This paper aims at presenting bunkering educational programs for LNG fueled ship taking into consideration existing similar education programs and safety systems at the international level in order to enhance both seafarers' and vessels' safety. Heavy fuel oil has typically been used as fuel of ship propulsion. The competitiveness of the fuel oil is recently getting weak in terms of cost and environmental aspects. Liquefied natural gas is introduced for ship propulsion in the maritime field as a new energy source replacing heavy fuel oil. In order to prepare for installation and operation of LNG fueled propulsion ship on board, International Maritime Organization has discussed this subject for about 10 years. As a result of the discussion on such ships in IMO, the International Code of Safety for Ships Using Gases or Other Low-Flash-Point Fuels entered into force on the year 2015. International organizations and several countries therefore drives actively entire researches and other businesses with a view to providing equipment and system of LNG bunkering. The systems are divided into ship-to-ship transfer, terminal / pipeline-to-ship transfer and truck-to-ship transfer. By adopting transfer system of LNG bunkering, many human resources will be needed in these areas on scene as well as on managing, operating, trading, finance, design of LNG bunkering industries. LNG bunkering is just in the beginning stage. Hence, this paper reviews and proposes professional educational programs of LNG bunkering in consideration of technical aspects of the safety system of LNG bunkering based on the types of bunkering systems.

가스생산기지의 탱크보수와 가스배관 기밀시험 및 가스치완에 사용되는 질소 는 액화질소를 기화시켜 공급하고 있으며, 불활성 가스인 질소의 용도는 천연가스 설비에서 선박용까지 그 사용처가 다양하다. 질소발생기술은 극저온증류식, 흡착식, 분리막식이 있으며 극저온증류식은 장치비가 높아 대형플랜트에 적합하고 흡착식 및 분리막식은 중소규모에 적합하다. 특히, 분리막식은 기체의 투과 속도 차이를 이용한 분리공정으로 상변화가 수반되지 않아 에너지 절약형이고, 운전 및 제어가 용이하며, 시스템 설치에 필요한 공간이 간소하여 산간지역 및 도서지역 등 장소가 협소한 경우에 적용이 가능한 특성을 가진다. 본 연구는 이러한 분리막식의 특성을 활용하여 도서지역 내 LNG공급설비에 사용되는 질소 및 IA 공급시스템의 적용여부를 확인하였다.

본 연구에서는 LNG-FPSO 선박에 탑재되어 있는 장비들의 운영효율을 최대화하기 위한 상태기반유지보수(CBM) 활동을 지원하는 보전시스템을 개발하였다. 개발된 보전시스템에서는 상태기반유지보수를 수행할 주요 장비들을 식별하여 이를 PWBS(Product Work Breakdown Structure)로 정의하였고 식별된 장비들로부터 실시간 수집되는 센서데이터를 이용하여 장비들의 고장분석과 최적 유지보수 방안을 결정하기 위한 경제성평가 등을 수행하며, 이들을 수행하기 위해 필요한 입출력 데이터를 저장, 관리하는 고장사례 및 유지보수데이터베이스를 구축하였다. 개발시스템의 성능검증을 현재 개발 중인 LNG-FPSO 선박의 Inlet 시스템의 Compressor와 화물창의 Pump Tower 등과 같은 주요 장비들을 대상으로 실시하였고 이를 바탕으로 상태기반유지보수의 가능성을 확인하였다.

본 연구는 NO96 화물창의 BOG(boil off gas), BOR(boil off rate)을 감소시키기 위한 노력으로 단열재료 및 단열층을 변화시켜서 개발된 NO96-GW, NO96-L03의 방열구조에 대해서 BOG, BOR 값을 계산하고 단열성능을 비교․평가하였다. 두 가지의 변형된 NO96 모델을 기존의 NO96 방열과 단열층 및 단열재료의 차이점을 비교하고, 각각의 열저항 및 BOG/BOR 값의 비교 결과를 제시하였다. 열저항 값은 유한요소해석법을 이용하여 계산되었으며, 준정적 열평형 상태를 가정하여 열유속과 온도분포를 통하여 단열성능을 비교하였다. 계산에 사용된 화물창의 모든 재료물성치는 온도 의존값으로서 반영하여 -163oC에서의 극저온 상태에서 특성을 반영되었다. 각 화물창의 BOG, BOR 계산은 국부 열전달 해석을 통해 방열판에서 발생하는 열유속을 계산하고, 등가모델을 적용하여 계산하는 과정으로 수행되었으며, 그 결과를 각 화물창의 단열성능을 비교평가하기 위해서 검토하였다.

LNG 선박에서 발생하는 슬로싱 충격하중은 다상유동 및 기체의 압축효과에 따라 CCS에서 발생하는 압력과 구조응답에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 슬로싱 운동 시 LNG의 유동에 의해 발생하는 슬로싱 충격을 시뮬레이션하기 위해서 다상유동을 적용한 수치해석 모델을 제시하였으며, 그 결과를 실험과 비교하여 타당성을 검토하였다. 또한 효율적인 구조응답 계산을 위해 분사모델을 이용한 유체구조 연성해석 방법에 대해서 검토하고 멤브레인형 Mark III 화물창의 강도평가에 적용하여 LNG 화물창의 강도평가를 위한 가능성을 검토하였다.

LNG 방열 시스템의 선형 동적해석 모델을 사용하여 슬로싱 충격 압력을 구조해석에 적용 시 사용되는 이상화된 삼각파 압력에 대해서 검토하였다. 삼각파 압력의 최대값, 지속시간, 비대칭성의 충격파에 대한 구조 안전성 평가를 위해서 멤브레인 구조의 허용기준과 슬로싱 압력에 관련된 간략화된 파괴압력에 대해 검토하고, 슬로싱 충격 압력의 지속시간과 비대칭성으로 특징 지워진 이상화된 삼각파 형상의 압력을 고려한 일련의 선형 동적해석을 수행하여 설계기준으로 사용할 파괴압력을 도출하였다. 본 논문에서 제시한 방법을 통해서 방열시스템 구조 요소의 안전성을 평가하기 위한 파괴 압력을 선정할 수 있고 모형실험을 통한 슬로싱 압력과의 비교를 통하여 방열시스템의 구조안전성을 평가할 수 있을 것이라 판단된다. 또한 해석결과를 통해 방열시스템에서의 최대 응력은 매우 짧은 순간의 충격하중 하에서는 압력의 비대칭성 보다는 하중 지속시간에 많은 영향을 받고 있음을 검토하였다.

The O&M (Operation and Maintenance) phase of offshore plants with a long life cycle requires heavy charges and more efforts than the construction phase, and the occurrence of an accident of an offshore plant causes catastrophic damage. So previous studies have focused on the development of advanced maintenance system to avoid unexpected failures. Nowadays due to the emerging ICTs (Information Communication Technologies) and sensor technologies, it is possible to gather the status data of equipment and send health monitoring data to administrator of an offshore plant in a real time way, which leads to having much concern on the condition based maintenance policy. In this study, we have reviewed previous studies associated with CBM (Condition-Based Maintenance) of offshore plants, and introduced an algorithm predicting the next failure time of the compressor which is one of essential mechanical devices in LNG FPSO (Liquefied Natural Gas Floating Production Storage and Offloading vessel). To develop the algorithm, continuous time Markov model is applied based on gathered vibration data.

In this study safety distance was investigated for small-scale LNG storage facilities in order to provide basic data for safety. The results are as follows; (1) For explosion pressure criteria, current criteria are reasonable, but water spray system should be recommended to LNG storage tank to ensure safety. (2) For criteria based on the results of the quantitative risk assessment, criteria applied to people are 5kW/㎡ for radiation, LFL for dispersion, and 7kPa for explosion pressure. And criteria applied to facility are 37.5 kW/㎡ for radiation and 20 kPa for explosion pressure.

304L 스테인리스강판은 멤브레인타입 LNG선 단열시스템의 1차 방벽으로 이용된다. 304L 스테인리스강은 변태유기소성(TRIP)강으로 복잡한 재료거동을 보이는데, 이는 소성변형이 발생하는 동안 상변태를 경험하기 때문이다. 본 연구에서는 304L 스테인리스 강의 비선형 기계적 거동분석을 위한 온도의존 일축인장시험을 수행하였으며 재료의 파단이나 비선형 거동을 예측하기 위한 점소성모델을 제안하였다. 수치해석의 결과와 시험 결과를 비교 분석하여 유효성을 검증하였으며 LNG 멤브레인에 대한 적용성을 검토하기 멤브레인 구조시편을 제작하여 구조해석 및 유한요소해석을 수행하였다. 재료모델은 개발 서브루틴을 이용하였으며 ABAQUS 사용자지정 재료 서브루틴을 탑재한 유한요소해석 결과와 극저온 구조인장시험을 수행한 결과를 비교하여 구조적용성을 검증하였다.