LNG 벙커링 화물창 1차 밀봉벽의 고속 변형 유동응력 확보를 위한 실험 연구

Abstract

육상 에너지 자원의 한계와 급증하는 석유 소요 및 고유가로 인해 최근 LNG연료의 중요성이 부각되고 있으며, LNG벙커링 선박 및 구조물은 작업기준 해상상태에서 최적의 성능을 가지고 생존 설계조건에서 안전을 보장하며 최적화된 구조안정성을 확보를 위한 연구가 필요하다. LNG 벙커링은 부유체의 동요로 인하여 LNG 벙커링 화물창 내부 슬로싱은 밀봉벽 및 단열벽에 높은 충격하중을 유발하고, 순간적으로 높은 변형률 속도를 발생 시킨다. 이러한 충격력을 경험하는 구조물에 대한 구조 거동 예측은 고도의 비선형 구조 역학적 기술이 요구되며, 유동응력은 정확한 구조 거동 예측을 위해서 반드시 필요한 재료 특성치이다. 중변형률 속도에서 유동응력을 얻기 위해서 유압식 고속인장 실험기가 주로 사용된다. 고속인장 시험에서 발생하는 충격 관성력 및 응력파는 하중 떨림(load ringing)을 유발하고 이는 실험의 신뢰성을 감소시키며, 이를 적절히 제어하는 장비의 설계가 필수적이다. 본 연구에서는 고속 인장 실험기 Jig의 형상변화, 시편의 형상변화에 따른 고속 인장실험 결과를 분석하여 시편, 및 Jig 설계의 실험적 개선 과정을 제시하였다. 연구가 필요하다. LNG 벙커링은 부유체의 동요로 인하여 LNG 벙커링 화물창 내부 슬로싱은 밀봉벽 및 단열벽에 높은 충격하중을 유발하고, 순간적으로 높은 변형률 속도를 발생 시킨다. 이러한 충격력을 경험하는 구조물에 대한 구조 거동 예측은 고도의 비선형 구조 역학적 기술이 요구되며, 유동응력은 정확한 구조 거동 예측을 위해서 반드시 필요한 재료 특성치이다. 중변형률 속도에서 유동응력을 얻기 위해서 유압식 고속인장 실험기가 주로 사용된다. 고속인장 시험에서 발생하는 충격 관성력 및 응력파는 하중 떨림(load ringing)을 유발하고 이는 실험의 신뢰성을 감소시키며, 이를 적절히 제어하는 장비의 설계가 필수적이다. 본 연구에서는 고속 인장 실험기 Jig의 형상변화, 시편의 형상변화에 따른 고속 인장실험 결과를 분석하여 시편, 및 Jig 설계의 실험적 개선 과정을 제시하였다.