KR20030043181A - 단열 폼이 주입되어 있는 ｌｎｇ 운반선의 단열 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LNG 운반선의 LNG 보관 탱크와 외부를 열격리하는 단열 박스의 벽면을 2중으로 제작하고 벽면의 내부에 분사후 응고되는 폼 수지를 주입하여 단열 박스를 완성하도록 하는 단열 폼이 주입되어 있는 LNG 운반선의 단열 박스에 관한 것으로서, LNG 운반선의 LNG 보관 탱크 단열 구조물에 있어서, 단열 합판을 이용하여 내부에 공간이 형성되어 있는 다중 벽체를 형성하고 벽체의 내부 공간에는 단열용 폼 수지를 분사 주입하여 완성되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

단열 폼이 주입되어 있는 ＬＮＧ 운반선의 단열 박스{Adiabatic box in LNG carrier}

본 발명은 LNG 선박의 단열 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LNG 운반선의 LNG 보관 탱크와 외부를 열격리하는 단열 박스의 벽면을 2중으로 제작하고 벽면의 내부에 분사후 응고되는 폼 수지를 주입하여 단열 박스를 완성하도록 하는 단열 폼이 주입되어 있는 LNG 운반선의 단열 박스에 관한 것이다.

LNG는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 영하 1백 62도로 냉각해그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로 일반적으로 액화 천연 가스로 칭한다.

이러한 LNG가 에너지 자원으로 등장함에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산 기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운반 방안이 검토되었으며, 그 결과물은 LNG의 해상수송을 위한 LNG 수송선으로 나타났다.

천연 가스를 초저온 상태로 액화시켜 주요 에너지원으로 사용되는 LNG의 보관 및 운송을 위해 대형 선박에 LNG 저장탱크를 건조하게 되는 데, LNG 수송선은 영하 1백 62도의 초저온에 견딜 수 있는 탱크를 설계·건조해야 하기 때문에 조선공업 전반에 관한 최고 수준의 건조기술이 필요하다.

LNG 수송선의 가장 특징적인 형태인 LNG 저장 탱크의 제작기술이 일부 선진국에서 건조되는 선박의 형태에 따라 모스(MOSS)타입과 멤브레인 타입으로 한정됨에 따라 새로운 형태의 선박을 건조할 때 LNG 저장 탱크의 타입에 의해 건조방식이 선택되는 불합리한 점이 있었을 뿐 아니라 제작 경비가 많이 드는 문제점이 있었고,

LNG의 특징 중 가장 대표적인 초저온성에 대한 LNG 수송선의 대책을 살펴보면, 초저온에 견디는 재료의 사용(알루미늄 합금, 스테인리스강, 36%니켈강), 열응력 및 열수축에 대항할 수 있는 설계, 열침입을 막을 수 있는 단열 시공, 2차 방벽설치(LNG가 누출될 경우에 대한 선체의 보호) 등이 있다.

이러한 LNG의 초저온성에 대한 대책은 단열재의 사용으로 구체화되었고, 단열재의 구조 및 기능 개선을 위한 노력은 초기부터 현재까지 지속되고 있으며, 이는 지속적인 연구과제로 남아있다.

멤브레인형 LNG 운반선에서는 액화 상태의 천연 가스가 저장되어 있는 저장 탱크와 선체 사이에 목재로 제작된 단열 박스를 설치하여 단열 효과를 얻어내고 있다.

금속 재질을 사용하여 단열 박스를 제작할 경우 금속이 갖는 높은 열전도성때문에 원래 목적하는 단열 효과를 얻을 수 없어 별도의 단열 처리를 해야 하는 문제점이 있었다.

제작의 용이성과 단열 효과를 동시에 고려하여 목재를 이용한 단열 박스가 개시되었다. 목재는 금속성 재질에 비하여 무게가 가볍고, 우수한 단열 성능을 갖고 있으며, 가공성이 좋은 장점을 갖고 있다.

그러나 목재는 장시간 경과 후, 외부의 습기 등에 의해 변형되기 때문에 선박 건조 후에 수시로 수리 및 교체해야 하는 문제점이 있었다.

도 1은 LNG 운반선의 단열 박스의 설치 상태를 나타내는 도면으로서, 평면 저판의 상부에 커플러 베이스판(100)을 설치하고, 커플러 베이스판(100)에 단열 박스를 설치한다. 단열 박스가 설치되면 그 상부에 제 2 격리판(130)을 설치하고, 다시 단열 박스를 설치하게 된다.

단열 박스의 상부에는 다시 제 1 격리판(150)을 설치하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, LNG 운반선의 단열 박스의 제작 설치에 있어서 LNG 운반선의 LNG 보관 탱크와 선체 외벽 사이에 목재를 이용하여 공간을 확보하고 확보된 공간의 내부에 공기와 접촉시 경화되는 수지를 주입하여 수지가 경화되어 단열벽이 형성되도록 한 후 LNG 보관 탱크를 단열할 수 있도록 하는 단열 폼이 주입되어 있는 LNG 운반선의 단열 박스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, LNG 운반선의 LNG 보관 탱크 단열 구조물에 있어서, 단열 합판을 이용하여 내부에 공간이 형성되어 있는 다중 벽체를 형성하고 벽체의 내부 공간에는 단열용 폼 수지를 분사 주입하여 완성되도록 구성되어 있다.

도 1은 종래의 LNG 운반선의 단열 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 의한 LNG 운반선의 단열 박스의 일실시예의 단면 구조를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

10 : 단열 합판 20 : 지지대

30 : 너트 40 : 스탬핑

50 : 폼 수지

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용 상태를 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 LNG 운반선의 단열 폼 주입에 의한 단열 공법을 나타내는 도면으로서, 단열 합판(10)을 이용하여 이중 벽체 구조물을 형성하고, 벽체 구조물의 내부 공간에 공기와 접촉하면 경화되는 단열용 폼 수지(50)를 주입하여 완성됨을 도시하고 있다.

LNG 운반선의 단열 박스를 구성함에 있어 우선 단열 합판(10)을 이용하여 단열 박스의 외벽을 형성하도록 한다. 단열 박스의 외벽을 형성하는 경우에는 단열 합판(10)을 이용하여 내부에 공간이 형성되어 있는 다중 벽체 구조물을 제작 설치하도록 한다. 다중 벽체 구조물의 내측에는 벽면에 대하여 수직으로 형성된 지지대(20)를 설치하여 벽체 구조물이 지탱될 수 있도록 한다. 도 2는 이중 벽체구조의 단열 박스가 아닌 삼중 벽체 구조의 단열 박스가 도시되어 있다. 필요로 하는 효과를 얻기 위해서 단열 박스의 벽면의 두께는 변화될 수 있다.

내부에 설치되는 지지대(20)는 너트(30)와 스탬핑(40)과 같은 고정 기구를 사용하여 단열 합판(10)으로 완성된 벽면에 고정시키도록 한다.

각각의 단열 합판을 서로 연결하고 지지대로 지탱되도록 하여 완성된 단열 박스 구조물의 내측으로는 공기와 맞닿으면 경화되는 폼(foam) 수지(50)를 분사 주입한다.

이때 벽체 내부로 주입되는 폼 수지로는 우레아 폼 또는 스틸로폼과 같이 분사되어 공기와 접촉하게 되면 체적이 증가하면서 경화되는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 폼 수지는 단열 능력이 우수하고 경화되면서 체적이 증가되었기 때문에 부피에 비하여 무게가 가벼운 특성을 갖는다.

다중 벽체 형태의 단열 구조 내부에 수지가 분사된 후 시간이 경과되면 폼 수지의 경화가 완료되어 LNG 운반선의 LNG 운반 탱크의 단열 박스가 완성된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, LNG 운반선의 LNG 보관 탱크에 외부의 열이 전달되지 않도록 하는 단열 박스 구조물을 제작함에 있어 단열 합판으로 제작된 구조물 안쪽에 공기와 접촉시 부피가 증가하면서 경화되는 폼수지를 주입하여 수지가 경화됨으로서 단열 박스가 완성되도록 한다.

상기와 같은 구조에 의하면 종래에 사용되던 목재 구조물보다 수명이 길고 구조물 내부의 폼 수지에 의해 기존의 단열 구조보다 단열 성능을 향상시키는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. LNG 운반선의 LNG 보관 탱크 단열 구조물에 있어서, 단열 합판을 이용하여 내부에 공간이 형성되어 있는 다중 벽체를 형성하고 벽체의 내부 공간에는 공기와 접촉하면 경화되는 단열용 폼 수지를 분사 주입하여 완성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단열 폼이 주입되어 있는 LNG 운반선의 단열 박스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단열 박스의 다중 벽체 내부에는 벽면에 대하여 수직으로 지지대를 설치하는 것을 특징으로 하는 단열 폼이 주입되어 있는 LNG 운반선의 단열 박스.