KR20170055309A - 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물에 관한 것으로서, 1차 방벽, 1차 단열벽, 2차 방벽, 2차 단열벽으로 구성되며, 횡 방향 또는 종 방향으로 이웃하게 복수 개 설치되는 액화가스 저장탱크; 상기 복수 개의 액화가스 저장탱크들 중에서 이웃하는 제1 액화가스 저장탱크와 제2 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 선체 격벽 구조물; 및 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크의 사이와, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이에 각각 설치되는 선체 보온 구조물을 포함하되, 상기 선체 보온 구조물은, 진공 구조물, 단열재 구조물, 3차 단열벽 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 제1 및 제2 액화가스 저장탱크로부터의 냉열이 상기 선체 격벽 구조물로 유입되는 것을 방지하여, 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 저온강재 또는 일반강재로 상기 선체 격벽 구조물을 제작할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물{MARINE STRUCTURE INCLUDING LIQUEFIED GAS STORAGE TANK}

본 발명은 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물에 관한 것이다.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C₃H₈)과 부탄(C₄H₁₀)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다.

예를 들어, 액화천연가스(LNG)는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 운반선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel), 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장하고, 필요시 저장된 LNG를 LNG 운반선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), 해상에서 LNG 운반선으로부터 하역되는 LNG를 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)는, LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(일명, '화물창'이라고 함)를 포함한다.

이와 같이, LNG와 같은 액화가스를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해양구조물 내에는 LNG를 극저온 액체 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.

이러한 저장탱크는, 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있으며, 통상적으로, 멤브레인형 저장탱크는 NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

일반적으로, 멤브레인형 저장탱크 중에서, 'Mark Ⅲ'형 액화가스 저장탱크는, 스테인리스 강재 멤브레인(membrane) 주름방벽(corrugation barrier)(또는 파형 주름 방벽)으로 이루어지는 1차 방벽과, 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어지는 2차 방벽을 구비한다. 또한, 1차 방벽과 2차 방벽 사이에는 1차 단열벽이 설치되고, 2차 방벽과 선체 사이에는 2차 단열벽이 설치된다. 1차 단열벽은 폴리우레탄 폼(R-PUF)으로 이루어지는 1차 단열패널의 상면에 1차 플라이우드(Plywood)를 접착한 것이다. 또한, 2차 단열벽은 1차 단열벽과 동일한 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 2차 단열패널의 하면에 2차 플라이우드를 접착한 것이다. 2차 단열벽은 마스틱(Mastic)에 의해 선체에 지지되고 스터드 볼트에 의해 선체에 고정된다.

액화천연가스(LNG)가 저장되는 멤브레인형 액화가스 저장탱크는, 선박을 포함하는 해양구조물에 복수 개가 배치되는 경우, 액화천연가스에 대한 단열을 만족시키는 동시에 선체의 안정성을 만족시켜야 한다.

여기서, 액화가스 저장탱크의 주변을 감싸는 선체는, 액화천연가스의 낮은 온도로 인한 취성파괴를 방지할 수 있도록, 온도 조건에 따라 강종(steel grade)을 달리 적용하는 데, 저온 영역에 안전한 수준의 것을 적용함으로써 선박의 안정성을 확보하게 된다. 하지만 이는 선체의 자재비를 증가시키는 단점이 있다.

특히 이웃하는 액화가스 저장탱크 사이를 구획하는 격벽을 이루는 선체 격벽 구조물은, 극저온 액화천연가스를 저장하는 양쪽의 액화가스 저장탱크에 노출되기 때문에, 다른 부분의 선체 예를 들어, 극저온 액화천연가스와 비교하여 상대적으로 온도가 고열이라 할 수 있는 대기 또는 해수에 노출되는 선체보다 상대적으로 더 낮은 온도 조건에 놓이게 되어 취성파괴의 위험성이 증가하는데, 이러한 취성파괴를 방지하기 위하여 이웃하는 극저온 액화가스 저장탱크 사이에 히팅 시스템을 구비하여 선체 격벽 구조물의 온도가 낮아지는 것을 방지하고 있다. 히팅 시스템을 구비하지 않을 경우, 액화가스 저장탱크 사이의 선체 격벽 구조물의 온도가 -60℃ 이하로 낮아져 일반강재의 약 5배가량 고가인 극저온강재를 사용하여 선체 격벽 구조물을 설치해야 하며, 이는 상기한 바와 같이 선체 격벽 구조물의 자재비를 증가시키게 된다.

그런데 격벽을 이루는 선체 격벽 구조물의 자재비를 절감하기 위해 구비되는 히팅 시스템은, 히터 소오스(Heat Source), 히팅 코일(Heating Coil), 파이프(Pipe), 밸브(Valve) 및 컨트롤 시스템(Control System)의 설계, 구매, 설치 및 관리에 많은 자원과 인력을 소요하게 되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 액화가스 저장탱크에 대한 또 하나의 열원으로 작용하여 단열 성능에 좋지 않은 영향을 끼치는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 제10-1276129호 (공고일: 2013년 06월 18일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 이웃하는 액화가스 저장탱크 사이를 구획하는 격벽을 이루는 선체 격벽 구조물을 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재로 제작할 수 있도록 하는 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 이웃하는 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 기존의 히팅 시스템을 제거할 수 있도록 하는 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물은, 1차 방벽, 1차 단열벽, 2차 방벽, 2차 단열벽으로 구성되며, 횡 방향 또는 종 방향으로 이웃하게 복수 개 설치되는 액화가스 저장탱크; 상기 복수 개의 액화가스 저장탱크들 중에서 이웃하는 제1 액화가스 저장탱크와 제2 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 선체 격벽 구조물; 및 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크의 사이와, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이에 각각 설치되는 선체 보온 구조물을 포함하되, 상기 선체 보온 구조물은, 진공 구조물, 단열재 구조물, 3차 단열벽 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 제1 및 제2 액화가스 저장탱크로부터의 냉열이 상기 선체 격벽 구조물로 유입되는 것을 방지하여, 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 저온강재 또는 일반강재로 상기 선체 격벽 구조물을 제작할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 선체 보온 구조물은, 상기 진공 구조물로 이루어지고, 상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재로 제작될 수 있다.

구체적으로, 상기 선체 보온 구조물은, 상기 단열재 구조물로 이루어지고, 상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재로 제작될 수 있다.

구체적으로, 상기 선체 보온 구조물은, 상기 3차 단열벽과 공간부의 조합으로 이루어지며, 상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재로 제작될 수 있다.

구체적으로, 상기 선체 보온 구조물은, 상기 진공 구조물과 상기 3차 단열벽의 조합으로 이루어지고, 상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재 또는 상기 일반강재로 제작될 수 있다.

구체적으로, 상기 선체 보온 구조물은, 상기 단열재 구조물과 상기 3차 단열벽의 조합으로 이루어지고, 상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재 또는 상기 일반강재로 제작될 수 있다.

구체적으로, 상기 진공 구조물은, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간을 진공 밀봉하여 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 진공 구조물은, 조립식 모듈형태의 진공 박스 구조물로 제조하고, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간에 삽입 설치하여 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 진공 구조물은, 내부를 진공시키는 진공 펌프를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 단열재 구조물은, 코르크, 에어로젤 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간을 채워 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 단열재 구조물은, 조립식 모듈형태의 단열재 박스 구조물로 제조하고, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간에 삽입 설치하여 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 3차 단열벽은, 상기 2차 단열벽 두께의 30% 내지 50%의 두께로 상기 선체 격벽 구조물에 대향하는 부분의 상기 2차 단열벽 상에 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 3차 단열벽은, 폴리우레탄 폼으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 공간부는, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 측의 상기 3차 단열벽 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 측의 상기 3차 단열벽 사이의 공간으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물은, 이웃하는 액화가스 저장탱크 사이를 구획하는 격벽을 이루는 선체 격벽 구조물을 보호하기 위해 히팅 시스템을 포함하지 않는 선체 보온 구조물을 설치함으로써, 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재로 선체 격벽 구조물을 제작할 수 있어, 선체 격벽 구조물의 자재비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물은, 이웃하는 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 기존의 히팅 시스템을 제거할 수 있어, 히팅 시스템을 구성하기 위한 구성품들의 설계, 구매, 설치, 관리에 소요되는 자원과 인력에 따른 공수를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물은, 온열을 발생시키는 히팅 시스템을 제거하고, 단열 기능을 하는 선체 보온 구조물로 선체 격벽 구조물을 보호함으로써, 선체 보온 구조물이 액화가스 저장탱크의 또 다른 단열 기능을 수행할 수 있어, 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 액화가스 저장탱크의 구성을 설명하기 위해 액화가스 저장탱크의 최소 단위 부분을 절단한 사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물(1)은, 액화가스 저장탱크(10, 20), 선체 격벽 구조물(30), 선체 보온 구조물(40)을 포함한다.

본 실시예에서, 해양구조물(1)은, LNG를 극저온 액체 상태로 저장하기 위한 액화가스 저장탱크(10, 20)가 내부에 복수 개가 설치되며, LNG와 같은 액화가스를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등을 포함한다.

복수 개의 액화가스 저장탱크(10, 20) 각각은, 1차 방벽(100), 1차 단열벽(200), 2차 방벽(300), 2차 단열벽(400)으로 구성될 수 있으며, 해양구조물(1)의 종 방향(선수에서 선미 방향)으로 1렬로 배치되거나, 해양구조물(1)의 횡 방향(좌현에서 우현 방향)으로 적어도 한 쌍 또는 그 이상이 배치되면서 종 방향으로 적어도 2열 이상으로 배치될 수 있다.

이러한 액화가스 저장탱크(10, 20)의 구성을 도 6을 참고하여 설명하기로 한다.

1차 방벽(100)은, 액화가스 저장탱크(10, 20)에 저장되는 액화가스와 직접 접촉되도록 설치될 수 있으며, 후술할 2차 방벽(300)과 함께 액화가스가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 1차 방벽(100)은, 스테인리스 강재로 멤브레인(membrane) 주름방벽(corrugation barrier) 또는 파형 주름 방벽으로 이루어질 수 있다.

1차 단열벽(200)은, 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록 설계되며, 1차 방벽(100)의 외측인 1차 방벽(100)과 후술할 2차 방벽(300) 사이에 설치될 수 있다.

이러한 1차 단열벽(200)은, 1차 플라이우드(210), 1차 단열패널(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

1차 플라이우드(210)는, 1차 방벽(100)과 후술할 1차 단열패널(220) 사이에 설치될 수 있다.

1차 단열패널(220)은, 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록, 단열성능이 우수하면서 기계적 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 복수 개의 단위 패널의 조합으로 연결 구성될 수 있다.

1차 단열패널(220)은, 1차 플라이우드(210)와 후술할 2차 방벽(300) 사이에 폴리우레탄 폼으로 형성될 수 있다.

2차 방벽(300)은, 1차 단열벽(200)의 외측인 1차 단열벽(200)과 후술할 2차 단열벽(400) 사이에 설치될 수 있으며, 1차 방벽(100)과 함께 액화가스가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

2차 방벽(300)은, 알루미늄 금박에 유리섬유를 붙인 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어질 수 있다.

2차 단열벽(400)은, 1차 단열벽(200)과 함께 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록 설계되며, 2차 방벽(300)과 선체(2) 또는 2차 방벽(300)과 선체 격벽 구조물(30) 사이에 설치되며, 2차 단열패널(410), 2차 플라이우드(420)를 포함하여 구성될 수 있다.

2차 단열패널(410)은, 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록, 단열성능이 우수하면서 기계적 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 복수 개의 단위 패널의 조합으로 연결 구성될 수 있다.

2차 단열패널(410)은, 2차 방벽(300)과 후술할 2차 플라이우드(420) 사이에서 폴리우레탄 폼으로 형성될 수 있으며, 선체(2) 또는 선체 격벽 구조물(30)에 인접하여 설치되어 외부로부터의 충격에 직접 노출되므로 기계적 강도를 높이기 위해 1차 단열패널(220)보다 더 두꺼운 두께로 형성될 수 있다.

2차 플라이우드(420)는, 2차 단열패널(410)과 선체(2) 또는 2차 단열패널(410)과 선체 격벽 구조물(30) 사이에 설치될 수 있다.

선체 격벽 구조물(30)은, 상기 복수 개의 액화가스 저장탱크(10, 20) 중에서 이웃하는 제1 액화가스 저장탱크(10)와 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이에 설치될 수 있다.

상기한 선체 격벽 구조물(30)은, 극저온 액화천연가스를 저장하는 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)에 노출되기 때문에, 다른 부분의 선체(2) 예를 들어, 극저온 액화천연가스와 비교하여 상대적으로 온도가 고열이라 할 수 있는 대기 또는 해수에 노출되는 선체(2)보다 상대적으로 더 낮은 온도 조건에 놓이게 되어 취성파괴의 위험성이 증가하는데, 이러한 취성파괴를 방지하기 위하여 본 실시예에서는 후술할 선체 보온 구조물(40)을 설치한다.

한편, 기존에는 선체 격벽 구조물(30)에 히팅 시스템(도시하지 않음)을 구비하여 선체 격벽 구조물(30)을 일반강재 또는 IGC에서 규정한 저온강재(표 1 참고)로 제작하거나, 히팅 시스템을 구비하지 않고 선체 격벽 구조물(30)을 -55℃ 이하에서도 견딜 수 있는 IGC에서 규정한 극저온강재(표 2 참고)로 제작하였으나, 비용적인 측면 또는 공수가 많이 소용되는 문제가 있었다.

여기서, 극저온강재는 일반강재보다 약 5배 가량 고가이고, 저온강재는 일반강재보다 약 10% 가량 고가인바, 저온강재가 극저온강재와 비교하여 상대적으로 자재비가 훨씬 저렴함을 알 수 있다.

상기 표 1의 저온강재는 -55℃ 이상 즉, -55℃ 내지 -0℃에서 사용 가능하다.

상기 표 2의 극저온강재는 -55℃ 이하, 즉, -165℃ 내지 -55℃에서 사용 가능하다.

선체 보온 구조물(40)은, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10)의 사이와, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이에 각각 설치될 수 있으며, 단열 기능이 우수한 진공 구조물(40a)로 이루어질 수 있다.

상기한 진공 구조물(40a)은, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10) 사이의 공간과, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이의 공간을 진공 밀봉하여 이루어질 수 있다.

또한, 진공 구조물(40a)은, 조립식 모듈형태의 진공 박스 구조물로 제조하고, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10) 사이의 공간과, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이의 공간에 삽입 설치하여 이루어질 수 있다.

또한, 진공 구조물은, 내부를 진공시키는 진공 펌프(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 선체 보온 구조물(40)로서의 단열 기능이 우수한 진공 구조물(40a)을 선체 격벽 구조물(30)을 감싸는 구조가 되도록 설치함으로써, 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)로부터의 냉열이 선체 격벽 구조물(30)로 유입되는 것을 방지하여 선체 격벽 구조물(30)의 온도를 -55℃ 내지 -0℃의 온도 범위로 유지할 수 있어, 기존의 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재인 상대적으로 자재비가 저렴한 저온강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있게 한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물(1)은, 액화가스 저장탱크(10, 20), 선체 격벽 구조물(30), 선체 보온 구조물(40)을 포함하며, 선체 보온 구조물(40)이 단열재 구조물(40b)로 이루어지는 것을 제외한 나머지 구성 요소들이 제1 실시예의 구성 요소들과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 선체 보온 구조물(40)로서의 단열재 구조물(40b)과 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

선체 보온 구조물(40)은, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10)의 사이와, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이에 각각 설치될 수 있으며, 단열 기능이 우수한 단열재 구조물(40b)로 이루어질 수 있다.

상기한 단열재 구조물(40b)은, 코르크(Cork), 에어로젤(Aerogel) 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10) 사이의 공간과, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이의 공간을 채워 이루어질 수 있다.

또한, 단열재 구조물(40b)은, 조립식 모듈형태의 단열재 박스 구조물로 제조하고, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10) 사이의 공간과, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이의 공간에 삽입 설치하여 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는 선체 보온 구조물(40)로서의 단열 기능이 우수한 단열재 구조물(40b)을 선체 격벽 구조물(30)을 감싸는 구조가 되도록 설치함으로써, 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)로부터의 냉열이 선체 격벽 구조물(30)로 유입되는 것을 방지하여 선체 격벽 구조물(30)의 온도를 -55℃ 내지 -0℃의 온도 범위로 유지할 수 있어, 기존의 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재인 상대적으로 자재비가 저렴한 저온강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있게 한다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물(1)은, 액화가스 저장탱크(10, 20), 선체 격벽 구조물(30), 선체 보온 구조물(40)을 포함하며, 선체 보온 구조물(40)이 3차 단열벽(40c)과 공간부(40d)의 조합으로 이루어지는 것을 제외한 나머지 구성 요소들이 제1 실시예의 구성 요소들과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 선체 보온 구조물(40)로서의 3차 단열벽(40c) 및 공간부(40d)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

선체 보온 구조물(40)은, 선체 격벽 구조물(30)과 제1 액화가스 저장탱크(10)의 사이와, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20) 사이에 각각 설치될 수 있으며, 단열 기능이 우수한 3차 단열벽(40c)과 공간부(40d)로 이루어질 수 있다.

3차 단열벽(40c)은, 제1 또는 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)의 2차 단열벽(400) 두께의 30% 내지 50%의 두께로 선체 격벽 구조물(30)에 대향하는 부분의 2차 단열벽(400) 상에 형성될 수 있다. 이때, 3차 단열벽(40c)이 2차 단열벽(400) 상에 형성됨으로 인하여, 3차 단열벽(40c)의 증가되는 두께만큼 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20) 각각의 전체 용적률이 감소될 수 있는데, 3차 단열벽(40c)이 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20) 각각의 일측벽에만 형성되기 때문에 전체 용적률의 감소는 크지 않다.

이러한 3차 단열벽(40c)은, 2차 단열벽(400)을 이루는 폴리우레탄 폼으로 형성될 수 있다. 이는 2차 단열벽(400) 형성시 동시에 3차 단열벽(40c)을 형성할 수 있어 제작의 편의를 제공할 수 있기 때문이다. 3차 단열벽(40c)은, 2차 단열벽(400)을 이루는 폴리우레탄 폼 이외에 액화가스 저정탱크의 단열재로 일반적으로 사용되는 다른 단열재로 형성될 수 있음은 물론이다.

공간부(40d)는, 선체 격벽 구조물(30)과 상기 제1 액화가스 저장탱크(10)의 2차 단열벽(400) 상에 형성되는 3차 단열벽(40c) 사이의 공간과, 선체 격벽 구조물(30)과 제2 액화가스 저장탱크(20)의 2차 단열벽(400) 상에 형성되는 3차 단열벽(40c) 사이의 공간으로 이루어질 수 있다. 공간부(40d)는, 공기로 채워져 있으며, 공기 또한 단열 기능이 있어 3차 단열벽(40c)과 함께 단열 효과를 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는 선체 보온 구조물(40)로서의 단열 기능이 우수한 3차 단열벽(40c)과 공간부(40d)를 선체 격벽 구조물(30)을 감싸는 구조가 되도록 설치함으로써, 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)로부터의 냉열이 선체 격벽 구조물(30)로 유입되는 것을 방지하여 선체 격벽 구조물(30)의 온도를 -55℃ 내지 -0℃의 온도 범위로 유지할 수 있어, 기존의 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재인 상대적으로 자재비가 저렴한 저온강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있게 한다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물(1)은, 액화가스 저장탱크(10, 20), 선체 격벽 구조물(30), 선체 보온 구조물(40)을 포함하며, 선체 보온 구조물(40)이 진공 구조물(40a)과 3차 단열벽(40c)의 조합으로 이루어지는 것을 제외한 나머지 구성 요소들이 제1 실시예의 구성 요소들과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 선체 보온 구조물(40)로서의 진공 구조물(40a) 및 3차 단열벽(40c)과 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

선체 보온 구조물(40)은, 단열 기능이 우수한 진공 구조물(40a)과 단열 기능이 우수한 3차 단열벽(40c)의 조합으로 이루어질 수 있는데, 여기서, 진공 구조물(40a)은 제1 실시예에서 설명하였고, 3차 단열벽(40c)은 제3 실시예에서 설명하였으므로, 설명의 중복을 피하기 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예는 선체 보온 구조물(40)로서 제1 실시예의 단열 기능이 우수한 진공 구조물(40a)에 더하여 제3 실시예의 단열 기능이 우수한 3차 단열벽(40c)으로 이루어진 조합 구조물을 선체 격벽 구조물(30)을 감싸는 구조가 되도록 설치함으로써, 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)로부터의 냉열이 선체 격벽 구조물(30)로 유입되는 것이 제1 실시예 또는 제3 실시예에서보다 더욱 방지되어 선체 격벽 구조물(30)의 온도를 -55℃ 내지 -0℃의 온도 범위는 물론 0℃ 이상으로도 유지할 수 있어, 기존의 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재인 상대적으로 자재비가 저렴한 저온강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 일반강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있게 한다.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물(1)은, 액화가스 저장탱크(10, 20), 선체 격벽 구조물(30), 선체 보온 구조물(40)을 포함하며, 선체 보온 구조물(40)이 단열재 구조물(40b)과 3차 단열벽(40c)의 조합으로 이루어지는 것을 제외한 나머지 구성 요소들이 제1 실시예의 구성 요소들과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 선체 보온 구조물(40)로서의 단열재 구조물(40b) 및 3차 단열벽(40c)과 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

선체 보온 구조물(40)은, 단열 기능이 우수한 단열재 구조물(40b)과 단열 기능이 우수한 3차 단열벽(40c)의 조합으로 이루어질 수 있는데, 여기서, 단열재 구조물(40b)은 제2 실시예에서 설명하였고, 3차 단열벽(40c)은 제3 실시예에서 설명하였으므로, 설명의 중복을 피하기 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예는 선체 보온 구조물(40)로서 제2 실시예의 단열 기능이 우수한 단열재 구조물(40b)에 더하여 제3 실시예의 단열 기능이 우수한 3차 단열벽(40c)으로 이루어진 조합 구조물을 선체 격벽 구조물(30)을 감싸는 구조가 되도록 설치함으로써, 제1 및 제2 액화가스 저장탱크(10, 20)로부터의 냉열이 선체 격벽 구조물(30)로 유입되는 것이 제2 실시예 또는 제3 실시예에서보다 더욱 방지되어 선체 격벽 구조물(30)의 온도를 -55℃ 내지 -0℃의 온도 범위는 물론 0℃ 이상으로도 유지할 수 있어, 기존의 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재인 상대적으로 자재비가 저렴한 저온강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 일반강재로 선체 격벽 구조물(30)을 제작할 수 있게 한다.

이와 같이 본 실시예는, 이웃하는 액화가스 저장탱크(10, 20) 사이를 구획하는 격벽을 이루는 선체 격벽 구조물(30)을 보호하기 위해 히팅 시스템을 포함하지 않는 선체 보온 구조물(40)을 설치함으로써, 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 강재로 선체 격벽 구조물을 제작할 수 있어, 선체 격벽 구조물(30)의 자재비를 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 이웃하는 액화가스 저장탱크(10, 20) 사이에 설치되는 기존의 히팅 시스템을 제거할 수 있어, 히팅 시스템을 구성하기 위한 구성품들의 설계, 구매, 설치, 관리에 소요되는 자원과 인력에 따른 공수를 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 온열을 발생시키는 히팅 시스템을 제거하고, 단열 기능을 하는 선체 보온 구조물(40)로 선체 격벽 구조물(30)을 보호함으로써, 선체 보온 구조물(40)이 액화가스 저장탱크(10, 20)의 또 다른 단열 기능을 수행할 수 있어, 액화가스 저장탱크(10, 20)의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 해양구조물 2: 선체
10: 제1 액화가스 저장탱크 20: 제2 액화가스 저장탱크
30: 선체 격벽 구조물 40: 선체 보온 구조물
40a: 진공 구조물 40b: 단열재 구조물
40c: 3차 단열벽 40d: 공간부
100: 1차 방벽 200: 1차 단열벽
210: 1차 플라이우드 220: 1차 단열패널
300: 2차 방벽 400: 2차 단열벽
410: 2차 단열패널 420: 2차 플라이우드

Claims (14)

1차 방벽, 1차 단열벽, 2차 방벽, 2차 단열벽으로 구성되며, 횡 방향 또는 종 방향으로 이웃하게 복수 개 설치되는 액화가스 저장탱크;
상기 복수 개의 액화가스 저장탱크들 중에서 이웃하는 제1 액화가스 저장탱크와 제2 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 선체 격벽 구조물; 및
상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크의 사이와, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이에 각각 설치되는 선체 보온 구조물을 포함하되,
상기 선체 보온 구조물은, 진공 구조물, 단열재 구조물, 3차 단열벽 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 제1 및 제2 액화가스 저장탱크로부터의 냉열이 상기 선체 격벽 구조물로 유입되는 것을 방지하여, 히팅 시스템 없이도 IGC에서 규정한 극저온강재보다 강종이 낮은 저온강재 또는 일반강재로 상기 선체 격벽 구조물을 제작할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 1 항에 있어서, 상기 선체 보온 구조물은,
상기 진공 구조물로 이루어지고,
상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 1 항에 있어서, 상기 선체 보온 구조물은,
상기 단열재 구조물로 이루어지고,
상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 1 항에 있어서, 상기 선체 보온 구조물은,
상기 3차 단열벽과 공간부의 조합으로 이루어지며,
상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 1 항에 있어서, 상기 선체 보온 구조물은,
상기 진공 구조물과 상기 3차 단열벽의 조합으로 이루어지고,
상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재 또는 상기 일반강재로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 1 항에 있어서, 상기 선체 보온 구조물은,
상기 단열재 구조물과 상기 3차 단열벽의 조합으로 이루어지고,
상기 선체 격벽 구조물은, IGC에서 규정한 상기 저온강재 또는 상기 일반강재로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 진공 구조물은,
상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간을 진공 밀봉하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 진공 구조물은,
조립식 모듈형태의 진공 박스 구조물로 제조하고, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간에 삽입 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 진공 구조물은,
내부를 진공시키는 진공 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 3 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 단열재 구조물은,
코르크, 에어로젤 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간을 채워 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 3 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 단열재 구조물은,
조립식 모듈형태의 단열재 박스 구조물로 제조하고, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 사이의 공간에 삽입 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 4 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 3차 단열벽은,
상기 2차 단열벽 두께의 30% 내지 50%의 두께로 상기 선체 격벽 구조물에 대향하는 부분의 상기 2차 단열벽 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 12 항에 있어서, 상기 3차 단열벽은,
폴리우레탄 폼으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

제 4 항에 있어서, 상기 공간부는,
상기 선체 격벽 구조물과 상기 제1 액화가스 저장탱크 측의 상기 3차 단열벽 사이의 공간과, 상기 선체 격벽 구조물과 상기 제2 액화가스 저장탱크 측의 상기 3차 단열벽 사이의 공간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크를 구비하는 해양구조물.

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