파파테크

Deaerator tank - 탈기조란?

탈기조는 물에서 용존 가스를 제거하는 데 사용되는 장치이다. 일반적으로 증기 보일러에서 급수 시 용존 산소와 이산화탄소를 제거하기 위해 사용된다. 용존 산소와 이산화 탄소는 증기 보일러의 부식을 유발할 수 있기 때문에 이를 제거하면 보일러의 수명을 연장하는 데 도움이 된다.

탈기조의 용도

열 전달을 위한 매체로 사용되는 물 또는 유체에는 일반적으로 산소 및 기타 비응축성 가스가 포함되어 있다. 유체에 용해된 이러한 가스는 열전달을 위한 단열재 역할을 한다. 유체에 이러한 가스가 존재하기 때문에 일반적으로 연료에서 유체로의 열전달 속도가 감소하여 난방에 필요한 연료가 증가하여 효율이 감소한다.

탈기탱크(급수탱크)에서는 이산화탄소(CO2), 비용존 가스, 산소(O2)가 가스로 방출되고 물(H2O)과 결합하여 탄산(H2CO3)을 형성한다.

탈기조의 작동원리

유체 내 기체의 용해도는 유체의 온도가 증가함에 따라 감소하고 유체 내 기체의 압력은 그 위에 있는 기체의 분압에 정비례하므로 유체 위의 기체를 제거하면 유체 위의 압력이 감소하고 압력의 균형을 맞추기 위해 유체 내에 용해되어 있는 기체가 유체 밖으로 빠져나오게 된다.

공정에서 회수되는 응측수 또는 공정 유체는 일반적으로 주변 온도보다 고온이며 공급해야 하는 유체는 주변보다 낮은 온도에 있다. 공급 유체와 공정 유체는 모두 공정 유체에서 열을 받아 공급 유체의 온도를 높이기 위해 탱크에 함께 보관된다.

열 유체 히터

때로는 급수를 가열하고 작동온도를 유지하기 위해 천공된 증기 파이프를 통해 일부 또는 일부 증기를 탱크에 주입하기도 한다. 탱크의 유체 레벨은 공기가 유체에서 빠져나갈 수 있도록 유체 위의 일부 공간을 자유롭게 유지한다. 탱크 상단에 공기 배출구가 제공되어 모든 공기가 형성된 증기를 남기고 탱크에서 빠져나갈 수 있다.

탈기조는 증기 보일러의 필수 부품이며 보일러의 수명을 연장하고 부식을 방지하는데 도움을 준다.

탈기조의 이점

증기보일러의 

• 부식 감소
• 효율 향상
• 수명 연장
• 운영비용 절감

출처 - Deaerator Tank in Boiler: Working & Advantages | Thermodyne Boilers

LNG - 액화 천연가스

장거리 운송의 경우 천연가스 파이프라인을 사용할 수 없을 때 가스를 액화 천연가스로 운송할 수 있다.

액화를 시키는 이유는 가스상태에 비해 부피가 600배 적어지기 때문에 많은 양을 운송하는 데에 필수적이라 할 수 있다.

가스를 약 -162°C까지 냉각시키면 가스가 응축되어 액체가 된다. 이것을 가열하여 가스를 다시 기체 상태로 되돌리는 것을 재가스화 라고 한다.

재가스화시스템은 어디에서?

LNG를 연료, 발전, 난방, 조리 등으로 사용하려면 LNG를 기체 상태로 다시 전환해야 한다. 보통 LNG운반선이 LNG화물을 배출하는 대형 수입 터미널에서 재가스화시스템을 이용한다.

가스를 탱크에 액체 상태로 저장되고 파이프라인 가스 네트워크를 통해 천연 가스로 최종 사용자에게 전달되기 전에 다시 가스화된다.

육상 재가스화 기능이 있는 수입 터미널에서는 LNG 운반선으로부터 LNG를 공급받아 대형 육상 탱크에 저장되고 수입 터미널에서 재가스화된다. 또는 부유식 저장 장치(FSU)를 사용하여 육상에서 재생산하기 전에 LNG를 저장할 수 있다.

재생산과정

재가스화는 천연 가스의 열을 증가시켜 액체 상태에서 기체 상태로 바꾸기 위해 바닷물을 포함하는 열 교환기를 통해 공기를 밀어 넣어 LNG를 기화시키는 몇 개의 대형 팬에도 사용될 수 있다. 수요가 많은 시기에는 천연가스로 작동하는 수중 버너를 사용하여 재가스화를 가속하기도 한다.

Onshore regasification 육상 재가스화

육상 재가스화 기능이 있는 수입 터미널에서는 LNG 운반선으로부터 LNG를 공급받아 대형 육상 탱크에 저장되고 수입 터미널에서 재가스화 된다. 또는 FSU(부유식 저장 장치)를 사용하여 육상에서 재생산하기 전에 LNG를 저장 할 수 있다.

부유식저장 및 재가스화 

부유식 저장 및 재가스화 장치(FSRU)는 저장 및 재가스화 기능이 있는 부유식 터미널이다. 이러한 장치는 LNG를 저장 및 재가스화하기 위한 목적으로 특별히 설계되거나 수정된 LNG운반선으로 제작된다.

LNG 저장 및 재가스화를 위해 하나의 부유식 설비인 FSRU를 사용하는 대신, 이러한 조치를 분리하여 두 개의 별도 장치로 수행할 수 있다. 두 구성 요소는 FSU(부유식 저장 장치)와 FRU(부유식 재순환 장치)로, FRU와 동일한 작업을 수행한다. LNG와 과도한 BOG를 전달하는 파이프라인 또는 호스는 두 장치 사이의 접점을 형성한다. 물이 잔잔한 지역에서는 FSRU를 사용하는 것보다 저렴하기 때문에 이러한 장치를 사용하기도 한다.

How Does Regasification of LNG Work? (econnectenergy.com)

GCU(Gas Combustion Unit) 

BOG(Boil Off Gas) 처리

LNG 운반선은 극저온 상태를 유지할 수 있도록 열 차단 단열장치 설비가 되어있다.

하지만 그 단열장치에도 열 유입을 완벽하게 차단할 수 없어 하루에 전체 LNG 화물의 약 0.15%가 자연 기화해

BOG(Boil Off Gas) - 증발 가스를 발생시킨다. 

그 소모되는 BOG를 활용하여 연료로 소모하지만, 선박 속도 감소나 정박 중인 경우에는 이 BOG를 소모하지 못하고 화물창 내부 압력을 유지하기 위해 BOG를 배출할 수밖에 없다. 

해상 운송시 화물탱크(Cargo Tank)의 압력 조절은 무엇보다 중요하다.

이 잔류 BOG를 대기에 배출할 경우 환경 문제가 생기기 때문에 소각해야 하며 이때 GCU(Gas Combustion Unit)을 이용한다.  최근에는 재액화장치를 이용해서 다시 Cargo로 넣는 방식도 있다.

지난 10년 동안 신조 LNG선의 주요 부분은 운반선의 주요 추진 시스템이 증기 터빈에서 이중 연료 디젤 전기(DFDE) 추진으로 변경되었다.

주요 공급업체

Alfa Laval

gas-combustion-unit.pdf (alfalaval.com)

Sakke 

Gas Combustion Unit | Sicherer Transport von Erdgas auf See | SAACKE- SAACKE Group

Munsell color

배경과 역사

Munsell 색상 시스템은 알버트 H. 먼셀(Albert H. Munsell)에 의해 개발된 색상 분류 시스템으로 먼셀은 1858년 미국 매사추세츠주에 태어난 예술가이자 과학자로서 색채와 색상의 연구에 열정을 가지고 있었다.

Munsell은 기존의 색상 표현 방식이 객관적이지 못하다고 생각했고, 색상을 과학적인 기준에 따라 정확하게 분류하고 기록할 수 있는 시스템을 개발하기 위해 노력했고 그 결과 1905년에 Munsell 색상 시스템이 처음으로 발표되었으며, 이는 현대적인 색상 관리 시스템의 선구자로 알려져 있다.

먼셀은 색조(Hue)와 채도(Saturation), 밝기(Value)를 사용하여 색상을 분류하는 방법을 도입했다. 그는 선명한 색상 차이를 표현하기 위해 색상 원을 사용하였고, 그 원의 주요한 색조를 기반으로 다른 색조를 파생시켜 색상을 표현하였다.

Munsell 색상 시스템은 색채학, 예술, 과학, 디자인 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 그의 작품은 색상 관리 및 표준화에 큰 영향을 미쳤으며, 정확한 색상 표현과 비교를 가능하게 해주는 기준이 되었다.

Munsell의 색상 체계는 색상 연구와 색상 표현의 중요한 발전을 이루었으며, 현대적인 색상 시스템의 기초가 되었다. 그의 업적은 색상에 대한 이해와 응용을 발전시키는 데 큰 역할을 한 것으로 평가되고 있다.

색조(Hue), 채도(Saturation) 그리고 밝기(Value) 

Munsell을 처음으로 색조, 채도 그리고 밝기로 색을 구분하는 개념을 만들었다.

무려 1세기도 이전에

그리고 우리는 아직도 그 개념을 이용하고 있다.

1. 색조(Hue)

색조는 색상의 이름이며, 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 등과 같은 일반적인 색상 범주로 표현된다. Munsell 색상 시스템에서는 5단계의 주요 색조가 있으며, 이를 숫자 또는 알파벳으로 표현한다.

2. 채도(Saturation)

채도는 색상의 순수성 또는 선명도를 나타내며 채도가 높을수록 색상이 더 선명하고 순수하게 보인다. Munsell 코드에서는 0부터 10까지의 숫자로 채도를 표현한다.

3. 밝기(Value)

밝기는 색상의 밝기 수준을 나타낸다. 0은 흑색에 가까운 매우 어두운 색을 나타내고, 10은 흰색에 가까운 매우 밝은 색을 나타낸다.

Munsell 코드는 이러한 세 가지 요소를 조합하여 색상을 나타낸다. 예를 들어, "5Y 6/4"는 색조가 5Y이고 채도가 6이며 밝기가 4인 색상을 의미한다. Munsell 코드는 과학적이고 정밀한 색상 표현을 가능하게 해 주며, 색상 연구, 색채학, 예술, 디자인 등 다양한 분야에서 사용된다.

Munsell 코드를 사용하면 색상을 일관되게 기록하고 비교할 수 있으며, 다른 기기나 환경에서도 동일한 색상을 재현할 수 있다. 이를 통해 색상에 대한 정확한 커뮤니케이션이 가능해지고 색상 선택과 조합에 대한 정확성과 일관성을 유지할 수 있다.

Munsell color 고유 특징

1. 색상 분류 시스템

색조, 채도, 밝기와 같은 명확한 매개변수를 사용하여 색상을 정확하게 표현. 이를 통해 색상의 일관성과 비교 가능성을 제공.

2. 색상의 선형적 배치

Munsell 컬러 시스템은 색상을 선형적으로 배열. 이는 인간의 색상 지각과 관련이 있으며, 우리가 색상 간의 차이를 더 쉽게 인식할 수 있도록 도와준다. 색조(Hue)는 원형이 아닌 직선으로 나타내어져 있으며, 채도(Saturation)와 밝기(Value)는 각각의 축으로 나타난다.

3. 색상 차원의 확장

Munsell 컬러 시스템은 색상을 3차원적으로 표현. 이는 일반적인 RGB 또는 CMYK 모델의 3차원 공간과는 다른 방식으로 동작. Munsell 시스템은 색조, 채도 및 밝기를 독립적인 차원으로 다루며, 이를 조합하여 다양한 색상을 표현할 수 있다.

4. 색상 분석의 용이성

Munsell 시스템은 색상을 분석하고 비교하는 데 도움을 준다. Munsell 코드는 색상을 고유한 식별자로 표현하며, 이를 사용하여 다른 색상과의 차이를 쉽게 측정할 수 있다. 이는 예술, 디자인, 색채학 등의 분야에서 색상 선택과 조합을 위한 정확성과 일관성을 유지하는 데 도움이 된다.

이러한 특징들은 Munsell 컬러 시스템을 다른 컬러 시스템과 구별되는 독특한 시스템으로 만든다

Color Code(색상 코드의 종류) - HEX, RGB, PMS, CMYK, RAL and Munsell :: 파파테크 (tistory.com)