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KR101618359B1 - 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템 - Google Patents

자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템 Download PDF

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Publication number
KR101618359B1
KR101618359B1 KR1020140167274A KR20140167274A KR101618359B1 KR 101618359 B1 KR101618359 B1 KR 101618359B1 KR 1020140167274 A KR1020140167274 A KR 1020140167274A KR 20140167274 A KR20140167274 A KR 20140167274A KR 101618359 B1 KR101618359 B1 KR 101618359B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
natural gas
gas hydrate
hydrate tank
loading system
tank container
Prior art date
Application number
KR1020140167274A
Other languages
English (en)
Inventor
강희진
신명수
기민석
Original Assignee
한국해양과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양과학기술원 filed Critical 한국해양과학기술원
Priority to KR1020140167274A priority Critical patent/KR101618359B1/ko
Priority to DK14906729T priority patent/DK3225535T3/da
Priority to JP2017527346A priority patent/JP6329322B2/ja
Priority to EP14906729.0A priority patent/EP3225535B1/en
Priority to US15/521,140 priority patent/US10246166B2/en
Priority to CN201480082955.4A priority patent/CN107074337B/zh
Priority to PCT/KR2014/012441 priority patent/WO2016085027A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101618359B1 publication Critical patent/KR101618359B1/ko

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Abstract

본 발명은 천연가스 하이드레이트(natural gas hydrate)를 운송하기 위한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너(natural gas hydrate tank container) 적재시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 운송중 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부에서 자연적으로 발생하는 증발가스(Boiled Off Gas ; BOG)의 발생을 억제하기 위한 냉동기와, 이러한 냉동기에 전력을 공급하기 위한 태양전지와 배터리 및 증발가스(BOG)를 이용하여 구동되는 발전기를 포함하여 구성됨으로써, 태양전지와 발전기 및 배터리에 의해 냉동기의 구동에 충분한 발전용량을 확보하여 장거리 운송시에도 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부의 상평형(Self Preservation)을 항상 일정하게 유지할 수 있는 동시에, 증발가스(BOG)를 외부로 배출할 경우 발생되는 화재나 환경오염 등에 대한 문제도 해결할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템이 제공된다.

Description

자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템{Natural gas hydrate tank containers stacking system capable of self-generation and disposinf boiled off gas}
본 발명은 천연가스 하이드레이트(natural gas hydrate)를 운반하기 위한 적재시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 천연가스 하이드레이트를 운송하기 위한 다수의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너(natural gas hydrate tank container)를 적재하여 운송 가능한 동시에, 천연가스 하이드레이트의 운송중 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부에서 자연적으로 발생하는 증발가스(Boiled Off Gas ; BOG)의 발생을 억제하기 위한 냉동기와, 이러한 냉동기에 전력을 공급하기 위해 수직 방향으로 적재된 복수의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너들 중 최상부의 컨테이너에 설치되는 태양전지 및 태양전지에 의해 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 배터리를 포함하여 구성됨으로써, 장거리 운송시에도 적재된 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부의 상평형(Self Preservation)을 항상 일정하게 유지할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기한 바와 같이 증발가스(BOG)의 발생을 억제하기 위한 냉동기와 태양전지 및 배터리를 포함하여 구성되는 데 더하여, 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부에서 발생된 증발가스(BOG)를 연료탱크에 저장된 연료와 혼합한 혼합가스에 의해 발전기를 구동하도록 구성됨으로써, 태양전지에 의한 전력생산을 보충하여 냉동기의 구동에 충분한 발전용량을 확보할 수 있는 동시에, 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부에서 발생된 증발가스(BOG)를 외부로 배출할 경우 발생되는 화재나 환경오염 등에 대한 문제를 해결할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 하이드레이트(hydrate)는, 물분자와 기체분자로 이루어진 얼음 형상의 고체물질로서, 일정한 압력과 온도하에서 물과 기체 분자를 접촉시키는 것에 의해 생성되고, 압력 또는 온도를 변화시키는 것에 의해 물과 기체분자로 해리되며, 물 분자가 만드는 공간 내에 가스 분자가 배치되는 결정구조를 가짐으로 인해 높은 가스 내포성을 구비하여, LNG에 대신하는 천연가스의 새로운 수송 및 저장수단으로 주목받고 있다.
즉, 천연가스 하이드레이트(natural gas hydrate)는, 일정한 온도, 압력 조건에서 상평형(Self Preservation) 효과를 가지고 있어 체적의 170배에 달하는 메탄가스를 수용할 수 있으며, -20℃ 내외의 온도로 저장, 운송하는 경우 상평형이 유지될 수 있는 것으로 알려져 있다.
여기서, 상기한 바와 같은 천연가스 하이드레이트를 운송하기 위한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-0840059호에 따르면, 컨테이너형 저장용기에 하이드레이트화된 천연가스가 밀폐 저장되고, 상기 컨테이너형 저장용기가 컨테이너 적재패턴으로 수송선에 적재되며, 상기 적재된 컨테이너가 내포되도록 수송선 상부에 밀폐형 보호커버가 설치됨과 동시에, 상기 보호커버와 컨테이너형 저장용기 사이에 불활성가스가 충전되고, 보호커버와 연결되어 설치된 불활성가스 냉각부에 의해 보호커버내부가 일정온도로 유지되도록 구성되는 천연가스 수송수단이 제시되어 있으며, 또한, 한국 등록특허공보 제10-1149498호에 따르면, 도어에 의해 밀폐되거나 개방되는 천연가스 하이드레이트의 저장공간을 가지는 본체와, 저장공간을 냉각시키도록 본체에 설치되는 냉각유닛과, 저장공간으로부터 천연가스를 배출시키도록 본체에 마련되며, 천연가스의 배출을 제어하는 배출포트와, 저장공간으로부터 물을 배출시키도록 본체에 마련되며, 물의 배출을 제어하는 배수포트를 포함하는 천연가스 하이드레이트 컨테이너가 제시되어 있다.
아울러, 상기한 바와 같은 천연가스 하이드레이트를 운송하기 위한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1262647호에는, NGH 수송선의 외부에 설치된 적재 장치로 직접 NGH 수송선의 화물창 안으로 NGH를 적재함으로써, NGH를 적재하기 위한 추가적인 장비를 NGH 수송선에 설치할 필요가 없고, 그로 인해 NGH 수송선의 선가 및 유지보수비가 감소하며, NGH 수송선의 화물창 형상을 효율적으로 만들 수 있어 많은 양의 NGH를 효율적으로 적재할 수 있는 천연가스 하이드레이트 적재 장치가 제시된 바 있으며, 더욱이, 한국 공개특허공보 제10-2014-0065588호에 따르면, 수송선에서 분리 가능한 부유식 화물창과 화물창을 내측에 가두는 독을 이용하여 해상 수송된 가스 하이드레이트를 기체화된 상태로 육상에 내릴 수 있는 가스 하이드레이트 적하 장치 및 방법이 제시된 바 있다.
상기한 바와 같이, 종래, 천연가스 하이드레이트를 적재 및 운반하기 위한 여러 가지 기술내용들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들은 다음과 같은 문제점이 있는 것이었다.
즉, 천연가스 하이드레이트는, 상평형이 유지된 경우에도 일정 부분 증발가스(Boiled Off Gas ; BOG)가 발생하며, 이러한 증발가스는 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 압력을 높이게 되는 원인이 되고, 또한, 탱크 컨테이너와 같은 운송용기의 파손, 고장 등으로 일정한 온도, 압력 조건이 충족되지 못할 경우 증발가스의 발생량이 급격히 많아 질 수 있다.
따라서 이러한 증발가스의 발생량을 최소화하고 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 상평형 조건을 유지하기 위해, 종래, 탱크 컨테이너와 같은 운송용기에 냉동기(refrigerator)를 설치하여 운용하고 있다.
그러나 일반적으로, 수천 TEU 급으로 적재 운송되는 탱크 컨테이너와 같은 운송용기에 일일이 전력선을 연결하고 냉동기를 운용하는 것은 현실적으로 많은 제약이 따르며, 따라서 컨테이너선과 같은 기존 선박을 이용하여 대량으로 탱크 컨테이너와 같은 운송용기를 장거리 운송하기 위해서는, 상평형 유지를 위한 적절한 온도, 압력 조건 유지와 자연적으로 발생하는 증발가스(BOG)에 대한 관리가 필요하다는 문제가 있다.
더 상세하게는, 탱크 컨테이너와 같은 운송용기는, 단열 압축 용기로서 운송거리가 짧을 경우 냉동기에 의한 열량 공급은 크게 필요하지 않을 수 있으나, 운송거리가 길어지게 되면 시간에 따라 압축 단열 용기의 상평형에 필요한 온도 및 압력을 유지하기가 어려워질 수 있으므로, 냉동기 등을 통해 상평형을 위한 온도 조건을 맞추어 주어야 한다.
또한, 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 압력이 증발가스(BOG)로 인해 과도하게 높아져 파손 등의 위험이 발생하지 않도록 하기 위해서는 운송용기의 내압 능력을 향상시켜야 하나, 이는 운송용기 자체 하중의 증가에 따른 단위 탱크 컨테이너당 무게 제한에 따른 천연가스 하이드레이트의 적재량 감소와, 운송용기 제작 비용 증가 등의 문제를 야기하게 된다.
아울러, 내부 압력 상승을 막기 위해 증발가스를 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 밖으로 방출할 경우, 번개나 마찰 또는 스파크 등에 의한 화재나 환경오염의 우려가 있다.
따라서 상기한 바와 같은 종래의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너를 이용한 운송방법의 문제점들을 해결하기 위해서는, 컨테이너선과 같은 기존 선박에 과도한 개조나 비용 소요 없이 탱크 컨테이너와 같은 운송용기를 다수 개 적재하여 운송할 수 있는 동시에, 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 운송기간 중 각각의 운송용기의 상평형 유지를 위한 냉동기에 안정적으로 전력을 공급 가능하며, 각각의 운송용기에서 발생하는 증발가스 또한 외부로 방출하지 않고 효과적으로 처리할 수 있도록 구성되는 새로운 구성의 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
1. 한국 등록특허공보 제10-0840059호 (2008.06.13.)
2. 한국 등록특허공보 제10-1149498호 (2012.05.17.)
3. 한국 등록특허공보 제10-1262647호 (2013.05.02.)
4. 한국 공개특허공보 제10-2014-0065588호 (2014.05.30.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 선박을 이용하여 대량으로 천연가스 하이드레이트를 장거리 운송하기 위해 증발가스(BOG)의 발생량을 최소화하고 탱크 컨테이너 내부의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기(refrigerator)에 전력선을 연결하고 운용하는 데 많은 제약이 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결하기 위해, 수직방향으로 적재되는 탱크 컨테이너의 상부에 태양전지판을 설치하여 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 천연가스 하이드레이트의 상평형 조건에 해당하는 온도 조건을 충족하도록 냉동기를 구동함으로써, 기존 선박에 과도한 개조나 비용 소요 없이 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능하도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 천연가스 하이드레이트의 운송시 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 압력이 증발가스(BOG)로 인해 과도하게 높아져 파손 등의 위험이 발생하지 않도록 하기 위해서는 운송용기의 내압 능력을 향상시켜야 하나, 이는 운송용기 자체 하중의 증가에 의해 단위 탱크 컨테이너당 무게 제한에 따른 천연가스 하이드레이트의 적재량 감소와 운송용기 제작 비용 증가 등의 문제를 야기하며, 내부 압력 상승을 막기 위해 증발가스를 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 밖으로 방출하면 번개나 마찰 또는 스파크 등에 의한 화재나 환경오염의 우려가 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결하기 위해, 상기한 바와 같이 태양전지판에 의해 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 냉동기를 구동하는 것에 더하여, 운송용기에서 발생하는 증발가스(BOG)를 이용하여 발전기를 구동하고, 발전기에 의해 발생된 전력을 배터리에 충전하여 냉각기를 구동하도록 구성됨으로써, 냉동기의 구동에 충분한 전력을 확보하여 장거리 운송시에도 천연가스 하이드레이트의 상평형을 항시 유지할 수 있는 동시에, 증발가스 방출로 인한 화재나 환경오염 문제를 해결할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 천연가스 하이드레이트(natural gas hydrate)의 장거리 운송시 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너(natural gas hydrate tank container) 내부의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기(refrigerator)에 전력선을 연결하고 운용하는 데 제약이 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결하기 위한 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템에 있어서, 수직 방향으로 적층되는 복수의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너; 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부에 저장된 천연가스 하이드레이트의 상평형을 유지하기 위해 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 일측에 설치되는 냉동기; 태양광 및 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(Boiled Off Gas ; BOG)를 이용하여 발전을 행하는 것에 의해 각각의 상기 냉동기를 구동하기 위한 전력을 공급하기 위해 수직으로 적재된 복수의 상기 가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 중 최상부 컨테이너의 상부에 설치되는 전력공급부; 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부온도나 압력을 포함하는 현재상태를 파악하기 위한 온도 및 압력센서를 포함하는 복수의 센서를 포함하여 이루어지는 센서부; 상기 센서부의 각각의 센서에 의해 감지된 상태에 따라 상기 냉동기 및 상기 전력공급부의 구동 및 상기 적재시스템의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템이 제공된다.
여기서, 상기 적재시스템은, 상기 전력공급부에 의해 생성된 전력을 각각의 상기 냉동기에 공급하기 위한 전력선; 및 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(BOG)를 상기 전력공급부에 공급하기 위한 증발가스 배관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력공급부는, 태양광을 이용하여 발전을 행하는 태양광 발전패널(photovoltaic array); 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스에 의해 구동되는 발전기(generator); 상기 발전기에 공급되는 연료를 저장하기 위한 연료탱크(fuel tank); 상기 연료탱크로부터 공급되는 연료와 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스를 혼합하여 상기 발전기에 공급하기 위한 압축기(compressor); 상기 태양광 발전패널 및 상기 발전기에 의해 발생된 전기에너지를 저장하기 위한 배터리(rechargeable battery cells); 상기 증발가스의 연소 중 역류에 의한 화재 및 폭발을 방지하기 위한 폭발방지부(fuel safety device); 및 상기 발전기, 상기 연료탱크, 상기 압축기, 상기 배터리 및 상기 폭발방지부를 내장하는 하우징(housing)을 포함하여 구성되고, 상기 태양광 발전패널 및 상기 증발가스(BOG)를 이용하여 구동되는 상기 발전기에 의해 상기 배터리를 충전하고, 충전된 전기에너지를 이용하여 상기 냉동기 및 상기 압축기를 구동하도록 구성됨으로써, 별도의 전원공급 없이도 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 상평형을 항시 유지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 적재시스템은, 상기 태양광 발전패널을 이용하여 발전을 행하는 것에 더하여, 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(BOG)를 상기 증발가스 배관을 통하여 상기 연료탱크에 저장된 연료와 혼합하여 혼합가스를 생성하며, 생성된 상기 혼합가스를 상기 압축기를 통하여 상기 발전기에 공급하는 것에 의해 상기 발전기를 구동하도록 구성됨으로써, 기상조건을 포함하는 외부 요인에 관계없이 각각의 상기 냉동기를 구동하기에 충분한 전력을 상시 확보 가능하여 별도의 전원공급장치를 구비하지 않고도 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능해지는 동시에, 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 상기 증발가스(BOG)를 외부로 배출하지 않고 처리 가능하여 상기 증발가스(BOG)의 배출로 인한 환경오염이나 화재의 우려도 해소될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 적재시스템은, 상기 센서부에 의해 감지된 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부온도 및 압력을 포함하는 현재 상태를 외부에서 모니터링할 수 있도록 표시하는 표시부; 상기 적재시스템의 현재 상태를 외부로 전송하는 통신부; 및 화재에 대응하기 위한 소화기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 천연가스 하이드레이트 운송용 선박이 제공된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 이용하여 천연가스 하이드레이트를 운송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 천연가스 하이드레이트 운송방법이 제공된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 수직방향으로 적재되는 탱크 컨테이너의 상부에 태양전지판을 설치하여 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 천연가스하이드레이트의 상평형 조건에 해당하는 온도 조건을 충족하도록 냉동기를 구동함으로써, 기존 선박에 과도한 개조나 비용 소요 없이 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능하도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템이 제공됨으로써, 선박을 이용하여 대량으로 천연가스 하이드레이트를 장거리 운송하기 위해 증발가스(BOG)의 발생량을 최소화하고 탱크 컨테이너 내부의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기(refrigerator)에 전력선을 연결하고 운용하는 데 많은 제약이 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 태양전지판에 의해 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 냉동기를 구동하는 것에 더하여, 운송용기에서 발생하는 증발가스(BOG)를 이용하여 발전기를 구동하고, 발전기에 의해 발생된 전력을 배터리에 충전하여 냉각기를 구동하도록 구성되어, 냉동기의 구동에 충분한 전력을 확보하여 장거리 운송시에도 천연가스 하이드레이트의 상평형을 항시 유지할 수 있는 동시에, 증발가스 방출로 인한 화재나 환경오염 문제를 해결할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템이 제공됨으로써, 천연가스 하이드레이트의 운송시 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 압력이 증발가스(BOG)로 인해 과도하게 높아져 파손 등의 위험이 발생하지 않도록 하기 위해 운송용기의 내압 능력을 향상시키면 운송용기 자체 하중의 증가에 의해 단위 탱크 컨테이너당 무게 제한에 따른 천연가스 하이드레이트의 적재량 감소와 운송용기 제작 비용 증가 등의 문제를 야기하며, 내부 압력 상승을 막기 위해 증발가스를 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 밖으로 방출하면 번개나 마찰 또는 스파크 등에 의한 화재나 환경오염의 우려가 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전력공급부의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전력선 연결구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타낸 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전력선 연결구조의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 증발가스 배관 연결구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 선박을 이용하여 대량으로 천연가스 하이드레이트를 장거리 운송하기 위해 증발가스(BOG)의 발생량을 최소화하고 탱크 컨테이너 내부의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기(refrigerator)에 전력선을 연결하고 운용하는 데 많은 제약이 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결하기 위해, 수직방향으로 적재되는 탱크 컨테이너의 상부에 태양전지판을 설치하여 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 천연가스하이드레이트의 상평형 조건에 해당하는 온도 조건을 충족하도록 냉동기를 구동함으로써, 기존 선박에 과도한 개조나 비용 소요 없이 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능하도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 천연가스 하이드레이트의 운송시 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 압력이 증발가스(BOG)로 인해 과도하게 높아져 파손 등의 위험이 발생하지 않도록 하기 위해서는 운송용기의 내압 능력을 향상시켜야 하나, 이는 운송용기 자체 하중의 증가에 의해 단위 탱크 컨테이너당 무게 제한에 따른 천연가스 하이드레이트의 적재량 감소와 운송용기 제작 비용 증가 등의 문제를 야기하며, 내부 압력 상승을 막기 위해 증발가스를 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 밖으로 방출하면 번개나 마찰 또는 스파크 등에 의한 화재나 환경오염의 우려가 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결하기 위해, 상기한 바와 같이 태양전지판에 의해 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 냉동기를 구동하는 것에 더하여, 운송용기에서 발생하는 증발가스(BOG)를 이용하여 발전기를 구동하고, 발전기에 의해 발생된 전력을 배터리에 충전하여 냉각기를 구동하도록 구성됨으로써, 냉동기의 구동에 충분한 전력을 확보하여 장거리 운송시에도 천연가스 하이드레이트의 상평형을 항시 유지할 수 있는 동시에, 증발가스 방출로 인한 화재나 환경오염 문제도 해결할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템에 관한 것이다.
계속해서, 도면을 참조하여, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)은, 크게 나누어, 수직 방향으로 적층하는 방식으로 적재되는 복수의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너(11)와, 적재된 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 내부에 저장된 천연가스 하이드레이트의 상평형을 유지하기 위해 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 일측에 설치되는 냉동기(12)와, 각각의 냉동기(12)를 구동하기 위한 전력을 공급하기 위해 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너(11)의 상단에 설치되는 태양광 발전패널(photovoltaic array)과 증발가스(BOG)를 이용하여 구동되는 발전기(Generator) 및 배터리를 포함하여 구성되는 전력공급부(13)와, 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부온도나 압력 등과 같은 상태를 파악하기 위한 온도 및 압력센서와 같은 각종 센서를 포함하여 구성되는 센서부(14)와, 센서부(14)의 각각의 센서에 의해 감지된 상태에 따라 냉동기 및 전력공급부(13)의 구동 및 적재시스템(10)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(도시되지 않음)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 상기한 적재시스템(10)은, 전력공급부(13)에 의해 생성된 전력을 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 냉동기(12)에 공급하기 위한 전력선(15)과, 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스를 전력공급부(13)에 설치된 발전기에 연료와 함께 공급하기 위한 증발가스 배관(16)을 더 포함하여 구성된다.
아울러, 상기한 적재시스템(10)은, 도시되지는 않았으나, 센서부(14)에 의해 감지된 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부온도 및 압력 등과 같은 현재 상태를 외부에서 모니터링할 수 있도록 표시하는 표시부와, 적재시스템(10)의 상태를 외부로 전송하는 통신부 및 증발가스를 이용하여 구동되는 발전기나 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 상평형 유지를 위한 냉동기에서 발생할 수 있는 화재에 대응하기 위한 소화기 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 수직으로 적재된 탱크 컨테이너와 같은 가스하이드레이트 운송용기의 최상부 컨테이너의 상부에 설치된 태양광 발전패널 및 증발가스(BOG)를 이용하여 구동되는 발전기로부터 전력을 수집하여 배터리에 충전하고, 충전된 전기에너지를 이용하여 천연가스 하이드레이트의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기 및 압축기를 구동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
더 상세하게는, 도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)의 전력공급부(13)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전력공급부(13)는, 태양광을 이용하여 발전을 행하는 태양광 발전패널(photovoltaic array)(21)과, 태양광 발전패널(21)에 의해 발생된 전기에너지를 저장하기 위한 배터리(rechargeable battery cells)(22)를 포함하여, 별도의 전원공급 없이도 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 상평형을 유지하기 위한 냉동기(12)를 구동할 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기한 전력공급부(13)는, 예를 들면, 기상조건 등의 이유로 태양광 발전패널(21)에 의한 발전량이 충분하지 못할 경우를 대비하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 별도의 발전기(generator)(23)와 압축기(compressor)(24) 및 연료탱크(fuel tank)(25)를 하우징(housing)(26) 내에 구비하여 내장된 배터리(22)를 충전할 수 있도록 구성된다.
더 상세하게는, 상기한 전력공급부(13)는, 상기한 바와 같이 태양광 발전패널(21)을 이용하여 발전을 행하는 것에 더하여, 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너에 증발가스(BOG) 배출을 위한 밸브를 설치하고, 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(BOG)를 증발가스 배관(16)을 통하여 연료탱크(25)에 저장된 연료와 혼합하여 혼합가스를 생성하며, 이와 같이 생성된 혼합가스를 압축기(23)를 통하여 발전기(23)에 공급하는 것에 의해 발전기(23)를 구동하도록 구성됨으로써, 기상조건 등과 같은 외부 요인에 관계없이 각각의 냉동기를 구동하기에 충분한 전력을 상시 확보 가능한 동시에, 각각의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(BOG)를 외부로 배출하지 않고 내부적으로 배출가스의 처리가 가능하므로 종래와 같이 증발가스(BOG)의 배출로 인한 환경오염이나 화재의 우려가 해소될 수 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 도 3은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)의 전체적인 구성에 대한 개념을 나타내는 도면이다.
여기서, 상기한 전력공급부(13)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 온도센서(temperature sensor), 폭굉방지기(detonation arrester), 신속차단밸브(quick closing valve) 및 역류압력밸브(flashback pressure valve)를 포함하여, 증발가스(BOG)의 연소 중 역류 등에 의한 화재 및 폭발을 방지하도록 구성되는 폭발방지부(fuel safety device)(27)를 상기한 하우징(26) 내에 더 포함하여 구성될 수 있다.
따라서 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이 하여, 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 태양광 발전패널(21)에 의해 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 냉동기를 구동함으로써 별도의 전원공급 없이 천연가스 하이드레이트의 상평형 유지를 위한 냉동기의 구동이 가능해지는 것에 더하여, 증발가스(BOG)를 이용하여 발전기를 구동하는 것에 의해 발생된 전력을 배터리에 함께 충전하도록 구성됨으로써, 태양광 발전의 단점인 기상조건의 악화시에도 냉동기의 구동에 충분한 전력을 확보 가능하여 별도의 전원공급장치를 구비하지 않고도 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능해지는 동시에, 증발가스 방출로 인한 화재나 환경오염 문제도 해결할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)은, 후술하는 바와 같이, 냉동기의 구동을 위해 종래의 수작업에 의한 전력선 연결을 자동화해주는 전력선 연결구조 및 종래의 수작업에 의한 증발가스 포집관 연결을 자동화해주는 증발가스 배관 연결구조를 포함하여 구성될 수 있다.
계속해서, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 종래의 수작업에 의한 연결작업을 자동화 할 수 있도록 구성되는 전력선 연결구조 및 증발가스 배관 연결구조의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)의 전력선 연결구조를 개략적으로 나타내는 도면으로, 즉, 도 4는 도 2의 점선으로 나타낸 A 부분에 대한 구체적인 구성을 나타내고 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 4에 나타낸 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)의 전력선 연결구조의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
더 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전력선 연결구조는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 전력선의 일단 측은, 평상시에는 빗물 유입 등에 의한 누전 등을 방지하기 위해 경사진 상태로 힌지(hinge)로 연결되어 있는 힌지 연결 방수형 경사 플러그(sloped water proof hinge type plug)(41)와 상기한 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)의 하부에 설치되는 압축스프링(42)에 의해 플러그 내부의 전극을 보호하도록 구성되고, 전력선의 타단 측에는 상기한 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)의 전극과 결합되는 소켓(43) 및 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)를 가압하기 위한 누름돌기(pressor foot)(44)가 형성되어, 컨테이너의 상하 양단 부근에 고정되도록 구성된다.
상기한 바와 같이 하여 전력선(15)의 양단 측에 연결구조를 구성함으로써, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상부의 가스 하이드레이트 탱크 컨테이너가 수직방향으로 적재되면 누름돌기(44)가 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)를 누르면서 전극이 노출되고 상부 전력선의 소켓(43)에 삽입되어 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)와 소켓(43)이 자동으로 결합되며, 상부의 컨테이너를 제거시 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)와 소켓(43)이 분리되면 압축스프링(42)에 의해 힌지 연결 방수형 경사 플러그(41)가 자동으로 원래 상태로 환원되도록 구성된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 전력선 연결구조에 따르면, 종래에는 냉동기 구동을 위한 전력선 연결을 일일이 수작업으로 진행하였으나, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 하여 전력선의 양단 측에 연결구조를 형성함으로써, 컨테이너를 적재 및 하역하는 것만으로 전력선 연결 및 해체작업을 자동으로 수행할 수 있다.
계속해서, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)의 증발가스 배관 연결구조를 개략적으로 나타내는 도면으로, 즉, 도 6은 도 2의 점선으로 나타낸 B 부분에 대한 구체적인 구성을 나타내고 있다.
더 상세하게는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 증발가스 배관 연결구조는, 증발가스 배관의 일단 측에 원추형의 밸브 개폐돌기(61)가 형성되고, 그 하부에는 압축스프링(62)이 설치되어, 아래쪽으로 가압되는 것에 의해 밸브 개폐돌기(61)가 개방되고 압력이 제거되면 밸브 개폐돌기(61)가 폐쇄되도록 구성되며, 증발가스 배관의 타단 측에는 상기한 밸브 개폐돌기(61)와 결합되는 접속구(63)가 설치되어 별도의 고정수단(64)에 컨테이너의 상하 양단 부근에 각각 고정됨으로써, 컨테이너의 적층시 밸브 개폐돌기(61)와 접속구(63)의 접촉에 의해 자동으로 개방되는 연결밸브를 형성하도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같은 구성에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부의 가스 하이드레이트 탱크 컨테이너가 수직방향으로 적재되면, 상측 컨테이너의 접속구(63)에 하측 컨테이너의 밸브 개폐돌기(61)가 삽입되어 자동으로 결합되고 컨테이너의 하중에 의해 압축스프링(62)이 눌리면서 밸브 개폐돌기(61)가 자동으로 개방되며, 상부의 컨테이너를 제거시에는 압축스프링(62)에 의해 다시 자동으로 원래 상태로 환원되어 밸브 개폐돌기(61)가 닫히도록 구성된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 증발가스 배관 연결구조에 따르면, 종래에는 증발가스 배출을 위한 배관의 연결을 일일이 수작업으로 진행하였으나, 증발가스 배관의 양단 측에 도 6에 나타낸 바와 같은 연결구조를 구성함으로써, 컨테이너를 적재 및 하역하는 것만으로 증발가스 배관의 연결 및 해체작업을 자동으로 수행할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템(10)의 구성에 따르면, 태양광 발전패널(21)에 의해 수집된 전기에너지와 증발가스(BOG)를 이용하여 발전기를 구동하는 것에 의해 발생된 전력을 배터리에 충전하여 냉동기를 구동함으로써, 별도의 전원공급 없이 천연가스 하이드레이트의 상평형 유지를 위한 냉동기의 구동에 충분한 전력을 확보 가능하여 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능해지고 증발가스 방출로 인한 화재나 환경오염 문제도 함께 해결할 수 있는 동시에, 종래의 수작업에 의한 전력선 및 배관의 연결을 자동화하여 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 적재 및 하역작업을 더욱 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 구현할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템을 구현하는 것에 의해, 본 발명에 따르면, 수직방향으로 적재되는 탱크 컨테이너의 상부에 태양전지판을 설치하여 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 천연가스 하이드레이트의 상평형 조건에 해당하는 온도 조건을 충족하도록 냉동기를 구동함으로써, 기존 선박에 과도한 개조나 비용 소요 없이 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능하도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템이 제공됨으로써, 선박을 이용하여 대량으로 천연가스 하이드레이트를 장거리 운송하기 위해 증발가스(BOG)의 발생량을 최소화하고 탱크 컨테이너 내부의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기(refrigerator)에 전력선을 연결하고 운용하는 데 많은 제약이 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 태양전지판에 의해 수집된 전기에너지를 배터리에 충전하여 냉동기를 구동하는 것에 더하여, 운송용기에서 발생하는 증발가스(BOG)를 이용하여 발전기를 구동하고, 발전기에 의해 발생된 전력을 배터리에 충전하여 냉각기를 구동하도록 구성되어, 냉동기의 구동에 충분한 전력을 확보하여 장거리 운송시에도 천연가스 하이드레이트의 상평형을 항시 유지할 수 있는 동시에, 증발가스 방출로 인한 화재나 환경오염 문제를 해결할 수 있도록 구성되는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템이 제공됨으로써, 천연가스 하이드레이트의 운송시 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 내부의 압력이 증발가스(BOG)로 인해 과도하게 높아져 파손 등의 위험이 발생하지 않도록 하기 위해 운송용기의 내압 능력을 향상시키면 운송용기 자체 하중의 증가에 의해 단위 탱크 컨테이너당 무게 제한에 따른 천연가스 하이드레이트의 적재량 감소와 운송용기 제작 비용 증가 등의 문제를 야기하며, 내부 압력 상승을 막기 위해 증발가스를 탱크 컨테이너와 같은 운송용기 밖으로 방출하면 번개나 마찰 또는 스파크 등에 의한 화재나 환경오염의 우려가 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템
11. 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너
12. 냉동기 13. 전력공급부
14. 센서부 15. 전력선
16. 증발가스 배관 21. 태양광 발전패널
22. 배터리 23. 발전기
24. 압축기 25. 연료탱크
26. 하우징 27. 폭발방지부
41. 힌지 연결 방수형 경사 플러그 42. 압축스프링
43. 소켓 44. 누름돌기
61. 밸브 개폐돌기 62. 압축스프링
63. 접속구 64. 고정수단

Claims (7)

  1. 천연가스 하이드레이트(natural gas hydrate)의 장거리 운송시 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너(natural gas hydrate tank container) 내부의 상평형 조건을 유지하기 위한 냉동기(refrigerator)에 전력선을 연결하고 운용하는 데 제약이 있었던 종래기술의 천연가스 하이드레이트 운송방법들의 문제점을 해결하기 위한 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템에 있어서,
    수직 방향으로 적층되는 복수의 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너;
    각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부에 저장된 천연가스 하이드레이트의 상평형을 유지하기 위해 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 일측에 설치되는 냉동기;
    태양광 및 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(Boiled Off Gas ; BOG)를 이용하여 발전을 행하는 것에 의해 각각의 상기 냉동기를 구동하기 위한 전력을 공급하기 위해 수직으로 적재된 복수의 상기 가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 중 최상부 컨테이너의 상부에 설치되는 전력공급부;
    각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부온도나 압력을 포함하는 현재상태를 파악하기 위한 온도 및 압력센서를 포함하는 복수의 센서를 포함하여 이루어지는 센서부; 및
    상기 센서부의 각각의 센서에 의해 감지된 상태에 따라 상기 냉동기 및 상기 전력공급부의 구동 및 상기 적재시스템의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 전력공급부는,
    태양광을 이용하여 발전을 행하는 태양광 발전패널(photovoltaic array);
    각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스에 의해 구동되는 발전기(generator);
    상기 발전기에 공급되는 연료를 저장하기 위한 연료탱크(fuel tank);
    상기 연료탱크로부터 공급되는 연료와 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스를 혼합하여 상기 발전기에 공급하기 위한 압축기(compressor);
    상기 태양광 발전패널 및 상기 발전기에 의해 발생된 전기에너지를 저장하기 위한 배터리(rechargeable battery cells);
    상기 증발가스의 연소 중 역류에 의한 화재 및 폭발을 방지하기 위한 폭발방지부(fuel safety device); 및
    상기 발전기, 상기 연료탱크, 상기 압축기, 상기 배터리 및 상기 폭발방지부를 내장하는 하우징(housing)을 포함하며,
    상기 태양광 발전패널 및 상기 증발가스(BOG)를 이용하여 구동되는 상기 발전기에 의해 상기 배터리를 충전하고, 충전된 전기에너지를 이용하여 상기 냉동기 및 상기 압축기를 구동하도록 구성됨으로써, 별도의 전원공급 없이도 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 상평형을 항시 유지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적재시스템은,
    상기 전력공급부에 의해 생성된 전력을 각각의 상기 냉동기에 공급하기 위한 전력선; 및
    각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(BOG)를 상기 전력공급부에 공급하기 위한 증발가스 배관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 적재시스템은,
    상기 태양광 발전패널을 이용하여 발전을 행하는 것에 더하여, 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 증발가스(BOG)를 상기 증발가스 배관을 통하여 상기 연료탱크에 저장된 연료와 혼합하여 혼합가스를 생성하며, 생성된 상기 혼합가스를 상기 압축기를 통하여 상기 발전기에 공급하는 것에 의해 상기 발전기를 구동하도록 구성됨으로써,
    기상조건을 포함하는 외부 요인에 관계없이 각각의 상기 냉동기를 구동하기에 충분한 전력을 상시 확보 가능하여 별도의 전원공급장치를 구비하지 않고도 천연가스 하이드레이트의 장거리 운송이 가능해지는 동시에, 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너로부터 발생된 상기 증발가스(BOG)를 외부로 배출하지 않고 처리 가능하여 상기 증발가스(BOG)의 배출로 인한 환경오염이나 화재의 우려도 해소될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 적재시스템은,
    상기 센서부에 의해 감지된 각각의 상기 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너의 내부온도 및 압력을 포함하는 현재 상태를 외부에서 모니터링할 수 있도록 표시하는 표시부;
    상기 적재시스템의 현재 상태를 외부로 전송하는 통신부; 및
    화재에 대응하기 위한 소화기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 및 증발가스 처리가 가능한 천연가스 하이드레이트 탱크 컨테이너 적재시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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