산성가스 제거 공정에서 막-흡수 하이브리드 시스템 적용을 위한 설계를 수행하였다. 상용 공정 모사 기인 Promax version 4.0을 이용하여 아민 흡수 공정과 하이브리드 공정의 산성가스 제거 성능을 비교하였다. 전사 모사 결과를 통해 하이브리드 공정은 아민 용매 순환량, 에너지 소모량, 장치 사이즈가 아민 흡수 공정에 비하여 작아지는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서, 컴팩트한 장치 사이즈와 에너지 절감 공정인 하이브리드 공정은 LNG-FPSO 천연가스 전처리 공정에 적용하기에 적합한 방안임을 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.

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.

초심해역 자원개발용 라이저와 계류된 부유체와의 연성해석을 수행한다. 일반적으로 라이저의 안전성은 부유체와의 연성해석 없이 최대 offset을 고려한 해석을 통해 보수적으로 평가되는데, 본 연구에서는 계류된 부유체의 연성 운동해석을 고려하여 라이저의 안전성을 분석한다. 라이저는 초심해역에 적용되는 SLWR이 고려되며, 부유체는 FPSO가 적용된다. 연성을 고려하는 방법과 고려하지 않는 방법론에 대하여 제시한다. 계류선이 모두 안전한 정상상태(Intact) 조건과 사고(damaged) 조건을 고려하여, 각 조건에서 파랑 입사각도에 따라 연성해석 효과를 분석한다. 하중 조건에 따라 계류선의 장력, 부유체의 운동 및 라이저의 거동 등을 분석한다.

인류의 한정된 석유자원의 개발은 유가의 상승과 함께 필연적으로 심해지역의 유전을 탐사하고 개발하고 있다. 이러한 심해지역에 는 심층수의 온도가 약 4℃이고 표층수의 온도는 약 30℃로 이때의 온도 차이를 이용하여 발전설비를 가동하는 Ocean Thermal Energy Conversion(OTEC) 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존의 심해지역에 설치되는 FPSO(Floating Production Storage Offloading; 부유식 생산설비)에서 수심 100m의 해수를 냉각수로 이용하는 조건을 400m까지 변경하는 조건으로 하고, FPSO에서 냉 각수로 사용되고 배출되는 해수를 이용하여 Discharged Thermal Energy Conversion(DTEC) 발전장치를 적용하는 방안을 설계하고 해석하 였다. 기존의 설계 수심보다 깊은 수심에서 냉각수를 취수하여 DTEC 시스템을 적용하면 수심에 따라 보다 많은 전력을 생산할 수 있는 시스 템의 설계가 가능한 것을 확인하였다. FPSO와 OTEC 발전설비의 유사성을 고려하였을 때, 심해지역의 FPSO에 DTEC 시스템을 적용하여 기술을 축적하고 유전의 수명이 다한 뒤에 OTEC 발전설비로 개조한다면 자원개발과 지속가능한 발전이라는 두 가지 중요한 과제를 이룰 수 있을 것이다.