LNG 운반선은 선체와 화물창이 일체형인 멤브레인 타입을 적용한 대형선을 중심으로 건조되어 왔으나, 최근 친환경 연료인 LNG의 수요 증가 및 LNG 벙커링 인프라 확대로, 중소형 운반선에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 중소형 LNG 운반선에 IMO B 형식 탱크를 적용하고 설계의 안정성 및 적합성을 검증하는 것을 목표로 하였고, B 형식 탱크를 적용하는 경우 필수적으로 수반되는 파괴역학 기반의 균열 진전 해석 및 가스 누출을 대비하여 설치되는 부분 2차 방벽의 크기의 결정을 위한 내용을 소개하였다. LNG 운반선 적용에 적용되는 국제 규정인 IGC 코드를 이용하여 설계 수명동안 균열 진전 해석에 적용될 응력 분포를 산정하는 방법을 제시하였고, Paris 법칙과 British Standard 7910 (BS 79110) 기반의 균열 진전 해석 프로그램을 개발하여 표면 균열 진전 해석을 수행하였다. 다음으로 2차 방벽의 크기를 결정하기 위하여, 초기 관통 균열의 크기를 가정할 수 있는 방법론을 제시하고, 균열 감지 후 회항 가능 기간인 15일 동안의 관통 균열 진전 해석을 수행하여 국제 규정에서 요구하는 B 형식 화물 탱크의 안정성 및 적합성을 검증하였다. 더 정확한 피로 균열 진전 해석을 위하여 코드 기반에 더하여 직접 해석을 통한 해석 절차 개발 및 검증이 필요할 것으로 사료된다.

다양한 산업에서 강조되고 있는 정비의 중요성은 각 분야에 다양한 정비전략을 적용하도록 만들었다. 해양산업 역시 그에 따른 정비전략의 변화가 있었으나 타 산업 대비 그 속도가 느려 실제 적용이 되지 않은 채 과거 시행되고 있던 방식을 유지하는 경우가 많다. 특히 선박은 기존에 행해왔던 방식의 정비전략을 사용하고 있는 편이며 해상의 조건에서 선박은 새로운 정비전략의 개발을 필요로 하고있다. 이에 선박예지정비모델은 기기의 정비가 필요한 시점을 예지하여 조치할 수 있는 정비전략으로서 선박이 항해 중에 처할 수 있는 정비 관련 위험요소들을 줄여 주는 모델이다. 본 연구는 선박예지정비모델의 개발을 위한 연구 중의 하나로서, LNG선박 입거사양서의 텍스트 데이터 분석을 통한 결과를 원문의 내용을 바탕으로 해석해보았다. 공통된 정비항목 조합을 도출하여 선박 내 다른 기기들 사이에 작용하고 있는 상호연관성을 발견하고 이를 앞으로 개발될 선박예지정비모델에 적용하고자 한다.

최근 환경 문제를 포함하여 여러 이유로 액화가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 이로 인하여 선박을 통한 액화가스의 운송이 증대하고 있고, 이를 수용할 터미널 건설도 다수 이루어지고 있다. 터미널을 건설하는데 있어 그 규모의 결정은 대상선박이 명확히 결정 되어 있을 경우 그에 따른다. 그렇지 않다면 터미널이 수용하고자 하는 선박 규모를 결정하고, 관련한 규정이나 기준에 제시되어 있는 선박 치수를 활용한다. 이와 관련하여 최근 액화가스터미널 건설을 위해 항만 건설시 설계기준으로 가장 많이 적용하는 항만 및 어항 설계 기준 및 해설(2017)을 활용하여 대상선박의 규모를 파악하는 과정에서 대형화된 선박의 기준이 마련되어 있지 않고, 제시되어 있는 선박의 주요치수가 실질적으로 운항하고 있는 선박과 상당히 상이하다는 점이 발견되었다. 이러한 문제점으로 인하여 터미널을 건설하는데 있어 대상선박 및 터미널의 규모 결정, 터미널의 안전성 평가 등에 있어 이해 당사자 간의 많은 이견이 있을 수 있기에 현행 액화가스운반선의 주요치수에 대한 기준을 현재 운항하고 있는 선박들의 현황 분석을 통하여 개정안을 제시하였다. 제시된 개정안은 향후 선박 및 터미널 규모 결정에 보다 적절하고 현실적인 기준으로 활용되고, 불필요한 터미널 건설비용 증가를 막을 수 있을 것으로 기대된다.

In the maritime industry, most perceptions, frameworks and methodologies of dealing with hazards are for their risk assessment rather than their risk management. This tendency discloses the reality that within the maritime sectors in areas like shipping, logistics, oil and gas there is a lack of coherent Quantitative Risk Management (QRM) methodology from which to understand the risk-based decisions especially for appropriate risk management such as in seaports’ terminals. Therefore, in this paper initially, during priority assessment of the identified hazards, Fuzzy Set Theory was applied to handle imprecision of the uncertain risk-based statistics to get an accurate result. In the next stage, Fuzzy Fault Tree and Fuzzy Event Tree methods were used to achieve the sequence of quantitative risk analysis. In the final step, a Fuzzy Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution tool was used for the implementation of the mitigation phase to complete and conclude the proposed QRM cycle.

액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)를 연료(Fuel)로 하는 차량의 실제 운행단계에서 시동 꺼짐 현상 등이 발생한다는 소비자 민원이 접수 된 바 있으며, 최근 유통과정에서 녹 등의 이물질로 인한 소비자 피해 가능성이 제기되어 LPG 잔류물질(Residue) 항목에 대한 관리 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 LPG 국내생산 및 수입사 제품과 실제로 유통되고 있는 LPG의 잔류물질 특성을 연구하였다. LPG 잔류물질을 GC-MS를 사용하여 정성분석을 하였고, ICP-OES를 이용하여 무기물 성분을 분석하였다. GC-MS 분석결과 고무 제조공정을 용이하게 하기 위해 고무에 소량 배합하는 가소제(Plasticizer) 등이 분석되었다. 또한 ICP-OES를 이용한 무기물 분석결과 주로 LPG 생산 시 사용되는 소포제 등에서 유래된 것으로 추정되는 Si와 충전시설 등에 사용되는 그리스 첨가제 성분 등으로 추정되는 P와 Zn도 일부 검출되었다. 본 연구에서 분석된 LPG 잔류물질에 대해서는 녹 등을 유발할 수 있는 성분이 검출되지 않았지만 가소제 및 그리스 첨가제 성분이 LPG 연료계통에 영향을 줄 수 있으므로 적정품질의 고무류 사용과 저비점 그리스 첨가제 사용 확대가 필요할 것으로 보인다.

LNGC(Liquefied Natural Gas Carrier)의 역사는 1959년 5,000m3 급 LNG선 "Methane Pioneer"호를 시작으로 1969년에는 71,500m3 급, 1973년에는 Moss Type의 최초 LNG운반선 "Norman Lady(87,600m3)호, 1980년대 125,000m3 급을 시작으로 1990년대를 거처 135,000m3 급, 2007년 210,000m3급 그리고 2008년에는 266,000m3 급의 초대형 액화천연가스 운반선이 출현하였다. 또한 2006년 11월에는 기존 내 외연 기관이 아닌 발전기 기동으로 Propeller를 움직이는 DFDE(Duel Fuel Diesel Electric)엔진, 육상의 Storage Tank를 생략한 기화설비를 갖춘 LNG-RV(Re-gasification Vessel)와 주 기관은 Slow Diesel을 택하고, 운항 중 발생하는 BOG(Boil Off Gas)를 재액화시키는 설비를 갖춘 DRL(Diesel Re-Liquefaction)선박 및 해상 LNG 생산 저장시설인 LNG-FPSO(Floating Production and Storage Offshore), 그리 고 해상 LNG 인수기지 역할을 하는 LNG-FSRU(Floating Store and Re-gasification Unit) 등이 개발되었다. 이 논문에서는 LNG Project, 전 세계 에너지 시장과 LNGC의 발전 추세에 대하여 다루었다.

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.