KR20200008430A - 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박에 관한 것으로서, 액화가스를 저장하는 공간을 형성하는 벽체와, 상기 벽체의 외측에 단열벽이 마련되는 독립형 액화가스 저장탱크의 외측에 마련되어, 상기 액화가스 저장탱크에서 누출되는 액화가스를 수집하는 누출액 수집장치로서, 상기 벽체에서 상기 단열벽을 관통하여 외측으로 연장되는 레그부; 및 상기 레그부에 의하여 지지되며 누출액의 저장공간을 갖는 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박{collecting apparatus of leakage for liquid gas storage tank and ship having the same}

본 발명은 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.

본 발명은 산업통상자원부 및 한국산업기술평가관리원의 에너지기술사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제고유번호: 10070159, 과제명: 액화수소운송선용 CCS 설계 및 검증기술 개발, 주관기관: 한국선급, 연구기간: 2016.12.01~2019.08.31].

천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃이하)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

액화천연가스 운반선에는 천연가스를 냉각하여 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 저장탱크(일명, '화물창'이라고 함)이 구비된다. 액화천연가스의 끓는점은 대기압에서 약 -162℃ 정도이므로, 액화천연가스의 저장탱크는 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등과 같은 초저온에 견딜 수 있는 재료로 제작될 수 있으며, 열응력 및 열수축에 강인하고, 열침입을 막을 수 있는 구조로 설계된다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선, LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel), 최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 부유설비에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 해상 부유설비이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 해상 부유설비이다.

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

이러한 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상 멤브레인형 저장탱크는 NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 IMO의 규정에 따라서 Type A, B, C로 나뉘며 그 중 타입 비(Type B) 독립형 탱크는 일반적으로 구형 탱크와 각형 탱크로 나눠진다.

일반적으로 종래 기술에 따른 독립형 저장탱크는 알루미늄 합금이나 SUS 및 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조된 탱크 몸체에 폴리우레탄과 같은 비교적 단단한 단열패널을 부착시켜 만들며, 선체의 내부 바닥에 배열되는 복수의 탱크 지지체 상에 놓인다.

이러한 독립형 저장탱크에서 탱크 몸체가 손상되어 누출이 발생하면, 누출된 저온의 액화가스가 선체와 접촉하면서 선체에 손상을 줄 수 있다. 이를 방지하기 위해 종래의 독립형 저장탱크의 하부에는, 액화가스의 누출시 누출액을 방출하기 위한 배출구와, 이로부터 낙하하는 액화가스를 수집하기 위한 부분 2차 방벽(partial secondary barrier)으로서 누출액 수집장치가 설치되어 있다.

종래의 누출액 수집장치는, 액화가스의 누출액을 수용하는 수집용기(일명, 드립 트레이 또는 드립 팬이라고 함)와, 수집용기를 해양구조물의 선체 바닥에 지지하는 지지체를 포함하여 구성되고, 이에 더하여 누출액이 수집용기의 바깥쪽으로 떨어지거나 수집용기 내에 수용된 누출액이 넘쳐 흘러 선체 바닥이 열변형을 일으키거나 취성이 커져 파손되는 것을 방지하기 위하여 선체 바닥에 설치되는 선체 보호층을 포함한다.

선체 보호층을 설치할 경우, 해양구조물의 건조시는 물론 유지보수 시에도 많은 제약을 받게 되며, 선체 보호층을 선체 바닥 전체에 걸쳐 설치해야 하기 때문에 재료비, 인건비 증대로 인해 해양 구조물의 건조비가 증가되고 건조시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 종래의 누출액 수집장치는 IGC code(International code for the construction and equipment of ships carrying liquefied gases in bulk}의 규정에 따라 15일 동안 누출되는 양을 추정하여 수집용기의 크기를 설계하는데, 과거 누출된 실적이 없어 누출량은 이론적으로 예측하여 설계하고 있다. 이에 따라 누출량을 예측하기도 까다롭고, 예측된 누출량에 안전 계수를 고려하여 수집장치를 보수적으로 설계하므로, 수집장치의 크기도 크고 저장된 누출액이 출렁이다가 흘러 넘치는 것을 막기 위한 조치도 필요하였다.

(특허문헌 1) 국내 공개특허공보 제10-2010-0106741호(2010.10.04. 공개)

(특허문헌 2) 국내 공개특허공보 제10-2014-0033894호 (2014.03.19. 공개)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 누출액을 수집하는 구성을 선체가 아닌 탱크 측에 마련하여 선체가 누출액의 낮은 온도에 의해 영향을 받지 않도록 하는 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치는, 액화가스를 저장하는 공간을 형성하는 벽체와, 상기 벽체의 외측에 단열벽이 마련되는 독립형 액화가스 저장탱크의 외측에 마련되어, 상기 액화가스 저장탱크에서 누출되는 액화가스를 수집하는 누출액 수집장치로서, 상기 벽체에서 상기 단열벽을 관통하여 외측으로 연장되는 레그부; 및 상기 레그부에 의하여 지지되며 누출액의 저장공간을 갖는 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 단열벽은, 상기 벽체의 외측에 분사되어 형성되는 폼 부재이거나 상기 벽체에 고정되는 다수 개의 단열패널로 이루어지고, 상기 수집부는, 상기 벽체와 상기 단열벽 사이의 간극을 따라 흐르는 누출액을 수집할 수 있다.

구체적으로, 상기 수집부는, 상기 레그부에 의해 상기 액화가스 저장탱크에 매달려 있는 형태일 수 있다.

구체적으로, 상기 수집부는, 상기 액화가스 저장탱크를 수용하는 선체로부터 이격되도록 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 수집부는, 적어도 상방이 개방되도록 마련되어 누출액을 자연 기화에 의해 배출할 수 있다.

구체적으로, 상기 레그부와 상기 수집부가 연결되는 부분에 마련되는 단열부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 누출액 수집장치를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박은, 누출액 수집장치가 탱크에 매달린 형태로 마련되도록 함으로써, 선체가 누출액과 직접 접촉하지 않도록 해 선체를 보호할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치 및 이를 구비한 선박은, 누출액 수집장치가 탱크의 외면에 마련된 보온재에 둘러싸여 있게 되므로, 누출액 수집장치에 할당되는 공간을 줄여 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치가 선박에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치가 선박에 마련된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치의 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 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. 이하에서 액화가스는 LPG, LNG, 에탄, 암모니아, 질소, 수소 등으로 비등점이 상온보다 낮고 액화하여 운반되는 물질을 의미할 수 있다.

본 발명은 이하에서 설명하는 독립형 액화가스 저장탱크(10)의 누출액 수집장치와, 이를 포함하는 선박을 포함할 수 있다. 다만 본 발명에서 선박이라 함은, 액화가스를 수송하는 액화가스 운반선 외에도, 액화가스를 연료로 사용하기 위해 저장하는 액화가스 추진선으로서 컨테이너선 등의 일반 상선이나, 해상에 부유한 상태로 액화가스를 저장, 처리하는 해양 플랜트 등을 모두 포괄하는 개념임을 알려둔다.

도 1은 종래의 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치가 선박에 마련된 모습을 나타내는 도면이다.

이하에서는 선박(1)에 설치되는 종래의 누출액 수집장치(20) 및 본 발명의 누출액 수집장치(20)를 설명하기 전에, 액화가스 저장탱크(10)에 대해 먼저 서술하도록 한다.

본 명세서에서 설명하는 액화가스 저장탱크(10)의 경우, 비등점이 상온보다 낮은 액화가스를 액상으로 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 액화가스를 저장하기 위한 공간을 형성하는 벽체(11)를 구비할 수 있으며, 벽체(11)는 저온의 액화가스에 의해 파손되지 않도록 저온강, 니켈강, 알루미늄, SUS, Invar 등의 재질로 이루어질 수 있다. 다만 벽체(11)의 재질은 액화가스 저장탱크(10)에 저장되는 액화가스의 물성, 저장온도, 비등점 등에 의하여 얼마든 달라질 수 있다.

액화가스 저장탱크(10)는 내부에서 액화가스가 자연 증발하는 것을 억제하기 위해서 단열 처리가 이루어질 수 있다. 다만 본 명세서에서 설명하는 액화가스 저장탱크(10)는 독립형으로서, 단열은 벽체(11)의 내측이 아닌 외측에 마련될 수 있다. 이때 단열은 벽체(11)의 외측에 마련된 단열벽(12)에 의해 구현된다.

단열벽(12)은, 벽체(11)의 외측에 분사되어 형성되는 폼 부재일 수 있다. 구체적으로 단열벽(12)은 벽체(11)의 외측에 스프레이 방식으로 공급된 폴리우레탄 폼이 경화된 형태를 가질 수 있다.

또는 단열벽(12)은, 벽체(11)에 볼팅이나 끼움 등의 다양한 고정방식을 사용하여 고정되는 다수 개의 단열패널로 이루어질 수 있다. 이 경우 폴리우레탄 폼 등의 단열재를 이용하여 제작된 단열패널을 벽체(11)의 외면에 조립하는 방식으로 단열벽(12)이 형성될 수 있다.

단열벽(12)의 형태는 내부에 저장되는 액화가스의 온도에 따라 달라질 수 있으며, 일례로 액화가스가 LPG일 경우 단열벽(12)은 폼 부재일 수 있으며, 액화가스가 LNG일 경우 단열벽(12)은 다수 개의 단열패널일 수 있다. 물론 단열벽(12)의 형태는 상기로 한정되지 않는다.

단열벽(12)과 벽체(11) 사이에는 간극이 형성될 수 있는데, 간극은 누출액의 이동 경로를 형성할 수 있다. 벽체(11)에 균열이 발생하면 액화가스 일부가 누출될 수 있고, 누출되는 누출액은 중력에 의해 간극을 따라 흘러서 후술할 누출액 수집장치(20)에 수집된다.

물론 본 명세서에서 누출액이라 함은 누출된 액화가스를 의미하나, 이외에도 액화가스의 저온으로 인하여 응축된 수분을 의미할 수도 있다.

독립형의 액화가스 저장탱크(10)는 선체(2) 내부에 수용되며, 액화가스 저장탱크(10)가 수용되는 공간은 홀드(hold)로 지칭될 수 있다. 홀드 내부의 액화가스 저장탱크(10)는 선체(2)에 마련된 서포트(13)에 의해 지지될 수 있는데, 서포트(13)는 단열벽(12)을 관통하도록 마련될 수 있다.

또한 액화가스 저장탱크(10)는 안티-롤링 초크, 안티-피칭 초크, 안티-플로팅 초크 등에 의하여 좌우 동요인 롤링(rolling)과 전후 동요인 피칭(pitching)이 방지될 수 있고, 부유가 방지될 수 있다.

이하에서는 도 1을 참고하여 종래의 누출액 수집장치(20)에 대해 설명한다.

위와 같은 독립형의 액화가스 저장탱크(10)는 파손으로 인한 액화가스의 유출을 대비하여 2차방벽(secondary barrier)를 설치하도록 규정되어 있고, IMO에서 규정하는 Type B 독립형 액화가스 저장탱크(10)는 15일 동안 유출되는 액화가스를 수집해둘 수 있어야 한다.

따라서 종래의 경우 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하는 누출액을 수집하기 위해, 누출액 수집장치(20)로 드립 트레이(drip tray)를 사용한다. 종래의 누출액 수집장치(20)는 선체(2)에서 홀드의 바닥면에 마련될 수 있으며, 일례로 액화가스 저장탱크(10)의 하부의 각 코너 부분 및 중앙 부분에 대응되는 선체(2)의 이중저 구조에 설치될 수 있다.

구체적으로 종래의 누출액 수집장치(20)는, 홀드의 바닥면에 수직 방향으로 세워진 지지부(22)를 갖고, 지지부(22)에 의하여 받쳐지는 수집부(21)를 구비한다. 이때 수집부(21)는 벽체(11)와 단열벽(12) 사이의 간극에서 하방으로 개방된 부분과 맞닿도록 마련되어, 간극을 따라 흐르는 누출액을 받아 수집할 수 있다.

이러한 종래의 누출액 수집장치(20)는, 선체(2)에 용접이나 볼팅으로 고정될 수 있고, 선체(2)와 마찬가지로 금속으로 이루어질 수 있다. 그런데 이 경우, 액화가스 저장탱크(10)에서 누출된 누출액은 극저온이므로, 누출액 수집장치(20)가 냉각될 수 있고, 누출액 수집장치(20)에 연결된 선체(2)도 영향을 받을 수밖에 없다.

특히 액화가스가 비등점이 영하 253도씨의 액화수소일 경우, 초극저온의 누출액이 누출액 수집장치(20)의 수집부(21)에 전달되면, 수집부(21)와 연결된 지지부(22)를 따라 선체(2)로 냉에너지가 전도된다.

따라서 지지부(22)가 마련된 선체(2)의 일부분은, 누출액의 낮은 온도로 인하여 냉각될 수 있다. 그런데 선체(2)는 액화가스 저장탱크(10)의 벽체(11)와 달리 저온강을 사용하지 않는 것이 비용 측면에서 바람직한데, 일반강을 사용하면 누출액으로 인한 냉각 시 파손의 우려가 크다.

또한 종래의 누출액 수집장치(20)는, 선체(2)에서 상방으로 액화가스 저장탱크(10)를 향해 돌출되도록 설치되어야 하기 때문에, 홀드에서 차지하는 부피가 크다.

또한 간극과 수집부(21) 사이의 거리가 너무 멀어지면 누출액이 수집부(21)로 유입되지 못하고 선체(2)에 직접 닿게 될 수 있어서, 지지부(22)를 충분히 높게 하거나 수집부(21)를 충분히 넓게 마련해야 하므로, 설치 비용이 높아지고 설계 효율성이 떨어지는 문제가 있다.

위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 누출액 수집장치(20)를 선체(2)가 아닌 액화가스 저장탱크(10)에 매다는 형태로 개선하였다. 이하에서는 도 2 및 도 3을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만 이하에서 설명을 생략하는 부분은 앞선 종래의 내용으로 갈음될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 누출액 수집장치의 단면도이다.

도 2 및 도 3에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크(10)의 누출액 수집장치(30)는, 액화가스 저장탱크(10)의 외측에 마련되어 액화가스 저장탱크(10)에서 누출되는 액화가스를 수집한다.

이때 누출액 수집장치(30)는, 액화가스 저장탱크(10)의 벽체(11)에 연결되어 하방으로 연장되되, 선체(2)와 이격되도록 마련되어 선체(2)에는 누출액의 냉에너지가 전달되지 않도록 할 수 있다.

구체적으로 누출액 수집장치(30)는, 수집부(31), 레그부(32)를 갖는다. 수집부(31)는 벽체(11)와 단열벽(12) 사이의 간극을 따라 흐르는 누출액을 수집할 수 있도록 누출액의 저장공간을 가지며, 종래에서와 유사하게 접시 형태로 마련될 수 있다.

그러나 본 발명의 수집부(31)는, 개방된 입구가 간극을 향하도록 마련된다는 점에서는 종래와 공통되나, 종래와 달리 선체(2) 측이 아닌 액화가스 저장탱크(10) 측에 마련되는 것이어서, 간극과의 거리가 가깝다.

따라서 본 발명은 간극에서 누출되는 누출액이 수집부(31)의 외측으로 이탈되는 것이 충분히 방지될 수 있으며, 또한 IMO 규정을 만족하는 조건에서 수집부(31)의 입구 면적을 줄일 수 있다.

수집부(31)는, 액화가스 저장탱크(10)를 수용하는 선체(2)로부터 이격되도록 마련된다. 이때 이격이라 함은 수집부(31)와 선체(2)가 직접 연결되지 않고 서로 분리되어 있음을 의미한다.

물론 수집부(31)는 액화가스 저장탱크(10)를 거쳐 선체(2)에 연결될 수도 있지만, 액화가스 저장탱크(10)와 선체(2) 사이의 서포트(13)는 단열재에 의해 단열처리되므로, 본 발명에서 수집부(31)에서 선체(2)로 냉에너지가 직접 전도될 우려는 전혀 없다.

따라서 선체(2)는 저온강을 사용하는 대신 일반강을 사용하더라도 문제없으므로, 경제적인 설계가 가능하다. 또한 후술하겠지만 수집부(31)의 지지 구조가 단열벽(12) 안에 싸여있기 때문에, 기존 구조에 비해서 공간 효율성을 높였다.

수집부(31)는 레그부(32)에 의해 지지되되, 레그부(32)는 수집부(31)의 둘레에서 상방으로 연장되어 있을 수 있다. 이 경우 수집부(31)의 내부 공간은, 수집부(31)의 개방된 상면을 경유하여 레그부(32) 사이를 통해 홀드 내부로 연통되어 있을 수 있다.

수집부(31)에 수집된 누출액은, 홀드 내부의 온도가 누출액의 비등점보다 높기 때문에 자연 기화될 수 있다. 이때 수집부(31) 내에서 자연 기화된 누출액은, 수집부(31)의 개방된 상방을 거쳐 레그부(32) 사이로 빠져나가 홀드 내로 유입된다.

이 경우 홀드 내부에는 누출센서(도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 누출센서는 수집부(31)에서 기화되어 홀드 내로 유입된 누출액의 상태나 양 등을 측정할 수 있다.

누출센서에 의해 측정된 홀드 내부의 누출액 양이 기준값을 초과할 경우, 누출이 과도하다고 판단되어 유지보수 등의 후처리가 이루어질 수 있다.

수집부(31)는 누출액이 자연 기화되도록, 보냉 처리되지 않은 형태로 마련될 수 있다. 즉 수집부(31)는 단순히 금속으로만 이루어질 수 있으며, 내면이나 외면에 보냉재가 구비되지 않을 수 있다.

그렇다 하더라도 수집부(31)에 유입된 누출액의 냉에너지는, 수집부(31)가 홀드 바닥면과 충분히 이격되어 있기 때문에 선체(2)에 악영향을 미치지 않게 되는바, 본 발명은 수집부(31)를 액화가스 저장탱크(10) 측에 매달아 선체(2)를 보호할 수 있다.

레그부(32)는, 벽체(11)에서 외측으로 연장되며 수집부(31)를 지지한다. 레그부(32)는 액화가스 저장탱크(10)와 맞닿는 벽체(11)로부터 도면 기준 하방으로 연장되는 형태로 마련될 수 있으며, 레그부(32)의 끝단은 수집부(31)의 상측 둘레에 연결되어 수집부(31)를 액화가스 저장탱크(10)에 매단 형태로 지지할 수 있다.

레그부(32)는, 벽체(11)에서 단열벽(12)을 관통하여 외측으로 연장된다. 단열벽(12)이 폼 부재일 경우 레그부(32)가 설치된 후 폼 부재가 벽체(11)의 외면에 분사될 수 있고, 반면 단열벽(12)이 단열패널일 경우 단열패널 사이나 단열패널 내측에 레그부(32)의 설치를 위한 간극/관통구가 형성될 수 있다.

이 경우 레그부(32)는 단열벽(12)에 의하여 둘러싸여 있기 때문에, 본 발명은 기존 대비 누출액 수집장치(30)의 일부분을 단열벽(12) 내에 통합함으로써 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

레그부(32)는 단열벽(12)의 두께보다 큰 길이를 가질 수 있으며, 더 나아가 수집부(31)를 단열벽(12) 외면보다 하측에 배치되도록 하는 길이를 갖는다. 즉 레그부(32)의 길이는 단열벽(12)의 두께를 초과할 수 있으며, 레그부(32)의 길이에서 단열벽(12)의 두께를 뺀 값은 단열벽(12)과 수집부(31) 사이의 높이가 될 수 있다.

레그부(32)의 길이를 줄이면 수집부(31)가 단열벽(12)의 외면에 근접할 수 있고, 레그부(32)의 길이를 늘리면 수집부(31)가 단열벽(12)의 외면에서 멀어지면서 선체(2)에 가까워질 수 있다.

전자의 경우 선체(2)로의 냉에너지 전달을 억제하는 효과가 있지만 수집부(31)가 (거의) 밀폐형이 되므로 누출액의 자연 기화 및 홀드 내부로의 전달 성능이 저하될 수 있다. 반면 후자의 경우 누출액이 자연 기화하여 홀드 내부로 쉽게 전달될 수 있지만 수집부(31)가 단열벽(12)에서 멀어지면서 선체(2)에 가까워져서 누출액을 모두 수집하기 위해 입구 면적이 커져야 하고 선체(2)에 냉에너지가 간접 전달될 우려가 있다.

따라서 본 발명은, 수집부(31)가 액화가스 저장탱크(10)와 선체(2) 사이의 높이 중에서 수집부(31)의 바닥이 액화가스 저장탱크(10)에 더 근접하도록 레그부(32)의 길이를 최적 설정할 수 있다.

물론 레그부(32)의 길이는 액화가스의 저장 온도, 액화가스 저장탱크(10)와 선체(2) 사이의 거리, 벽체(11)나 선체(2)의 재질 등에 따라 얼마든지 변형 가능하다.

수집부(31)는 액화가스 저장탱크(10)의 하면에서 중앙 부분이나 코너 부분 등에 마련될 수 있는데, 코너 부분에 마련되는 수집부(31)를 벽체(11)에 연결하기 위해 레그부(32) 중 적어도 일부는 도 2에 나타난 바와 같이 경사지게 마련될 수 있다.

또한 경사지게 마련되는 레그부(32)는, 수집부(31)의 상단이 아니라 하단에 연결될 수 있으며, 이 경우 수직방향 대비 레그부(32)의 경사 각도가 줄어들어 레그부(32)와 벽체(11) 사이의 연결 부분이나 레그부(32)와 수집부(31) 사이의 연결 부분 등에서 내구성을 향상시킬 수 있다.

물론 레그부(32)가 경사지게 마련됨에 따라 수집부(31)의 둘레면 또한 레그부(32)에 대응되도록 마련되는 것도 가능하며, 이 경우 레그부(32)는 수직하거나 경사짐에 상관없이 수집부(31)의 상단에 연결될 수 있다.

레그부(32)와 수집부(31)는 용접이나 볼팅으로 연결될 수 있으며, 레그부(32)에서 홀드 내부로 노출되어 수집부(31)에 연결된 부분은 연결부(33)로 분리하여 지칭될 수 있다(연결부(33)가 레그부(32)의 일부로 해석될 수 있음은 물론이다.). 이때 레그부(32)와 연결부(33)는 볼팅으로 연결될 수 있다.

이를 위해 레그부(32)에는 절곡 형성된 내측 브라켓(321)이 마련되고, 연결부(33)에는 내측 브라켓(321)에 대응되도록 절곡 형성된 외측 브라켓(331)이 마련될 수 있다.

다만 레그부(32)가 수집부(31)의 둘레면 및 둘레면에서 수직으로 연장되는 연결부(33)와 나란하지 않은 경우를 대비하기 위해, 내측 브라켓(321)과 외측 브라켓(331)의 크기는 서로 상이할 수 있으며, 일례로 레그부(32)가 수집부(31)의 둘레면보다 수평 방향으로 바깥쪽에 위치할 경우, 내측 브라켓(321)은 외측 브라켓(331)보다 작은 크기를 가질 수 있다.

레그부(32)와 연결부(33)는 내측 브라켓(321)과 외측 브라켓(331)을 관통하는 볼트(부호 도시하지 않음)에 의해 상호 연결될 수 있지만, 내측 브라켓(321)과 외측 브라켓(331)을 용접하는 방식으로 연결되는 것도 얼마든지 가능하다.

물론 위와 같은 연결부(33) 없이 레그부(32)의 끝단이 수집부(31)에 직접 용접되는 것도 가능함은 물론이며, 이외에도 다양한 고정 방식이 사용될 수 있다.

연결부(33)는 레그부(32)의 나머지 부분과 동일/유사하게 금속 재질로 이루어질 수 있고, 또는 열 전달을 방지하기 위하여 열전도도가 낮은 복합재료 등으로 이루어질 수도 있다. 즉 연결부(33)의 재질은 특별히 한정되지 않는다.

이와 같이 본 실시예는, 레그부(32)를 이용해 수집부(31)가 선체(2)를 대신하여 액화가스 저장탱크(10)에 매달린 형태로 고정되도록 함으로써, 누출액의 냉에너지가 선체(2)로 전달되지 않도록 하여 선체(2)를 보호할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크(10)의 누출액 수집장치의 단면도이다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크(10)의 누출액 수집장치(30)는, 앞선 실시예 대비 단열부(34)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.

단열부(34)는, 레그부(32)와 수집부(31)가 연결되는 부분에 마련되며, 일례로 레그부(32)와 연결부(33)가 연결되는 부분에 마련될 수 있다. 구체적으로 단열부(34)는 레그부(32)의 내측 브라켓(321)과 연결부(33)의 외측 브라켓(331) 사이에 위치될 수 있다.

단열부(34)는 나무 등과 같이 단열성능을 갖는 재질로 마련될 수 있다. 이 경우 내측 브라켓(321)과 외측 브라켓(331)을 관통하는 볼트는 단열부(34)를 사이에 두고 관통하도록 마련될 수 있다.

단열부(34)는 벽체(11)에 레그부(32)가 연결되어 있어 레그부(32)는 외부로부터 열을 벽체(11)로 전달하게 된다는 점을 고려하여, 수집부(31)로부터 레그부(32)를 통해 벽체(11)로 열유입이 발생하지 않도록 할 수 있다.

앞선 실시예의 경우 단열부(34)를 구비하지 않는 대신, 레그부(32)를 통해 벽체(11)로 열이 전달되는 것을 억제하기 위하여, 레그부(32)(특히 연결부(33))를 탄소섬유와 같이 열전달이 극히 낮으며 강도가 높은 비금속 복합재료를 사용할 수 있음은 설명한 바와 같다.

반면 본 실시예의 경우 레그부(32)를 벽체(11)와 동일한 재질을 사용하여 제작하고, 레그부(32)를 통해 액화가스 저장탱크(10)의 내부로 열유입이 발생하지 않도록, 나무와 같은 단열부(34)를 구비할 수 있다.

물론 위와 같은 레그부(32)에서의 단열은, 홀드나 수집부(31)로부터 벽체(11)로의 열유입을 차단하는 동시에, 반대로 벽체(11)에서 레그부(32)를 통해 수집부(31)로 냉에너지가 전달되는 것도 차단할 수 있게 된다.

이와 같이 본 실시예는, 액화가스 저장탱크(10)에 매달려 있는 2차방벽인 누출액 수집장치(30)를 사용하면서 단열부(34)를 구비하여, 열유입을 방지하여 액화가스 저장 안정성을 보장할 수 있다.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.

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 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 선박 2: 선체
10: 액화가스 저장탱크 11: 벽체
12: 단열벽 13: 서포트
20: 누출액 수집장치 21: 수집부
22: 지지부 30: 누출액 수집장치
31: 수집부 32: 레그부
321: 내측 브라켓 33: 연결부
331: 외측 브라켓 34: 단열부

Claims (7)

1. 액화가스를 저장하는 공간을 형성하는 벽체와, 상기 벽체의 외측에 단열벽이 마련되는 독립형 액화가스 저장탱크의 외측에 마련되어, 상기 액화가스 저장탱크에서 누출되는 액화가스를 수집하는 누출액 수집장치로서,
   상기 벽체에서 상기 단열벽을 관통하여 외측으로 연장되는 레그부; 및
   상기 레그부에 의하여 지지되며 누출액의 저장공간을 갖는 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 누출액 수집장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단열벽은, 상기 벽체의 외측에 분사되어 형성되는 폼 부재이거나 상기 벽체에 고정되는 다수 개의 단열패널로 이루어지고,
   상기 수집부는, 상기 벽체와 상기 단열벽 사이의 간극을 따라 흐르는 누출액을 수집하는 것을 특징으로 하는 누출액 수집장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수집부는,
   상기 레그부에 의해 상기 액화가스 저장탱크에 매달려 있는 형태인 것을 특징으로 하는 누출액 수집장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 수집부는,
   상기 액화가스 저장탱크를 수용하는 선체로부터 이격되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 누출액 수집장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 수집부는,
   적어도 상방이 개방되도록 마련되어 누출액을 자연 기화에 의해 배출하는 것을 특징으로 하는 누출액 수집장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 레그부와 상기 수집부가 연결되는 부분에 마련되는 단열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누출액 수집장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 상기 누출액 수집장치를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
   

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