KR20080006114U - 에어로젤 분말을 이용한 ｌｎｇ 운반선의 절연 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 2중으로 적층된 에어로젤 분말을 이용하여 LNG 운반선의 절연 구조를 단순화하고, 화물창의 적재 용량을 극대화할 수 있는 LNG 운반선의 절연 구조에 관한 것이다.

본 고안에 의하면, LNG와 직접 접촉하게 되는 1차 방벽의 절연체 역할을 하는 제 1금속패널(10); 상기 제 1금속패널(10)과 일정간격을 유지하는 제 2금속패널(16); 상기 1금속패널(10)과 제 2금속패널(16) 사이에 에어로젤 분말(12)이 충진되어 있는 제 1나무상자(14); 및 상기 제 2금속패널(16) 하부에 에어로젤 분말(18)이 충진되어 있는 제 2나무상자(20);가 순차적으로 적층된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조를 제시한다.

LNG 운반선, 에어로젤 분말, 나무상자, 금속패널

Description

에어로젤 분말을 이용한 ＬＮＧ 운반선의 절연 구조{Insulation structure of LNG carrier ship using aerogel powder}

도 1은 본 고안에 따른 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조를 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10,16 : 제 1 및 제 2 금속패널

12,18 : 에어로젤 분말(aerogel powder)

14,20 : 제 1 및 제 2 나무상자

본 고안은 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 2중으로 적층된 에어로젤 분말을 이용하여 화물창의 적재 용량을 극대화할 수 있는 LNG 운반선의 절연 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하: LNG)는 지하에서 뽑아 올린 탄화수소 계열의 천연가스를 운송과 저장의 편의를 위해 영하 162℃로 압축, 냉각, 액화시켜 부피를 1/600으로 줄인 극저온의 액체를 말한다. 이는 가격에 비해 열량이 우수하여 석유 대체에너지로 각광받고 있으며, 청정에너지로서 교역량이 증가됨에 따라 LNG 운반선의 수요도 증가하고 있다.

이와 같은 액화천연가스 또는 액화수소 및 산소 등 저온의 액화가스를 저장 수송하는 단열용기의 설계에 있어서 외부로부터의 열 침입에 의한 액화가스의 비등을 방지하는 단열 기술이 무엇보다도 중요하다.

현재 상업적으로 개발되어 적용되고 있는 단열방법에는 외부 단열 방법과 내부 단열방법이 있으며, 내부 단열방법은 용기 외함의 온도를 외기 온도와 유사하게 제어할 수 있으므로 저온용 소재의 적용과 같은 소재 사용에 제약이 없는 장점을 구비하고 있다.

이러한 내부 단열방법에는 미국의 맥도널 더글라스사의 중간 방벽 구조(US 3,993,216, 1976)를 기초로 2중 방벽 구조를 가지는 프랑스의 GTT사의 멤브레인형의 단열 용기가 알려져 있다.

특히, LNG를 운반하는 LNG 운반선은 LNG의 특성 때문에 단열탱크의 형식 및 성능이 중요하며, LNG화물이 적재되는 단열탱크의 형식에 따라 구형(독립형)과 멤브레인(membrane)형으로 나누어진다.

현재 멤브레인 형태의 LNG 운반선에 적용하는 단열 구조는 폴리우레탄 폼(PUF)이나 퍼라이트 박스(perite box) 등 다양한 형태의 절연 구조로 사용되나, 제작 및 설치 작업이 복잡하고 설치 시수가 많이 발생 되는 문제점이 있었다.

즉, 기존의 1차 및 2차 방벽으로서 같은 형태의 폴리우레탄 폼(PUF)이나 퍼라이트 박스(perite box)를 사용하여 단열층의 절연 두께 구조를 단순화할 수 없으며, 화물창의 적재 용량의 손실을 줄일 수 없었다.

이에, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 고안의 목적은 2중으로 적층된 에어로젤 분말을 이용하여 LNG 운반선의 절연 구조를 단순화하고, 화물창의 적재 용량을 극대화할 수 있도록 하는 LNG 운반선의 절연 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 고안에 의하면, LNG와 직접 접촉하게 되는 1차 방벽의 절연체 역할을 하는 제 1금속패널(10); 상기 제 1금속패널(10)과 일정간격을 유지하는 제 2금속패널(16); 상기 1금속패널(10)과 제 2금속패널(16) 사이에 에어로젤 분말(12)이 충진되어 있는 제 1나무상자(14); 및 상기 제 2금속패널(16) 하부에 에어로젤 분말(18)이 충진되어 있는 제 2나무상자(20);가 순차적으로 적층된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조를 제시한다.

이하, 본 고안의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안은 LNG와 직접 접촉하게 되는 1차 방벽의 절연체 역할을 하는 제 1금속패널(10); 상기 제 1금속패널(10)과 일정간격을 유지하는 제 2금속패널(16); 상기 1금속패널(10)과 제 2금속패널(16) 사이에 에어로젤 분말(aerogel powder)(12)이 충진되어 있는 제 1나무상자(14); 및 상기 제 2금속패널(16) 하부에 에어로젤 분말(aerogel powder)(18)이 충진되어 있는 제 2나무상자(20);가 순차적으로 적층된 구조로 이루어져 있다.

상기 제 1금속패널(10) 및 제 2금속패널(16)은 열팽창계수가 작은 합금(invar)으로서 100℃ 이하에서는 1/100만 전후이고, 실온에서는 온도가 약간 바뀌어도 거의 치수가 변하지 않는 특성을 지니고 있다.

이때, 도 1에 도시되지 않았지만 제 1금속패널(10)과 제 2금속패널(16)의 사이에 적재화물의 중량을 일정 간격으로 지지하고 그 사이사이가 빈 공간을 형성하도록 하중전달용 지지대가 설치되어 있다.

또한, 상기 제 1나무상자(14) 및 제 2나무상자(20) 내에 충진되어 있는 에어로젤 분말(aerogel powder)(12)(18)은 나노단위의 기공성 구조를 가진 저밀도 물질이며 열전도도, 음파 전도도가 극히 낮으며, 단열/방음/방진/적외선 차단성 및 충 격흡수 특성이 우수하다.

따라서, 본 고안은 1차 방벽 절연체의 제 1나무상자(14)에는 에어로젤 분말(12)을 이용하여 단열 성능과 함께 작업의 단순화를 가져 올 수 있으며, 2차 방벽 절연체의 제 2나무상자(20)에는 에어로젤 분말(18)을 이용하여 단열층의 두께를 감소시켜 LNG 적재 용량 손실을 최소화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 실용신안등록청구범위 기재의 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면, 에어로젤 분말을 이용하여 단열 성능과 함께 설치 작업 공기(工期)를 단축시켜 LNG 운반선의 절연 구조를 단순화할 수 있다.

또한, 본 고안은 LNG 운반선의 적재용량의 손실을 감소시켜 화물창의 적재 용량을 극대화할 수 있다.

Claims (1)

1. LNG와 직접 접촉하게 되는 1차 방벽의 절연체 역할을 하는 제 1금속패널(10);

   상기 제 1금속패널(10)과 일정간격을 유지하는 제 2금속패널(16);

   상기 1금속패널(10)과 제 2금속패널(16) 사이에 에어로젤 분말(12)이 충진되어 있는 제 1나무상자(14); 및

   상기 제 2금속패널(16) 하부에 에어로젤 분말(18)이 충진되어 있는 제 2나무상자(20);가 순차적으로 적층된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어로젤 분말을 이용한 LNG 운반선의 절연 구조.

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