KR20140052381A - 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체 - Google Patents

액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액화천연가스(LNG) 운반선 인슐레이션 판넬(Insulation Panel)의 본딩 테스트용 적층체에 관한 것이다.　 본 발명은 하부 단열패널; 상기 하부 단열패널 상에 적층되는 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex); 및 상기 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex) 상에 적층되는 상부 단열패널을 포함하되, 상기 하부 단열패널과 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)의 사이에, 열 압착 시 리지드 트리플렉스의 변형을 방지하는 보강판이 형성되는 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체를 제공한다.　 본 발명에 따르면, 본딩 작업자(본더)들의 자격시험에서 반복적인 열 압착으로 인해 발생될 수 있는 리지드 트리플렉스의 변형이 방지되어 표면 평활도가 유지된다.　 이에 따라, 본딩 테스트용 적층체의 교체 주기가 감소되어 자격시험에서 소요될 수 있는 비용이 절감되고, 자격시험의 신뢰성이 확보된다.

Description

액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체 {LAMINATION FOR TESTING BONDING OF INSULATION PANEL FOR LNG CARRIER SHIP}
본 발명은 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인슐레이션 판넬(Insulation Panel) 적층체의 반복적인 본딩 테스트(bonding test) 시에 발생되는 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)의 변형을 방지한 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스로서, 이는 일반적으로 대략 영하 163℃의 초저온으로 액화시켜 운반되고 있다.　 이러한 액화천연가스(LNG)를 운반하는 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 구비되어 있다.　
이때, 액화천연가스(LNG)는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 영하 163℃ 정도의 비등온도를 갖기 때문에, 상기 저장탱크의 조건은 매우 까다롭다.　 구체적으로, 저장탱크는 액화천연가스(LNG)를 안전하게 저장하기 위해, 초저온에 견딜 수 있어야 하고, 기타 열응력 및 열수축 등에 강해야 한다.　　 저장탱크는 특히 열 침입을 막을 수 있는 고단열성이 요구된다.　
이에 따라, 액화천연가스(LNG) 운반선의 선체 내측, 즉 저장탱크의 내측은 독특한 단열 구조를 가지며, 상기 단열 구조는 2차 장벽으로서 인슐레이션 판넬(Insulation Panel)을 포함한다.　 예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1041426호, 대한민국 등록특허 제10-1122556호 및 대한민국 등록특허 제10-1110846호 등에는 위와 관련한 기술이 제시되어 있다.
첨부된 도 1은 종래 일반적인 액화천연가스(LNG) 운반선의 선체 내측 단열 구조를 보인 단면도이다.　
도 1을 참조하면, 멤브레인(Membrane) 형식의 저장탱크를 가지는 액화천연가스(LNG) 운반선은 선체(10) 내측에 부착 고정된 2차 장벽으로서의 인슐레이션 판넬(P)과, 상기 인슐레이션 판넬(P)의 상부에 고정된 1차 장벽으로서의 코러게이션 멤브레인(C, Corrugation Membrane)이 설치되어 보온 단열 및 밀폐를 도모한다.
이때, 상기 인슐레이션 판넬(P)은 다층 구조를 가지며, 이는 일반적으로 하부 단열패널(1)과, 상기 하부 단열패널(1) 상에 적층된 리지드 트리플렉스(2, Rigid Triplex)와, 상기 리지드 트리플렉스(2) 상에 적층된 상부 단열패널(3)을 포함하는 단열 적층 구조를 갖는다.　 그리고 인슐레이션 판넬(P) 상호간은 간극(S)을 두고 배치된다.
이때, 선체(10)의 내측 면에는 에폭시 매스틱(11)을 통해 고정판(12)이 부착되고, 상기 고정판(12) 상에 인슐레이션 판넬(P)의 하부 단열패널(1)이 접착제나 조인트 부재 등을 매개로 하여 고정된다.　 또한, 상부 단열패널(3) 간의 사이에는 탑 브리지 패널(13, Top bridge panel)이 부착된다.　 탑 브리지 패널(13)은 리지드 트리플렉스(2) 상에 에폭시 글루(14a)를 매개로 하여 서플 트리플렉스(15, Supple Triplex)를 부착시키고, 상기 서플 트리플렉스(15) 상에 에폭시 글루(14b)를 매개로 하여 부착된다.　 그리고 상부 단열패널(3)과 탑 브리지 패널(13)의 상부는 동일한 평면을 갖게 하고, 이들의 상부에는 1차 장벽으로서 주로 주름 형상의 코러게이션 멤브레인(C, Corrugation Membrane)이 부착되어 단열 구조가 완성된다.
상기 리지드 트리플렉스(2)는 하부 단열패널(1)과 상부 단열패널(3)의 사이에 개재되어, 이는 기밀성(밀폐성)을 도모한다.　 일반적으로, 리지드 트리플렉스(2)는 3층 구조로서, 하부 단열패널(1) 상에 적층된 하부 글라스 파이버층(glass fiber layer)과, 상기 하부 글라스 파이버층 상에 접착된 금속 포일층(metal foil layer)과, 상기 금속 포일층 상에 접착된 상부 글라스 파이버층을 포함한다.　 그리고 이러한 리지드 트리플렉스(2)는 상하부의 단열패널(1)(3)과 가해진 열과 압력을 통한 열 압착(열 융착)을 통해 본딩(bonding)된다.　 또한, 상기 하부 단열패널(1)과 상부 단열패널(3)은 본딩 시에 가해지는 열과 압력에 의해 리지드 트리플렉스(2)와 열 융착될 수 있도록 폴리우레탄(PU) 등의 합성수지 폼(foam) 재질로 구성된다.
이때, 위와 같은 액화천연가스(LNG) 운반선의 단열 구조는 보온 단열성과 기밀성이 요구되므로, 상기 열 압착을 통한 본딩 시에서는 본딩 작업자(통상, '본더(bonder)'라고 함)의 숙련된 기술이 필요하다.　 이에 따라, 최근에는 본딩 작업자(본더)들의 본딩 자격시험이 실시되고 있으며, 적절한 자격 요건을 갖추는 경우에 현장에 투입되고 있다.　 이러한 본딩 자격시험은 샵(Shop)에서, 통상 BQT 샵(Shop)에서 실시되고 있다.
또한, 상기 본딩 자격시험이 실시되는 샵(Shop)에서는 실제 적용되는 인슐레이션 판넬(P)과 동일한 구조의 적층체가 사용되며, 이는 본딩 테스트(bonding test) 과정에서 수회 반복 사용된다.　 도 2는 종래 기술에 따른 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체를 보인 단면 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본딩 테스트용 적층체는 액화천연가스(LNG) 운반선에 실제 사용되는 인슐레이션 판넬(P)과 동일한 단열 적층 구조를 포함한다.　 구체적으로, 도 1에 보인 바와 같이, 본딩 테스트용 적층체는 하부 단열패널(1)과, 상기 하부 단열패널(1) 상에 적층된 리지드 트리플렉스(2)와, 상기 리지드 트리플렉스(2) 상에 적층된 상부 단열패널(3)을 포함한다.　
그리고 본딩 테스트용 적층체는 상기 하부 단열패널(1)의 하부에 설치된 하부 지지판(4)과, 상부 단열패널(3)의 상부에 설치된 상부 지지판(5)을 더 포함한다.　 이러한 지지판(4)(5)은 열 압착을 통한 본딩 시, 상하부 단열패널(1)(3)을 보호, 지지한다.　 상기한 바와 같이, 열과 압력을 가하게 되면, 리지드 트리플렉스(2)는 상하부 단열패널(1)(3)과 맞닿는 각 계면에서 열 융착되어 본딩된다.　 이와 같은 본딩 테스트용 적층체는 본딩 작업자(본더)들의 자격시험을 위한 본딩 테스트 과정에서 수회 반복 사용된다.　 즉, 샵(Shop)에서 열 융착과 분리를 수회 반복한다.
그러나 종래 기술에 따른 본딩 테스트용 적층체는 본딩 작업자(본더)들의 반복적인 사용으로 인해 쉽게 변형되어 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.　 특히, 리지드 트리플렉스(2)의 경우, 열 변형이 심하여 쉽게 오그라들고 표면 평활도가 떨어지는 문제점이 있다.　 이에 따라, 본딩 테스트용 적층체의 교체 주기, 특히 리지드 트리플렉스(2)의 열 변형에 의해 교체 주기가 증가되어 비용이 많이 소요되고 있다.　 또한, 적층체의 쉬운 변형으로 자격시험의 신뢰성이 떨어져 자격시험 용도로 적합하지 않으며, 본딩 작업자(본더)들의 합격률이 저조하다.
대한민국 등록특허 제10-1041426호 대한민국 등록특허 제10-1122556호 대한민국 등록특허 제10-1110846호
이에, 본 발명은 본딩 테스트 시에 반복적인 사용으로 인해 발생되는 리지드 트리플렉스의 변형을 방지할 수 있는 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
하부 단열패널;
상기 하부 단열패널 상에 적층되는 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex); 및
상기 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex) 상에 적층되는 상부 단열패널을 포함하되,
상기 하부 단열패널과 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)의 사이에, 열 압착 시 리지드 트리플렉스의 변형을 방지하는 보강판이 형성되는 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체를 제공한다.
이때, 상기 보강판은 목재 합판 또는 플라스틱재판으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 두께 6 ~ 12mm의 목재 합판인 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 본딩 작업자(본더)들의 자격시험에서 반복적인 열 압착으로 인해 발생될 수 있는 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)의 변형이 방지되어 표면 평활도가 유지된다.　 이에 따라, 본딩 테스트용 적층체의 교체 주기가 감소되어, 자격시험에서 소요될 수 있는 비용을 절감할 수 있고, 자격시험의 신뢰성이 확보되는 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 액화천연가스(LNG) 운반선의 단열 구조를 보인 단면 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 액화천연가스(LNG) 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체를 보인 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 액화천연가스(LNG) 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체를 보인 단면 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.　 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 이는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.　
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체는 하부 단열패널(100)과, 상기 하부 단열패널(100) 상에 적층되는 리지드 트리플렉스(200, Rigid Triplex)와, 상기 리지드 트리플렉스(200) 상에 적층되는 상부 단열패널(300)을 포함하되, 상기 하부 단열패널(100)과 리지드 트리플렉스(200)의 사이에 보강판(400)이 형성된 구조를 갖는다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 본딩 테스트용 적층체는 하부 단열패널(100)과 리지드 트리플렉스(200)의 사이에 보강판(400)이 적층 형성되는 구조로서, 하부 단열패널(100), 상기 하부 단열패널(100) 상에 적층되는 보강판(400), 상기 보강판(400) 상에 적층되는 리지드 트리플렉스(200), 및 상기 리지드 트리플렉스(200) 상에 적층되는 상부 단열패널(300)을 포함한다.
상기 하부 단열패널(100)과 상부 단열패널(200)은 실제 액화천연가스(LNG) 운반선에 적용되는 것과 동일하게 구성되며, 이는 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.　 상기 하부 단열패널(100)과 상부 단열패널(200)은 열 융착이 가능한 합성수지 폼(foam)으로서, 구체적인 예를 들어 폴리우레탄 폼(PU foam) 등을 사용할 수 있다.　 상기 하부 단열패널(100)과 상부 단열패널(200)은, 바람직하게는 섬유(fiber) 등의 보강재가 분산된 보강 폴리우레탄 폼(Reinforced PU foam)을 사용할 수 있다.
또한, 상기 리지드 트리플렉스(200)의 경우에도 실제 액화천연가스(LNG) 운반선에 적용되는 것과 동일하게 구성되며, 이는 적어도 금속 포일층(metal foil layer)을 포함한다.　 상기 리지드 트리플렉스(200)는, 바람직하게는 3층 구조를 갖는다.　 상기 리지드 트리플렉스(200)는 구체적으로 보강판(40) 상에 적층되는 하부 글라스 파이버층(glass fiber layer)과, 상기 하부 글라스 파이버층 상에 접착된 금속 포일층과, 상기 금속 포일층 상에 접착된 상부 글라스 파이버층을 포함하는 3층 구조를 갖는다.　 그리고 상기 금속 포일층은 예를 들어 알루미늄(Al) 포일 또는 알루미늄(Al) 합금 포일이 사용될 수 있다.
상기 보강판(400)은 본 발명에 따라서 본딩(bonding) 시 가해지는 열과 압력에 의해 리지드 트리플렉스(200)가 열 변형되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이는 평평한 평활도를 가지면서 열과 압력에 대응력을 가지는 것이면 좋다.　 구체적으로, 보강판(400)은 적절한 내열성과 강도를 가져, 본딩 테스트에서 반복적인 열 압착 시 리지드 트리플렉스(200)가 오그라드는 것을 방지하여 평활도를 유지하게 하는 것이면 좋다.　
상기 보강판(400)은 목재 합판 또는 플라스틱재판 등으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 비용 등에서 유리한 목재 합판으로부터 선택될 수 있다.　 그리고 플라스틱재판을 사용할 수 경우, 경질로서 강도 면에서 유리한 섬유 강화 플라스틱으로 선택될 수 있다.　 아울러, 보강판(400)은 리지드 트리플렉스(200)와 접착제를 통해 접착될 수 있다.　 또한, 보강판(400)은 하부 단열패널(100)과도 접착제를 통해 접착될 수 있다.　 이때, 상기 접착제는 일반 산업분야에서 통상적으로 사용되는 접착제로서, 이는 예를 들어 에폭시계, 아크릴계 및 우레탄계 등의 접착제가 사용될 수 있다.　
상기 보강판(400)은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 2 ~ 15mm의 두께를 가질 수 있다.　 이때, 보강판(400)의 두께가 2mm 미만으로서 너무 낮으면, 열 압착 시 리지드 트리플렉스(200)의 변형을 방지하기 위한 적절한 강도를 가지기 어려울 수 있다.　 그리고 보강판(400)의 두께가 15mm를 초과하여 너무 두꺼우면, 과잉 두께에 따른 상승효과가 그다지 크지 않고 본딩 테스트용 적층체의 전체 두께가 증가되어 바람직하지 않을 수 있다.　 이러한 점을 고려할 때, 보강판(40)은 6 ~ 12mm의 두께를 가지는 목재 합판인 것이 바람직하며, 보다 구체적인 예를 들어 두께 9mm의 목재 합판이 유용하게 사용될 수 있다.　　
아울러, 본 발명에 따른 본딩 테스트용 적층체는 위와 같은 적층 구조를 가지되, 선택적으로 통상과 같이 지지판(510)(520)을 더 포함할 수 있다.　 구체적으로, BQT 샵(Shop)에서 열 압착을 통한 본딩 테스트 시, 하부 단열패널(100) 및 상부 단열패널(300)을 각각 보호 지지하기 위한 것으로서, 상기 하부 단열패널(100)의 하부에 설치되는 하부 지지판(510)과, 상기 상부 단열패널(300)의 상부에 설치되는 상부 지지판(520)을 더 포함할 수 있다.　 그리고 상기 각 지지판(510)(520)은 예를 들어 10 ~ 15mm의 두께를 가지는 목재 합판이나 플라스틱재판 등이 사용될 수 있으며, 보다 구체적인 예를 들어 12mm 두께의 목재 합판이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 본딩 테스트용 적층체는, 본딩 테스트용으로서 상부 단열패널(300) 간의 사이에 배치되는 서플 트리플렉스(530, Supple Triplex) 및 탑 브리지 패널(540, Top bridge panel)을 더 포함할 수 있다.　 그리고 이러한 서플 트리플렉스(530)와 탑 브리지 패널(540)은 실제 액화천연가스(LNG) 운반선에 적용되는 것과 동일하게 구성될 수 있다.　 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 본딩 테스트 시, 상기 서플 트리플렉스(530)는 에폭시 글루를 매개로 하여 리지드 트리플렉스(200) 상에 부착되며, 상기 탑 브리지 패널(540)은 서플 트리플렉스(530) 상에 에폭시 글루를 매개로 하여 부착될 수 있다.　　
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 리지드 트리플렉스(200)의 하부에 보강판(400)이 형성되어, 본딩 작업자(본더)들의 자격시험에서 본딩 테스트용 적층체의 반복적인 사용(열 압착)에 의해 발생될 수 있는 리지드 트리플렉스(200)의 열 변형이 효과적으로 방지된다.　 보다 구체적으로, 열 압착을 통한 수회 반복적인 본딩 시, 상기 보강판(400)이 리지드 트리플렉스(200)의 열 변형을 방지하여, 리지드 트리플렉스(200)의 표면 평활도를 유지시킨다.　
이에 따라, 본딩 테스트용 적층체의 교체 주기, 특히 리지드 트리플렉스(20)의 열 변형에 의한 교체 주기가 감소되어, 자격시험에서 소요될 수 있는 비용을 절감할 수 있다.　 또한, 자격시험의 신뢰성이 확보되며, 본딩 작업자(본더)들의 합격률이 증가된다.
100 : 하부 단열패널　
200 : 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)
300 : 상부 단열패널
400 : 보강판
510 : 하부 지지판
520 : 상부 지지판
530 : 서플 트리플렉스(Supple Triplex)
540 : 탑 브리지 패널(Top bridge panel)

Claims (3)

  1. 하부 단열패널;
    상기 하부 단열패널 상에 적층되는 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex); 및
    상기 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex) 상에 적층되는 상부 단열패널을 포함하되,
    상기 하부 단열패널과 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)의 사이에, 열 압착 시 리지드 트리플렉스의 변형을 방지하는 보강판이 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강판은 목재 합판 또는 플라스틱재판인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보강판은 두께 6 ~ 12mm의 목재 합판인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선 인슐레이션 판넬의 본딩 테스트용 적층체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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