KR102056863B1 - 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치 - Google Patents

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Abstract

액화천연가스와 같은 극저온 유체가 저장되는 화물창의 1차 방벽과 같은 시험대상체를 극저온 유체인 액화질소가 수용된 컨테이너 내에 설치하고, 극저온 유체에 충격 하중을 가하여 내충격성을 실험할 수 있도록 함으로써 실제 극저온 환경 하에서의 슬로싱에 의한 충격 하중을 반영할 수 있는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치는, 본체; 상기 본체에 상하로 승강 운동 가능하게 설치되는 승강유닛; 상기 승강유닛에 고정되어 승강유닛과 함께 낙하하는 중량체; 상기 본체의 하부에 설치되며, 상부면이 개방된 통 형태로 된 외부 컨테이너; 상기 외부 컨테이너의 내부에 간격을 두고 설치되며, 금속 재질의 프레임 내측에 단열재가 수용되고 상부면이 개방된 통 형태로 되어 내부에 극저온 유체를 수용하고, 하부면에 시험대상체가 상기 극저온 유체에 잠겨지게 설치되는 유체저장컨테이너; 및, 상기 중량체가 낙하하여 유체저장컨테이너 내의 극저온 유체에 충돌할 때 발생하는 충격 하중을 측정하는 하중측정유닛;을 포함한다.

Description

극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치{Sloshing Impact Performance Test Machine for Structures in Cryogenic Environment}
본 발명은 충격 시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화천연가스를 저장하는 탱크의 1차 방벽(primary barrier)과 같은 극저온 구조물의 시험대상체가 극저온 유체에 수용된 상태에서 극저온 유체에 충격 하중을 가하여 액화천연가스의 슬로싱 하중에 의한 내충격성을 평가할 수 있는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치에 관한 것이다.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas ; LNG)는 1950년대 중반부터 중요한 에너지원으로 관심을 받기 시작하여, 초기에는 고압가스의 상태로 해상운송을 하는 방식이였다. 그러나, 이러한 형태는 내부압력을 견디도록 구성되어 선체중량이 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점으로 인해 냉각에 의해 체적을 1／600로 감소시킨 후, 극저온(-163℃)의 대기압 상태로 수송하는 기술이 제안되었다. 현재 LNG 운반선에 적용되는 LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 적용하는지 여부에 따라 독립형 탱크(Independent type tank)와 멤브레인형 탱크(Membrane type tank)로 분류할 수 있다.
이러한 LNG 저장탱크는 그 내용물인 액화천연가스의 특성과 위험성으로 인하여 저장탱크에 대한 구조적 디자인과 강도에 대한 평가가 필수적으로 선행되어야 한다. 만일 저장탱크 내부의 어느 한 곳에서라도 액화천연가스의 누출이 발생하게 되면 LNG 수송선의 안전을 담보할 수 없을 뿐 아니라 돌이킬 수 없는 대형사고를 초래할 수 있기 때문이다.
한편 LNG 저장탱크의 내부 벽체는 높은 강도와 단열성을 갖도록 하기 위하여 강체플레이트와 플라이우드(plywood)와 단열재 등이 여러 겹으로 적층된 구조로 이루어지는데, 예를 들어 150K㎥ 급 마크3(Mark Ⅲ) 타입의 LNG 수송선의 저장탱크 내부 구조는 1차 방벽(primary barrier), 플라이우드(plywood), 1차 단열벽(RPUF panel), 2차 방벽(secondary barrier), 2차 단열벽(RPUF panel), 플라이우드 및 마스틱(mastic)이 순서대로 내부 선체(inner hull)에 적층된 구조로 이루어진다. 상기 1차 방벽(primary barrier)은 주로 STS 304 등의 스테인레스 금속판으로 형성되는 1차 멤브레인으로서 -160℃ 정도의 화물이 직접 닿는 부분이므로 열응력에 잘 견디도록 파형의 주름진(corrugated) 구조로 시공된다. 상기 1차 방벽의 주름진 부분(이하 주름부)은 작은 주름과 큰 주름이 격자 형태로 교차 배열된다.
이러한 LNG 운반선의 저장탱크에 구성된 1차 방벽은 LNG를 운반하는 과정에서 액체로 된 LNG의 슬로싱(sloshing) 하중 및 액화천연가스의 자중을 받게 된다.
이와 같이 LNG 운반선의 운항과정 중에 발생하는 6자유도운동에 의해 화물창 내에 슬로싱 하중이 지속적으로 작용하게 되며, 이로 인해 1차방벽(Primary barrier)의 피로파괴가 유발되어 1차 방벽이 파손되는 현상이 발생할 수 있는데, 이 경우 파손 부위로 LNG가 지속적으로 누출되면 선박의 구조 안전성 문제가 발생할 수 있으므로 화물창 내부의 극저온 유체의 충격하중에 따른 강도 평가 및 파손에 대한 방지 대책이 반드시 수립되어야 한다.
이에 종래에는 수조에 유체(물)를 채운 후 1차방벽 시험체를 떨어뜨리는 Wet Drop 방식으로 상온에서 슬로싱 충격 응답 분석을 수행하고 있으나, 이러한 낙하 시험에 의한 충격 시험 방식은 선수 돌출부나 바닥이 수면이나 파와 부딪치면서 충격파가 생기는 현상인 슬래밍(Slamming)을 구현함에 있어서는 유용하지만, 내부 유동에 의한 유체의 직접적 충격인 슬로싱 현상을 구현해 내지는 못한다는 한계가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 등록특허 제10-1514931호에는 LNG 화물창에 사용되는 실물 보온박스를 수조 안에 설치하고 중량물을 낙하시켜 그 운동량이 수조의 유체에 충격량으로 전달되고, 그 유체가 다시 충격을 보온박스로 전달하도록 함으로써 실제 스케일의 슬로싱에 유사한 충격을 구현할 수 있는 '슬로싱 충격 구현용 낙하실험 장비'가 개시되어 있다.
그러나 상기 등록특허의 슬로싱 충격 구현용 낙하실험 장비는 1차 방벽이 접촉하는 액화천연가스가 아닌 물이 수용된 수조 내에 단겨진 상태에서 물에 가해지는 충격량에 의해 실제 스케일의 슬로싱에 유사한 충격을 구현하므로 여전히 실제 LNG 운반선 화물창의 극저온 환경 하에서의 충격 하중을 반영하지 못한다는 한계가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1514931호(2015.04.17. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1110110호(2012.01.19. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1328656호(2013.11.06. 등록)
본 발명은 상기한 것과 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 액화천연가스와 같은 극저온 유체가 저장되는 화물창의 1차 방벽과 같은 시험대상체를 극저온 유체인 액화질소가 수용된 컨테이너 내에 설치하고, 극저온 유체에 충격 하중을 가하여 내충격성을 실험할 수 있도록 함으로써 실제 극저온 환경 하에서의 슬로싱에 의한 충격 하중을 반영할 수 있는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치는, 본체; 상기 본체에 상하로 승강 운동 가능하게 설치되는 승강유닛; 상기 승강유닛에 고정되어 승강유닛과 함께 낙하하는 중량체; 상기 본체의 하부에 설치되며, 상부면이 개방된 통 형태로 된 외부 컨테이너; 상기 외부 컨테이너의 내부에 간격을 두고 설치되며, 금속 재질의 프레임 내측에 단열재가 수용되고 상부면이 개방된 통 형태로 되어 내부에 극저온 유체를 수용하고, 하부면에 시험대상체가 상기 극저온 유체에 잠겨지게 설치되는 유체저장컨테이너; 및, 상기 중량체가 낙하하여 유체저장컨테이너 내의 극저온 유체에 충돌할 때 발생하는 충격 하중을 측정하는 하중측정유닛;을 포함한다.
상기 유체저장컨테이너의 하부면은 격자 형태로 된 금속 재질의 그리드프레임과, 상기 그리드프레임의 격자 사이사이에 채워지는 단열성 수지 재질의 하부 단열재를 포함할 수 있다.
상기 유체저장컨테이너의 측면은 서로 일정 거리 이격된 외측 금속 프레임과 내측 금속 프레임 사이에 단열성 수지 재질로 된 측면 단열재가 개재된 복합패널로 구성될 수 있다.
상기 유체저장컨테이너의 하부면에는 상기 시험대상체가 고정되는 플라이우드(Plywood)가 설치될 수 있다.
상기 중량체가 낙하하여 유체저장컨테이너 내의 극저온 유체에 충돌한 후 상기 수조 내로 흘러넘친 극저온 유체를 회수하기 위한 회수유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 본체의 하부면에 상기 수조를 지탱하는 받침부재가 설치되고, 상기 받침부재는 금속 재질로 된 복수의 금속판이 적층되어 구성될 수 있다.
본 발명의 슬로싱 충격 시험 장치는, 상기 유체저장컨테이너의 상부면을 기밀하게 개폐하는 컨테이너덮개를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 컨테이너덮개를 중량체의 낙하 직전에 유체저장컨테이너의 상단부에 대해 측방으로 슬라이딩시켜 유체저장컨테이너의 상부면을 개방하는 덮개구동기를 더 포함할 수 있다.
상기 하중측정유닛은 상기 지지부재의 하측에 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 유체저장컨테이너 내부에 액체질소와 시험대상체를 수용하고, 중량체를 액체질소와 직접 충돌하게 하여 충격 하중을 측정하게 되므로, 실제 극저온 환경 하에서의 슬로싱에 의한 충격 하중을 반영하여 정확한 시험을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 슬로싱 충격 시험 장치의 작동례를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 슬로싱 충격 시험 장치의 유체저장컨테이너를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 유체저장컨테이너의 하부면의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬로싱 충격 시험 장치의 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 슬로싱 충격 시험 장치의 주요 부분에 대한 작동례를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬로싱 충격 시험 장치의 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치를 후술된 실시예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치는, 본체(10), 상기 본체(10)에 상하로 승강 운동 가능하게 설치되는 승강유닛(20), 상기 승강유닛에 고정되어 승강유닛과 함께 낙하하는 중량체(30), 상기 본체(10)의 하부에 설치되는 외부 컨테이너(40), 상기 외부 컨테이너(40)의 내부에 설치되는 유체저장컨테이너(50), 및 상기 중량체(30)가 낙하하여 유체저장컨테이너(50) 내의 극저온 유체인 액체질소(LN2)에 충돌할 때 발생하는 충격 하중을 측정하는 하중측정유닛(60)을 포함한다.
상기 본체(10)는 지면(地面)에 대해 연직하게 설치되며, 각각의 모서리 부분에 승강유닛(20)의 승강 운동을 안내하는 가이드레일(11)이 설치된다. 상기 가이드레일(11)은 원형봉 형태의 가이드바아 또는 선형가이드레일(LM Guide Rail) 등을 적용할 수 있다. 상기 본체(10)의 상부에는 승강유닛(20)을 본체(10) 상부의 지정된 위치에서 고정되게 지지하고 고정된 상태를 해제하여 승강유닛(20)을 낙하시키기 위한 클램핑유닛이 구성된다.
상기 클램핑유닛은 호이스트(미도시)에 감겨진 케이블(12)과, 상기 케이블(12)의 끝단에 연결되는 전자석(13)을 포함하며, 상기 전자석(13)은 전원이 인가되면 전자기장을 발생시켜 승강유닛(20)의 중앙에 마련된 금속체를 자력으로 고정한다. 중량체(30)가 고정되는 승강유닛(20)을 고정 및 해제하기 위한 클램핑유닛으로서 전자석(13)을 이용할 경우, 전자석(13)에 흐르는 전류를 낙하 직전에 차단하면 승강유닛(20)의 고정 상태가 해제되어 승강유닛(20)과 중량체(30)를 흔들림 없이 정교하게 낙하하게 된다.
상기 승강유닛(20)은 대략 직육면체의 프레임 구조를 가지며, 하부면에 액체질소에 충격을 가하기 위한 중량체(30)가 고정되게 설치된다. 승강유닛(20)의 각 모서리 부분은 본체(10)의 모서리 부분에 설치된 가이드레일(11)에 연결되어 가이드레일(11)을 따라 본체(10)에 대해 상하로 승강운동하게 된다.
상기 외부 컨테이너(40)는 본체(10)의 하부에 마련된 받침부재(15)의 상부면에 안착되어 고정된다. 외부 컨테이너(40)는 상부면이 개방된 육면체의 통 형태를 가지며, 시험 과정에서 유체저장컨테이너(50)에서 흘러넘친 액체질소를 수용할 수 있도록 되어 있다. 상기 외부 컨테이너(40)은 금속 또는 내열성 수지 재질로 이루어질 수 있다.
외부 컨테이너(40) 내측 공간에는 시험대상체(S)가 수용되는 유체저장컨테이너(50)가 설치된다. 상기 유체저장컨테이너(50)는 외부 컨테이너(40)보다 작은 육면체의 통 형태로 되어 외부 컨테이너(40)의 내부에 일정한 간격을 두고 설치된다. 즉 유체저장컨테이너(50)의 측면은 외부 컨테이너(40)의 측면과 일정한 간격을 두고 설치된다. 그리고 유체저장컨테이너(50)의 상단부는 외부 컨테이너(40)의 상단부보다 낮은 위치에 위치되도록 그 높이가 설정된다.
유체저장컨테이너(50)는 상부면이 개방된 통 형태로 되어 내부에 액체질소를 수용하며, 유체저장컨테이너(50)의 하부면에 시험대상체(S)가 상기 액체질소에 잠겨지게 설치된다. 유체저장컨테이너(50)는 액체질소의 기화를 방지하기 위하여 금속 재질의 프레임 내측에 단열재가 수용된 단열 구조를 갖는다. 구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이 상기 유체저장컨테이너(50)의 측면은 서로 일정 거리 이격된 외측 금속 프레임(51)과 내측 금속 프레임(52) 사이에 단열성 수지 재질로 된 측면 단열재(53)가 개재된 복합패널로 이루어진다.
또한 유체저장컨테이너(50)의 하부면은 격자 형태로 된 금속 재질의 그리드프레임(56)과, 상기 그리드프레임(56)의 격자 사이사이에 채워지는 단열성 수지 재질의 하부 단열재(57)를 포함한다. 상기 그리드프레임(56)의 상단부 및 하단부에는 그리드프레임(56)과 하부 단열재(57) 전체를 덮는 상부 커버프레임(54)과 하부 커버프레임(55)이 설치된다. 따라서 유체저장컨테이너(50)의 하부면은 상부 커버프레임(54)과 하부 커버프레임(55) 사이에 그리드프레임(56)과 하부 단열재(57)가 개재된 구성을 갖는다.
이와 같이 유체저장컨테이너(50)의 하부면에 그리드프레임(56)이 설치되면 충격 하중이 그리드프레임(56)을 통해 외부 컨테이너(40)의 하부면과 받침부재(15)를 통해 하중측정유닛(60)에 정확하게 전달될 수 있다. 만약 단열 성능을 높이기 위하여 상부 커버프레임(54)과 하부 커버프레임(55) 사이에 그리드프레임(56) 없이 하부 단열재(57)로만 채우게 되면, 하부 단열재(57)가 충격을 흡수하여 정확한 충격 하중의 측정이 이루어지지 않을 수 있다. 하지만 상부 커버프레임(54)과 하부 커버프레임(55) 사이에 금속 재질의 그리드프레임(56)이 구성되면 단단한 그리드프레임(56)을 통해서 충격 하중이 하측으로 전달되므로 충격 하중의 흡수가 최소화되어 정확한 충격 실험이 이루어질 수 있게 된다.
상기 유체저장컨테이너(50)의 측면에 구성되는 측면 단열재(53)와 하부면에 구성되는 하부 단열재(57)는 단열 성능과 하중 저항성이 우수한 폴리우레탄 폼을 적용할 수 있다.
유체저장컨테이너(50)의 하부면 위에는 시험대상체(S)가 설치된다. 예를 들어 시험대상체(S)는 LNG 수송선의 저장탱크를 구성하는 1차 방벽(primary barrier)일 수 있고, 1차 방벽을 시험대상체(S)로 할 경우 유체저장컨테이너(50)의 하부면 위에 1차 방벽을 고정하는 플라이우드(plywood)(P)를 추가로 설치할 수 있다.
상기 받침부재(15)는 본체(10)의 하단부에 설치되어 외부 컨테이너(40)를 지탱한다. 상기 받침부재(15)는 금속 재질로 된 복수의 금속판(15a)이 상하로 적층되어 구성될 수 있다. 이와 같이 받침부재(15)를 금속판(15a)의 적층체로 구성하면, 충격 하중에 따라 받침부재(15)의 전체 두께를 조절하여 사용할 수 있다.
상기 받침부재(15)의 하부에는 중량체(30)가 낙하하여 유체저장컨테이너(50) 내의 액체질소에 충돌할 때 발생하는 충격 하중을 측정하는 하중측정유닛(60)이 설치된다. 상기 하중측정유닛(60)은 로드셀(load cell)을 적용하여 구성할 수 있다.
전술한 것과 같이 상기 유체저장컨테이너(50)의 내부에는 슬로싱 충격 시험을 위해 극저온 유체인 액체질소가 수용된다. 따라서 유체저장컨테이너(50)의 상부면이 개방 상태로 계속 있게 되면 액체질소가 기화하는 현상이 발생하게 된다. 따라서 슬로싱 충격 시험을 준비 중인 상태에서는 유체저장컨테이너(50)의 상부면이 기밀하게 폐쇄된 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
이를 위해 도 5 내지 도 7에 도시한 것과 같이 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 기밀하게 개폐하는 컨테이너덮개(70)를 추가로 구성할 수 있다. 상기 컨테이너덮개(70)는 사람이 수동으로 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 개폐하도록 구성될 수도 있으나, 컨테이너덮개(70)를 유체저장컨테이너(50)의 상단부에 수평하게 슬라이딩 이동 가능하게 설치하고, 외부 컨테이너(40)의 외측에 상기 컨테이너덮개(70)와 연결되어 컨테이너덮개(70)를 슬라이딩 이동시키는 덮개구동기를 설치하여, 중량체(30)의 낙하 이전에는 컨테이너덮개(70)가 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 폐쇄하다가 중량체(30)의 낙하 직전에 덮개구동기가 작동하여 컨테이너덮개(70)를 유체저장컨테이너(50)의 상단부에 대해 측방으로 슬라이딩시켜 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 개방하게 할 수 있을 것이다.
이 실시예에서 상기 덮개구동기는 외부 컨테이너(40)의 외측에 설치되는 모터(71)와, 상기 모터(71)에 축결합되어 회전하는 피니언기어(72)와, 일단이 상기 컨테이너덮개(70)의 일측에 연결되는 연결부재(73)와, 상기 연결부재(73)의 다른 일단에 설치되며 상기 피니언기어(72)와 치합하는 랙크기어(74)를 포함할 수 있다. 따라서 모터(71)에 전원이 인가되어 모터(71)가 일방향으로 회전 작동하면 상기 피니언기어(72)의 회전에 의해 랙크기어(74)가 수평방향으로 직선 운동하게 되고, 랙크기어(74)와 연결부재(73)를 매개로 연결되어 있는 컨테이너덮개(70)가 유체저장컨테이너(50)의 상단부에 대해 수평하게 슬라이딩하여 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 개방한다.
이와 같은 구성으로 이루어진 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치를 이용하여 슬로싱 충격 시험을 수행하는 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
승강유닛(20)의 하부면에 중량체(30)를 고정하고, 클램핑유닛의 전자석(13)에 전원을 인가하여 승강유닛(20)을 고정하여 본체(10)의 상부의 지정된 위치에 승강유닛(20)을 위치시킨다.
그리고 유체저장컨테이너(50)의 하부면에 시험대상체(S)(예를 들어 LNG 수송선의 저장탱크를 구성하는 1차 방벽(primary barrier)) 및 시험대상체(S)를 고정하는 플라이우드(P)를 설치하고, 유체저장컨테이너(50) 내부에 액체질소를 지정된 높이까지 채운다.
시험 준비가 완료되어 전자석(13)에 인가되는 전원을 차단하면, 승강유닛(20)이 자유 낙하하여 중량체(30)가 유체저장컨테이너(50) 내의 액체질소와 충?하게 된다.
이 때 발생하는 충격 하중은 유체저장컨테이너(50)의 하부면을 통해 외부 컨테이너(40)의 하부면으로 전달된 후, 다시 받침부재(15)를 통해 하중측정유닛(60)에 전달되어 하중측정유닛(60)이 충격 하중을 측정하게 된다.
상기 중량체(30)가 액체질소와 충돌하게 되면, 액체질소가 유체저장컨테이너(50)의 외측으로 흘러넘치게 되고, 흘러넘친 액체질소의 일부는 기화되고 나머지는 외부 컨테이너(40)에 수용된다.
이 외부 컨테이너(40)로 흘러넘쳐 수용된 액체질소는 별도의 회수유닛에 의해 유체저장컨테이너(50) 내부로 회수되거나, 혹은 별도의 저장탱크(82)로 회수된다. 상기 회수유닛은 도 8에 도시한 것처럼 외부 컨테이너(40)의 하부에 연결되는 드레인파이프(81)와, 상기 드레인파이프(81)를 통해 회수되는 액체질소를 저장하는 저장탱크(82)와, 상기 드레인파이프(81)를 통한 액체질소의 배출을 제어하는 제어밸브(83)를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 유체저장컨테이너(50) 내부에 액체질소와 시험대상체(S)를 수용하고, 중량체(30)를 액체질소와 직접 충돌하게 하여 충격 하중을 측정하게 되므로, 실제 극저온 환경 하에서의 슬로싱에 의한 충격 하중을 반영하여 정확한 시험을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 본체 11 : 가이드레일
13 : 전자석 15 : 받침부재
15a : 금속판 20 : 승강유닛
30 : 중량체 40 : 외부 컨테이너
50 : 유체저장컨테이너 51 : 외측 금속 프레임
52 : 내측 금속 프레임 53 : 측면 단열재
54 : 상부 커버프레임 55 : 하부 커버프레임
56 : 그리드프레임 57 : 하부 단열재
60 : 하중측정유닛 70 : 컨테이너덮개
S : 시험대상체 P : 플라이우드(plywood)

Claims (9)

  1. 본체(10);
    상기 본체(10)에 상하로 승강 운동 가능하게 설치되는 승강유닛;
    상기 승강유닛에 고정되어 승강유닛과 함께 낙하하는 중량체(30);
    상기 본체(10)의 하부에 설치되며, 상부면이 개방된 통 형태로 된 외부 컨테이너(40);
    상기 외부 컨테이너(40)의 내부에 간격을 두고 설치되며, 금속 재질의 프레임 내측에 단열재가 수용되고 상부면이 개방된 통 형태로 되어 내부에 극저온 유체를 수용하고, 하부면에 시험대상체가 상기 극저온 유체에 잠겨지게 설치되는 유체저장컨테이너(50);
    상기 중량체(30)가 낙하하여 유체저장컨테이너(50) 내의 극저온 유체에 충돌할 때 발생하는 충격 하중을 측정하는 하중측정유닛(60);
    상기 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 기밀하게 개폐하는 컨테이너덮개(70); 및,
    상기 컨테이너덮개(70)를 중량체(30)의 낙하 직전에 유체저장컨테이너(50)의 상단부에 대해 측방으로 슬라이딩시켜 유체저장컨테이너(50)의 상부면을 개방하는 덮개구동기;
    를 포함하는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체저장컨테이너(50)의 하부면은 격자 형태로 된 금속 재질의 그리드프레임(56)과, 상기 그리드프레임(56)의 격자 사이사이에 채워지는 단열성 수지 재질의 하부 단열재(57)를 포함하는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체저장컨테이너(50)의 측면은 서로 일정 거리 이격된 외측 금속 프레임(51)과 내측 금속 프레임(52) 사이에 단열성 수지 재질로 된 측면 단열재(53)가 개재된 복합패널로 된 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체저장컨테이너(50)의 하부면에 상기 시험대상체가 고정되는 플라이우드(plywood)(P)가 설치된 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 중량체(30)가 낙하하여 유체저장컨테이너(50) 내의 극저온 유체에 충돌한 후 상기 외부 컨테이너(40) 내로 흘러넘친 극저온 유체를 회수하기 위한 회수유닛을 더 포함하는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 본체(10)의 하부면에 상기 외부 컨테이너(40)를 지탱하는 받침부재(15)가 설치되고, 상기 받침부재(15)는 금속 재질로 된 복수의 금속판이 적층되어 구성된 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서, 상기 하중측정유닛(60)은 상기 받침부재(15)의 하측에 설치되는 극저온 구조물의 슬로싱 충격 시험 장치.
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