KR102696299B1 - 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성 및 평가 방법 - Google Patents

액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성 및 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 평가대상인 진공단열재(110)가 내부공간에 형성된 저장탱크(120), 진공단열재(110)에 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 저장탱크(120)의 내부공간 상부에 배치되어 진공단열재(110)로 하중을 인가하는 하중 제공부(130), 하중 제공부(130)의 상단에 형성되어 저장탱크(120)의 내부공간을 진공상태로 유지하는 밀봉부(140), 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 진공 형성부(150), 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 하나 이상의 하중측정센서(160), 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 하나 이상의 진공측정센서(170), 및 하중 제공부(130)와 진공 형성부(150)를 제어하고, 하중측정센서(160)와 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 모니터링부(180)를 포함하여, 액화저장설비의 규모에 따라 진공단열층의 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 산출하는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성을 개시한다.

Description

액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성 및 평가 방법{SYSTEM CONFIGURATION FOR EVALUATING VACUUM INSULATION LAYER OF LIQUIFIED GAS STORAGE TANK AND EVALUATION METHOD}
본 발명은 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성 및 평가 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화저장설비의 규모에 따라 진공단열층의 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 산출하도록 하는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성 및 평가 방법 에 관한 것이다.
통상, 액화 상태로 운송되는 LNG, 수소 등의 에너지원은 비교적 인근의 경우에는 배관을 이용하여 이송될 수 있지만, 수요지가 생산지로부터 원거리에 위치하는 경우는 선박을 이용한 해상 운송 방식으로 이송되고, 터미널의 공급기지로부터 실제 수요처까지의 이송시에는 이송 배관의 인프라가 구축된 경우에 인프라를 이용할 수 있겠으나, 인프라가 구축되지 않은 장소의 경우에는 별도의 저장설비를 포함한 육상 운송 설비를 통해 이송하도록 한다.
이와 같이, 해상 및 육상 운송을 위해 이동수단과 저장설비가 구비되어야 하는데, 저장설비를 포함하는 이동수단은 기준에 부합되도록 설계되어야 한다.
예컨대, 액화 상태의 에너지원을 효율적으로 운송하기 위해, 적정 수준 내에서 증발가스를 보유할 수 있도록 단열설계를 갖춘 저장설비를 구비할 것이 요구된다.
이와 같은 저장설비의 단열성능의 평가와 관련한 선행기술로서, 한국 공개특허공보 제10-2023-0147308호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 단열성능 평가 설비는, 도 1에 예시된 바와 같이, 액화가스를 저장할 수 있는 내조(10), 내조(10)와의 사이에 폐공간을 형성하는 외조(20), 내조(10)와 외조(20) 사이에 구비되는 단열재(40)를 포함하여, 특정 단열시스템과 동일한 수준의 열관류율을 유지한 상태에서 시간 변화에 따른 증발가스의 발생량을 측정하여 단열성능을 평가하도록 한다.
하지만, 시간변화에 따른 증발가스의 발생량을 측정하여 단열성능을 평가하는데 제한되어 있어, 실제 액화가스 저장설비의 규모를 반영한 진공단열성능을 평가할 수 있는 기술이 요구된다.
한국 공개특허공보 제10-2023-0147308호 (단열성능 평가 설비 및 방법, 2023.10.23.) 한국 공개특허공보 제10-2020-0078133호 (액화가스 저장용기 단열성능 검사 시스템 및 검사 방법, 2020.07.01.)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액화저장설비의 규모에 따라 진공단열층의 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 산출하여 설계에 반영하도록 할 수 있는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성 및 평가 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 일 실시예는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성으로서, 평가대상인 진공단열재(110)가 내부공간에 형성된 저장탱크(120); 상기 진공단열재(110)에 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 상기 저장탱크(120)의 내부공간 상부에 배치되어 상기 진공단열재(110)로 하중을 인가하는 하중 제공부(130); 상기 하중 제공부(130)의 상단에 형성되어 상기 저장탱크(120)의 내부공간을 진공상태로 유지하는 밀봉부(140); 상기 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 진공 형성부(150); 상기 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 하나 이상의 하중측정센서(160); 상기 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 하나 이상의 진공측정센서(170); 및 상기 하중 제공부(130)와 상기 진공 형성부(150)를 제어하고, 상기 하중측정센서(160)와 상기 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 상기 액화가스 저장설비의 규모에 따라 상기 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 모니터링부(180);를 포함하는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성을 제공한다.
여기서, 상기 진공단열재(110)는, 상기 액화가스 저장설비의 진공 단열층에 적용될 수 있다.
이때, 상기 진공단열재(110)는, 펄라이트, 유리섬유, 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, 실리카흄 및 합성실리카 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 진공단열재(110)는, 상기 저장탱크(120)의 내부공간에 일정 높이로 충진되고, 상기 하중 제공부(130)는, 상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되어 상기 진공단열재(110)를 하방으로 가압할 수 있다.
여기서, 상기 하중 제공부(130)는, 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 특정 중량을 갖는 중량물(131)일 수 있다.
또는, 상기 하중 제공부(130)는, 상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되는 압력하중 전달층(132)과, 그리고 상기 압력하중 전달층(132)의 상단에 형성되어 상기 압력하중 전달층(132)으로 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 압력을 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 가압모듈(133)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 가압모듈(133)은, 공압, 유압 또는 실린더의 스트로크를 통해 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가할 수 있다.
또한, 상기 하중측정센서(160)는, 상기 저장탱크(120)의 내측공간과 상기 진공단열재(110)의 하단 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 진공측정센서(170)는, 상기 진공단열재(110)의 수직배치위치에 상하 이격되어 다수 형성되어 각 배치위치별로 계측값을 상기 모니터링부(180)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 진공 형성부(150)는, 상기 진공단열재(110)의 공기를 흡기하여 진공을 형성하는 진공펌프(151)와, 그리고 상기 진공펌프(151)로부터 상기 저장탱크(120)로 연결된 진공배관에 설치되어 상기 진공단열재(110)의 진공도를 확인하는 진공도 압력 게이지(152)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(180)는, 상기 진공단열층을 구성하는 진공단열재(110)의 단열소재 및 진공환경의 변화에 따른 상기 진공단열층의 시계열적 변화상태를 모니터링하여 상기 진공단열층의 물적 특성 및 목표 진공도 달성을 평가하여, 상기 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 분석하고, 상기 액화가스 저장설비의 규모별 설계인자를 정량적으로 산출할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법으로서, 평가대상인 진공단열재(110)의 단열소재 및 목표 진공도를 선정하는, 제1단계(S110); 저장탱크(120)의 내부공간에 상기 진공단열재(110)를 충진하고, 상기 진공단열재(110)의 상부에 하중 제공부(130)를 형성하는, 제2단계(S120); 상기 저장탱크(120)를 밀봉하고, 상기 진공단열재(110)에 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 상기 하중 제공부(130)에 의해 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는, 제3단계(S130); 하나 이상의 하중측정센서(160)에 의해 상기 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 제4단계(S140); 진공 형성부(150)를 통해, 상기 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 제5단계(S150); 하나 이상의 진공측정센서(170)에 의해 상기 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 제6단계(S160); 및 상기 하중측정센서(160)와 상기 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 상기 액화가스 저장설비의 규모에 따라 상기 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 제7단계(S170);를 포함하는, 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법 을 제공한다.
여기서, 상기 진공단열재(110)는, 상기 액화가스 저장설비의 진공 단열층에 적용될 수 있다.
이때, 상기 진공단열재(110)는, 펄라이트, 유리섬유, 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, 실리카흄 및 합성실리카 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 진공단열재(110)는, 상기 저장탱크(120)의 내부공간에 일정 높이로 충진되고, 상기 하중 제공부(130)는, 상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되어 상기 진공단열재(110)를 하방으로 가압할 수 있다.
여기서, 상기 하중 제공부(130)는, 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 특정 중량을 갖는 중량물(131)일 수 있다.
또는, 상기 하중 제공부(130)는, 상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되는 압력하중 전달층(132)과, 그리고 상기 압력하중 전달층(132)의 상단에 형성되어 상기 압력하중 전달층(132)으로 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 압력을 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 가압모듈(133)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 가압모듈(133)은, 공압, 유압 또는 실린더의 스트로크를 통해 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가할 수 있다.
또한, 상기 하중측정센서(160)는, 상기 저장탱크(120)의 내측공간과 상기 진공단열재(110)의 하단 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 진공측정센서(170)는, 상기 진공단열재(110)의 수직배치위치에 상하 이격되어 다수 형성되어 각 배치위치별로 계측값을 상기 모니터링부(180)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 진공 형성부(150)는, 상기 진공단열재(110)의 공기를 흡기하여 진공을 형성하는 진공펌프(151)와, 그리고 상기 진공펌프(151)로부터 상기 저장탱크(120)로 연결된 진공배관에 설치되어 상기 진공단열재(110)의 진공도를 확인하는 진공도 압력 게이지(152)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(180)는, 상기 진공단열층을 구성하는 진공단열재(110)의 단열소재 및 진공환경의 변화에 따른 상기 진공단열층의 시계열적 변화상태를 모니터링하여 상기 진공단열층의 물적 특성 및 목표 진공도 달성을 평가하여, 상기 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 분석하고, 상기 액화가스 저장설비의 규모별 설계인자를 정량적으로 산출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공 단열층에 부가되는 환경을 구현하여, 진공단열재의 단열소재에 대한 선정 및 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 검토하고, 액화가스 저장설비의 규모별로 진공단열재에 하중을 부가하여 액화가스 저장설비의 설계인자를 정량적으로 산출하여 설계에 반영하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 단열성능 평가 설비를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성의 구현도를 예시한 것이다.
도 4는 도 3의 구현도의 다른 예를 예시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법의 순서도를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성은, 평가대상인 진공단열재(110)가 내부공간에 형성된 저장탱크(120), 진공단열재(110)에 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 저장탱크(120)의 내부공간 상부에 배치되어 진공단열재(110)로 하중을 인가하는 하중 제공부(130), 하중 제공부(130)의 상단에 형성되어 저장탱크(120)의 내부공간을 진공상태로 유지하는 밀봉부(140), 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 진공 형성부(150), 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 하나 이상의 하중측정센서(160), 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 하나 이상의 진공측정센서(170), 및 하중 제공부(130)와 진공 형성부(150)를 제어하고, 하중측정센서(160)와 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 모니터링부(180)를 포함하여, 액화저장설비의 규모에 따라 진공단열층의 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 산출하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참고하여, 전술한 구성의 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 저장탱크(120)는 평가대상인 진공단열재(110)를 내부공간에 포함하는 용기로서, 도 3에서와 같이, 수직 방향으로 배치되고, 상단과 하단은 돔 구조로 이루어지고, 하단의 돔 구조 내부에는 하중측정센서(160)가 배치될 수 있다.
여기서, 진공단열재(110)는 액화가스 저장설비의 진공 단열층에 적용되는 것으로서, 펄라이트, 유리섬유, 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, 실리카흄 또는 합성실리카 등의 단열재일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다층박막단열층(Multi-Layer Insulation)이 조합된 형태의 단열재일 수도 있다.
다음, 하중 제공부(130)는, 도 2 및 도 3을 참고하면, 진공단열재(110)에 실제 액화가스 저장설비의 저장용량, 내조 또는 외조의 설비구조 등의 규모 효과를 반영하도록, 저장탱크(120)의 내부공간 상부에 배치되어 진공단열재(110)로 하중을 인가하도록 한다.
예컨대, 진공단열재(110)는 저장탱크(120)의 내부공간에 일정 높이로 충진되고, 하중 제공부(130)는 진공단열재(110)의 상면에 밀착되어 진공단열재(110)를 하방으로 가압하도록 할 수 있다.
또한, 도 3에서와 같이, 하중 제공부(130)는 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 특정 중량을 갖는 중량물(131)일 수 있다.
또는, 도 4에서와 같이, 하중 제공부(130)는, 진공단열재(110)의 상면에 밀착되는 압력하중 전달층(132)과, 압력하중 전달층(132)의 상단에 형성되어 압력하중 전달층(132)으로 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 압력을, 공압, 유압 또는 실린더의 스트로크를 통해, 가압하여 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 가압모듈(133)을 포함할 수 있다.
다음, 밀봉부(140)는, 도 2 및 도 3을 참고하면, 하중 제공부(130)의 상단에 형성되어 저장탱크(120)의 내부공간을 진공상태로 유지하도록 밀봉하도록 한다.
다음, 진공 형성부(150)는 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하여 진공단열재(110)에 진공을 형성하여 진공 단열층을 형성하도록 하는데, 예컨대, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 진공 형성부(150)는, 진공단열재(110)의 공기를 흡기하여 진공을 형성하는 진공펌프(151)와, 진공펌프(151)로부터 저장탱크(120)로 연결된 진공배관에 설치되어 진공단열재(110)의 진공도를 확인하는 진공도 압력 게이지(152)를 포함할 수 있다.
다음, 하중측정센서(160)는 저장탱크(120)의 하단의 돔 구조 내부에 하나 이상 배치되어, 하중 제공부(130)로부터 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하여 모니터링부(180)로 전송하도록 한다.
예컨대, 도 3 및 도 4를 참고하면, 하중측정센서(160)는 저장탱크(120)의 하부 내측공간과 진공단열재(110)의 하단 사이에 형성되어 진공단열재(110)의 시계열적 하중변화량을 계측하도록 할 수 있다.
다음, 진공측정센서(170)는 하나 이상 배치되어 진공 형성부(150)를 통해 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하여 모니터링부(180)로 전송하도록 한다.
예컨대, 도 3 및 도 4를 참고하면, 진공측정센서(170)는 진공단열재(110)의 수직배치위치에 상하 이격되어 다수 형성되어 각 배치위치별로 계측값을 모니터링부(180)로 전송할 수 있다.
다음, 모니터링부(180)는 하중 제공부(130)와 진공 형성부(150)를 제어하고, 하중측정센서(160)와 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하도록 한다.
즉, 모니터링부(180)는 진공단열층을 구성하는 진공단열재(110)의 단열소재 및 진공환경의 변화에 따른 진공단열층의 시계열적 변화상태를 모니터링하여 진공단열층의 열전도도 등의 물적 특성 및 목표 진공도 달성을 평가하여, 진공단열층의 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 분석하고, 액화가스 저장설비의 규모별 설계인자를 정량적으로 산출하여서, 다양한 규모의 액화가스 저장설비의 설계에 반영하도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법의 순서도를 도시한 것으로서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법은, 평가대상인 진공단열재(110)의 단열소재 및 목표 진공도를 선정하는, 제1단계(S110), 저장탱크(120)의 내부공간에 진공단열재(110)를 충진하고, 진공단열재(110)의 상부에 하중 제공부(130)를 형성하는, 제2단계(S120), 저장탱크(120)를 밀봉하고, 진공단열재(110)에 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 하중 제공부(130)에 의해 진공단열재(110)에 하중을 인가하는, 제3단계(S130), 하나 이상의 하중측정센서(160)에 의해 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 제4단계(S140), 진공 형성부(150)를 통해, 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 제5단계(S150), 하나 이상의 진공측정센서(170)에 의해 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 제6단계(S160), 및 하중측정센서(160)와 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 제7단계(S170)를 포함한다.
우선, 제1단계(S110)는 평가대상인 진공단열재(110)의 단열소재 및 목표 진공도를 선정하는 단계로서, 액화가스 저장설비의 규모별로 적용되는 단열성능을 구현하기 위한 단열소재 및 목표 진공도를 선정할 수 있다.
여기서, 저장탱크(120)는 평가대상인 진공단열재(110)를 내부공간에 포함하는 용기로서, 도 3에서와 같이, 수직 방향으로 배치되고, 상단과 하단은 돔 구조로 이루어지고, 하단의 돔 구조 내부에는 하중측정센서(160)가 배치될 수 있다.
한편, 진공단열재(110)는 액화가스 저장설비의 진공 단열층에 적용되는 것으로서, 펄라이트, 유리섬유, 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, 실리카흄 또는 합성실리카 등의 단열재일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다층박막단열층(Multi-Layer Insulation)이 조합된 형태의 단열재일 수도 있다.
다음, 제2단계(S120)에서는, 저장탱크(120)의 내부공간에 진공단열재(110)를 충진하고, 진공단열재(110)의 상부에 하중 제공부(130)를 형성하도록 한다.
여기서, 하중 제공부(130)는, 도 2 및 도 3을 참고하면, 진공단열재(110)에 실제 액화가스 저장설비의 저장용량, 내조 또는 외조의 설비구조 등의 규모 효과를 반영하도록, 저장탱크(120)의 내부공간 상부에 배치되어 진공단열재(110)로 하중을 인가하도록 한다.
예컨대, 진공단열재(110)는 저장탱크(120)의 내부공간에 일정 높이로 충진되고, 하중 제공부(130)는 진공단열재(110)의 상면에 밀착되어 진공단열재(110)를 하방으로 가압하도록 할 수 있다.
또한, 도 3에서와 같이, 하중 제공부(130)는 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 특정 중량을 갖는 중량물(131)일 수 있다.
또는, 도 4에서와 같이, 하중 제공부(130)는, 진공단열재(110)의 상면에 밀착되는 압력하중 전달층(132)과, 압력하중 전달층(132)의 상단에 형성되어 압력하중 전달층(132)으로 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 압력을, 공압, 유압 또는 실린더의 스트로크를 통해, 가압하여 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 가압모듈(133)을 포함할 수 있다.
다음, 제3단계(S130)는 액화저장설비의 규모에 따라 진공 단열층에서 발생할 수 있는 환경을 임의로 선정하고 부가하는 단계로서, 저장탱크(120)를 밀봉하고, 진공단열재(110)에 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 하중 제공부(130)에 의해 진공단열재(110)에 하중을 인가하도록 한다.
여기서, 밀봉부(140)는, 도 2 및 도 3을 참고하면, 하중 제공부(130)의 상단에 형성되어 저장탱크(120)의 내부공간을 진공상태로 유지하도록 밀봉하도록 한다.
다음, 제4단계(S140)에서는, 하나 이상의 하중측정센서(160)에 의해 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하여 모니터링부(180)로 전송하도록 한다.
여기서, 하중측정센서(160)는 저장탱크(120)의 하단의 돔 구조 내부에 하나 이상 배치되어, 하중 제공부(130)로부터 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하여 모니터링부(180)로 전송하도록 하는데, 도 3 및 도 4를 참고하면, 하중측정센서(160)는 저장탱크(120)의 하부 내측공간과 진공단열재(110)의 하단 사이에 형성되어 진공단열재(110)의 시계열적 하중변화량을 계측하도록 할 수 있다.
다음, 제5단계(S150)에서는 진공 형성부(150)를 통해, 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하여 진공 단열층에 진공 환경을 부가하도록 한다.
여기서, 진공 형성부(150)는 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하여 진공단열재(110)에 진공을 형성하여 진공 단열층을 형성하도록 하는데, 예컨대, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 진공 형성부(150)는, 진공단열재(110)의 공기를 흡기하여 진공을 형성하는 진공펌프(151)와, 진공펌프(151)로부터 저장탱크(120)로 연결된 진공배관에 설치되어 진공단열재(110)의 진공도를 확인하는 진공도 압력 게이지(152)를 포함할 수 있다.
다음, 제6단계(S160)에서는 하나 이상의 진공측정센서(170)에 의해 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하여 모니터링부(180)로 전송하도록 한다.
여기서, 도 3 및 도 4를 참고하면, 진공측정센서(170)는 진공단열재(110)의 수직배치위치에 상하 이격되어 다수 형성되어 각 배치위치별로 계측값을 모니터링부(180)로 전송할 수 있다.
다음, 제7단계(S170)는 진공 환경이 부가되는 과정 중 진공 단열층의 시계열적 변화 상태를 확인하고 모니터링하는 단계로서, 하중측정센서(160)와 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하도록 한다.
즉, 모니터링부(180)는 진공단열층을 구성하는 진공단열재(110)의 단열소재 및 진공환경의 변화에 따른 진공단열층의 시계열적 변화상태를 모니터링하여 진공단열층의 열전도도 등의 물적 특성 및 목표 진공도 달성을 평가하여, 진공단열층의 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 분석하고, 액화가스 저장설비의 규모별 설계인자를 정량적으로 산출하여서, 다양한 규모의 액화가스 저장설비의 설계에 반영하도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의해서, 액화가스 저장설비의 규모에 따라 진공 단열층에 부가되는 환경을 구현하여, 진공단열재의 단열소재에 대한 선정 및 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 검토하고, 액화가스 저장설비의 규모별로 진공단열재에 하중을 부가하여 액화가스 저장설비의 설계인자를 정량적으로 산출하여 설계에 반영하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 진공단열재 120 : 저장탱크
130 : 하중 제공부 131 : 중량물
132 : 압력하중 전달층 133 : 가압모듈
140 : 밀봉부 150 : 진공 형성부
151 : 진공펌프 152 : 진공도 압력 게이지
160 : 하중측정센서 170 : 진공측정센서
180 : 모니터링부

Claims (22)

  1. 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성으로서,
    평가대상인 진공단열재(110)가 내부공간에 형성된 저장탱크(120);
    상기 진공단열재(110)에 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 상기 저장탱크(120)의 내부공간 상부에 배치되어 상기 진공단열재(110)로 하중을 인가하는 하중 제공부(130);
    상기 하중 제공부(130)의 상단에 형성되어 상기 저장탱크(120)의 내부공간을 진공상태로 유지하는 밀봉부(140);
    상기 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 진공 형성부(150);
    상기 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 하나 이상의 하중측정센서(160);
    상기 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 하나 이상의 진공측정센서(170); 및
    상기 하중 제공부(130)와 상기 진공 형성부(150)를 제어하고, 상기 하중측정센서(160)와 상기 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 상기 액화가스 저장설비의 규모에 따라 상기 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 모니터링부(180);를 포함하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공단열재(110)는,
    상기 액화가스 저장설비의 진공 단열층에 적용되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공단열재(110)는,
    펄라이트, 유리섬유, 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, 실리카흄 및 합성실리카 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공단열재(110)는,
    상기 저장탱크(120)의 내부공간에 일정 높이로 충진되고,
    상기 하중 제공부(130)는,
    상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되어 상기 진공단열재(110)를 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하중 제공부(130)는,
    상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 특정 중량을 갖는 중량물(131)인 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하중 제공부(130)는,
    상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되는 압력하중 전달층(132)과, 그리고
    상기 압력하중 전달층(132)의 상단에 형성되어 상기 압력하중 전달층(132)으로 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 압력을 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 가압모듈(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가압모듈(133)은,
    공압, 유압 또는 실린더의 스트로크를 통해 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하중측정센서(160)는,
    상기 저장탱크(120)의 내측공간과 상기 진공단열재(110)의 하단 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공측정센서(170)는,
    상기 진공단열재(110)의 수직배치위치에 상하 이격되어 다수 형성되어 각 배치위치별로 계측값을 상기 모니터링부(180)로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 형성부(150)는,
    상기 진공단열재(110)의 공기를 흡기하여 진공을 형성하는 진공펌프(151)와, 그리고
    상기 진공펌프(151)로부터 상기 저장탱크(120)로 연결된 진공배관에 설치되어 상기 진공단열재(110)의 진공도를 확인하는 진공도 압력 게이지(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링부(180)는,
    상기 진공단열층을 구성하는 진공단열재(110)의 단열소재 및 진공환경의 변화에 따른 상기 진공단열층의 시계열적 변화상태를 모니터링하여 상기 진공단열층의 물적 특성 및 목표 진공도 달성을 평가하여, 상기 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 분석하고, 상기 액화가스 저장설비의 규모별 설계인자를 정량적으로 산출하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 시스템 구성.
  12. 액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법으로서,
    평가대상인 진공단열재(110)의 단열소재 및 목표 진공도를 선정하는, 제1단계(S110);
    저장탱크(120)의 내부공간에 상기 진공단열재(110)를 충진하고, 상기 진공단열재(110)의 상부에 하중 제공부(130)를 형성하는, 제2단계(S120);
    상기 저장탱크(120)를 밀봉하고, 상기 진공단열재(110)에 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하도록, 상기 하중 제공부(130)에 의해 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는, 제3단계(S130);
    하나 이상의 하중측정센서(160)에 의해 상기 진공단열재(110)에 부가되는 하중변화량을 계측하는 제4단계(S140);
    진공 형성부(150)를 통해, 상기 진공단열재(110)에 진공상태를 부가하는 제5단계(S150);
    하나 이상의 진공측정센서(170)에 의해 상기 진공단열재(110)에 부가되는 진공변화량을 계측하는 제6단계(S160); 및
    모니터링부(180)에 의해 상기 하중측정센서(160)와 상기 진공측정센서(170)에 의한 각 계측값을 모니터링하여, 상기 액화가스 저장설비의 규모에 따라 상기 진공단열재(110)에 의해 구현되는 진공단열층의 특성을 평가하는, 제7단계(S170);를 포함하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 진공단열재(110)는,
    상기 액화가스 저장설비의 진공 단열층에 적용되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 진공단열재(110)는,
    펄라이트, 유리섬유, 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, 실리카흄 및 합성실리카 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 진공단열재(110)는,
    상기 저장탱크(120)의 내부공간에 일정 높이로 충진되고,
    상기 하중 제공부(130)는,
    상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되어 상기 진공단열재(110)를 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 하중 제공부(130)는,
    상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 특정 중량을 갖는 중량물(131)인 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 하중 제공부(130)는,
    상기 진공단열재(110)의 상면에 밀착되는 압력하중 전달층(132)과, 그리고
    상기 압력하중 전달층(132)의 상단에 형성되어 상기 압력하중 전달층(132)으로 상기 액화가스 저장설비의 규모 효과를 반영하는 압력을 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 가압모듈(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압모듈(133)은,
    공압, 유압 또는 실린더의 스트로크를 통해 가압하여 상기 진공단열재(110)에 하중을 인가하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 하중측정센서(160)는,
    상기 저장탱크(120)의 내측공간과 상기 진공단열재(110)의 하단 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 진공측정센서(170)는,
    상기 진공단열재(110)의 수직배치위치에 상하 이격되어 다수 형성되어 각 배치위치별로 계측값을 상기 모니터링부(180)로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 진공 형성부(150)는,
    상기 진공단열재(110)의 공기를 흡기하여 진공을 형성하는 진공펌프(151)와, 그리고
    상기 진공펌프(151)로부터 상기 저장탱크(120)로 연결된 진공배관에 설치되어 상기 진공단열재(110)의 진공도를 확인하는 진공도 압력 게이지(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 모니터링부(180)는,
    상기 진공단열층을 구성하는 진공단열재(110)의 단열소재 및 진공환경의 변화에 따른 상기 진공단열층의 시계열적 변화상태를 모니터링하여 상기 진공단열층의 물적 특성 및 목표 진공도 달성을 평가하여, 상기 목표 진공도 달성을 위한 영향인자를 정량적으로 분석하고, 상기 액화가스 저장설비의 규모별 설계인자를 정량적으로 산출하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장설비의 진공 단열층 평가 방법.
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