KR102616517B1

KR102616517B1 - 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박

Info

Publication number: KR102616517B1
Application number: KR1020220005164A
Authority: KR
Inventors: 최병기; 김동우; 오훈규; 김용태
Original assignee: 에이치디현대중공업 주식회사
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-12-27
Also published as: KR20230037425A

Abstract

본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 지지체에 마련되며 액화가스 저장공간을 갖는 액화가스 저장탱크로서, 상기 저장공간을 형성하는 방벽체; 및 상기 방벽체의 외측에 마련되며 상기 지지체에 고정되는 단열벽을 포함하며, 상기 방벽체는, 상기 단열벽의 내측에 마주하는 금속 재질의 외측 방벽과, 상기 외측 방벽의 내측에 고정되며 상기 외측 방벽보다 면적이 작게 이루어져 상기 외측 방벽의 둘레를 노출시키는 금속 재질의 내측 방벽이 일체화된 형태를 갖고, 서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 내측 방벽을 상호 연결하는 연결 방벽을 더 포함한다.

Description

액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박{Liquefied gas storage tank and vessel comprising the same}

본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.

또한, LNG와 같은 액화가스를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등의 선박 내에는 LNG를 극저온 액체 상태로 저장하기 위한 저장탱크(소위 "화물창"으로 지칭됨)가 설치되어 있다.

또한, 액화가스 저장탱크는, 외부로부터의 열 침입에 의해 증발가스(Boil Off Gas; BOG)가 발생될 수 있으며, 단열 설계를 통해 증발 가스의 기화 비율인 자연 기화율(Boil Off Rate; BOR)을 낮추는 것이 액화가스 저장탱크 설계의 핵심 기술이다. 또한, 액화가스 저장탱크는 슬로싱(Sloshing) 등 다양한 하중에 노출되기 때문에 단열패널의 기계적 강도를 확보하는 것도 필수적일 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 외측 방벽과 내측 방벽이 인접하게 고정된 방벽체를 이용하여 단열벽의 내측을 마감하되, 방벽체 사이를 연결 방벽으로 마감하여 기밀을 확보하고 또한 기계적 강도를 충분히 확보할 수 있는 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 지지체에 마련되며 액화가스 저장공간을 갖는 액화가스 저장탱크로서, 상기 저장공간을 형성하는 방벽체; 및 상기 방벽체의 외측에 마련되며 상기 지지체에 고정되는 단열벽을 포함하며, 상기 방벽체는, 상기 단열벽의 내측에 마주하는 금속 재질의 외측 방벽과, 상기 외측 방벽의 내측에 고정되며 상기 외측 방벽보다 면적이 작게 이루어져 상기 외측 방벽의 둘레를 노출시키는 금속 재질의 내측 방벽이 일체화된 형태를 갖고, 서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 내측 방벽을 상호 연결하는 연결 방벽을 더 포함한다.

구체적으로, 상기 방벽체는, 상기 외측 방벽과 상기 내측 방벽 사이에 비금속 재질의 채움재가 적층될 수 있다.

구체적으로, 상기 연결 방벽은, 서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 내측 방벽을 상호 연결하는 일자 형태의 제1 연결 방벽; 및 십자 형태로 서로 인접하게 배열된 네 개의 상기 제1 연결 방벽을 상호 연결하는 십자 형태의 제2 연결 방벽을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 단열벽은, 둘레에 단차가 마련되며, 서로 인접한 복수의 상기 단열벽의 상기 단차에 안착되는 연결 단열벽을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 단열벽 또는 상기 연결 단열벽은, 내면에 서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 외측 방벽을 상호 연결하기 위한 앵커 부재를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 외측 방벽은, 내측으로 돌출되는 격자 형태의 외측 주름을 갖고, 상기 내측 방벽은, 상기 외측 방벽의 외측 주름에 대응되는 위치에 마련되어 상기 외측 방벽의 상기 외측 주름을 커버하는 격자 형태의 내측 주름을 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 외측 주름 및 상기 내측 주름은, 상기 단열벽의 내면에서 단차가 형성되는 지점 상에 배치될 수 있다.

구체적으로, 상기 지지체에서 절곡되는 코너에서 상기 지지체에 고정되는 코너 단열벽; 및 상기 코너 단열벽의 내측에 마련되는 금속 재질의 각도 부재를 더 포함하며, 상기 각도 부재는, 중앙 부분의 높이가 주변 부분의 높이보다 높게 마련되며, 상기 각도 부재의 중앙 부분에 상기 방벽체의 내측 방벽이 밀봉되고, 상기 각도 부재의 주변 부분에 상기 방벽체의 외측 방벽이 밀봉될 수 있다.

구체적으로, 상기 코너 단열벽은, 둘레에 단차가 마련되며, 상기 연결 단열벽은, 서로 인접한 상기 코너 단열벽과 상기 단열벽의 상기 단차에 안착될 수 있다.

구체적으로, 상기 코너 단열벽은, 상기 단차의 외면을 기준으로 내측과 외측에서 단열재의 제원이 상이한 형태이거나, 상기 단차의 외면보다 외측에 내외 방향으로 단열재의 제원이 변경되는 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 액화가스 저장탱크를 갖는다.

본 발명에 따른 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은, 단열벽 상부에 방벽체를 적층하되, 방벽체가 이중의 방벽이 상호 적층 고정된 형태를 가지며, 인접한 방벽체 사이에 연결 방벽을 설치하는 구조를 가져서, 시공 효율성을 높이고 밀봉성 및 내구성 등의 성능을 보장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 방벽체의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 방벽체 및 연결 방벽의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 부분 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

참고로 본 명세서에서 액화가스는 LNG일 수 있다. 이하에서는 액화가스가 LNG인 것으로 가정하고 설명하겠으나, 본 발명에서 액화가스는 LNG 외에도 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 모든 물질(LPG, 에탄, 메탄올, 수소, 암모니아 등)을 포괄할 수 있다.

또한 본 발명은 이하에서 설명하는 액화가스 저장탱크가 구비되는 선박을 포함한다. 이때 선박은 액화가스를 추진연료/발전연료로 사용하는 선박일 수 있으며, 가스 운반선, 가스가 아닌 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FPSO, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 부분 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 평면도이다.

또한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 방벽체의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 방벽체 및 연결 방벽의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 부분 단면도이다. 참고로 도 3은 도 2에 방벽체(20)의 주름을 추가한 것이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는, 선박에 구비되어 극저온(약-160℃ 내지 -170℃) 물질인 LNG와 같은 액화가스를 저장할 수 있으며, 평면구조 및 코너구조를 포함할 수 있다.

예를 들어, 액화가스 저장탱크(1)의 전후 방향의 횡벽, 횡벽 사이의 바닥, 세로벽 및 천장은 평면구조에 해당할 수 있다. 또한, 예를 들어, 액화가스 저장탱크(1)의 횡벽, 바닥, 세로벽, 천장이 만나는 구조는 코너구조에 해당할 수 있다.

도 1 등은 액화가스 저장탱크(1)의 평면구조를 나타낸 것이며, 도 6은 액화가스 저장탱크(1)의 코너구조를 나타낸 것이다. 일단 액화가스 저장탱크(1)의 평면구조를 기본으로 설명하도록 하고, 코너구조에 대해서는 도 6을 참고하여 후술한다.

또한 참고로 본 명세서에서 내측은 액화가스를 향하는 방향이고, 외측은 그 반대 방향임을 알려둔다.

액화가스 저장탱크(1)는 액화가스 저장공간을 형성하며, 단열벽(10)과 방벽체(20)가 적층된 형태를 가질 수 있다. 이때 단열벽(10)은, 지지체(2)에 고정되며 방벽체(20)의 외측에 마련된다.

단열벽(10)은 지지체(2)에 물리적 또는 화학적으로 고정될 수 있는데, 일례로 접착제(3)나 스터드 볼트(도시하지 않음) 등의 공지된 구성에 의하여 단열벽(10)이 지지체(2)에 고정될 수 있다. 이때 지지체(2)는 선박 등의 선체 내벽을 의미할 수 있다.

또한 복수의 단열벽(10)이 상호 인접하게 설치되면서 단열벽(10) 사이가 적절히 마감됨으로써(단열물질이 채워질 수 있음), 액화가스 저장탱크(1)의 단열 구조의 시공이 이루어질 수 있다.

단열벽(10)은, 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 이때 단열재(11)는, 단열재(11)와 보강재(12)가 적층된 구조를 가질 수 있고, 단열재(11)를 기준으로 보강재(12)가 내측에 배치될 수 있다.

단열재(11)는 폴리우레탄 폼 등일 수 있고, 단열벽(10)의 단열성능을 주로 담당한다. 다만 폴리우레탄 폼 등은 용접이나 볼팅 등이 현실적으로 어려운 부재이기 때문에, 본 실시예는 단열벽(10)에 방벽체(20)를 고정하기 위해, 보강재(12)를 추가로 구비할 수 있다.

보강재(12)는 플라이우드 등일 수 있고, 단열재(11)의 내측에 마련되어 방벽체(20)의 설치를 가능케 할 수 있다. 이때 보강재(12)에는 금속 재질의 앵커 부재(14)가 마련될 수 있으며, 앵커 부재(14)를 통해 방벽체(20)의 용접 연결 등을 구현할 수 있다.

또는 보강재(12)에는 금속 재질의 볼트(도시하지 않음)가 고정 설치될 수 있으며, 볼트를 통해 방벽체(20)의 외측 방벽(21) 등이 고정됨으로써, 단열벽(10)과 방벽체(20)가 일체를 이루도록 할 수도 있다.

보강재(12)는 도 1 등에서와 같이 단열재(11)를 기준으로 내측에만 마련될 수 있고, 단열재(11)의 외면이 접착제(3)를 통해 지지체(2)에 고정될 수 있다. 또는 도 6에서와 같이, 단열벽(10)의 내구성을 높이기 위해 단열재(11)의 내면 및 외면 모두에 보강재(12)가 구비될 수도 있고, 이 경우 단열벽(10)은 샌드위치 형태를 이룰 수 있다.

복수의 단열벽(10)이 인접 배치될 때, 이웃하여 인접 배치되는 단열벽(10) 사이의 간극은 연결 단열벽(10a)에 의해 마감될 수 있다. 이를 위해 단열벽(10)에는 둘레에 단차(13)가 마련될 수 있다.

서로 마주한 한 쌍의 단열벽(10)은, 단차(13)가 상호 마주한 형태로 배치될 수 있다. 이때 한 쌍의 단열벽(10) 사이에 연결 단열벽(10a)이 배치되며, 연결 단열벽(10a)은 양단이 각 단열벽(10)의 단차(13)에 안착된다.

즉 서로 인접한 한 쌍의 단열벽(10) 사이의 간극은, 단열벽(10)의 단차(13)로 인해 T자를 이룰 수 있으며, T자의 간극에서 상부의 수평한 부분은 연결 단열벽(10a)이 채워지고, T자의 간극에서 하부의 수직한 부분은 앞서 설명한 바와 같이 단열물질(글라스울 등)이 채워질 수 있다.

단열벽(10)과 연결 단열벽(10a)은 접착 등으로 고정되거나, 또는 방벽체(20)를 통해 간접적으로 연결될 수도 있다. 이외에도 단열벽(10)과 연결 단열벽(10a)의 고정 방식은 안정적인 기계적 강도를 확보할 수 있는 다양한 공법이 적용될 수 있다.

이와 같이 두 단열벽(10) 사이에 연결 단열벽(10a)을 설치함으로써, 이웃하여 인접 배치되는 단열벽(10) 사이에 생기는 간극을 연결 단열벽(10a)으로 밀봉하여 외부로부터의 열 침입을 차단할 수 있다.

연결 단열벽(10a)은 앞서 단열벽(10)에서 설명한 것과 같이 단열재(11)와 보강재(12)가 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 이때 연결 단열벽(10a)의 보강재(12)에 방벽체(20)의 고정을 위한 앵커 부재(14) 등이 구비될 수도 있다.

방벽체(20)는, 저장공간을 형성한다. 방벽체(20)는 금속 재질로 이루어지는 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22) 및 그 사이의 채움재(23)를 포함하도록 마련될 수 있다. 특히 방벽체(20)는 외측 방벽(21)과 채움재(23) 및 내측 방벽(22)이 일체화된 샌드위치 형태로 마련되며, 방벽체(20)에서 내측 주름(221)의 돌출 부분을 제외한 내외 방향 높이는 단열벽(10)의 높이 대비 20% 이내(또는 10% 이내)일 수 있고, 연결 단열벽(10a)의 높이보다 상대적으로 작을 수 있다.

외측 방벽(21)은 단열벽(10)의 내측에 마주하는 구성으로서, 단열벽(10)의 보강재(12) 상에 적층된다. 앞서 언급한 바와 같이 단열벽(10)의 보강재(12)에는 앵커 부재(14) 또는 볼트 등이 마련될 수 있으며, 방벽체(20)의 외측 방벽(21)은 용접 또는 볼팅 등의 방법을 사용하여 단열벽(10)에 고정될 수 있다.

외측 방벽(21)은 SUS, INVAR 등의 재질로 이루어져서 액화가스의 극저온을 견딜 수 있게 마련되며, 이외에도 다양한 금속 재질이 사용될 수 있다. 다만 외측 방벽(21)은 금속 재질로 이루어지게 되어 단열 기능이 없지만, 단열은 앞서 설명한 단열재(11)에 의해 달성될 수 있다.

외측 방벽(21)은 수축 또는 팽창이 가능한 금속 재질로 이루어지며, 수축 등을 흡수하기 위해 외측 주름(211)이 마련될 수 있다. 이때 외측 주름(211)은 내측으로 돌출되는 격자 형태로 마련될 수 있지만, 돌출 방향이나 배열 등이 변경되는 것도 가능하다.

내측 방벽(22)은, 외측 방벽(21)의 내측에 고정된다. 이때 내측 방벽(22)은 외측 방벽(21) 대비 내외 방향으로 일정 높이만큼 이격되도록 배치됨으로써, 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22)이 이중 방벽 구조를 형성하도록 한다.

내측 방벽(22)은 외측 방벽(21)보다 면적이 작게 이루어져 외측 방벽(21)의 둘레를 노출시키도록 마련된다. 즉 외측 방벽(21)은 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 갖고, 내측 방벽(22) 역시 외측 방벽(21)과 닮음꼴 형태를 갖되, 내측 방벽(22)의 크기(면적)가 외측 방벽(21)보다 작게 마련되면서, 내측 방벽(22)을 외측 방벽(21) 상에 고정할 때 외측 방벽(21)의 둘레가 내측 방벽(22)으로 덮이지 않는다.

내측 방벽(22)으로 가려지지 않은 외측 방벽(21)의 둘레 부분은, 복수의 방벽체(20)가 상호 인접 배치될 때 외측 방벽(21) 간의 연결을 위해 사용될 수 있다. 이에 대해서는 도 4 등을 통해 후술한다.

내측 방벽(22)은 외측 방벽(21)과 동일 또는 유사한 SUS, INVAR 등의 재질로 마련될 수 있으며, 내측 방벽(22)에도 외측 방벽(21)과 마찬가지로 내측 주름(221)이 마련될 수 있다. 특히 내측 주름(221)은 격자 형태로 구비되어 외측 방벽(21)의 외측 주름(211)에 대응되는 위치에 마련될 수 있으며, 이때 내측 주름(221)은 외측 방벽(21)의 외측 주름(211)을 커버할 수 있다.

다만 외측 주름(211)의 크기에 따라, 외측 주름(211)은 적어도 일부가 내측 주름(221)에 수용될 수 있고, 또는 외측 주름(211)이 외측 주름(211)과 내측 주름(221) 사이의 갭에만 배치될 수 있다.

외측 방벽(21)의 외측 주름(211) 및 내측 방벽(22)의 내측 주름(221)은, 단열벽(10)의 내면에서 단차(13)가 형성되는 지점 상에 배치될 수 있다. 단열벽(10)의 내면에 단차(13)가 시작되는 지점은, 단열벽(10)과 연결 단열벽(10a) 사이의 틈새일 수 있으며, 방벽체(20)는 외측 주름(211)과 내측 주름(221)을 해당 틈새에 위치시킴으로써, 단열벽(10)과 연결 단열벽(10a)이 자체적으로 수축 및 팽창이 불가능하더라도, 방벽체(20)의 수축 팽창에 의해 단열벽(10) 등이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

채움재(23)는, 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22) 사이에 적층되며, 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22)의 이격을 유지함으로써 이중 방벽 구조를 구현한다. 채움재(23)는 비금속 재질로서 플라이우드 등일 수 있다.

방벽체(20)는 액화가스의 밀봉을 담당하고 단열벽(10)은 액화가스의 단열을 담당한다. 이때 방벽체(20)에 내장된 채움재(23)는 재질에 따라 미약하게나마 단열 기능을 구현할 수도 있지만, 채움재(23)는 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22)을 이격된 상태로 고정하는 것을 주 목적으로 하는 구성일 수 있다. 즉 채움재(23)는 비금속 재질 중 단열이 실질적으로 불가능한 재질도 가능하다.

채움재(23)는 외측 방벽(21)에 대해 내측 방벽(22)의 거리를 유지할 수 있는 강도를 가지며, 또한 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22) 사이에서 복수 개가 적절히 배열될 수 있다. 즉 채움재(23)는 격자 형태의 외측 주름(211) 사이사이에 배치되어, 외측 방벽(21)의 평평한 부분 상에서 내측 방벽(22)의 평평한 부분을 지지하도록 마련된다.

방벽체(20)는 이와 같이 설명한 외측 방벽(21), 채움재(23), 내측 방벽(22)이 일체로 이루어진 형태를 가지며, 단열벽(10)과 동일 또는 상이한 크기를 가질 수 있다. 일례로 도 2 등에 나타난 바와 같이 방벽체(20)의 최대 면적(외측 방벽(21)의 면적)은 단열벽(10)의 면적과 동일하게 이루어질 수 있다.

다만 도 2에서 확인할 수 있듯, 방벽체(20)는 단열벽(10)과 중심이 불일치하게 배치될 수 있다. 즉 방벽체(20)의 적어도 일부는 단열벽(10)과 어긋나게 배치되며, 이를 통해 단열벽(10)의 연결 부분과 방벽체(20)의 연결 부분이 상호 불일치하도록 할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 단열벽(10)은 단차(13)가 서로 마주하도록 인접 배치되면서, 단차(13)에 연결 단열벽(10a)이 적층되어 단열 구조가 마감된다. 이러한 단열 구조 상에 방벽체(20)가 적층되는데, 방벽체(20)의 마감에 대해 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다.

먼저 도 4를 참조하면, 면적이 상대적으로 큰 외측 방벽(21) 위에 면적이 상대적으로 작은 내측 방벽(22)이 고정된 방벽체(20)를 준비한다. 이때 방벽체(20)는 단열벽(10)(또는 연결 단열벽(10a))의 보강재(12) 상에 안착될 수 있다.

특히 서로 인접한 한 쌍의 방벽체(20)는, 외측 방벽(21)이 상호 용접 등으로 밀봉됨에 따라, 외측 방벽(21)에 의한 외측 밀봉 구조를 형성할 수 있다. 이때 인접한 한 쌍의 외측 방벽(21)은 상호 겹치면서 용접될 수 있다.

이를 위해, 단열벽(10) 또는 연결 단열벽(10a)의 내면에서 외측 방벽(21)의 용접 부위에 대응되는 부분에는, 금속 재질의 앵커 부재(14)가 마련되어 서로 인접한 한 쌍의 외측 방벽(21)의 용접을 가능케 할 수 있다.

외측 방벽(21)이 서로 연결된 한 쌍의 방벽체(20)를 살펴보면, 내측 방벽(22)은 서로 인접하게 배치되나 그 사이가 벌어져 있다. 이때 서로 인접한 한 쌍의 내측 방벽(22)은, 연결 방벽(30)에 의해 상호 연결된다.

연결 방벽(30)은, 외측 방벽(21) 또는 내측 방벽(22) 등과 마찬가지로 SUS 등의 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 주름을 갖거나 또는 주름을 구비하지 않을 수 있다.

도 4에 나타난 연결 방벽(30)은 서로 인접한 한 쌍의 내측 방벽(22)을 상호 연결하기 위해 일자 형태를 갖는 것으로서, 제1 연결 방벽(31)으로 정의될 수 있다. 제1 연결 방벽(31)은 내측 방벽(22)과 겹치기 용접 등으로 연결될 수 있다. 이때 제1 연결 방벽(31)이 놓이는 부분에도 채움재(23)가 추가될 수 있는데, 채움재(23)는 내측 방벽(22)과 제1 연결 방벽(31) 간의 용접을 가능하게 하도록 앵커 부재(도시하지 않음)를 부분적으로 구비할 수도 있다.

또는 내측 방벽(22)과 연결 방벽(30)은 볼팅 등의 기계적 고정 방법으로 상호 연결되는 것도 가능하다. 물론 내측 방벽(22) 사이에 연결 방벽(30)을 마감하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 밀봉을 가능케 하는 모든 공법이 활용될 수 있다.

도 4에 따르면 서로 인접한 한 쌍의 방벽체(20)에 대해, 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22)이 상호 연결되어 밀봉될 수 있다. 다만 제1 연결 방벽(31)은 내측 방벽(22)보다 길이 또는 폭 등이 작을 수 있어서, 내측 방벽(22)의 모서리는 제1 연결 방벽(31)에 의해 덮이지 않을 수 있다.

이와 같이 서로 연결된 방벽체(20)들의 배열을 살펴보면, 도 5에 나타난 바와 같이 십자 형태로 서로 인접하게 배열되는 네 개의 제1 연결 방벽(31) 사이는 여전히 개방되어 있을 수 있다.

이때 개방되어 있는 부분에는, 제1 연결 방벽(31)과 형태가 다른 제2 연결 방벽(32)이 마감될 수 있다. 즉 네 개의 제1 연결 방벽(31)들은 십자 형태를 갖는 제2 연결 방벽(32)에 의해 상호 연결될 수 있다.

제2 연결 방벽(32)은 전후좌우에서 각각 제1 연결 방벽(31)과 밀봉 연결될 수 있으면서, 내측 방벽(22)의 모서리를 커버하는 형태로 마련될 수 있다. 이때 제2 연결 방벽(32)은 제1 연결 방벽(31)과 밀봉 연결되면서도, 90도로 마주한 한 쌍의 제1 연결 방벽(31) 사이인 내측 방벽(22)의 모서리 부분과도 밀봉 연결될 수 있다.

물론 제2 연결 방벽(32)은, 도면에 나타난 십자 형태 외에, 위와 같이 제1 연결 방벽(31) 및 내측 방벽(22)을 밀봉할 수 있는 모든 구조를 사용할 수 있다. 즉 제2 연결 방벽(32)은 정사각형 등의 형태를 가질 수도 있을 것이다.

제2 연결 방벽(32)으로 제1 연결 방벽(31) 사이 및 내측 방벽(22)의 모서리가 마감되면, 방벽체(20)에서 내측 밀봉 구조가 구현될 수 있다. 앞서 외측 밀봉 구조는 외측 방벽(21) 간을 상호 용접 등으로 고정하여 구현되며, 내측 밀봉 구조는 내측 방벽(22)이 외측 방벽(21)보다 작은 크기를 가짐에 따라, 연결 방벽(30)이라는 구성의 부가를 통해 구현될 수 있다.

이하에서는 도 6을 참조하여 액화가스 저장탱크(1)의 코너구조를 설명한다.

도 6을 참고하면, 지지체(2)에서 벽이 일정 각도로 절곡되는 코너에는, 코너 단열벽(10b)과 각도 부재(40)가 마련될 수 있다.

코너 단열벽(10b)은, 앞서 설명한 단열벽(10)과 마찬가지로 접착제(3) 등으로 지지체(2)에 고정될 수 있으며, 다만 코너 단열벽(10b)은 고정 강도를 높이기 위해 보강재(12)가 단열재(11)의 외면에도 필수적으로 구비될 수 있다.

코너 단열벽(10b)은, 단열벽(10)에서와 같이 둘레에 단차(13)가 마련될 수 있고, 상호 인접한 코너 단열벽(10b)과 단열벽(10) 사이에는, 코너 단열벽(10b)의 단차(13) 및 단열벽(10)의 단차(13)에 양단이 안착되는 연결 단열벽(10a)이 배치될 수 있다. 즉 연결 단열벽(10a)이 서로 인접한 코너 단열벽(10b)과 단열벽(10)의 단차(13)에 안착되면서, 코너구조와 평면구조 사이에서 단열 구조를 마감할 수 있다.

코너 단열벽(10b)은, 보강재(12), 단열재(11) 및 보강재(12)가 내외 방향으로 적층된 구조를 가질 수 있는데, 특히 코너 단열벽(10b)은 단차(13)의 외면을 기준으로 내측과 외측에서 단열재(11)의 제원이 상이한 형태일 수 있다. 및/또는 코너 단열벽(10b)은, 단차(13)의 외면보다 외측에 내외 방향으로 단열재(11)의 제원이 변경되는 형태를 가질 수 있다.

일레로 코너 단열벽(10b)은, 서로 다른 밀도의 단열재(11)가 적층된 형태를 가질 수 있다. 즉 코너 단열벽(10b)은 도면에서와 같이 3종의 단열재(11)가 내외 방향으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 코너 단열벽(10b)의 단열재(11)는 외측에서 내측으로 가면서 밀도가 상향되도록 마련되어, 구조 강도를 확보할 수 있다.

또는 코너 단열벽(10b)은, 밀도 외에도 재질 등의 제원이 다른 단열재(11)가 내외 방향으로 적층된 형태를 가질 수 있다. 더 나아가 코너 단열벽(10b)은, 적어도 일부분이 외면에서 내면으로 가면서 밀도가 점진적으로 높아지는 단일의 단열재(11)로 이루어지는 것도 가능하다.

각도 부재(40)는, 코너 단열벽(10b)의 내측에 마련되며 금속 재질로 이루어질 수 있다. 각도 부재(40)는 방벽체(20)의 외측 방벽(21) 등과 유사한 SUS 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 코너구조의 양측에 배치되는 평면구조 상의 방벽체(20)를 코너 상에서 마감하는 기능을 가질 수 있다.

일례로 각도 부재(40)는, 중앙 부분의 높이가 주변 부분의 높이보다 높게 마련될 수 있으며, 각도 부재(40)의 주변 부분에는, 방벽체(20)의 외측 방벽(21)이 밀봉될 수 있다. 즉 코너구조에 인접한 평면구조 상에 배치되는 외측 방벽(21)은, 코너구조 상에 배치된 각도 부재(40)의 주변 부분과 용접/볼팅 등의 방법을 통해 상호 연결됨으로써, 외측 방벽(21)과 각도 부재(40)의 주변 부분이 상호 밀봉 연결된다. 이를 통해 코너에서의 외측 밀봉 구조를 구현할 수 있다.

또한 각도 부재(40)의 중앙 부분에는 방벽체(20)의 내측 방벽(22)이 밀봉될 수 있다. 물론 각도 부재(40)에 내측 방벽(22)이 직접 연결되는 대신, 코너구조에 인접한 평면구조 상에 배치된 내측 방벽(22)과, 코너구조 상에 배치된 각도 부재(40)의 중앙 부분 사이에, 연결 방벽(30)이 마감됨으로써 내측 방벽(22)과 각도 부재(40)의 중앙 부분이 상호 밀봉 연결될 수 있다. 이를 통해 코너에서의 내측 밀봉 구조가 구현된다.

다만 이 경우 서로 인접한 각도 부재(40)와 내측 방벽(22) 사이의 갭은 앞서 도 4에서 설명한 한 쌍의 내측 방벽(22) 사이의 갭과 상이할 수 있으므로, 각도 부재(40)의 중앙 부분과 내측 방벽(22)을 연결하기 위한 연결 방벽(30)은, 앞서 언급한 제1 연결 방벽(31)과 크기, 형상 등이 상이할 수 있다. 또한 각도 부재(40)와 내측 방벽(22) 사이에는 연결 방벽(30)이 복수 개가 적용될 수도 있고, 연결 방벽(30)에 주름이 적용될 수도 있다.

또는 평면구조 중 코너구조에 인접하여 놓이는 방벽체(20)는 외측 방벽(21)이 코너구조를 향해 더 크게 확장된 형태를 가질 수도 있고, 이 경우에는 연결 방벽(30)의 사용 없이 외측 방벽(21)이 직접 각도 부재(40)의 중앙 부분에 밀봉 연결될 수도 있을 것이다.

이와 같이 각도 부재(40)는 평면구조의 방벽체(20)에 포함되는 외측 방벽(21) 및 내측 방벽(22)을 코너구조 상에서 각각 마감하도록 마련될 수 있다. 또한 각도 부재(40)는 외측 밀봉 구조와 내측 밀봉 구조를 독립적으로 형성하기 위해, 방벽체(20)와 마찬가지로 이중 방벽 구조로 마련될 수도 있다.

이와 같이 본 실시예는, 외측 방벽(21)과 내측 방벽(22)이 일체화된 방벽체(20)를 단열벽(10) 상에 적층하여 액화가스 저장탱크(1)의 밀봉 단열 구조를 형성하는 것으로서, 인접한 방벽체(20) 사이에서 외측 밀봉 및 내측 밀봉을 간편하게 구현하여, 제작 효율성 향상 및 기계적 강도 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 액화가스 저장탱크 2: 지지체
3: 접착제 10: 단열벽
10a: 연결 단열벽 10b: 코너 단열벽
11: 단열재 12: 보강재
13: 단차 14: 앵커 부재
20: 방벽체 21: 외측 방벽
211: 외측 주름 22: 내측 방벽
221: 내측 주름 23: 채움재
30: 연결 방벽 31: 제1 연결 방벽
32: 제2 연결 방벽 40: 각도 부재

Claims

지지체에 마련되며 액화가스 저장공간을 갖는 액화가스 저장탱크로서,
상기 저장공간을 형성하는 방벽체; 및
상기 방벽체의 외측에 마련되며 상기 지지체에 고정되는 단열벽을 포함하며,
상기 방벽체는,
상기 단열벽의 내측에 마주하는 금속 재질의 외측 방벽과, 상기 외측 방벽의 내측에 고정되며 상기 외측 방벽보다 면적이 작게 이루어져 상기 외측 방벽의 둘레를 노출시키는 금속 재질의 내측 방벽이 일체화된 형태를 갖고,
서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 내측 방벽을 상호 연결하는 연결 방벽을 더 포함하는, 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 방벽체는,
상기 외측 방벽과 상기 내측 방벽 사이에 비금속 재질의 채움재가 적층되는, 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 연결 방벽은,
서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 내측 방벽을 상호 연결하는 일자 형태의 제1 연결 방벽; 및
십자 형태로 서로 인접하게 배열된 네 개의 상기 제1 연결 방벽을 상호 연결하는 십자 형태의 제2 연결 방벽을 포함하는, 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 단열벽은,
둘레에 단차가 마련되며,
서로 인접한 복수의 상기 단열벽의 상기 단차에 안착되는 연결 단열벽을 더 포함하는, 액화가스 저장탱크.
제 4 항에 있어서, 상기 단열벽 또는 상기 연결 단열벽은,
내면에 서로 인접한 한 쌍의 상기 방벽체의 상기 외측 방벽을 상호 연결하기 위한 앵커 부재를 갖는, 액화가스 저장탱크.
제 4 항에 있어서,
상기 외측 방벽은, 내측으로 돌출되는 격자 형태의 외측 주름을 갖고,
상기 내측 방벽은, 상기 외측 방벽의 외측 주름에 대응되는 위치에 마련되어 상기 외측 방벽의 상기 외측 주름을 커버하는 격자 형태의 내측 주름을 갖는, 액화가스 저장탱크.
제 6 항에 있어서, 상기 외측 주름 및 상기 내측 주름은,
상기 단열벽의 내면에서 단차가 형성되는 지점 상에 배치되는, 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서,
상기 지지체에서 절곡되는 코너에서 상기 지지체에 고정되는 코너 단열벽; 및
상기 코너 단열벽의 내측에 마련되는 금속 재질의 각도 부재를 더 포함하며,
상기 각도 부재는,
중앙 부분의 높이가 주변 부분의 높이보다 높게 마련되며, 상기 각도 부재의 중앙 부분에 상기 방벽체의 내측 방벽이 밀봉되고, 상기 각도 부재의 주변 부분에 상기 방벽체의 외측 방벽이 밀봉되는, 액화가스 저장탱크.
제 8 항에 있어서,
상기 코너 단열벽은, 둘레에 단차가 마련되며,
상기 단열벽은, 둘레에 단차가 마련되며,
서로 인접한 상기 코너 단열벽의 상기 단차와 상기 단열벽의 상기 단차에 안착되는 연결 단열벽을 더 포함하는, 액화가스 저장탱크.
제 9 항에 있어서, 상기 코너 단열벽은,
상기 단차의 외면을 기준으로 내측과 외측에서 단열재의 제원이 상이한 형태이거나, 상기 단차의 외면보다 외측에 내외 방향으로 단열재의 제원이 변경되는 형태를 갖는, 액화가스 저장탱크.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 상기 액화가스 저장탱크를 갖는, 선박.