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Abstract LNG 탱크의 설계는 LNG선을 설계할 때 가장 중요한 요소 중 하나이다. LNG 탱크의 내벽에는 극저온의 LNG 운송을 위한 내부 온도 유지를 위해 단열재 판이 설치되며, LNG 탱크 내벽과 단열재 판 사이에는 레진 로프(resin rope)를 채워 간극을 메운다. LNG 탱크의 생산 과정에서 LNG 탱크 내벽이 정확히 편평하지 못하기 때문에 단열재 판의 편평함을 정확하게 유지하기 위해서는 다량의 레진 로프가 소요될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 LNG 탱크의 단열재 판의 편평도를 허용기준치 이내로 만족하면서 LNG 탱크에 사용되는 레진 로프의 총량을 최소화하는 최적화 방법을 연구하였다. 먼저, LNG 탱크 내벽에는 단열재 판을 지지할 stud가 놓이게 되며, stud가 놓이게 될 stud point는 LNG 탱크 설계 시 offset table의 형태로 입력된다. 그 후 LNG 탱크 생산 시 각 stud point에서의 LNG 탱크 내벽 높이가 입력되며, 이 높이에 따라 stud에 놓여질 단열재 판의 편평함의 제약 조건을 맞추기 위해 stud의 높이가 설계 변수가 된다. 또한, 이 과정에서 단열재 판 아래에 사용될 레진 로프의 사용량의 최소화를 목적 함수로 하여 최적화 문제를 정식화하였다. 제안된 방법의 효용성을 검증하기 위해, 기존의 레진 로프 최적화 프로그램과 본 연구에서 제안된 방법을 비교, 검증하였다. 그 결과, 제안된 방법이 기존 프로그램 보다 효과적으로 LNG 탱크 내 단열재 판을 설치할 수 있음을 확인하였다. 제안된 방법을 검증하기 위해 기존의 레진 로프 설계 프로그램과 본 연구에서 제안된 방법에 의한 레진 로프 최적화 방법을 비교 검증하였다. 그 결과 기존의 프로그램과 비교하여 경제적으로 LNG 탱크에 단열재 판을 배치할 수 있음을 확인하였다.
Publication Date 2019-01-24

전도현, 노명일, 힘승호, 오훈규, 이상옥, "내벽 편평도를 고려한 LNG 탱크의 마스틱 로프 최적 배치 설계", 2019년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 평창, pp. 202, 2019.01.23-26


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