R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919IFIP-C113546-04 | |||||
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| 연구사업명 | 플랜트연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 개발 및 실용화 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-06-01 ~ 2019-08-31 | |||||
| 연구책임자 | 심우승 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
8명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
25명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 871,000,000 원 기업 : 338,300,000 원 계 : 1,209,300,000 원 |
총연구비 | 정부 : 4,207,000,000 원 기업 : 1,661,000,000 원 계 : 5,868,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 현대중공업(주) | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 연구개발 대상 - LNG 저장용량 10,000∼60,000 ㎥ 급의 저장탱크 외조 모듈 설계 및 공장 제작 기술 개발 - 개발한 외조 모듈과 기존 기술인 내조를 결합하여 새로운 형식의 LNG 저장탱크의 제작 기술 개발 - 완성된 저장탱크의 육상 및 해상 이송 기술, 현장 설치 기술과 가동 전 검사(Pre-commissioning)를 포함한 원스톱 EPC 기술 개발 ※ EPC : Engineering(설계), Procurement(조달), Construction(건설), 설계, 조달, 공사를 원스톱으로 제공하는 사업 [최종목표] ○ 중소형 모듈형 LNG 저장탱크 외조 구조 개발 - SCP와 강재 프레임이 결합된 외조 모듈 개발 * SCP : Steel+Concrete+Steel (Steel Concrete Panel) * 강재 프레임 : 강재 I-beam *“내조 +Insulation +외조” 복합구조 형식 * LNG 저장용량 : 10,000~60,000㎥ (1만~6만㎘) - HPCP와 강재 프레임이 결합된 외조 모듈 개발 * HPCP : Steel(1면)+HPFRCC * 강재 프레임 : 강재 I-beam * LNG 저장용량 : 50,000~60,000㎥ (5만~6만㎘, 경량화) ※ 정확한 상용화 Target 용량은 3차년도에 별도 지정 ※ SCP 모듈 : 우선 개발 대상, 국제인증 및 EPC 개발 기본 모델 HPCP : 후순위 개발 대상, Panel 모듈만 개발. 국제인증 및 EPC 개발 제외 ○ 10,000~60,000㎥ 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 전주기 EPC 개발 - LNG 저장탱크 외조 구조설계(Engineering) 지침 개발 * 총칙, 설계 재료특성, 설계하중 및 조합, 사용성 및 내구성, 구조상세 등 항목 포함 - 저장탱크 자재 구매 및 조달(Procurement) 연계 시스템 구축 * 자재 구매 및 조달 등 항목 포함 - LNG 저장탱크 제작(Fabrication & Manufacturing) 매뉴얼 개발 * 제작설계 및 내,외조 조립 등 항목 포함 - LNG 저장탱크 설치(Erection) 매뉴얼 개발 * 육상 및 해상 운송, 기초 시방, 탱크 설치 절차, 설비 가설 절차, 현장 시험 매뉴얼 ○ 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 국제인증 - 모듈러 LNG 저장탱크의 위험요인 분석 * HAZID (HAZard IDentification) Workshop을 통한 위험요인 분석 - SCP 적용 외조 사용적합성 인증 * SCP 모듈 신기술 사용적합성 인증에 필요한 설계 및 성능실험 수행 * SCP 모듈 신기술 사용적합성 인증(서) 획득 (DNV-GL New Technology Qualification : NTQ) - 모듈러 LNG 저장탱크 설계 검증 * 저장탱크의 설계/제작/검사/운송/설치 관련 표준서의 국제공인인증기관(ABSG Consulting)을 3rd Party로 활용한 검증 관련 Document 작업 * 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 형식 설계 검증 획득 ※ DNV GL과 JIP (Joint Industry Project)를 통하여 SCP 설계 guidance의 보완 및 최적 설계에 관한 협력 추진 [연구내용 및 범위] - 저장탱크 외조 모듈화 기술 * 강재와 강재 사이를 stud와 콘크리트 채움으로 연결한 SCP 강재 및 콘크리트 합성 샌드위치 패널 모듈을 설계 및 제작하는 기술 ※ SCP : Steel Concrete Panel * 외부 단면은 강재, 내부 단면은 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료로 구성된 HPCP 합성 패널 모듈을 설계 및 제작하는 기술 ※ HPCP : High Performance Composite Panel, 강재 및 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료 * SCP 또는 HPCP 모듈을 강재 프레임과 결합하여 가스 저장탱크의 외조 구조를 형성하는 기술 - 모듈러 저장탱크 안전성 해석 기술 * SCP 및 HPCP 모듈의 구조해석 및 결합된 저장탱크의 구조해석 * 저장탱크의 동적거동해석, 온도와 환경에 의한 비기계적 거동 해석 * 모듈의 구조 안전성과 저장탱크의 극한 저항력을 산정하는 기술 * 설계에 필요한 해석 자료를 제공하고 이송 및 설치 시 단계별 안전성 해석에 활용 - SCP용 고유동 충전 콘크리트 및 HPCP 합성용 고성능 복합재료 기술 * SCP 모듈용 자기 충전성 콘크리트 재료 기술 * HPCP 모듈을 구성하기 위한 HPFRCC 재료 기술 ※ SCP 구조는 좁은 간격으로 shear stud가 설치되어 콘크리트의 타설 흐름 저항 매우 큼 ※ HPFRCC : High Performance Fiber Reinforced Cement Composite, 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료 - 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 EPC 기술 ※ EPC : Engineering, Procurement 그리고 Construction을 의미하는 것으로 육상 LNG 저장탱크의 설계/자재공급/건설에 이르는 총괄적인 기술을 의미함 * 완전 방호형 모듈러 LNG 저장 탱크 내조 및 외조 설계 기술 ※ 완전 방호형(full containment system) : LNG 저장탱크의 방호분류상 내조와 외조가 기체상태와 액체상태의 천연가스를 각기 저장할수 있는 탱크 방식 * 자재 구매 및 조달 연계 시스템 구축 * 세부 블록 모듈 설계 및 제작 관련 표준 시공 기술 * 모듈러 탱크의 육상 및 해상 운송 그리고 현장 설치 기술 - 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 국제 인증 * 구조 안전성 및 성능평가 연구성과를 토대로 설계 검증 절차 수행 * 사업화를 위해 국제인증기관(예, DNV-GL, ABSG Consulting 등)을 통한 사용 적합성 평가와 설계 검증 획득 ※ 중소형 모듈러 LNG 저장탱크는 세계적으로 없는 새로운 형식 가스 저장탱크 |
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| 색인어 | 한글 | 모듈러 | LNG 저장탱크 | 강판콘크리트판넬 | 고성능콘크리트판넬 | 종합설계시공기술 |
| 영문 | modular | LNG storage tank | SCP | HPCP | EPC | |
| 최종보고서 | 3. 최종보고서_중소형 모듈러 LNG 저장탱크_최종본.pdf | |||||