KR102369075B1 - 액화가스 저장탱크 - Google Patents

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Abstract

액화가스 저장탱크가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 일면이 액화가스와 접하며, 수평 방향으로 연장된 다수의 수평 주름이 형성된 1차 방벽을 포함하고, 다수의 수평 주름 중 일부는 슬로싱 하중이 가해지는 제 1 주름이고, 제 1 주름의 표면에는 제 1 주름으로 유입되어 슬로싱 하중을 유발하는 슬로싱 유동에 난류를 생성하는 난류 생성부가 형성된다.

Description

액화가스 저장탱크{Liquefied gas storage tank}
본 발명은 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.
액화천연가스 저장탱크는 약 -163℃의 초저온 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 저장 또는 운반하기 위한 것으로 액화천연가스를 밀폐하기 위해 2개의 방벽(1차 방벽 및 2차 방벽)을 구비한다.
그리고, 액화 천연 가스 저장 탱크는 1차 방벽 및 2차 방벽 사이와 2차 방벽 및 내부 선체 사이에 낮은 열전도율(Thermal Conductivity)을 갖는 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 단열 부재에 플라이우드(Plywood)와 같이 압축강도가 큰 단열 부재 보호판이 결합된 단열 보드를 이용하여 단열층을 형성한다.
이 때, 액화천연가스 저장탱크의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접 접하는 부분이므로, 높은 기밀성이 요구된다.
액화 천연 가스 저장 탱크는 스테인리스 스틸 재질로 이루어진 복수의 멤브레인이 용접 결합되어 1차 방벽을 형성하는데 이들 1차 방벽들은 극저온의 액화천연가스와 접할 때 열수축이 발생하고, 열수축 발생 시 용접 부위가 열응력을 받아 파손될 수 있다.
이러한 문제 때문에, 1차 방벽들은 낮은 면강성(In-plane Stiffness)을 갖기 위해 주름부(corrugation)를 갖는다. 주름부는 열수축 발생 시 일정량 변형됨으로써 용접 부위에서의 열응력을 줄여준다.
한편, 액화천연가스가 저장된 액화천연가스 저장탱크가 선박 등의 운송수단에 의해 운송될 때, 운송 도중 발생하는 선박의 롤링(Rolling), 피칭(Pitching) 등과 같은 움직임에 의해 저장된 액화천연가스의 표면에서 출렁거림이 발생할 수 있다.
이러한 출렁거림을 슬로싱(Sloshing)이라 하는데, 이러한 슬로싱은 1차 방벽들에 큰 압축력을 가하게 된다. 이렇게 슬로싱에 의한 압축력이 1차 방벽들의 항복강도(Yield Strength)를 초과하면 변형에 가장 취약한 주름부에서 영구 변형이 발생하면서 1차 방벽들의 안전성이 떨어질 수 있다.
따라서, 1차 방벽들은 열수축에 대응하여 낮은 면강성을 유지함과 동시에, 슬로싱 발생에 의한 압축력에 대응하여 높은 내압(Pressure resistance) 성능을 가져야 한다.
본 발명의 실시예는, 슬로싱에 높은 내압 성능을 가지는 액화가스 저장탱크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부 공간에 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 일면이 상기 액화가스와 접하며, 수평 방향으로 연장된 다수의 수평 주름이 형성된 1차 방벽을 포함하고, 상기 다수의 수평 주름 중 일부는 슬로싱 하중이 가해지는 제 1 주름이고, 상기 제 1 주름의 표면에는 상기 제 1 주름으로 유입되어 상기 슬로싱 하중을 유발하는 슬로싱 유동에 난류를 생성하는 난류 생성부가 형성되는, 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있다.
상기 난류생성부는, 상기 제 1 주름의 표면에 형성된 다수의 오목부 또는 볼록부를 포함할 수 있다.
상기 난류생성부는, 상기 제 1 주름 중 제 1 주름 중심선을 중심으로 상기 슬로싱 하중이 가해지는 충격면에 형성되는 제 1 난류생성부; 및 상기 제 1 주름 중 상기 제 1 주름 중심선을 중심으로 상기 충격면의 반대면에 형성된 제 2 난류생성부를 포함하고, 상기 제 1 난류생성부는 다수의 오목부를 포함하고, 상기 제 2 난류생성부는 다수의 볼록부를 포함할 수 있다.
상기 난류생성부는, 상기 제 1 주름 중 제 1 주름 중심선을 중심으로 상기 슬로싱 하중이 가해지는 충격면에만 형성될 수 있다.
상기 다수의 수평 주름 중 상기 제 1 주름을 제외한 나머지는 슬로싱 하중이 가해지지 않는 제 2 주름일 수 있다.
상기 제 1 주름은, 상기 1차 방벽 중 슬로싱의 영향을 받는 슬로싱 영역에 위치할 수 있다.
상기 제 1 주름은 복수로 제공되며, 상기 복수의 제 1 주름은 상하로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 액화가스 저장탱크를 포함하는, 선박 또는 해양 구조물이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 슬로싱 하중이 가해지는 제 1 주름의 표면에 제 1 주름으로 유입되어 슬로싱 하중을 유발하는 슬로싱 유동에 난류를 생성하는 난류 생성부가 형성됨으로써, 액화가스 저장탱크의 슬로싱에 대한 내압 성능이 높아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이고,
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이고,
도 3은 도 1의 B부분을 확대한 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크 내부에 슬로싱이 발생한 상태를 나태는 도면이고,
도 6은 도 2의 제 1 주름을 확대한 도면이고,
도 7은 도 6의 난류 생성부의 일 변형례를 나타내는 도면이고,
도 8은 도 6의 난류 생성부의 다른 변형례를 나태는 도면이고,
도 9는 도 6의 제 1 주름의 일 변형례를 나타내는 도면이고,
도 10은 도 6의 제 1 주름의 일 변형례를 나타내는 도면이고,
도 11은 도 3의 제 2 주름을 확대한 도면이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 영역을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이고, 도 3은 도 1의 B부분을 확대한 도면이다. 참고로, 도 1 내지 도 3에서 +X는 액화가스 저장탱크의 전방 또는 액화가스 저장탱크가 형성된 선체의 전방을 의미하고, +Y는 액화가스 저장탱크의 좌측방향 또는 액화가스 저장탱크가 형성된 선체의 전방을 의미한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(100)는 내부에 액화가스를 저장한다. 예컨대, 액화가스는 액화천연가스, 액화질소, 액화수소, 액화프로판, 액화에틸렌, 액화암모니아 중 어느 하나일 수 있다. 이외에도 액화가스는 일반적으로 액체 상태로 보관 가능한 모든 가스를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(100)는 선박 또는 해양 구조물의 선체(10)에 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 액화가스 저장탱크(100)는 1차 방벽(110)과, 2차 방벽(120), 1차 방벽(110)과 2차 방벽(120) 사이에 개재되는 1차 단열층(130), 2차 방벽(120)과 선체(10)의 내벽(11) 사이에 개재되는 2차 단열층(140)을 포함할 수 있다.
1차 방벽(110)은 액화가스와 직접 접하는 구성으로서 선체(10)를 구성하는 내벽(101)에서 액화가스 쪽으로 이격되어 배치된다.
1차 방벽(110)은 복수의 멤브레인(부호 도시하지 않음)으로 구성될 수 있으며, 멤브레인들은 스테인리스 스틸로 제작될 수 있다. 이러한 멤브레인들은 경계면이 용접에 의해 접합될 수 있다.
본 실시예에서, 1차 방벽(110)에는 수평 방향으로 연장된 다수의 수평 주름(200)이 형성될 수 있다.
보다 상세히, 액화가스 저장탱크(100)가 형성된 선체(10)가 도 1과 같이 동요하지 않는 정상 상태에 있을 때, 1차 방벽(110)에 형성된 수평 주름(200)은 수평 방향(ex. X축 방향 또는 Y축 방향)으로 연장 형성될 수 있다.
달리 표현하면, 액화가스 저장탱크(100)가 형성된 선체(10)가 도 1과 같이 동요하지 않는 정상 상태에 있을 때, 1차 방벽(110)에 형성된 수평 주름(200)은 저장 공간(101)에 저장된 액화가스의 자유 표면에 평행하게 연장 형성될 수 있다.
위와 같은 수평 주름(200)은 내부 공간(101)의 수평한 바닥면에 평행하게 연장될 수 있다.
일례로, 도 2 및 도 3과 같이 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 우측면을 구성하는 1차 방벽(110)에는 다수의 수평 주름(200)이 형성될 수 있다. 이러한 수평 주름(200)은 액화가스 저장탱크(100)의 길이 방향(ex. X축 방향)으로 연장 형성될 수 있다.
또한 도 1에서 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 좌측면을 구성하는 1차 방벽(미도시)에는 액화가스 저장탱크(100)의 길이 방향(ex. X축 방향)으로 연장된 수평 주름(미도시)이 형성될 수 있다.
또한 도시되지 않았으나 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 전후방측면을 구성하는 1차 방벽(미도시)에는 액화가스 저장 탱크의 폭 방향(ex. Y축 방향)으로 연장된 수평 주름(미도시)이 형성될 수 있다.
다수의 수평 주름(200)은 상하 방향으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서 다수의 수평 주름(200) 중 일부는 제 1 주름(210)이고, 나머지는 제 2 주름(220)일 수 있다. 이에 대해 후술한다.
한편, 1차 방벽(110)에는 상기 수평 주름(200)과 교차하고 수직 방향으로 연장된 수직 주름(미도시)이 형성될 수 있다.
2차 방벽(120)은 1차 방벽(110)과 선체(10)의 내벽(101) 사이에 개재될 수 있다. 2차 방벽(120)은 복수의 멤브레인으로 구성될 수 있으며, 멤브레인들은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동, 아연, 고망간강 중 어느 하나로 제작될 수 있다.
1차 단열층(130)은 1차 방벽(110)과 2차 방벽(120) 사이에 개재된다.
1차 단열층(130)은 복수의 1차 단위단열블록(131) 및 1차 단열충전물(133)을 포함할 수 있다.
복수의 1차 단위단열블록(131)은 상호 이격되어 이웃하여 배치될 수 있다. 1차 단위단열블록(131)은 폴리우레탄폼, 마이크로셀룰로이드폼(Micro-celluloid Foam), 나노셀룰로이드폼(Nano-celluloid Foam), 샌드위치 폼(Sandwich Foam) 중 어느 하나로 제작될 수 있다.
이웃하는 1차 단위단열블록(131) 사이에는 1차 단열충전물(133)로 채워질 수 있다. 1차 단열충전물(133)은 유연한 단열폼, 글래스 울(Glass wool), 퍼티(Putty) 등 1차 단위단열블록(131)들의 단열성능을 높일 수 있는 다양한 소재로 구성될 수 있다.
1차 방벽(110)과 1차 단열층(130) 사이에 충격흡수층(135)이 개재될 수 있다. 충격흡수층(135)은 1차 방벽(110)의 강성보다 낮은 강성을 보유하는 다양한 소재, 예를 들어 섬유강화 복합재료 시트 또는 매트(Mat), 고분자수지, 고무 등으로 구성될 수 있다.
충격흡수층(135)은 에폭시수지 등의 접착제나 핫프레싱(Hot pressing)에 의하여 1차 방벽(110)의 이면에 접합될 수 있다.
충격흡수층(135)과 1차 단열층(130) 사이에 강성의 보강을 위해 플라이우드(Fly Wood; 도시하지 않음)가 설치될 수 있다.
2차 단열층(140)은 2차 방벽(120)과 선체(10)의 내벽(101) 사이에 개재될 수 있다.
2차 단열층(140)은 복수의 2차 단위단열블록(141) 및 2차 단열충전물(143)을 포함할 수 있다. 복수의 2차 단위단열블록(141)은 상호 이격되어 이웃하여 배치될 수 있다. 2차 단위단열블록(141)은 폴리우레탄폼, 샌드위치폼, 마이크로셀룰로이드폼, 나노셀룰로이드폼 등으로 구성될 수 있다.
이웃하는 2차 단위단열블록(141) 사이에는 2차 단열충전물(143)로 채워질 수 있다. 2차 단열충전물(143)은 유연한 단열폼, 글래스 울(Glass wool), 퍼티(Putty) 등 2차 단위단열블록(141)들의 단열성능을 높일 수 있는 다양한 소재로 구성될 수 있다.
1차 단위단열블록(131)과 2차 단위단열블록(141)은 각각 전장된 액화가스의 누출을 방지하기 위해 서로 어긋나도록 배열될 수 있다.
2차 단열층(140)은 매스틱(150)(Mastic) 또는 수지로프(Resin rope) 등에 의하여 선체(10)의 내벽(101)에 고정될 수 있다. 매스틱(150)은 에폭시수지로 구성될 수 있으며, 강성의 보강을 위해 플라이우드(도시하지 않음)가 2차 단열층(140)의 이면에 설치되는 경우 플라이우드 또한 선체(10)의 내벽(101)에 고정시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 일부에 액화가스가 저장된 상태에서 액화가스 저장탱크(100)가 형성된 선체(10)가 동요하지 않는 정상 상태에 있을 때, 내부 공간(101)에서 슬로싱이 발생하지 않는다.
도 1의 상황에서 액화가스 저장탱크(100) 또는 선체(10)에 외력이 작용하여 액화가스 저장탱크(100) 또는 선체(10)가 동요하면 도 4 및 도 5와 같이 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)에서 슬로싱이 발생한다. 참고로 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크 내부에 슬로싱이 발생한 상태를 나태는 도면이다.
일례로, 외력에 의해 선체(10)가 횡동요하면 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)에서 도 4와 같은 슬로싱이 발생할 수 있다.
이때, 슬로싱에 의한 슬로싱 유동은 도 2와 같이 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 우측면을 구성하는 1차 방벽(110)을 따라 위로 올라간다. 이러한 슬로싱 유동은, 해당 1차 방벽(110)에 형성된 수평 주름들(200) 중 일부(210)에 슬로싱 하중(F)을 가한다.
또한 선체(10)가 횡동요하면 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)에서 도 5와 같은 슬로싱이 발생할 수 있다.
이때, 슬로싱에 의한 슬로싱 유동은 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 좌측면을 구성하는 1차 방벽(미도시)을 따라 위로 올라간다. 이러한 슬로싱 유동은 해당 1차 방벽(미도시)에 형성된 수평 주름들(미도시) 중 일부에 슬로싱 하중(F)을 가한다.
다른 예로, 도시되지 않았으나 선체(도 1의 10 참조)가 종동요하면 액화가스 저장탱크(도 1의 100 참조)의 내부 공간(도 1의 101 참조)에서 전후 방향으로 슬로싱이 발생할 수 있다.
이때, 슬로싱에 의한 슬로싱 유동은 액화가스 저장탱크(도 1의 100 참조)의 전후방측면을 구성하는 1차 방벽(미도시)을 따라 위로 올라가고, 해당 1차 방벽(미도시)에 형성된 수평 주름들(미도시) 중 일부에 슬로싱 하중을 가한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 1차 방벽(110)에 형성된 다수의 수평 주름(200) 중 일부는 도 2와 같이 슬로싱 하중(도 4의 F)이 가해지는 제 1 주름(210)이고, 나머지는 도 3과 같이 슬로싱 하중이 가해지지 않는 제 2 주름(220)일 수 있다.
도 6은 도 2의 제 1 주름을 확대한 도면이다. 도 6을 참조하면, 제 1 주름(210)은 한 쌍의 제 1 주름 발생선(C11, C12)에서 시작하여 볼록한 형상을 가진다. 제 1 주름 발생선(C11, C12)은 제 1 주름(210)과 1차 방벽(110)의 주름 없는 평평한 부분의 경계점에 수직하게 연장 형성된다. 제 1 주름 중심선(CL1)은 한 쌍의 제 1 주름 발생선(C11, C12)의 중간에 위치하고 제 1 주름 발생선(C11, C12)과 나란하게 연장 형성된다.
제 1 주름(210)은 제 1 주름 중심선(CL1)을 기준으로 슬로싱 하중(F)이 가해지는 충격면(211)과 그 반대면(212)을 포함하는 구조를 가진다.
본 실시예에서, 제 1 주름(210)의 표면에는 난류 생성부(300)가 형성될 수 있다. 난류 생성부(300)는 제 1 주름(210)으로 유입되어 슬로싱 하중(F)을 유발하는 슬로싱 유동(M)에 난류를 생성한다.
보다 상세히, 슬로싱 유동(M)은 제 1 주름(210)의 충격면(211)으로 유입되어 제 1 주름(210)의 피크를 지나 충격면(211)의 반대면(212)을 따라 다음 제 1 주름(미도시)으로 이동한다.
이때, 난류 생성부(300)는 슬로싱 유동(M)에 난류를 생성시켜 불균일하게 함으로써 해당 제 1 주름(210)에 걸리는 슬로싱 압력뿐만 아니라 다음 제 1 주름(미도시)에 걸리는 슬로싱 압력을 현저히 낮춘다.
본 실시예에서, 난류 생성부(300)는 슬로싱 하중(F)이 가해지는 제 1 주름(210)의 충격면(211)에 형성된 제 1 난류 생성부(310)와 충격면(211)의 반대면(212)에 형성된 제 2 난류 생성부(320)를 포함할 수 있다.
일례로, 제 1 난류 생성부(310)는 다수의 오목부(311)를 포함하고, 제 2 난류 생성부(320)는 다수의 볼록부(322)를 포함할 수 있다.
제 1 난류 생성부(310)와 관련하여, 충격면(211)은 슬로싱 유동(M)이 유입되는 부분이다. 충격면(211)에 형성된 제 1 난류 생성부(310)를 다수의 오목부(311)를 포함하는 형태로 구성하면 충격면(211)으로 유입되는 슬로싱 유동(M)의 일부가 오목부들(311)에 쉽게 유출입할 수 있다. 오목부들(311)에 유출입하는 흐름은 슬로싱 유동(M)의 본류를 교란시키고 이에 따라 슬로싱 유동(M)에 난류가 더 효과적으로 생성될 수 있다.
제 2 난류 생성부(310)와 관련하여, 슬로싱 유동(M)은 충격면(211)을 따라 이동 하는 경우가 반대면(212)을 따라 이동하는 경우에 비해 제 1 주름(210)의 표면에 더 가깝게 이동한다. 달리 표현하면, 슬로싱 유동은 제 1 주름(210)의 피크를 넘으면서 그 전에 비해 제 1 주름(210)의 표면에서 다소 멀어진다.
이와 같은 상황에서, 충격면(211)의 반대면(212)에 형성된 제 2 난류 생성부(320)를 다수의 볼록부(322)를 포함하는 형태로 구성하면, 충격면(211)에 비해 반대면(212)에서 상대적으로 멀게 떨어져 이동하는 슬로싱 유동(M)에 효과적으로 난류를 생성할 수 있다.
다른 예로서, 도 7을 참조하면, 제 1 난류 생성부(310')와 제 2 난류 생성부(320)는 다수의 볼록부(312, 322)를 포함하는 형태를 가질 수 있다. 참고로 도 7은 도 6의 난류 생성부의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
또 다른 예로서, 도 8을 참조하면, 제 1 난류 생성부(310)와 제 2 난류 생성부(320')는 다수의 오목부(311, 321)를 포함하는 형태를 가질 수 있다. 참고로 도 8은 도 6의 난류 생성부의 다른 변형례를 나태는 도면이다.
다른 실시예에서, 도시되지 않았으나 난류 생성부는 슬로싱 하중이 가해지는 제 1 주름의 충격면에만 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 제 1 주름(210)은 도 6과 같이 제 1 주름 중심선(CL1)을 기준으로 슬로싱 하중(F)이 가해지는 충격면(211)과 그 반대면(212)이 대칭이 형상을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 주름(210')은 도 9와 같이 제 1 주름 중심선(CL1)을 기준으로 슬로싱 하중(F)이 가해지는 충격면(211)이 그 반대면(212)에 비해 제 1 주름 중심선(CL1)에 가까운 비대칭 형상을 가질 수 있다. 참고로 도 9는 도 6의 제 1 주름의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
이때, 제 1 주름(210')의 충격면(221)은 도 9과 같이 제 1 주름 중심선(CL1)에 가까워지는 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있다.
또는, 제 1 주름(210")의 충격면(221)은 도 10과 같이 평평한 형상을 가질 수 있다. 참고로 도 10은 도 6의 제 1 주름의 다른 변형례를 나타내는 도면이다.
이러한 제 1 주름(210', 210")은 충격면(211)으로 슬로싱 하중(F)이 가해질 때 제 1 주름(210', 210")은 비대칭 형상으로 인해 쉽게 탄성 변형될 수 있다. 제 1 주름(210', 200")이 탄성 변형되는 과정에서 충격력의 상당 부분이 흡수되고, 이에 따라 제 1 주름(210', 200")에 걸리는 압력이 현저히 감소한다.
도 2를 참조하면, 제 1 주름(210)은 복수로 제공될 수 있다. 복수의 제 1 주름(210)은 상하로 이격되어 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 복수의 제 1 주름(210)은 내부 공간(도 1의 101)의 바닥면 쪽에서 천장면 쪽으로 이격되어 배치될 수 있다
도 11은 도 3의 제 2 주름을 확대한 도면이다. 도 11을 참조하면, 제 2 주름(220)은 제 2 주름 중심선(CL2)을 기준으로 양측면(221, 222)이 대칭 형상을 가질 수 있다. 이러한 제 2 주름(220)은 통상적인 액화가스 저장탱크(미도시)에 적용되는 형상이다.
제 2 주름(220)은 한 쌍의 제 2 주름 발생선(C21, C22)에서 시작하여 볼록한 형상을 가진다. 제 2 주름 발생선(C21, C22)은 제 2 주름(220)과 1차 방벽(110)의 주름 없는 평평한 부분의 경계점에 수직하게 연장 형성된다. 제 2 주름 중심선(CL2)은 한 쌍의 제 2 주름 발생선(C21, C22)의 중간에 위치하고 제 2 주름 발생선(C21, C22)과 나란하게 연장 형성된다.
도 3을 참조하면, 제 2 주름(220)은 복수로 제공될 수 있다. 복수의 제 2 주름(220)은 상하로 이격되어 배치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 영역을 나타내는 도면이다. 도 2 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 제 1 주름(210)은 1차 방벽(110) 중 슬로싱의 영향을 받는 슬로싱 영역(SA)에 위치한다.
이러한 슬로싱 영역(SA)은 액화가스 저장탱크(100)를 제작하기 전 미리 결정될 수 있다.
예컨대, 슬로싱 영역(SA)은 모의 실험을 통해 액화가스 저장탱크(100) 또는 액화가스 저장탱크(100)를 포함하는 선박 또는 해양 구조물의 운용 상 슬로싱에 의한 하중이 가해질 것으로 예상되는 영역으로 결정될 수 있다.
이때, 액화가스 저장탱크(100) 또는 선체(10)가 운용되는 해상 상태, 액화가스 저장탱크(100) 또는 선체(10)의 이동 속도, 액화가스 저장탱크(100)에 저장되는 액화가스의 양 등을 변수로 반복하여 모의 실험을 수행하고 모의 실험을 취합하여 슬로싱 영역(SA)을 결정할 수 있다.
보다 상세히, 액화가스 저장탱크(100)를 포함하는 선박 또는 해양 구조물의 운용 스케쥴 상 선박 또는 해양 구조물이 운용되는 해상은 통계적으로 0.5M~2.5M 파고가 가장 빈번하게 나타나고, 선박 또는 해양 구조물은 10knot~20knot 속도로 이동하고, 액화가스는 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간을 60%~90% 채운다고 가정하자.
이러한 선박 또는 해양 구조물의 운용 스케쥴에 포함된 인자들을 변수로 모의실험을 수행하고 모의 실험을 취합하여 슬로싱 영역(SA)을 결정할 수 있다.
위와 같은 방식으로 결정된 슬로싱 영역(SA)은 도 12와 같이 액화가스 저장탱크(100)의 내부 공간(101)의 좌우측면의 상부 영역을 포함할 수 있다.
그러나 도 12와 같은 슬로싱 영역(SA)은 예시에 불과하고 다양한 형태의 슬로싱 영역이 존재할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 선체
100 : 액화가스 저장탱크
110 : 1차 방벽
120 : 2차 방벽
130 : 1차 단열층
131 : 1차 단위단열블록
133 : 1차 단열충전물
135 : 충격흡수층
140 : 2차 단열층
141 : 2차 단위단열블록
143 : 2차 단열충전물
200 : 수평 주름
210 : 제 1 주름
211 : 충격면
220 : 제 2 주름
300 : 난류 생성부
310 : 제 1 난류 생성부
320 : 제 2 난류 생성부

Claims (8)

  1. 내부 공간에 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서,
    일면이 상기 액화가스와 접하며, 수평 방향으로 연장된 다수의 수평 주름이 형성된 1차 방벽을 포함하고,
    상기 다수의 수평 주름 중 일부는 슬로싱 하중이 가해지는 제 1 주름이고,
    상기 제 1 주름의 표면에는 상기 제 1 주름으로 유입되어 상기 슬로싱 하중을 유발하는 슬로싱 유동에 난류를 생성하는 난류 생성부가 형성되되,
    상기 난류 생성부는,
    상기 제 1 주름 중 제 1 주름 중심선을 중심으로 상기 슬로싱 하중이 가해지는 충격면에 형성되는 제 1 난류생성부; 및
    상기 제 1 주름 중 상기 제 1 주름 중심선을 중심으로 상기 충격면의 반대면에 형성된 제 2 난류생성부를 포함하고,
    상기 충격면은 상기 제 1 주름 중심선에 가까워지는 방향으로 오목한 오목면으로 형성되고,
    상기 반대면은 상기 제1 주름 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 볼록면으로 형성되고,
    상기 제 1 난류생성부는 다수의 오목부를 포함하고,
    상기 제 2 난류생성부는 다수의 볼록부를 포함하는, 액화가스 저장탱크.
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