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별지 제 호 서식6【 】

산학 공동기술개발지원사업 최종보고서

다음 양식을 참고 작성하여 별책으로 제출한다* .

표지는 백색바탕 흑색활자로 작성한다* , .

크기로 작성한다* A4 .

뒷 면 앞 면( ) ( )

이 보고서는 중소기업청에서 시행한

산학 공동기술개발지원사업의

최종보고서 입니다.

뒷면중앙에 표시( )

위여백

산

학

공

동

기

술

개

발

지

원

사

업

주

관

기

관

명

아래

여백

위여백

산학 공동기술개발지원사업

최종보고서

2010. 6. 30.

부산대학교 산학협력단

아래 여백

좌 철 양면인쇄( ) ( )

- 2 -

산학 공동기술개발지원사업『 』

최종보고서 제출서

년 산학 공동기술개발지원사업 세부운영지침에 의하여 최종보고서2009

를 제출합니다.

2010. 6. 30.

주관기관명 부산대학교 산학협력단 이 대 식 직인: ( )

총괄책임자 김 태 종 인( )

부산울산중소기업청장․ 귀하

부산광역시장 귀하

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총괄책임자 작성용 서식*

산학 공동기술개발지원사업『 』

지식재산권 출원 등록비 집행내역․총괄현황I.

단위 원( : )

항 목 계획 집행 잔액집행비율(%)

지식재산권 출원등록비․

세부집행내역II.

단위 원( : )

항 목 과제명 지식재산권명지식재산권출원등록 번호․출원등록 일자( )․ 금액

지식재산권출원등록비․

계

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산학 공동기술개발지원사업『 』

사 업 비 사 용 실 적 보 고 서

총괄현황.Ⅰ

단위 원( : )

과제개발비이자 총 계

년차1 년차2 소 계

과제개발비 세부집행내역.Ⅱ

가 세부 집행내역 요약표.

단위 원( : )

비 목 세부항목

계획 주관기관 집행 참여기업 집행 잔액 집행비율(%)현금 현물 계 현금 현물 계 현금 현물 계 현금 현물 계

인건비

내부인건비

외부인건비

소 계

직접비

기자재 임차료

재료비

시작품 제작비

여비

수용비 및수수료

기술정보활동비

연구활동비

소 계

위탁연구개발비

위탁연구개발비

합 계

사후환급금 부가세 관세 등 은 집행금액에서 제외* ( , )

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나 과제 비목별 세부 집행내역. ․인건비1)

주관기관□단위 원( : )

구분 소속기관 성명 직급 기본급 참여율(%)

참여기간월( ) 금 액

내부 부산대학교 김태종 책임

내부 기성금속 정현준 책임

내부 기성금속 허병채 책임

내부 기성금속 배상문 책임

내부 기성금속 박희철 선임

외부 부산대학교 구자함 연구보조

외부 부산대학교 기용환 연구보조

외부 부산대학교 김옥규 연구보조

외부 부산대학교 박성욱 연구보조

합계 - - -

직급은 책임 선임 연구원 연구보조원으로 구분* , , ,

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직접비2)

주관기관□단위 원( : )

세부항목내 역품명 규격( , ) 단가 수량

금액

현금 현물 계

기자재 임차료

재료비

시작품 제작비

가공 외CF8M VALVE BODY

CF8M GLOBE VALVE BODY

가공 외

여비 출장 건16

수용비 및 수수료

형광펜 외 종1

참고문헌 복사

정보카드 라인A5 ( )

인쇄 복사비

문구류 구매

토너 및 카트리지 구매

인쇄 복사비

기술정보활동비 회의비 건76

연구활동비연구원 인센티브

연구원 식대 건13

합 계

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참여기업□단위 원( : )

세부항목내 역품명 규격( , )

단가 수량금액

현금 현물 계

기자재 임차료

재료비

외DISK

외R/BAR 316 38x2000

가스 헬륨 질소( , )

시작품 제작비 -

여비

수용비 및 수수료

기술정보활동비

연구활동비

합 계

위탁연구개발비3)단위 원( : )

세부항목내역

품명 규격( , )단가 수량

금액

현금 현물 계

인건비

직접비재료비

⋮합 계

외부기관과의 위탁연구수행개발비를 기재*

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개 발 결 과 의 견 서

개 발 과 제 명 대용량 밸브 해석설계의 기반기술 개발Cryogenic개 발 기 간 2009. 6. 1. ~ 2010. 5. 31.

사 업 비

구 분과제개발비예산( )

집행 금액 주관기관집행금액

참여기업집행금액계 현금 현물

년차1

년차2

합 계

주 관 기 관

과 제 책 임 자소속 부산대학교 기계공학부 직위 급 교수 성명 김태종: ( ) : :

개 발 결 과

과제책임자 작성( )

가 공정개선 실적 개선내용 요약 작성) ( )

◦

◦

나 특허 실용신안 의장 등 출원 및 등록 건 등록 건) ( , ) : ( )

출원명 및 번호 출원일자( ) :①

등록명 및 번호 등록일자( ) :②

* 지식재산권명 및 출원 등록 구분은 명확히 하고, 건별로 모두 작성

다 시제품 제작 및 상품화 실적)

◦ 글로브 밸브의 시제품 개발 제작 완료Cryogenic /

◦시제품또는 상품화 제작현황을 요약 작성하고 관련사진 및 카탈로그 첨부* ( ) ,

라 기타 실적) 신기술로 인정될 수 있는 각종 품질인증 마크 획득건수 및 내용( )

◦

◦

◎ 개발목표 달성도에 대한 종합의견참여기관 대표가 작성( )

개발목표

◦초저온 이하 에서 사용 가능한(-196 ) Metal Seat Type 1500LB℃밸브의 해석 및 설계의 기반기술 개발

◦신뢰성과 방화기능을 갖는 고안정성의 초저온 밸브의 수명신뢰성해석 및 평가기술 개발

개발목표달성에대한 종합의견( 에□ 로 표기∨하고 의견 작성)

매우 만족 만족 보통 미흡 불만족□ □ □ □☑대용량 밸브의 해석 및 설계 기술 개발을 통하여 향후 관련cryogenic◦밸브의 개발에 사용할 수 있는 해석 설계 기술을 확보하였으며 시제품/ ,개발을 완료하였음.

확 인 업체명 기성금속 주: ( ) 대표자 김 종 수 직인: ( )

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최종보고요약서 초록( )

과 제 명대용량 밸브 해석설계의Cryogenic

기반기술 개발 주관기관명부산대학교

산학협력단

참여기업명 기성금속 주( ) 대표자 김종수

과제책임자소 속 직 위 성 명

부산대학교 산학협력단 교수 김태종

협약기간 년 월 일 년 월 일2009 6 1 ~ 2010 5 31

사 업 비단위 원( : )

구 분과제개발비예산( )

집행 내역 집행비율

계 현금 현물

100 %년차1년차2합 계

최종목표1.

선박용 초저온 고압 밸브의 해석 설계기술 개발과 시제품 제작LNG /■

초저온 이하 에서 사용 가능한 밸브의 해석 및- (-196 ) Metal Seat Type 1500LB℃

설계의 기반기술 개발

신뢰성과 방화기능을 갖는 고안정성의 초저온 밸브의 수명신뢰성 해석 및 평가기술 개발-

개발내용 및 결과2.

초저온 밸브의 열전달 해석을 통한 열적 안정성 설계기술 확보-

초저온 밸브의 내압력 해석을 통한 구조 안정성 설계기술 확보-

초저온 밸브의 유동 해석을 통한 성능특성 설계기술 확보-

대용량 초저온 밸브의 시제품 개발-

초저온 밸브의 초저온 실험 및 평가기술 개발-

사업성과3.

기술적 성과◦

초저온용 밸브의 국산화 개발에 필요한 기술적 과제는 크게 구분하여 초저온에 사용되는 소재특성,

을 고려한 유동 탄성변형 구조의 해석설계이며 둘째는 초저온 조건에서의 기술 및 정밀표, , SEALING

면 가공기술의 개발이다 본 과제 개발의 기반기술은 초저온 밸브를 제외한 현재 산업에 사용되. LNG

고 있는 글로브 밸브 체크밸브 밸브 등의 다양한 형태의 밸브 국산화에 필수적이며, , BUTTERFLY

비교적 고난이도의 기술이 요구되며 부가가치도 높은 선박용 릴리프 밸브 및 밸브의 국LNG SAFETY

산화까지 기대할 수 있다.

- 10 -

경제적 성과◦

매출증대 및 비용 절감 효과■

세계 발주량 기준 연평균 시장규모는 운반선이 척 기준으로 만불 규모이며 국내 조선LNG 50 10,000 ,

의 연평균 수주수량 척 기준으로 만불 수준이며 관련 제품의 육상 설비인 생산30 6,000 , LNG PLANT

및 저장 설비산업의 시장 규모는 각 조선 시장 규모의 약 배로 추정된다10 .

수출증대 및 수입대체 효과■

용 초저온 고압 및 대용량 밸브는 수요물량의 수입 비중은 이상으로 대부분의 자재를 수입LNG 90%

에 의존해야 하는 현실이며 국산 제품의 공급율은 내외로 매우 열악한 상황이다 이에 관련 기술, 5% .

의 중점개발에 의해 국산화 성공시 예상되는 수입대체 효과는 개발완료 후 년간 천불2 25%(6,000 ), 5

년간 천불 년간 천불 로 예상된다60%(20,000 ), 10 80%(50,000 ) .

사회적 성과 일자리 창출 등( )◦

본 기술제품의 수입대체효과 수출증대효과 수입단가인하효과, ,■

국산화 성공시 예상되는 효과는 개발 완료 후 년간 천불 년간 천불 년간- 2 6,000 , 5 20,000 , 10

천불로 예상되며 대외 선진국 간의 무역역조가 큰 제품으로 산업의 국산화를 고려하면50,000 , LNG

무역수지 개선 효과는 배가 될 것이다.

본 기술제품의 원가절감 효과■

세계 발주량 기준 연평균 시장규모는 운반선이 척 기준으로 만불 규모이며 국내 조- LNG 50 10,000 ,

선의 연평균 수주량 척 기준으로 만불 수준임30 6,000 .

본 기술제품의 신규시장 창출가능성 및 신규시장 정의 등■

초저온용 소재 및 정밀가공산업 관련 기술향상에 따른 초저온 산업의 국산화도모로 국내의 취약한-

소재 기술력을 향상.

전문인력 양성으로 인한 고용창출 효과- .

수입품대체효과- .

향후추진계획4.

초저온 선박에 사용되어지는 글로브 밸브를 개발함으로써 국내외 밸브 시장에 선두적인 역할을LNG

하게 된다 이에따라 국내 조선사 또는 해외 유명 플랜트사에 대한 영업력을 집중하며 국내외 전시회.

를 통하여 초저온 밸브의 홍보에 영업력의 비중을 확대할 것이다 이와 관련하여 대형 의 제품. SIZE

생산을 위하여 설비 투자를 지속적으로 수행할 것이며 또한 개발인력및 생산인력 품질요원 등의 인력,

확충과 제품의 대량생산을 위한 노력도 할 것이다 또한 초저온 밸브와 관련된 타 제품들의 지속적인.

연구개발도 함께 수행 할 것이다.

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목 차

제 장 서론1

제 절 기술개발의 현황1

제 절 기술개발의 목표 및 범위2

제 장 과제개발 내용 및 방법2

제 절 대용량 밸브의 열전달 및 열변형 해석 및 설계1 cryogenic

제 절 대용량 밸브의 고압 안정성 구조 해석 및 설계2 cryogenic

제 절 대용량 밸브의 유동특성 해석 및 설계3 cryogenic

제 절 시제품 개발 및 시험평가4

제 장 사업성과3

제 절 기술적 성과1

제 절 경제적 성과2

제 절 활용 방안3

부 록

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제 장 서론1

제 절 기술개발의 현황1

파이프라인에 설치하여 유체의 흐름을 제어하기 위하여 유로를 개폐 할 수 있는 가동기구를 가지는

기기의 총칭을 밸브라고 한다 이러한 밸브들 중 사용 온도와 압력 그리고 동작 방식에 따라 밸브의 방.

식이 나누어지기도 한다 현재 및 해양 및 가스 산업플랜트 용으로도 사용되어지고 있는 초저온. LNG

밸브는 현재 국내에서 일부 개발되어지고 있지만 다양한 종류 및 특성을 가진 밸브에 공통적으로 적용

하기에는 기술적으로 어려운 실정이다.

이에 초저온 밸브재료의 물성을 고려한 해석설계의 원천기술 확보 이에 대한 기술축적 특화된 밸브, ,

의 설계 능력과 생산기반시설 확보 및 초저온 밸브의 신뢰성 테스트를 위한 기술을 국산화 개발하고자

계획하였다.

주관기관인 기성금속 주 에서는 국내외 조선 및 해양 부문의 각종 시스템에 소요되는 밸브를 제작 공( ) ․급하는 조선기자재 밸브 전문 생산업체이다 년 전부터 초저온 밸브 의 개발을. 3 (CRYOGENIC VALVE)

추진 중에 있으며 선박 및 해양 시추 설비용 소구경 의 모델 개발을 완료하여 고객사(1/2“, 1", 2", 3")

에 납품한 실적이 있다 그러나 보다 높은 수준의 기술과 형식승인을 요하는 고압. , (150LB~2500LB),

대구경 이상 의 대용량 밸브의 해석설계의 기반기술을 산학공동으로 개발하여 국산화 하(4" ) Cryogenic

고자 하였다.

그림 선박과 초저온 밸브1 LNG

초저온 고압에서도 작동이 유연하도록 설계 제작함에 있으며 품질과 기술력으로 선주사의 승,

인과 만족할 수 있는 신뢰를 얻도록 국산화에 의한 수입대체 효과를 확고하게 하고자 한다 또한 밸브. ,

는 그 시장 규모가 매우 크고 수요가 다양하며 우리나라의 대외 선진국 간의 무역역조가 높은 품목 중,

의 하나이며 현재 국내 조선 해양 사업 부문에서는 고부가가치 선박의 건조에 역점을 두고 특히, - , LNG

선박을 그 핵심 사업으로 추진하고 있으며 에 사용되고 있는 초저온 및 고압LNG (-196 )℃

용 밸브의 수요는 꾸준히 확대될 것으로 본다(150LB~2500LB) .

대용량 밸브Cryogenic■

선박용 대용량 밸브 밸브는 액화천연가스 증기 등을 차단 혹은 통과LNG Cryogenic LNG( ), (vapor)

시켜주는 기능을 가진다 선박용 초저온 밸브는 핸들을 회전시키면 밸브 스템 이 상하. LNG (valve stem)

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이동을 하면서 디스크 를 아래로 밀어내려 증기 등을 차단 혹은 통과시켜주는 방식의 밸브(disc) LNG,

이다 초저온 환경에서 사용되기 때문에 밸브의 소재는 열전도성이 낮고 부식에 강한 오스테나이트 계.

통의 스테인레스 스틸이 주로 사용된다 또한 선박용 대용량 밸브는 초저온의 가. , LNG Cryogenic LNG

이송되므로 초저온에서 안정된 성능을 유지해야 하며 충분한 내구성을 갖추어야 한다, , .

그림 초저온용 밸브 글로브 형태 의 외형 및 단면 형상2 ( ) 1/2

대용량 밸브의 내압부는 다른 어떤 압력용기 보다도 구조적으로 매우 취약한 구조적인 불Cryogenic

연속부를 가지고 있어 압력에 대한 복잡한 구조적인 거동으로 인한 국부 응력의 증가와 더불어 온도차

에 의한 열변형이 생길 수 있다 또한 구동부에 저온으로 인한 얼림 현상을 구동장치에 영향을 미치지.

않도록 설계하기 위해서 본넷 과 스템 이 일반밸브보다 긴 구조를 가지고 있어야 한다(Bonnet) (stem) .

초저온용도의 밸브는 바디 본넷 디스크 락킹너트 패킹 그랜드 너트 패킹 그랜드 스템Cryogenic , , , , , , ,

핸들로 구성되면 하기의 그림 는 초저온 밸브의 외형과 단면 형상을 보여주고 있다2 1/2 .

밸브는 초저온 액화 를 적입시 유량을 조절하는 기능을 가진 밸브이며 둥Cryogenic LNG ON/OFF ,

근 원판 와 을 밀착시켜 개폐하며 초저온에서 의 구성이 온도의 변화에 따라DISC SEAT RING , SEAT

수축 팽창하는 변이에 적합하게 구성되고 기밀과 핸들 조작이 용이하고 누수가 없어야 한다, .

제 절 기술개발의 목표 및 범위2

개발목표2-1.대용량 밸브 해석설계의 기반기술 개발Cryogenic

선박용 초저온 고압 밸브는 의 온도에서 액화천연가스 를 생산 수송 저장LNG -40 , -101 LNG( ) , ,℃ ℃

할 때 사용되며 초저온 밸브의 시험 규정에서 요구되는 항목을 만족시켜야 한다 이를 위해 설계 모형. , , ,

재료 주조기술 가공기술 용접기술 열처리 기술 표면처리기술 등을 응응하여 초저온에서 가장 적합한, , , , ,

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밸브 제작하는 기술을 개발 적용하며 압력은 로 규격은 의 대구경 모델 유량조/ , 150LB ~ 2500LB 10“ (

절 및 개폐 밸브를 주 대상으로 하여 국산화의 핵심적 요소가 되는 해석 설계기술을 개발하고자 한다) / .

선박용 초저온 고압 밸브의 해석 설계기술 개발과 시제품 제작LNG /■

초저온 이하 에서 사용 가능한 밸브의 해석 및- (-196 ) Metal Seat Type 1500LB℃

설계의 기반기술 개발

신뢰성과 방화기능을 갖는 고안정성의 초저온 밸브의 수명신뢰성 해석 및 평가기술 개발-

개발제품의 사양Table 1.번호 항목 사 양

1 개발 모델 선박용 초저온 고압 밸브LNG

2 사용 온도 -196 ~ +80℃ ℃

3 모델별 개발 Size범위 내에 사용빈도가 높은 인Max 400mm Size

의 대구경 모델10“

4 설계 압력 1500LB

5 시트 누설 시험온도 압력/ -196 /20 kg℃ f/cm2

6 End Connection ANSI 1500LB flange type(RTJ)

7본체 내압시험

(Shell Pressure Test)379kgf/cm

2

8 Fire Safe 에서 기준만족650 Safety℃

9 진동 이상33Hz

10 소음 이하80dB

개발내용 및 범위2-2.선박용 밸브는 초저온 고압 환경에서 사용되기 때문에 내압과 온도차에 따른 안전성LNG Cryogenic ,

연구가 요구된다 내부 압력 및 열변형에 대한 안정성을 평가하기 위해선 초저온 환경하에 대한 열전달.

해석과 온도차에 따른 열응력해석 고압에 따른 변형해석이 필요하다 그러므로 본 기술개발에서는, . ,

선박용 글로브 밸브의 열전달 해석과 변형해석을 통한 밸브 전체의 변형이 생기는 원인을 파악하LNG

고 본넷 부위의 길이와 두께에 대한 파라미터 해석을 통한 최적의 설계조건을 제시하고자 한다 구조해.

석을 위해서 유한요소 해석 프로그램인 를 사용하고 모델링은 를 이용한다ANSYS Pro/E .

본 산학 공동연구를 통한 기술개발은 크게 다음과 같은 가지 내용으로 나뉜다3 .

대용량 초저온 고압 밸브의 탄성변형 유체유동 실링특성의 최적설계 기술 개발, ,①

밸브에 대한 시제품의 정밀가공 제작Metal Seat Type 10“ /②

대용량 초저온 밸브의 제품인증시험장치 및 시험의 기반기술 구축③

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대용량 초저온 고압 밸브의 최적설계 기술 개발①

본넷 두께와 길이에 대한 최적설계 파라미터 도출∎초저온 글로브 밸브는 초저온 환경에서 사용되므로 구동부에 저온으로 인한 얼림 현상을 구동장치에

영향을 미치지 않도록 설계하기 위해서 본넷과 스템이 일반밸브보다 긴 구조를 가지고 있다 그러므로.

용 밸브의 열전달 해석을 통해 본넷 부위의 길이와 두께에 따른 파라미터 해석을 통한 최적설계조LNG

건을 얻어야 한다.

물성치 비선형성을 고려한 열전달 해석∎밸브의 열전달 해석을 위해서는 열전도도 열전달계수와 같은 물성치가 필요하다 밸브 해석에 사용된, .

물성치는 에서 상온 까지의 물성치를 적용한다 온도에 따른 물성치가 변하기 때문에 열전-200 30 .℃ ℃

달해석은 비선형 해석으로 수행하여야 한다.

내압 및 열변형 탄성변형을 고려한 구조안정성 해석,∎밸브에 작용하는 압력 및 온도차에 의해 변형이 발생한다 그러므로 안정성 평가를 위해 내압 및 열.

변형 탄성변형 등의 해석이 요구된다 특히 본넷 부위가 취약하므로 이에 대한 내압 해석이 필요하다, . .

본넷 부위의 두께에 따른 파라미터 해석을 통한 최적의 설계 조건이 필요하다 내압은 가 흐르는. LNG

밸브 바디의 내부와 기체 로 채워지는 본넷 내부에 적용하며 최대설계압력은LNG , 100kgf/cm2를 적용

한다 밸브의 내압 및 열변형 해석을 위해서는 온도에 따른 탄성계수 선팽창계수와 같은 물성치가 필요. ,

하며 해석에 사용되는 물성치는 에서 상온 까지의 물성치를 적용한다, -200 30 .℃ ℃

그림 를 이용한 열변형 해석3. ANSYS

공동형상 의 규명 및 이의 최소화 설계(cavitation)∎밸브는 전후단에서의 압력차이가 매우 크기 때문에 밸브 교축점에서의 압력이 유체의 포화 증기압보․

다 낮아지게 되면 이 부분에서 유체는 다소의 기포를 발생시키게 된다 이렇게 생성되어진 기포가 밸브.

후단으로 이동하면서 유체내의 마찰로 인해 유속은 점차로 감소하고 아울러 압력이 회복됨에 따라 기,

포가 연속적으로 붕괴된다 이러한 현상을 공동현상이라고 한다 반면에 압력회복이 지연될 경우 계속적. .

으로 기포와 유체가 함께 흐르는 프래싱 현상이 발생한다 이와 같은 공동현상과 프래싱 현상(flashing) .

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은 밸브에 치명적인 손상을 주는 것으로 보고되고 있다 공동현상은 기포의 생성과 소멸이지만 매우 짧.

은 시간 동안 지속적으로 반복되기 때문에 밸브의 소음과 진동은 물론 기포의 생성 소멸로 인한 충격, ,

으로 밸브 트림에 손상을 가져오게 된다 또란 프래싱은 교축점에서의 압력이 유체의 증기압 이하로 계.

속 유지되면서 유체입자를 고속으로 관로 면에 충돌시키기 때문에 결국 밸브에 심각한 손상을 일으키게

된다 특히 공동현상은 운전 신뢰성과 경제 수명을 확보하기 위해 반드시 고려해야 하는 인자라고 할.

수 있으며 공동현상을 예측하고 제어하기 위해서는 정확한 유동장 해석과 이를 방으로 한 특별한 설계,

기술이 요구된다.

이에 본 기술개발에서는 유체와 직접 접촉하며 유체를 제어하는 요소인 트림을 장착한 글로브 밸브에

대해 유동장을 해석하여야 한다 유동장 해석을 위해 상용 프로그램인 코드를 사용하고자 하며 정. CFD ,

상상태 삼차원 비압축성 난류 유동으로 가정하고 수치해석을 수행한다 난류모델은 표준 모델을, , . k-ε

사용하며 압력과 속도의 보정을 위해 알고리즘을 사용한다, SIMPLEC .

그림 배관계의 유동해석4.

초저온 밸브에 대한 시제품의 정밀가공 제작Metal Seat Type 10“ /②

초저온 소재 선정 및 시편의 초저온 고압 조건의 시험- ,

주조기술 평가 및 불량 최소화 연구-

초저온 사용 환경을 고려한 가공 검사 기술개발- /

대용량 초저온 밸브의 제품인증 시험장치 및 시험의 기반 구축③

성능 및 수명신뢰성 시험의 절차서 확립-

제품시험을 위한 국제규격 및 기준조사에 의거 시험설비 시스템 설계 개발 구축- /

성능 및 수명신뢰성 해석결과와 시험결과의 비교평가 및 분석 구축을 위한- D/B

시스템 설계 개발 구축S/W /

초저온 성능신뢰성 평가 및 시험장치를 위한 개념 정립 개발- , /

개발 시제품의 성능 수명신뢰성 평가- /

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그림 초저온 밸브 시험장치 참여기업5 ( )

기술개발 또는 제품 의 평가방법 및 평가항목2-3. ( )

평가항목주요성능(Spec)

단위 비중(%)

세계최고 수준보유국 보유기업( / )캐나다( /VELAN)

연구개발 전국내수준 개발 목표치 평가

방법1. HighPressureClosing Test

cc/min 10 External Leak Zero (100kgf/ )㎠ 국산화미개발 External Leak Zero (100kgf/ )㎠ ANSI

B16.342. SeatLeakageTest

cc/min 10 External Leak Zero (20kgf/ )㎠ - External Leak Zero (20kgf/ )㎠ ANSIB16.34

3. CryogenicLeakageTest

cc/min 20 별 허용누설량Size - 별 허용 누설량Size BS 6364

4. OperationTest N 10 이하350N - 이하350N BS 5351

5. FireSafetyTest

cc/min/NPS 10 별 허용 누설량Size - 별 허용 누설량Size BS 6755

진동시험6. Hz 10 이상33 - 이상33 ISO 2041초저온7.시험 ℃ 5 에서-196℃

작동상태 정상 - 에서-196℃작동상태 정상 BS 6364

고온시험8. ℃ 5 에서650℃작동상태 정상 - 에서650℃

작동상태 정상 BS 6755

소음시험9. DB 10 이하80 - 이하80 ISA-S75.071

내구수명10.또는 고장율 회 10 회 작동20,000 시험후 Seat

Leakage : 별 허용누설 범위Size - 회 작동20,000 시험후 SeatLeakage : 별 허용누설 범위Size

신뢰수준90% B10수명

- 18 -

제 장 과제개발 내용 및 방법2

제 절 대용량 밸브의 열전달 및 열변형 해석 및 설계1 cryogenic

최근 밸브는 유체의 압력 온도 및 유체의 속도 즉 유량을 조정하는데 사용되고 있다 개폐용, , .

제어 밸브에는 게이트 밸브 글로브 밸브 체크밸브 등이 있다 게이트 밸브에 비해 글로브(ON-OFF ) , , .

밸브는 유체의 제어력 즉 압력조절 유량조절 유로 차단 등이 우수하나 유로 차단용 으로, , , (Shut off))

사용할 때는 밸브의 디스크 하부로부터 계통 압력이 작용하므로 이 힘에 요하는 힘이 게이트 밸브의

배 이상에 이르며 내부 구조가 복잡하여 온도가 변화하는 상태하에서는 열팽창의 비대칭성으로 변4~5 ,

형이 생길 수 있다.

(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.1 3D modeling of cryogenic globe valve.

용 글로브 밸브는 액화천연가스 증기 등을 차단 혹은 통과시켜주는 기능을 가지며LNG LNG( ), (Vapor)

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터미널 선박 등에 사용된다 용 글로브 밸브는 핸들을 회전시키면서 밸브 스템이 상하LNG , LNG . LNG

이동을 하면서 디스크를 아래로 밀어내려 증기 등을 차단 혹은 통과시켜주는 방식의 밸브로 주로LNG,

작은 직경의 파이프에 사용된다 극저온 환경에서 사용되기 때문에 밸브의 소재는 열전도성이 낮고 부.

식에 강한 오스테나이트 계통의 스테인레스 스틸이 주로 사용된다 또한 용 글로브 밸브는 극저온. LNG

의 가 이송되므로 극저온에서 안정된 성능을 유지해야 하며 충분한 내구성을 갖추어야 한다LNG , , .

글로브 밸브의 내압부는 다른 어떤 압력용기 보다도 구조적으로 매우 취약한 구조적인 불연속부를 가

지고 있어 압력에 대한 복잡한 구조적인 거동으로 인한 국부 응력의 증가와 더불어 온도차에 의한 열변

형이 생길 수 있다 또한 구동부에 저온으로 인한 얼림 현상을 구동장치에 영향을 미치지 않도록 설계.

하기 위해서 본넷 과 스템 이 일반밸브보다 긴 구조를 가지고 있어야 한다(Bonnet) (Stem) .

용 글로브 밸브는 극저온 고압 환경에서 사용되기 때문에 내압과 온도차에 따른 안전성 연구가LNG ,

필요하다 내부 압력 및 열변형에 대한 안정성을 평가하귀 위해선 극저온 환경하에 대한 열전달 해석과.

온도차에 따른 열응력해석 고압에 따른 변형해석이 필요하다, .

그러므로 본 연구에서는 용 글로브 밸브의 열전달 해석과 변형해석을 통한 밸브 전체 변형이 생, LNG

기는 원인을 파악하고 본넷 부위의 길이와 두께에 대한 파라미터 해석을 통한 최적의 설계조건을 제시

하고자 하였으며 구조해석을 위해서 유한요소 해석 프로그램인 를 사용하고 해석대상에 대한, ANSYS

모델링 툴은 를 사용하였다Pro Engineer .

극저온 글로브 밸브는 바디 본넷 디스크 락킹 너트 패킹 그랜드 너트 패킹 그랜드 스템 핸들로, , , , , , ,

구성되며 은 를 이용한 극저온 글로브 밸브의 외형과 단면 형상을 보여주고 있다Fig. 2.1 Pro/E 1/2 .

모델링에 있어서 구조해석에 영향을 주지 않는 나사산 부분에 대해서는 심플하게 처리하였으며3D

바디와 본넷 하부는 렌치 볼트로 연결되도록 모델링하였다 본넷 상부의 스템 패킹에 대해서는 모델링.

을 생략하였으며 유한요소해석을 위한 요소는 솔리드 사면체 절점 육면체 절점을 사용하였, 3D 10 , 20

다.

가 흐르는 글로브 밸브의 안쪽은 를 적용하였으며 대기와 접촉하는 바깥쪽은 상온 온도LNG -169 ,℃

를 사용하였으며 대류열전달계수는 대기와 접하는 부품의 외부에 일반적으로 사용되는 값인20℃

0.00001(W/mm2 을 적용하였다 본넷 안쪽과 스템 사이에는 가스가 차있어서 열전달에 영향을) . LNG℃

미치므로 가스의 열전달 계수를 적용하여 해석하였다 밸브의 열전달 해석을 위해서는 열전도도LNG . ,

열전달계수와 같은 물성치가 필요하다 밸브 해석에 사용된 물성치는 과 같이 에서. Table 2.1 -200℃

상온 가지의 물성치를 적용하였다 온도에 따른 물성치가 변하기 때문에 열전달해석은 비선형 해석30 .℃

을 수행하였다.

Table 2.1 Thermal properties of value material (W/mm2 )℃

Temp.( )℃ -200 -150 -100 -50 30

SUS 316 (×10-3) 7.5 11 13 14 16

LNG Vapor (×10-6) - 7.6 13 19 33

글로브 밸브에 작용하는 내 외부의 온도차에 대한 안정성 평가를 위해 열전달 해석을 수행하였다.・사면체 절점 요소와 육면체 절점 요소를 사용하여 와 같이 요소를 생성하였으며3D (10 ) (20 ) Fig. 2.2 ,

- 20 -

은 열전달에 의한 온도 분포를 나타낸다 바디 내부에서는 를 나타내며 바디와 멀어질Fig. 2.3 . -196℃

수록 온도가 상승하며 핸들부위는 상온을 나타낸다 스템 부위는 의 액화 와 외부 대. -196 LNG 20℃ ℃

기와 연결되었기 때문에 온도차가 나타남을 알 수 있었다 스템 상부는 상온과 대류 열전달이 되고 있.

어서 상온을 유지하고 있다.

Fig. 2.2 FE mesh shape of a globe valve model I, II

(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.3 Temperature distribution of globe valve.

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밸브의 내압 및 열변형 해석을 위해서는 온도에 따른 탄성 계수 선팽창계수와 같은 물성치가 필요하,

다 밸브 해석에 사용된 물성치는 와 같이 에서 상온 까지의 물성치를 적용하였. Table 2.2 -200 30℃ ℃

다 포아송비는 을 적용하였다 먼저 열전달 해석을 수행하고 그 결과를 이용하여 열변형 해석을 수. 0.3 .

행한다 또한 온도에 따라 탄성계수가 변하므로 온도에 따른 물성치를 적용하여 해석을 수행하였다. .

에 열변형에 의한 응력 해석 결과를 나타내었으며 에서는 최대응력Fig. 2.4 , model I 124MPa, model

에서는 최대응력 을 나타내어 의 항복응력 에 비하여 낮은 최대응력이 발생II 59MPa , SUS316 (250MPa)

함을 알 수 있다 에 열변형 해석 결과를 나타내었으며 에서는 최대변형량이. Fig. 2.5 , Model I 0.1mm,

에서는 최대변형량이 로 나타나서 내부 변형은 거의 없다고 판단되며 모두 바디부분에model II 1.3mm , ,

서 최대변형량이 발생되었다.

Table 2.2 Material property of SUS 316

Temperature -200℃ -150℃ -100℃ -50℃ 30℃

Modulus of elasticity

(GPa)209 206 203 199 195

Thermal expansion

coefficient (×10-5/ )℃1.26 1.38 1.45 1.51 1.72

(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.4 Von Mises stress distribution.

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(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.5 Total displacement distribution

제 절 대용량 밸브의 고압 안정성 구조 해석 및 설계2 cryogenic

밸브에 작용하는 압력 및 온도차에 의해 변형이 발생한다 그러므로 안정성 평가를 위해 내압 및 열.

변형 해석이 요구된다 특히 본넷 부위가 취약하므로 이에 대한 내압해석이 필요하다 내압은 액화. . LNG

가 흐르는 본넷 내부에 적용하였으며 사용된 압력은 최대설계압력인, 100kgf/cm2을 적용하였다 글로브.

밸브가 설치된 조건을 구현하기 위해 바디의 양 쪽 입구에 유로 방향으로 커플링 구속조건을 적용하였

다 밸브의 내압 해석을 위해서는 온도에 따른 탄성 계수 선팽창계수와 같은 물성치가 필요하다 밸브. , .

해석에 사용된 물성치는 와 같이 에서 상온 까지의 물성치를 적용하였다 포아송Table 2.2 -200 30 .℃ ℃

비는 을 적용하였다0.3 .

글로브 밸브에 작용하는 압력에 대한 안정성 평가를 위해 변형해석을 수행하였다 해석에서 사용한.

압력은 100kgf/cm2을 사용하였다 은 변위를 나타내며 글로브 밸브에서의 최대변위는 바디와. Fig. 2.6

본넷 부위에서 발생하였다 은 응력분포를 나타낸다 글로브 밸브의 내압에 의한 최. Fig. 2.7 von Mises .

대응력은 바디부위에서 발생하는 것을 알 수 있다 내압에 의한 글로브 밸브에서의 최대 변형량과 최대.

응력값을 에 나타내었다 최대 변형량은 과 이며 최대Table 2.3 . 0.04mm(model I) 0.1mm(model II) ,

응력값은 과 으로 나타났다 내압에 의한 내부 변형은 거의 없음을156MPa(model I) 90MPa(model II) .

알 수 있으며 최대응력은 의 항복강도 에 비하여 낮으므로 내압에 대한 충분한 강, SUS 316 (250MPa)

도를 가지고 있음을 알 수 있다.

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(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.6 Total displacement distribution

(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.7 Von Mises stress distribution

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Table 2.3 Analysis results

Model Model I (3 inch model) Model II (10 inch model)

Total displacement 0.04 mm 0.1mm

Von Mises Stress 156 MPa 90 MPa

제 절 대용량 밸브의 유동특성 해석 및 설계3 cryogenic

글로브 밸브의 유동석을 위해서는 모델링을 이용하여 유로부만을 추출하여야 하며 은3D Fig. 2.8

와 밸브의 내부 유로를 나타낸 것이다 는 본 해석에서model I (3 inch) model II (10 inch) . Fig. 2.9

사용된 격자 생성 형상을 나타낸다 를 사용하여 격자를 생성하였으며 에서 격자. CFX-Mesh , CFX10.0

의 조합 을 수행하였다 글로브 밸브의 대칭성을 이용하여 중심을 기준으로 의 영역에 대(assembly) . 1/2

해서만 격자를 생성한 후 절단면에는 대칭경계 조건을 부여하였다 해석을 위한 경계조건으로 밸브의, .

입구로부터 의 속도인 유체를 유입시키고 유체와 접하는 모든 고체의 벽면은 점착 조건8.8m/s (no-slip

을 두었다 밸브의 출구 측에는 대기압과 동일하게 두기 위하여 평균 정압condition) . (average static

을 으로 두었으며 해석 상태는 유동이 차원 정상 상태 로 가정하였다pressure) 1 atm , 3 (steady state) .

(a) Model I (3 inch model)

(b) Model II (10 inch model)

Fig. 2.8 3D modeling for the inner flow analysis

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(a) Model I (3 inch model) (b)Model II (10 inch model)

Fig. 2.9 Grid generation for the globe valve

난류유동장 내의 유체유동의 해석은 다음과 같은 연속방정식 시간평균 운동량방정식과 난류모델방정,

식에 의해서 이루어진다 유량계수 평가를 위한 수치시뮬레이션에서는 기본적으로 온도의 변화를 고려.

하지 않기 때문에 에너지 방정식은 포함하지 않는다.

연속방정식 :

(1)

시간평균 운동량방정식 :

(2)

시간 평균화된 방정식은 레이놀즈 응력이라고 하는N-S ′′의 미지항을 추가적으로 포함하게

된다 이 평균화된 방정식을 종결시키기 위해 적절한 모델링이 필요하며 일반적으로 공학해석에서. N-S

는 표준 난류모델을 사용하며 본 연구과제에서도 이를 사용하였다 이 모델은 속도와 길이 척도를.

추정하기 위하여 난류운동에너지와 소산율의 수송을 지배하는 다음과 같은 와 에 관한 두 개의 표준

미분방정식을 도입한다.

표준 난류모델 :

(4)

(5)

여기서 와점성계수 는, (linetic eddy viscosity)

로 정의된다 이때 사용된 모델링 상수는.

이다.

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유량계수

관로 안에 있는 밸브의 복잡한 형상으로 인해서 박리가 발생 재순환영역이 발생하고 이로 인해 와류,

가 발생하여 에너지가 손실된다 또한 유체와 밸브사이의 점성마찰에 따른 에너지 감소 밸브의 목 부분. ,

을 지나는 유체의 관성력으로 인한 축맥의 발생과 유체 유속에너지의 압력에너지 변환 과정 그 자체가

등엔트로피 과정이 아닌 비가역 반응으로서 소리나 진동 등으로의 에너지 변환이 발생하기 때문에 밸브

를 지난 유체는 회복할 수 없는 압력손실을 발생한다 이러한 압력손실은 통상적으로 속도 수두에 비례.

하므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

∆

(6)

여기서, ∆는 압력손실, 는 압력손실계수, 는 유체의 밀도, 는 관로내의 평균 유속이다 비압축성.

유체의 연속방정식인 와 비례상수 를 도입하여 식 을 다시 정의하게 되면(6)

∆(7)

(8)

∆

(9)

가 되며 여기서 비례상수 를 유량계수 또는 용량계수 라고 부르며 식 는 유량계수의 일반식에 해당( ) (9)

한다 유량계수는 식 을 통해서 알 수 있듯이 유량. (9) 에 비례하고 압력손실 ∆에 반비례한다 즉 유.

량계수가 크다는 것은 밸브의 전후단의 압력손실이 작거나 일정한 압력손실에서 밸브를 통과하는 유량,

이 크다는 것을 뜻한다.

통상적으로 밸브의 유량계수는 가지로 표현되는데 에서 제정한 유량계수3 IEC 는 밸브가 완전히 열

린 상태에서 차압이 에서 초당 흐르는 유량을1 1 m㎩ 3 로 표시하여 유량계수 식에 의해 산출한 것이/s

고 독일권에서 주로 사용되는, 의 경우는 의 차압에서 시간당 흐르는 유량을1 bar 1 m3 로 표시하/h

여 산출한 것이며 유량계수의 표현에 주로 많이 사용되는 는 년 미국의 유체제어연구소1958 (FCI,

에서 제정한 것으로 의 차압 하에서 밀도를 비중으로 유량을F;uid Control Institute) 1 psi , US

으로 표시하여 산출한 것이다 따라서 통상적으로 단위계를 사용하여 압력을gallon/min . SI kgf/cm2 유,

량을 m3 로 표시한다고 하면 다음과 같이/h 를 정의할 수 있다.

∆

(110)

본 연구에서 지배방정식에 대한 수치해석을 수행하기 위하여 유동해석 전문 프로그램인 을CFX10.0

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사용하였다 는 지배방정식을 유한체적법 으로 이산화하여 수치 계. CFX (FVM, Finite Volume Method)

산을 수행하고 입력항과 속도항을 완전 연동 하며 대류항의 처리를 위해서 고해상도 기(fully coupling)

법 을 사용하는 특징이 있다 해석을 위한 경계 조건으로 밸브의 입구로부터(High resolution scheme) .

일정한 유속을 가진 유체를 유입시키고 유체와 접하는 모든 고체의 벽면은 점착 조건(no-slip

을 두었다 밸브의 출구 측에는 대기압과 동일하게 두기 위해서 평균 정압condition) . (average static

을 으로 두었다 해석 상태는 유동이 차원 정상상태이고 작동 유체가 물로서 비압축pressure) 1 atm . 3 ,

성유동이라 가정하고 계산을 수행하였다.

은 수평단면에 대해서 밸브의 모델에 따른 유선을 나타낸 것이고 은 수평단에 대Fig. 2.10 , Fig. 2.11

한 속도벡터를 나타낸다 디스크의 목과 디스크 사이의 공간에서 상당히 복잡한 유동의 형상을 보이는.

데 이는 글로브 밸브의 기하학적인 특성에 따른 것으로 몸체 에서 유로의 방향이 도만큼 급격, (body) 90

히 변하는 영향과 유입부의 직경에 비해서 몸체 내부의 유로 직경이 작아지는 영향 때문이다 글로브.

밸브의 경우 구조적인 특성으로 인해서 만들어지는 캐비티와 몸체 스템이 이루는 공간 내에서는 유체-

가 거의 정체되어 있는 특성을 보인다 이렇게 정체되어 있는 유체는 일종의 강체 역할을. (rigid body)

함에 따라 주 유동흐름에 대해서 박리를 일으켜 난류유동이 형성되는 원인이 된다 또한 유입부에 비해.

서 상대적으로 좁은 몸체 내부의 유로는 노즐과 같은 역할을 하여 유속이 빨라지게 된다 이로 인해 증.

가한 관성력이 기하학적으로 급격히 변하는 부위에서 박리를 일으키게 되어 난류 유동이 발생하게 된

다.

(a) Model I (3 inch model) (b)Model II (10 inch model)

Fig. 2.10 Velocity streamlines

유체역학적으로 유로가 좁아지게 되면 유동 안정성은 증가하고 유로가 확대될 경우 불안정성이 증가

하는데 몸체부는 결과적으로 유로가 확대되는 구간에 해당하며 불안정성의 증가로 인하여 난류 유동의,

생성이 더욱 용이한 특성을 지니는 한편 그 유동특성 역시 비대칭 차원적이게 된다 이러한 밸브의 몸3 .

체에서 발생하는 난류는 에너지 소산작용을 일으키게 되며 회복할 수 없는 에너지 감소를 나타낸다 즉. ,

비록 수치해석적으로는 진동의 발생과 열에너지로의 변화와 같은 비가역적인 반응을 수치모사하지 않는

다고 하더라고 급격하게 변화하는 난류유동의 생성 및 발달은 압력에너지의 변화로 이루어지게 됨에 따

라 와 같이 압력의 감소로 나타나게 된다Fig. 2.12 .

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(a) Model I (3 inch model) (b)Model II (10 inch model)

Fig. 2.11 Velocity vectors

a) Model I (3 inch model) (b)Model II (10 inch model)

Fig. 2.12 Local Pressure Contour

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제 절 시제품 개발 및 시험평가4

글로브 밸브 시제품 완성품 정면Fig. 2.13 Cryogenic ( )

글로브 밸브 시제품 완성품 측면Fig. 2.14 Cryogenic ( )

- 30 -

글로브 밸브 시제품 명판Fig. 2.15 Cryogenic

Fig. 2.16 Cryogenic test setting

<Before test> <After test>

Fig. 2.17 Cryogenic test JIG & Thermo couple line

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분 경과Fig. 2.18 Cryogenic test (30 )

분 경과Fig. 2.19 Cryogenic test (46 )

Fig. 2.20 Cryogenic test (flow line)

시에 에 를 통과시켜 를 회 시키며 이때 누수가* Cryogenic test Flow line He Valve 5 ON/OFF , seat

없어야만 한다 은 중이며 가 아무 반응을 하지 않는 것으로. Fig. 2.20 cryogenic test , Flowmeter

나타나므로 누수가 없는 상태임을 실험적으로 검증한 결과이다.

- 32 -

글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.21 Cryogenic Assy (10 inch )

글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.22 Cryogenic body (10 inch )

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글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.23 Cryogenic bonnet (10 inch )

글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.24 Cryogenic disk (10 inch )

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글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.25 Cryogenic handle (10 inch )

글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.26 Cryogenic stem (10 inch )

- 35 -

글로브 밸브 도면 모델Fig. 2.27 Cryogenic assy (3 inch )

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글로브 밸브 부품 도면 모델Fig. 2.28 Cryogenic (3 inch )

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제 장 사업성과3

제 절1 기술적 성과

초저온용 밸브의 국산화 개발에 필요한 기술적 과제는 크게 구분하여 초저온에 사용되는 소재특성을,

고려한 유동 탄성변형 구조의 해석설계이며 둘째는 초저온 조건에서의 기술 및 정밀표면 가, , SEALING

공기술의 개발이다 본 과제 개발의 기반기술은 초저온 밸브를 제외한 현재 산업에 사용되고 있는. LNG

글로브 밸브 체크밸브 밸브 등의 다양한 형태의 밸브 국산화에 필수적이며 비교적 고난, , BUTTERFLY

이도의 기술이 요구되며 부가가치도 높은 선박용 릴리프 밸브 및 밸브의 국산화까지 기LNG SAFETY

대할 수 있다.

산업 구조개선 측면에서의 효과■

초저온용 소재특성 및 정밀가공 조건을 고려한 선박용 극저온 고압 밸브 기술개발은 현재 소재LNG /

및 정밀가공의 기술 향상을 유발할 것이며 이는 초저온 산업의 모든 제품의 국산화제조에 큰 디딤돌,

역할을 할 것으로 기대된다 이는 관련 산업구조 및 기술발전을 요구할 것이며 관련 산업의 국가기술. , ,

력을 높임으로서 관련시장에서의 국가기술신용도 상승이 예상된다, .

원천기술 보유■

상기 용도의 제품들 중 이상을 수입에 의존하고 있으며 주로 유럽 및 미주의 외국 제조사들이90% ,

시장을 점유 발주처 고객과의 밀접한 관계를 유지하고 관련 기술들의 보안을 철저히 하고 있으며 초저, ,

온 유체제어기술의 대부분을 주도하고 있으므로 국내업체의 지속적인 기술개발 노력을 통하여 관련 원

천기술을 보유 상기 제품의 국내 전문 중소제조업체 확대가 절실히 필요하다, .

제 절2 경제적 성과

매출증대 및 비용 절감 효과■

세계 발주량 기준 연평균 시장규모는 운반선이 척 기준으로 만불 규모이며 국내 조선의LNG 50 10,000 ,

연평균 수주수량 척 기준으로 만불 수준이며 관련 제품의 육상 설비인 생산 및30 6,000 , LNG PLANT

저장 설비산업의 시장 규모는 각 조선 시장 규모의 약 배로 추정된다10 .

수출증대 및 수입대체 효과■

용 초저온 고압 및 대용량 밸브는 수요물량의 수입 비중은 이상으로 대부분의 자재를 수입에LNG 90%

의존해야 하는 현실이며 국산 제품의 공급율은 내외로 매우 열악한 상황이다 이에 관련 기술의 중, 5% .

점개발에 의해 국산화 성공시 예상되는 수입대체 효과는 개발완료 후 년간 천불 년간2 25%(6,000 ), 5

천불 년간 천불 로 예상된다 또한 육상 산업 제품의 국산화를 고려60%(20,000 ), 10 80%(50,000 ) . , LNG

하면 무역수지 개선 효과를 배가 될 것이다.

제 절3 활용 방안

본 기술제품의 수입대체효과 수출증대효과 수입단가인하효과, ,■

국산화 성공시 예상되는 효과는 개발 완료 후 년간 천불 년간 천불 년간- 2 6,000 , 5 20,000 , 10 50,000

천불로 예상되며 대외 선진국 간의 무역역조가 큰 제품으로 산업의 국산화를 고려하면 무역수지, LNG

개선 효과는 배가 될 것이다.

본 기술제품의 원가절감 효과■

세계 발주량 기준 연평균 시장규모는 운반선이 척 기준으로 만불 규모이며 국내 조- LNG 50 10,000 ,

선의 연평균 수주량 척 기준으로 만불 수준임30 6,000 .

본 기술제품의 신규시장 창출가능성 및 신규시장 정의 등■

초저온용 소재 및 정밀가공산업 관련 기술향상에 따른 초저온 산업의 국산화도모로 국내의 취약한-

- 38 -

소재 기술력을 향상.

전문인력 양성으로 인한 고용창출 효과- .

수입품대체효과- .

부 록

CRYOGENIC GLOBE VALVE CERTIFICATION

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