Optimization of Sheet Arrangement of Membrane Panel in Korean LNG Cargo Containment System

Abstract

LNG 화물창은 내부에 –163 oC의 액화천연가스를 보관해야 하기 때문에 일반 화물창과는 달리 특수한 재질로 이루어진 여 러 층의 단열재와 멤브레인 (membrane)으로 이루어져 있다. 특 히 멤브레인은 액체와 직접 닿는 부분이기 때문에 팽창, 수축에 견딜 수 있는 특수 합금으로 구성되며, 주름이 있는 형태로 만 들어지기도 한다. Fig. 1은 대표적인 LNG 화물창 타입인 GTT 사의 No.96과 Mark III를 보여준다. 현재 국내에서 제작하는 LNG 화물창의 경우, GTT에 기술료 를 지급해야 한다. 따라서, 기술 자립화를 위한 노력으로 한국 형 LNG 화물창이 개발 중이다. Fig. 2는 한국형 LNG 화물창의 구성을 보여준다. 한국형 LNG 화물창의 멤브레인 패널은 Fig. 3과 같이 corrugation sheet와 flat sheet의 조합으로 구성되어 있다. 따 라서, 멤브레인 패널의 배치 설계는 화물창 내벽에 적절한 길이의 corrugation sheet를 배치하는 것을 의미한다. 문제는 정해진 화 물창의 크기 내에 배치하기 위해서 여러 종류의 corrugation sheet를 사용하는데, corrugation sheet 종류만큼 금형을 제작 해야 한다. 따라서, 비용의 절감을 위해 가급적 corrugation sheet의 종류를 줄이는 것이 필요하다. 기존에는 사람이 수작업으로 corrugation sheet를 배치하였 다. 8각 기둥 형태로 구성된 LNG 화물창 내에 수작업으로 최소 한의 종류를 찾는 것은 불가능하다. 따라서 한 면씩 길이 방향과 폭 방향으로 배치하면서 기존에 사용된 corrugation sheet를 최 대한 활용하는 방법을 사용하였다. 이러한 방법은 초기에 설정 한 corrugation sheet의 종류에 따라 전체 종류와 수량에 큰 영 향을 미치게 된다. 또한, 화물창의 길이가 달라지는 경우 처음 부터 다시 sheet의 종류와 수량을 결정해야 하는 문제가 발생한 다. 따라서, 최적화된 corrugation sheet의 종류를 자동으로 결 정할 방법이 필요하다. 한국형 LNG 화물창 멤브레인의 Sheet 배치 최적화 김영수1・함승호1,†・박광필2 창원대학교 조선해양공학과 충남대학교 선박해양공학과