KR102447637B1 - 단열 패널 및 이를 포함하는 단열 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널은 일측 단부의 제1 방향(X)을 따라 형성되어 있는 홈(H), 상기 제1 방향(X)을 따라 타측 단부에 형성되어 있는 돌출부(P)를 각각 가지는 복수의 단위 패널(U)을 포함하고, 이웃하는 상기 단위 패널(U)의 상기 홈(H)과 상기 돌출부(P)는 서로 맞물리도록 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

단열 패널 및 이를 포함하는 단열 시스템{INSULATION PANEL AND INSULATION SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 단열 패널 및 이를 포함하는 단열 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 액화 가스 저장 탱크용 단열 패널 및 이를 포함하는 단열 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 멤브레인 액화 가스 저장 탱크용 단열 패널 및 이를 포함하는 단열 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 천연 가스(Natural Gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로 각광받고 있다.
천연 가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화 천연 가스의 상태로 LNG 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화 천연 가스는 천연 가스를 극저온인 -163℃로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 6백분의 1로 줄어들기 때문에 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
액화 천연 가스 운반선에는 천연 가스를 냉각하여 액화시킨 액화 천연 가스를 보관 및 저장할 수 있는 저장 탱크가 구비된다. 액화 천연 가스의 끓는점은 대기압에서 약 -162℃ 정도이므로, 액화 천연 가스의 저장 탱크는 액화 천연 가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해 알루미늄강, 스테인리스강, 인바 등과 같은 초저온에 견딜 수 있는 재료로 제작될 수 있으며, 열응력 및 열수축에 강인하고, 열침입을 막을 수 있는 구조로 설계된다.
액화 천연 가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 액화 천연 가스를 하역하기 위한 액화 천연 가스 운반선, 액화 천연 가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 도착한 후 저장된 액화 천연 가스를 재기화하여 천연 가스 상태로 하역하는 LNG RV, 최근에는 LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 부유식 해상 구조물에도 액화 천연 가스 저장 탱크가 설치된다.
이러한 저장 탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립 탱크형(independent tank type)과 멤브레인형(membrane type)으로 구분된다.
일반적으로 멤브레인형 저장 탱크는 액화 천연 가스와 직접 접촉하는 1차 멤브레인, 1차 단열패널을 포함하는 1차 단열층, 2차 멤브레인 및 2차 단열패널을 포함하는 2차 단열층의 순으로 적층된 구조이며, 2차 단열층은 선체에 고정되는 구조이다. 1차 멤브레인은 저장 탱크에 저장된 액화 천연 가스와 직접 접하는 부분으로서 알루미늄 합금, 인바, 9% 니켈강, 스테인리스스틸 등 저온 취성에 강한 금속 재질로 이루어질 수 있고, 2차 멤브레인은 알루미늄 합금, 인바, 9% 니켈강, 스테인리스스틸, 트리플렉스 등의 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 1차 단열패널과 2차 단열패널은 단열 성능이 우수한 폴리 우레탄 폼 등이 사용될 수 있다.
이때, 1차 단열패널 및 2차 단열패널은 초기 설치 시의 온도와 액화 천연 가스 저장 탱크에 액화 천연 가스를 저장했을 때의 온도의 편차가 심하기 때문에 액화 천연 가스를 저장했을 때에 열 수축에 의한 응력을 받게 된다. 이러한 응력은 결과적으로 멤브레인의 변형 등을 유발할 수 있고 멤브레인에 큰 부담을 주는 요소 중 하나이다.
또한, 선체에 직접 설치하는 멤브레인형 저장 탱크의 경우 선체 변형 등에 의해 단열패널 사이의 수직 단차 변형이 발생하게 되고 이는 결과적으로 멤브레인의 변형을 유발하는 또 다른 요소 중 하나이다.
이러한 문제점을 방지하기 위해 단열패널 사이에 브릿지를 설치하여 변형을 최소화할 수 있지만, 이 경우 단열패널의 수축 변형을 막게 되어 단열 패널의 허용 응력을 초과하게 되는 문제가 있다.
또한, 허용 응력 초과를 방지하기 위해 단열패널 상부 또는 하부에 슬릿(slit)이나 그루브(groove)를 가공할 수 있지만 이로 인해 빈 공간이 형성되고 결과적으로 대류 현상을 증가시켜 단열 성능을 저하시키는 문제를 가진다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 목적은 응력으로 인한 변형에 의해서 멤브레인의 손상을 최소화하면서도, 단열 성능이 감소하지 않는 단열 패널 및 이를 포함하는 단열 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널은 일측 단부의 제1 방향(X)을 따라 형성되어 있는 홈(H), 상기 제1 방향(X)을 따라 타측 단부에 형성되어 있는 돌출부(P)를 각각 가지는 복수의 단위 패널(U)을 포함하고, 이웃하는 상기 단위 패널(U)의 상기 홈(H)과 상기 돌출부(P)는 서로 맞물리도록 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홈(H)의 깊이(L1)는 상기 돌출부(P)의 높이(L3)와 동일하거나, 상기 돌출부(P)의 높이(L3)보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홈(H) 및 상기 돌출부(P)는 각각 상기 단위 패널(U)의 상면 및 하면에 각각 평행한 한 쌍의 측벽(S)을 가지고, 상기 홈(H)의 측벽(S)과 상기 돌출부(P)의 측벽(S)은 서로 접촉하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 방향(X)은 상기 단위 패널(U)의 두께 방향인 제2 방향(Y)에 수직한 방향이고, 상기 홈(H) 및 상기 돌출부(P)는 상기 제2 방향(Y)을 따라 복수개로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 방향(Y)을 따라 형성되어 있는 상기 복수개의 홈(H)의 깊이(L1)가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 방향(Y)을 따라 형성되어 있는 상기 복수개의 홈(H)의 폭(L2)이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 패널(U)의 두께를 이등분하는 가상의 중심선에 대해서 상기 복수개의 홈(H)이 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널을 포함하는 단열 시스템은 액화 가스를 저장하는 액화 가스 저장용 단열 시스템으로서, 선체 내벽에 설치되어 있으며 2차 단열패널(13)을 포함하는 2차 단열층(130); 상기 2차 단열층(130) 위에 형성되어 있는 2차 멤브레인(120); 상기 2차 멤브레인(120) 위에 형성되어 있으며 1차 단열패널(12)을 포함하는 1차 단열층(110); 및 상기 1차 단열층(110) 위에 형성되어 있는 1차 멤브레인(100); 을 포함하고, 상기 2차 단열패널(13) 및 상기 1차 단열패널(12) 중 하나 이상은 본 발명의 일실시예에 따른 단열 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2차 단열패널(13) 또는 1차 단열패널(12)은 폴리우레탄 폼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2차 단열층(130)은 하부 보호판, 상기 2차 단열패널(13) 및 상부 보호판을 포함하며, 상기 하부 보호판 및 상부 보호판은 플라이우드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 단열층(110)은 하부 보호판, 상기 1차 단열패널(12) 및 상부 보호판을 포함하며, 상기 하부 보호판 및 상부 보호판은 플라이우드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 멤브레인(100)은 상기 1차 단열층(110)으로부터 돌출한 형태의 주름부(8)를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주름부(8)의 내측에는 주름부(8)의 강도를 보강하는 보호판이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서와 같이 단열 패널을 형성하면, 수평 방향의 열수축은 자유롭게 하며, 수직방향의 움직임을 제어함으로써 멤브레인에 가해지는 부담을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널용 단위 패널의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 단열 패널의 연결부를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 연결부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 연결부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 연결 부재의 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널을 포함하는 단열 시스템의 개략적인 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
및/또는 이라는 용어가 등장하는 경우 이는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널용 단위 패널의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 단열 패널의 연결부를 확대 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널(200)은 복수의 단위 패널(U)을 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 각각의 단위 패널(U)은 판상 형태로, 일측 단부의 제1 방향(X)을 따라 형성되어 있는 홈(H), 제1 방향(X)을 따라 타측 단부에 형성되어 있는 돌출부(P)를 포함한다. 이웃하는 단위 패널(U)의 홈(H)과 돌출부(P)는 서로 맞물리도록 결합되어 있다.
이때, 홈(H) 및 돌출부(P)는 각각 단위 패널(U)의 상면 및 하면에 각각 평행한 한 쌍의 측벽을 가지며, 홈(H)의 측벽과 돌출부(P)의 측벽은 서로 접촉할 수 있다.
홈(H)의 깊이(L1)는 돌출부(P)의 높이(L3)와 같거나, 더 클 수 있으며, 돌출부(P)의 상면은 홈(H)의 바닥면으로부터 이격될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 열에 의해서 단위 패널(U)에 수축이 발생할 경우 홈(H)과 돌출부(P)에서도 열수축이 발생하고, 이들 사이에 공간이 형성된다. 상기 공간에 의해서 단위 패널의 수평 방향 움직임은 자유로워지는 반면, 수직 방향으로의 움직임은 제한될 수 있다. 이처럼, 수평 방향으로의 움직임이 자유로우면, 열수축으로 인한 응력이 과도하게 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수직 방향의 움직임이 제한되므로 이웃하는 단위 패널(U) 사이의 단차를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 연결부를 도시한 도면이다.
도 4의 (a)에서와 같이 홈(H) 및 돌출부(P)는 단위 패널(U)의 두께 방향인 제2 방향(Y)을 따라 복수개로 형성될 수 있으며, 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 이때, 복수개의 홈(H)의 깊이(L1)는 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에서와 같이, 복수개의 홈(H) 및 돌출부(P)의 깊이(L1), 홈(H) 및 돌출부(P)의 폭(L2)은 서로 다르게 형성될 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시한 단위 패널(U)은 단위 패널(U)의 두께를 이등분하는 가상의 중심선에 대해서 대칭이 되도록 홈(H) 및 돌출부(P)가 배치될 수 있다.
이상의 단위 패널들은 수직 방향 변위를 더욱 감소시키기 위해서 연결 부재를 통해서 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널의 개략적인 사시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 각각의 단위 패널(U)은 판상 형태로, 일정한 간극(gap)(G)을 두고 배치될 수 있다. 이때, 이웃하는 두 단위 패널(U)은 연결 부재(300)로 연결될 수 있다.
연결 부재(300)는 상기 간극(G)에 노출된 단위 패널(U)의 단부에 삽입되어 이웃하는 두 단위 패널(U)을 연결한다. 연결 부재(300)는 일방향으로 긴 판상으로, 단위 패널(U)의 단부를 따라 삽입될 수 있다.
본 발명에서와 같이 연결 부재(300)를 삽입하면, 이웃하는 단위 패널(U)에 열수축 등이 발생하더라도 변형을 최소화할 수 있다. 즉, 열수축이 발생하면, 단위 패널(U)은 수평 방향뿐 아니라, 수직 방향(단위 패널의 두께 방향)으로 변위가 발생할 수 있으며, 이웃하는 단위 패널(U)에 서로 다른 변위가 발생할 수 있다.
이때, 연결 부재(300)는 이웃하는 단위 패널(U)에 삽입되어 수직 방향의 움직임을 제한하며, 이웃하는 단위 패널(U)이 연결 부재(300)로 연결되어 있어 두 단위 패널(U)의 변위를 동일하게 한다. 따라서, 연결 부재(300)는 단위 패널(U)보다 강성이 있는 재질, 예를 들어 금속 또는 강화플라스틱 등으로 이루어질 수 있으며, 연결 부재(300)는 단위 패널(U)의 두께를 이등분할 때, 단위 패널(U)의 상부 및/또는 하부에 각각 설치될 수 있다. 또한, 연결 부재(300)는 단위 패널(U)의 두께를 이등분 하는 가상의 중심선에 설치되거나, 이러한 가상의 중심선에 대해서 대칭으로 설치될 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 연결부를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 연결 부재의 개략적인 사시도이다.
도 6에서와 같이 연결 부재(301)는 이웃하는 단위 패널(U)의 단부에 삽입된 제1 연결부(31), 제1 연결부(31)에 수직하게 연결된 제2 연결부(32)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 연결부(32)는 상기 간극(G)에 위치한다.
또한, 도 7의 (a)에서와 같이 연결 부재(302)는 제2 연결부(32)를 중심으로 서로 마주하는 제1 연결부(31) 및 제3 연결부(33)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 연결부(31)는 상기 간극(G)(도 6 참조)에 노출된 단위 패널(U)의 단부에 삽입되고, 제3 연결부(33)의 하면은 단위 패널(U)의 상면 또는 하면과 접촉하도록 설치(도 9 참조)될 수 있다. 물론, 도 6에서와 같이 제1 연결부(31) 및 제3 연결부(33)가 단위 패널(U)에 삽입되어, 단위 패널(U) 밖으로 노출되지 않을 수 있다.
또한, 도 7의 (b)에서와 같이 연결 부재(303)는 제1 연결부(31)와 제3 연결부(33) 사이에 적어도 하나 이상의 제4 연결부(34)를 포함할 수 있다. 제4 연결부(34)는 제1 연결부(31) 및 제3 연결부(33)와 서로 마주하도록 설치되며, 단위 패널(U)의 단부에 삽입되어 이웃하는 단위 패널(U)을 연결할 수 있다.
또한, 도 7의 (c)에서와 같이 연결 부재(304)는 제1 연결부(31)와 제2 연결부(32)가 교차하여, 십자형 구조를 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 패널의 개략적인 사시도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널(210)은 복수의 단위 패널(U)이 행렬을 이루도록 연결될 수 있다.
이때, 행 방향, 즉 제3 방향(Z)으로 연결되는 단위 패널(U)은 도 1 및 도 2에서와 같이 홈(H)과 돌출부(P)가 서로 맞물려 결합될 수 있다. 그리고, 열 방향, 즉 제1 방향(X)으로 연결되는 단위 패널(U)은 도 6 및 도 7에서와 같이, 연결 부재(302)를 통해서 서로 연결될 수 있다.
단위 패널(U)의 상부 및/또는 하부에는 보호판(도 9의 부호 11, 14 참조)가 더 형성될 수 있으며, 보호판 위에 단위 패널(U)을 일정한 간격으로 배치한 후 홈(H)과 돌출부(P)가 맞물리도록 연결한다. 그런 다음, 홈(H) 및 돌출부(P)가 연장되는 방향과 수직한 방향으로 이웃하는 단위 패널(U) 사이에는 연결 부재(302)를 삽입한다. 연결 부재(302)는 단위 패널(U)의 단부에 형성된 홈(H)에 슬라이딩 방식으로 삽입될 수 있다.
이상의 단열 패널은 액화 화물 저장 탱크용 단열 시스템에 사용될 수 있으며, 이에 대해서는 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널을 포함하는 단열 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 패널을 포함하는 단열 시스템은 선체(1)의 내부에 설치되며, 선체(1) 내부로부터 먼 순서로, 1차 멤브레인(100), 1차 단열층(110), 2차 멤브레인(120), 2차 단열층(130)이 차례대로 적층되어 액화 화물 저장 탱크의 내부를 밀봉 및 보호한다. 이때, 2차 단열층(130)은 에폭시 매스틱와 같은 접착제(3)로 선체에 고정될 수 있다.
1차 멤브레인(100)은 극저온 상태의 액화 천연 가스와 직접적으로 접촉하게 되므로, 응력 변화에 대응할 수 있는 알루미늄 합금, 인바(invar), 9% 니켈강, 스테인레스스틸 등 저온 취성에 강한 금속 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 반복적인 온도 변화 및 저장 액체의 하중 변화에도 팽창 및 수축이 용이하도록 중앙부가 융기된 복수의 주름부(8)를 가질 수 있다. 주름부(8)의 내측에는 주름부(8)의 강도를 보강하는 보호판(도시하지 않음)이 채워질 수 있다.
1차 멤브레인(100)은 1차 단열층(110) 위에 밀봉 용접되며, 예를 들어, 래핑 용접(lapping welding) 또는 봉합 용접(seam welding) 방법으로 진행될 수 있다.
1차 단열층(110)은 상부 보호판(11)과 1차 단열패널(12)을 포함하며, 하부 보호판(미도시)을 포함할 수 있다. 상부 보호판(11)과 하부 보호판(미도시)은 플라이우드(plywood) 등의 목재로 이루어지고, 1차 단열패널(12)은 단열성이 우수한 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 등의 재질로 이루어질 수 있다.
1차 단열패널(12)은 복수개의 단위 패널(U)이 도 8에서와 같이 행렬을 이루어 연결될 수 있다. 이웃하는 단위 패널(U)은 홈(H)과 돌출부(P)로 연결될 수 있다. 또한, 홈(H)과 돌출부(P)가 형성되지 않은 단위 패널(U)의 단부는 연결 부재(302)를 통해서 연결될 수 있다. 이때, 연결 부재(302)는 1차 단열패널(12)의 상부 및/또는 하부에 각각 설치될 수 있다. 또한, 연결 부재(302)는 단위 패널(U)의 두께를 이등분 하는 가상의 중심선에 설치되거나, 이러한 가상의 중심선에 대해서 대칭으로 설치될 수 있다.
1차 단열패널(12)로 사용되는 폴리 우레탄폼은 극저온 환경에서 수축 및 팽창에 의해서 변형이 발생할 수 있으나 본 발명에서와 같이 단위 패널의 단부를 홈(H)과 돌출부(P)로 연결하고, 연결 부재(302)를 통해서 연결함으로써 수축, 팽창에 따른 변형을 최소화할 수 있다.
2차 멤브레인(120)은 스테인레스스틸, 알루미늄, 황동, 아연 및 유리 섬유와 같은 섬유강화복합재료 중 하나를 포함하거나, 트리플렉스 멤브레인(triplex membrane) 일 수 있다. 예를 들어 서로 마주하는 한 쌍의 알루미늄 포일(aluminum foil) 사이에 유리 섬유 복합재(glass-fiber composite)를 부착하여 형성할 수 있다.
2차 단열층(130)은 하부 보호판(14)과 2차 단열패널(13)을 포함하며, 상부 보호판(미도시)을 포함할 수 있다. 하부 보호판(14)과 상부 보호판(미도시)은 플라이우드 등의 목재로 이루어질 수 있다.
또한, 2차 단열패널(13)은 복수개의 단위 패널이 도 8에서와 같이 행렬을 이루어 연결될 수 있다. 이웃하는 단위 패널(U)은 홈(H)과 돌출부(P)로 연결될 수 있다. 또한, 홈(H)과 돌출부(P)가 형성되지 않은 단위 패널(U)의 단부는 연결 부재(302)를 통해서 연결될 수 있다. 이때, 연결 부재(302)는 2차 단열패널(13) 의 상부 및/또는 하부에 각각 설치될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 연결 부재(302)는 단위 패널(U)의 두께를 이등분 하는 가상의 중심선에 설치되거나, 이러한 가상의 중심선에 대해서 대칭으로 설치될 수 있음은 물론이다.
이상의 구성에 의하면, 열에 의해서 단위 패널에 수축이 발생하더라도 수평 방향으로의 이동이 자유로워 응력이 집중되어 단열패널이 과하게 변형되는 것을 방지할 수 있고, 수직 방향으로의 변형을 최소화하거나, 이웃하는 두 단위 패널의 변위를 동일하게 할 수 있다.
이처럼, 이웃하는 두 단위 패널의 변위가 동일하게 변하면 두 단위 패널 사이에 변위로 인한 단차가 발생하지 않아, 상부에 위치하는 1차 멤브레인 또는 2차 멤브레인이 단차로 인해서 변형되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 연결 부재를 간극을 가로지르도록 설치하여 간극으로 공기가 이동하는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 대류 현상이 발생하거나 대류 현상이 증가하는 것을 최소화하여 단열성을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100: 1차 멤브레인 110: 1차 단열층
120: 2차 멤브레인 130: 2차 단열층

Claims (13)

  1. 제3 방향(Z)의 일측 단부에 제1 방향(X)을 따라 형성되어 있는 홈(H), 상기 제3 방향(Z)의 타측 단부에 상기 제1 방향(X)을 따라 형성되어 있는 돌출부(P)를 각각 가지는 복수의 단위 패널(U)을 포함하고,
    상기 제1 방향(X)은 상기 단위 패널(U)의 폭 방향이며, 상기 제3 방향(Z)은 상기 제1 방향(X)에 수직하되 상기 단위 패널(U)의 길이 방향이고, 제2 방향(Y)은 상기 제1 방향(X) 및 상기 제3 방향(Z)에 각각 수직하되 상기 단위 패널(U)의 두께 방향이며,
    상기 제3 방향(Z)을 따라 이웃하는 상기 단위 패널(U)의 상기 홈(H)과 상기 돌출부(P)는 서로 맞물리도록 결합되어 상기 단위 패널(U)에 열 수축이 발생하더라도 상기 제3 방향(Z)으로의 이동 자유도를 확보하도록 하고,
    복수의 상기 단위 패널(U)은 상기 제1 방향(X)을 따라 소정 간극(G)을 두고 배치되되, 상기 제1 방향(X)을 따라 이웃하는 상기 단위 패널(U)은 연결 부재를 통해 연결되며,
    상기 연결 부재는, 상기 소정 간극(G)에 노출된 상기 단위 패널(U)의 단부에 삽입되되 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장 형성된 판상의 부재로서, 상기 제1 방향(X)을 따라 이웃하는 상기 단위 패널(U) 각각의 단부에 삽입되어 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장 형성되는 하나 이상의 제1 연결부(31)와, 그리고 상기 제1 연결부(31)에 수직하게 연결되며 상기 간극(G)에 위치하는 하나 이상의 제2 연결부(32)를 포함하여, 상기 단위 패널(U)에 열 수축이 발생하더라도 상기 제2 방향(Y)으로의 움직임을 제한하도록 하는 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈(H)의 깊이(L1)는 상기 돌출부(P)의 높이(L3)와 동일하거나, 상기 돌출부(P)의 높이(L3)보다 큰 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈(H) 및 상기 돌출부(P)는 각각 상기 단위 패널(U)의 상면 및 하면에 각각 평행한 한 쌍의 측벽(S)을 가지고,
    상기 홈(H)의 측벽(S)과 상기 돌출부(P)의 측벽(S)은 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈(H) 및 상기 돌출부(P)는 상기 제2 방향(Y)을 따라 복수개로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 방향(Y)을 따라 형성되어 있는 상기 복수개의 홈(H)의 깊이(L1)가 서로 다른 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 방향(Y)을 따라 형성되어 있는 상기 복수개의 홈(H)의 폭(L2)이 서로 다른 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 단위 패널(U)의 두께를 이등분하는 가상의 중심선에 대해서 상기 복수개의 홈(H)이 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 단열 패널.
  8. 액화 가스를 저장하는 액화 가스 저장용 단열 시스템으로서,
    선체 내벽에 설치되어 있으며 2차 단열패널(13)을 포함하는 2차 단열층(130);
    상기 2차 단열층(130) 위에 형성되어 있는 2차 멤브레인(120);
    상기 2차 멤브레인(120) 위에 형성되어 있으며 1차 단열패널(12)을 포함하는 1차 단열층(110); 및
    상기 1차 단열층(110) 위에 형성되어 있는 1차 멤브레인(100);
    을 포함하고,
    상기 2차 단열패널(13) 및 상기 1차 단열패널(12) 중 하나 이상은 상기 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 단열 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 2차 단열패널(13) 또는 1차 단열패널(12)은 폴리우레탄 폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 2차 단열층(130)은 하부 보호판, 상기 2차 단열패널(13) 및 상부 보호판을 포함하며,
    상기 하부 보호판 및 상기 상부 보호판은 플라이우드를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 1차 단열층(110)은 하부 보호판, 상기 1차 단열패널(12) 및 상부 보호판을 포함하며,
    상기 하부 보호판 및 상기 상부 보호판은 플라이우드를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 1차 멤브레인(100)은 상기 1차 단열층(110)로부터 돌출한 형태의 주름부(8)를 가지는 것을 특징으로 하는 단열 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 주름부(8)의 내측에는 주름부(8)의 강도를 보강하는 보호판이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단열 시스템.
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