| 2차년도 |
- 초저온 저장 용기 제작 기술 개발- 초저온 기화기 제작 기술 개발 및 시제품 제작- 초저온 용기 및 기화기시스템 테스트 JIG 제작 : Multi Layer Insulation 고 진공 기술 개발 : 초저온 용기 구조 및 열해석 성능평가 : 초저온 재료 특성 평가 및 요건분석 : 시뮬레이션을 통한 설계 최적화 : 저장 용기 열·유동 해석 취약점 분석 : 일체형 면상 발열 기화기 기술 개발 : ICT 접목 수요자 멀티 확인 서비스 기술 개발
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: 선행 기술조사 및 초저온 저장용기의 재료 선정 및 기계적 특성평가 : 초저온 재료의 인장 및 충격시험 : 초저온 저용 용기 제작을 위한 Design Concept 확정 : 초저온 저장 용기 최적설계 및 제작 기술개발 : 단열성능 및 진공도 특성 평가 및 설계 : CSC, ASME Sec. VIII-I을 적용한 초저온 저장 용기 최적설계 : 초저온 Tank용 Frame 최적설계 및 구조해석 및 강도평가 : 초저온 저장 용기의 안전성과 신뢰성을 위한 구조 및 열적 거동 해석 : 설계된 초저온 용기의 구조 / 열해석을 통하여 신뢰성 확보 및 최적설계 : 초저온용 밸브의 특성 및 자료조사(특성, 물성 및 장단점 비교정리) : 초저온에 사용되는 재료 및 용접시험/분석 : 확정된 초저온 재료의 용접법에 따른 용접 특성시험 / 분석 및 제작 WPS 적용 : 초저온 압력용기 제작(절단, 제관, 용접등) : LNG 기화기 장치 사전조사 및 기계적 특성평가 : 기화기시스템의 배관 열전달, 팽창 구조해석 : 초저온 재기화설비 제작을 위한 Design Concetp 확정 : LNG 기화기 시스템 최적설계 : LNG 기화 시스템 Train 공정 설계 : Air Heated heat exchanger 설계 및 제작(제관, 밴딩, 용접등) : 검사 조건 및 CODE 사전조사 : LNG 연료 공급 시스템 DEMO 설비 설계 : 성능 Test를 위한 검사 설비(JIG) 제작 : 육·해상 이동용 20ft급 저장 용기는 공간의 제한적이므로 액화천연가스의 단열성능 확보를 위한 진공 단열 구간을 최소화하여 제품의 성능을 확보하도록 설계 되어야 하며, 구조적 취약 부분은 시뮬레이션을 통해 기 확보한 자료를 바탕으로 보완 : 컨테이너 타입의 액화천연가스 저장 용기의 경우 제작 공정 대다수가 용접으로 진행되며, 제작 시 문제가 발생하지 않도록 용접 절차 설명서를 작성하여, 제작상의공정절차서 작성 : 시뮬레이션을 통한 1㎥급 컨테이너 타입의 액화천연가스 저장 용기 구조 안전성 평가 : 1㎥급 컨테이너 타입의 액화천연가스 저장 용기 내압 해석 수행 : 컨테이너 타입의 액화천연가스 저장 용기가 유체에 의한 압력을 견디는지 확인하기 위하여 KGS, KS 규격을 근거로 하여 내압 해석 수행 후, 설계에 대한 평가 수행 : 설계 및 제작 시 설명서 작성으로 사업화 준비 : 작동 환경 및 작동유체를 고려한 소재 및 계기류 선정 : 저장 용기의 단열성능 향상을 위한 진공 단열 구조 설계 및 취약 예상 부위를 고려한 설계
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 기화기를 포함하는 Potable LNG용 Tank Container는 국내에서 아직 상용화에 이르지 못하고 있는 품폭으로, 기술개발에 성공한다면, 국내 LNG Tank Container 제작기술 및 국산화에 상당한 진척을 이룰 수 있을 것으로 판단된다. - 기화기를 포함하는 독립형 LNG용 Tank Container는 Compact한 디자인으로써 규모를 소형화할수 있음- 기술 개발 시제품인 독립형 LNG용 Tank Container는 설계 압력 3.3MPa, 설계온도 최대 ？196℃까지 사용 가능하도록 고려한 사양 검토 및 제작을 하여, 계절 변화에 대응할수 있는 기술개발을 통하여 시장을 선점할 수 있을것으로 판단됨- 제품개발 완료 이후에도 관련 기술에 대한 특허문헌 및 특성을 파악, 분석하여 독자적인 기술 개발 역량강화 방안 수립예정
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 천연가스(LNG)를 저장, 이송, 사용등을 하는 가스 플랜트 산업은 기술 및 노동 집약적 산업이므로, 경제적 및 산업적 측면에서 파급효과가 매우 큰 산업 할수 있다. 또한 가스 플랜트는 매우 다양한 기자재가 사용되기 때문에, 국내 기업이 관련장비를 수주하고, 관련 기자재를 국내 기업이 공급할 수 있다 면, 국가적으로 매우 많은 수익을 확보할 수 있는 산업이라고 할수 있다.- 하지만, 현실적으로 가스 플랜트의 설계 및 기자재를 대부분 해외 기업에 의존하고 있으며, LNG용 Tank Container에서도 대부분 외산제품으로 사용하 고 있어, 관련산업이 성장하더라도 국가 경제에 크게 기여하지 못한다는 문제점이 있다.- 따라서, 본 과제에서 이러한 악순환을 극복하고 가스 플랜트 시장 진출을 위해 기화기가 포함된 Potable LNG용 Tank Container의 개발을 추진하고자 하 며, 개발 및 시장 진출에 성공할경우 매우 큰 경제적 효과를 가질 것으로 예상된다. - 가스 플랜트 산업의 핵심기술과 기자재는 그 국산화율이 매우 낮으며, 국내에서는 가격이 비교적 낮은 제품 위주로 제작 및 기자재를 공급하고 있는 실정 이다.- 본 연구과제를 통해 기화기를 포함하는 독립형 LNG용 Tank Container를 개발하고, 가스 플랜트 시장에 진출한다면, 관련산업의 국산화율 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
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| 활용방안 |
LNG의 주요 수입국인 한국 및 전 세계적인 LNG 수요의 지속적인 증가와 동시에 LNG 관련 기술의발전과 생산기지의 다변화, 경쟁체제의 가속화에 따른 가격하락 등으로 LNG의 거래가 2018년 3.8억 톤에서 2035년 6억톤까지 빠르게 증가할 것으로 전망되며,이에 따라 산업용 및 주거용 수요가 급격하게 증가하여 관련 기술 및 초저온용 시설, 장비등의 큰 시장이 형성되고 있다.특히, 비용의 문제로 대규모의 저장 및 벙커링 설비나 LNG 수송 배관망을 형성할 수 없는 도시와 떨어진 산업단지 및 지방이나 도서산간 지역에서는 Potable LNG Tank Container의 수요가 급격하게 증가할것으로 예상된다. 또한 지리적 특색으로 LNG 배관망이나 관련설비등 기반시설을 갖출수 없는중동지역이나 섬으로 이루어진 동남아시아지역에서도 그 수요가 크게 늘어날것으로 예상된다.중소형 열병합발전소, LNG연료 차량, 중소 LNG연료 추진선, 도서산간 지방의 도시가스용으로 LNG ISO Tank Container의 시장진출이 가능함
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