루어지는 상기 제2 외조탱크벽으로 형성되고,
상기 외조탱크의 상기 바닥은, 상기 SC 구조물로 이루어지는 상기 제2 외조탱크벽으로 형성되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 15 항에 있어서, 상기 외조탱크의 상기 측벽, 상기 지붕, 상기 바닥의 조합은,
상기 PSC 구조물 - 상기 SC 구조물 - 상기 SC 구조물로 구성되거나, 상기 PSC 구조물 - 상기 SC_LWC 구조물 - 상기 SC 구조물로 구성되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.
제 3 항에 있어서, 상기 제1 외조탱크벽과 상기 제2 외조탱크벽은,
상기 제2 외조탱크벽의 양 측부에 상기 제1 외조탱크벽에 형성된 상기 복수 개의 와이어 홀에 대응되는 복수 개의 삽입홀을 형성하고,
상기 삽입홀을 통해 상기 제1 외조탱크벽으로부터 상기 와이어를 상기 제2 외조탱크벽의 외측까지 연장시키고,
상기 제1 외조탱크벽의 상기 탠덤 및 상기 탠덤 장착부를 상기 제2 외조탱크벽의 외측에 위치시키고,
상기 탠덤 및 상기 탠덤 장착부를 이용하여 상기 제2 외조탱크벽의 외측에서 상기 와이어를 당겨 고정시켜 결합되는 것을 특징으로 하는 지상 액체저장탱크.