해양플랜트는 발주처와 선급에서 요구하는 다양한 항목들을 설계할 시에 반영하여야 한다. 특히, 해양구조물에 탑재되는 Topside Module의 경우 육상플랜트와는 다르게 공간적 제약이 크고 구조물의 움직임과 같은 해상 환경조건 및 안전과 관련된 요구사항들이 많아 그 설계 과정이 매우 까다롭다. 본 연구에서는 Topside Module에 들어가는 주요장비 중 하나인 HPU(Hydraulic Power Unit) 구조물에 작용하는 하중을 DNVGL 규칙에 따라 계산하고, 각 하중조건에 따른 구조안전성 평가를 진행하였고 개발된 제품의 구조 신뢰성을 향상하고자 하였다. 구조해석은 범용프로그램인 MSC 소프트웨어를 사용하였고, 총 5가지 하중 조건으로 구조해석을 진행하여 다양한 움직임에 대한 안전성을 검토하였다. 그 결과 선미 방향 Pitching 상태(Load Case 5)에서 최대 응력이 발생하였고, 응력 수준은 허용응력의 약 85 % 수준이고, 최대변위는 허용치의 약 5 % 수준으로 구조안전성이 확인되었으며 부재 간 간섭은 발생하지 않았다.

본 연구는 가스추진 174K급 LNG 운반선의 가스 압축기실에서 발생하는 가스누출 모사를 통해 가스탐지기의 최적 위치를 분석 하였으며, 새로 개정된 IGC 코드에 명시된 안전규정을 만족하는 합리적인 방법도 함께 제안하였다. 가스압축기실에서의 LNG 가스누출 수치해석을 위해, 실제 ME-GI 엔진이 장착된 174K급 LNG 운반선의 압축기실 형상과 장비, 배관의 배치와 같은 치수로 3D 설계되었다. 가 스누설에 대한 시나리오는 305 bar의 높은 압력과 1 bar의 낮은 압력을 적용하여 진행하였다. 고압용 핀홀의 크기는 4.5, 5.0, 5.6 mm이고 저압용은 100, 140 mm이다. 해석 결과, 5.6 mm 핀홀(고압)과 100, 140 mm 핀홀(저압) 상태의 누출에 대한 환기평가에서 가연성 가스농도는 심 각한 위험이 없음을 확인하였다. 그러나 개정된 IGC 코드에 따라 설치된 압축기실의 가스 감지 센서의 실제 위치는 다른 지점으로 이동 해야 하고, 측정 지점이 현 규정에서 요구하는 것보다 더 추가되어야 함을 확인하였다.

As a fuel for ship propulsion, liquefied natural gas (LNG) is currently considered a proven and reasonable solution for meeting the IMO emission regulations, with gas engines for the LNG-fueled ship covering a broad range of power outputs. For an LNG-fueled ship, the LNG bunkering process is different from the HFO bunkering process, in the sense that the cryogenic liquid transfer generates a considerable amount of boil-off gas (BOG). This study investigated the effect of the temperature difference on boil-off gas (BOG) production during ship-to-ship (STS) LNG bunkering to the receiving tank of the LNG-fueled ship. A concept design was resumed for the cargo/fuel tanks in the LNG bunkering vessel and the receiving vessel, as well as for LNG handling systems. Subsequently, the storage tank capacities of the LNG were 4,500 m3 for the bunkering vessel and 700 m3 for the receiving vessel. Process dynamic simulations by Aspen HYSYS were performed under several bunkering scenarios, which demonstrated that the boil-off gas and resulting pressure buildup in the receiving vessel were mainly determined by the temperature difference between bunkering and the receiving tank, pressure of the receiving tank, and amount of remaining LNG.

FTP 코드는 국제해사기구에서 채택한 화재시험방법에 관한 국제코드(FTP Code)를 말한다. 현행 화재시험절차 코드(FTP Code)는 MSC 67('96.12)에서 승인되어 98년 7월 1일에 발효되었고, 2000년과 2004년도에 일부 부분적으로 개정되어 현재까지 적용되고 있다. FTP code 는 기본적으로 시험절차 및 기준을 ISO에 따르도록 되어있으나, ISO는 2∼3년을 주기로 새로운 버전의 규격으로 개정된 반면, FTP Code는 개 정되지 않았다. 따라서 FP(방화전문위원회)에서는 ISO 신규 규격과 FTP Code의 일치를 위하여 2006년부터 논의를 시작하여 FP 54차 회의에서 2010 FTP Code를 최종 완료하였고, MSC 88차에서 채택되었다. 본 연구에서는 1998년에 발효된 이후에 수차례 개정 논의를 통해 2010년 11월 MSC 88차에서 전면 개정되고 채택된 2010 FTP Code에 대하여 주요 변경사항을 개략적으로 설명한다.

액화 수소 운반선에서 증발가스의 발생은 불가피하며, 화물탱크 내부의 압력 문제를 피하기 위해 적절한 조치가 필요하다. 이 증발 가스는 선박의 추진연료로 사용 될 수 있으며, 추진에 사용되고 남은 나머지 부분은 재액화 또는 연소시키는 등 효과적으로 관리해야 한다. 본 연구에서는 수소 추진 시스템을 갖춘 160,000m3 액화 수소 운반선에 최적화된 증발 가스 재액화 시스템을 제안한다. 이 시스템은 수소 압 축 및 헬륨 냉매 섹션으로 구성되고, 화물탱크로부터 배출되는 증발가스의 냉열을 효과적으로 활용하여 효율을 증가시켰다. 본 연구에서는 공급 온도 -220℃인 수소 증발가스가 재액화 시스템에 들어가는 상태에서 증발가스의 재액화 비율에 따른 엑서지 효율 및 에너지 소모율 (SEC, Specific Energy Consumption) 분석을 통해 시스템을 평가하였다. 그 결과 재액화 비율 20%에서 4.11kWh/kgLH2의 SEC와 60.1%의 엑서지 효율을 보여 주었다. 아울러, 수소 압축압력, 수소 팽창기의 입구온도, 공급 증발가스 온도변화에 따른 영향을 확인하였다.