1. μ λ‘
μ μΈκ³μ μΌλ‘ μ²μ°κ°μ€μ μμ° λ° μλΉκ° μ¦κ°ν¨μ λ°λΌ μ²μ°κ°μ€λ₯Ό β163Β°Cλ‘ μ‘νμμΌ λΆνΌλ₯Ό μ€μΈ LNG(Liquefied Natural Gas:
μ‘νμ²μ°κ°μ€)λ₯Ό μ μ₯νκΈ° μν LNG μ μ₯ν±ν¬μ μκ³΅μ΄ λμ± νλ°ν΄μ§κ³Ό λμμ μ μ₯ μ©λ μ¦κ°λ₯Ό μν΄ ν±ν¬κ° λννλκ³ μλ€. κ΅λ΄μ LNG ν±ν¬λ
λλΆλΆ μμ λ°©νΈμ μ§μμ LNG ν±ν¬ νμμΌλ‘ μ곡λκ³ μμΌλ©°, μ΄λ Fig. 1(a)μ κ°μ΄ μ μκ°λ μ LNGλ₯Ό 보μ νκ³ μλ 9% λμΌκ° λ΄μ‘° λ° μ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈ(RC: Reinforced Concrete) λλ ν리μ€νΈλ μ€νΈ
μ½ν¬λ¦¬νΈ(PSC: Prestressed Concrete)λ‘ μ΄λ£¨μ΄μ§ μΈμ‘°λ‘ ꡬμ±λμ΄ μλ€. μΈμ‘°λ μν΅νμ 벽체 λ° λ©μν λ νμμ μ§λΆμ νΉμ§μΌλ‘
νκ³ μλ€.Fig. 1(b)λ μΈμ‘° 벽체 λ¨λ©΄μ 보μ¬μ£Όκ³ μμΌλ©°, LNG λμΆ μ¬κ³ μμ μ 체μ λ±μ λλΉνκΈ° μν΄ μνλ°©ν₯ λ° μμ§λ°©ν₯μΌλ‘ κ°κ° ν¬μ€νΈν
μ
λ°©μμ μνν
λ
λ° μμ§ν
λμ΄ λ°°μΉλλ€. LNG ν±ν¬μ λνν κ²½ν₯μ λ°λΌ μνν
λ λ° μμ§ν
λμ μμ μλλ μ¦κ°νκ³ μμΌλ©°, λ°λΌμ κ²½μ μ μΈ ν리μ€νΈλ μ± μ€κ³λ
ν±ν¬μ μ΄ κ³΅μ¬λΉμλ ν° μν₯μ λ―ΈμΉκ² λμλ€.
Fig. 1
Above-Ground Full Containment LNG Storage Tank
ννΈ κ΅λ΄μμλ μ΅κ·Ό κ°μ°μ μ μΈμ₯κ°λλ₯Ό κΈ°μ‘΄ 1,860 MPaλ³΄λ€ μν₯μν€κ³ μ νλ λ
Έλ ₯μ κ²½μ£Όνμ¬ μμΌλ©°, κ·Έ κ²°κ³Ό 2008λ
λ° 2011λ
μ
κ°κ° 2,160 MPaκΈ λ° 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ κ°λ°νμ¬(Kim et al., 2012) νκ΅μ°μ
νμ€(KS)μ λ°μν λ° μλ€(KATS,
2011). μμ§κΉμ§ λ―Έκ΅ ASTM, μ λ½ EN, μκ΅ BS, μΌλ³Έ JISμ κ°μ μ£Όμ ν΄μΈ κ·κ²©μλ μ΄λ¬ν μμ€μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ΄ λͺ
μλμ΄ μμ§
μμΌλ―λ‘ κ³ κ°λ κ°μ°μ λΆμΌμμλ μ°λ¦¬λλΌκ° μΈκ³μ μΌλ‘ κΈ°μ μ μ λνκ³ μλ€κ³ λ³Ό μ μλ€(Seo, 2016). PSC ꡬ쑰물μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©ν
κ²½μ° λΉλ‘ μΌλ° κ°μ°μ λ³΄λ€ λ¨κ°λ λ€μ λμ§λ§ κ°μ°μ λΉ κΈ΄μ₯λ ₯μ μ¦κ°μν¬ μ μμ΄ κ°μ°μ , μ¬μ€κ΄ λ° μ 착ꡬμ κ°μλ₯Ό κ°μμμΌλ λλ±ν ν리μ€νΈλ μ±
ν¨κ³Όλ₯Ό λ°νν μ μμΌλ―λ‘ κ²½μ μ μΈ κ²μΌλ‘ λΆμλμλ€(KCI, 2015; Kim, 2009; Kim et al., 2012; Yang et al.,
2016). νΉν, ν¨μ¨μ±μ΄ λμ 2,400 MPaκΈ κ°μ°μ μ μ΅κ·Ό ν¬μ€νΈν
μ
λλ ν리ν
μ
보μ λν μ°κ΅¬κ°λ° λ¨κ³λ₯Ό κ±°μ³(Kim et al.,
2016; Park et al., 2012), μ€μ PSC ꡬ쑰물μ μ μ©λκΈ° μμν μ€μ μ΄λ€. νμ§λ§ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ LNG μ μ₯ν±ν¬μ κ°μ νΉμν
ννμ ꡬ쑰물μ μ μ©νκΈ° μν μ°κ΅¬λ λ€μ λΆμ‘±νλ κ²μ΄ μ¬μ€μ΄λ€.
λ°λΌμ μ΄ μ°κ΅¬μμλ LNG ν±ν¬μ ν΅μμ μΌλ‘ μ μ©λμ΄ μλ 1,860 MPaκΈ κ°μ°μ μ 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μΌλ‘ λ체ν λ μ¬μ€ λ°°μΉ
κ°κ²©μ΄ μ¦κ°ν΄λ μ¬μ€λΉ κΈ΄μ₯λ ₯μ μ¦κ°μν΄μΌλ‘μ¨ μ μ¬ν ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όλ₯Ό λ°νν μ μλμ§ κ³ μ°°ν΄ λ³΄μλ€. λν, κ³ κ°λ κ°μ°μ μ ν¨μ¨μ μΈ μ μ©μ
μνμ¬ μ¬μ€κ΄ κ°κ²©μ΄ λμ΄μ Έλ LNG ν±ν¬ 벽체μ λμ μμ€μ ν리μ€νΈλ μ€κ° λΉκ΅μ κ³ λ₯΄κ² λμ
λ μ μλμ§ νμ
νκ³ μ LNG ν±ν¬ 벽체 μΌλΆλΆμ
λͺ¨μ¬νλ μ€λν μ€ν체λ₯Ό μ μνμ¬ μ€νμ μ€μνμλ€. ννΈ, μΈκ³ μ΅λ κ·λͺ¨μ λμ©λ LNG ν±ν¬μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©νμ λμ ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Ό
λ° κ΄λ ¨ κ·μ λ§μ‘± μ¬λΆλ₯Ό ν΄μμ μΌλ‘ κ²μ¦ν΄ 보μλ€.
2. LNG μ μ₯ν±ν¬μ ν리μ€νΈλ μ± μ€κ³
Fig. 1(a)μμ LNGκ° λ΄μ‘°λ‘λΆν° λμΆλλ μ¬κ³ κ° λ°μν κ²½μ° LNGκ° λ¨μ΄μ¬μ μ€λ©°λ€μ΄ μΈμ‘°μ μ νκ² λλ©° μ΄λ μΈμ‘°μ μμ©νλ μ 체μμ΄λ κ·Ήμ μ¨μ
μν₯μ μ£Όμ μ€κ³νμ€ μ€ νλμ΄λ€. μ΄λ¬ν κ·Ήμ μ¨ μ 체μ μν₯μ ν¨μ¨μ μΌλ‘ λμ²νκΈ° μν΄ μνλ°©ν₯ λ° μμ§λ°©ν₯μΌλ‘ ν
λμ λ°°μΉνκ² λλ€. LNG ν±ν¬
μ€κ³ μ νΈμμ μ΄λ¬ν ν리μ€νΈλ μ±μ μν₯μ λ±κ°μ μΈλ ₯κ³Ό κ°μ΄ λ³νλμ΄ κ³ λ €λκ² λλ€(Lin, 1963; Lin and Burns, 1981; Oh
and Jeon, 2002; Shin, 2008). LNG ν±ν¬μ ν리μ€νΈλ μ± μ€κ³μ λν μ λ°μ μ΄κ³ λ³΄λ€ μμΈν μ¬νμ μ€μ μ€κ³λμλ κΈ°μ‘΄ μ°κ΅¬λ€μ
μ°Έμ‘°ν μ μλ€(Daewoo Engineering and Construction, 2004; Jeon, 2004). μ΄λ¬ν ν리μ€νΈλ μ€λ μ€κ³νμ€μ
μν μλ ₯κ³Ό μ‘°ν©λμ΄ κΈ΄μ₯ μ, μ μκ°λ μ, λμΆ μ¬κ³ μ λ± λͺ¨λ μν©μμ μ€κ³κΈ°μ€μ λͺ
μλ νμ©μΈμ₯μλ ₯ λ° νμ©μμΆμλ ₯μ λ§μ‘±ν΄μΌ νλ€. λν,
νκ³μνμ€κ³λ² λλ κ°λμ€κ³λ²μ μν κ·Ήνμνμμμ λ¨λ©΄ λ΄λ ₯ μ°μ μμλ ν
λμ κΈ°μ¬λΆμ΄ κ³ λ €λκ² λλ€.
2.1 μνν
λ
μν΅ν 벽체, λ§λΉ λ° λ°λ₯ν μνλΆμ λ°°μΉλλ μνν
λμ μνλ°©ν₯ μμΆμλ ₯μ λ°μμν΄κ³Ό λμμ 곑λ₯ μ μνμ¬ μμͺ½, μ¦ ν±ν¬ μ€μ¬λΆλ‘ μμ©νλ νμ
λ°μμν¨λ€. 벽체 μνν
λμ κ²½μ° λ²½μ²΄μμ λμΆλμ΄ μλ λ²νΈλ μ€(buttress)μ μ μ°©λλ€. Eq. (1)κ³Ό κ°μ΄ μνν
λμ κΈ΄μ₯λ ₯μ ν
λμ 곑λ₯ λ°κ²½μΌλ‘
λλλ©΄ μνν
λ μμΉμμ λ°μνλ μ νμ€μ΄ μ°μ λλ€.
(1)
μ¬κΈ°μ, : μνν
λμ μν΄ λ°μνλ μ νμ€, : κΈ΄μ₯λ ₯, : μνν
λμ 곑λ₯ λ°κ²½. μνν
λ μμΉλ§λ€ λ°μνλ μ΄λ¬ν μ νμ€μ 벽체 μμͺ½ λ°©ν₯μΌλ‘ μμ©νλ μΌμ’
μ μλ ₯κ³Ό κ°μ ν¨κ³Όλ₯Ό λ°μμμΌ μ 체μ λ° λ΄μμ
μμνκ² λλ€. μ€μ μ€κ³μμλ μ΄λ¬ν μ νμ€μ ν΄μ μ κ³ λ €νλ κ²μ΄ λ€μ λ²κ±°λ‘μ°λ―λ‘ νΈμμ 벽체λ₯Ό λμ΄ λ°©ν₯μΌλ‘ μ μ ν λΆν νμμ λ λΆν λ
κ° λ¨λ§λ€ μμ©νλ μΌμ ν μλ ₯μΌλ‘ μΉννμ¬ κ³ λ €νλ κ²μ΄ μΌλ°μ μ΄λ€. μ΄λ λ§μ½ ν΄λΌμ΄λ° νΌ(climbing form)μ μ¬μ©νμ¬ λ²½μ²΄λ₯Ό λΆν νμ€νλ
κ²½μ°μλ λΆν νμ€λ 벽체 κ° λ¨λ₯Ό κΈ°μ€μΌλ‘ μΌκ² λλ€. μ΄ κ²½μ° λ²½μ²΄ κ° λ¨μ μλ ₯μ Eq. (2)μ κ°μ΄ μ°μ ν μ μλ€.
(2)
μ¬κΈ°μ, : μνν
λλ€μ μν΄ ν΄λΉ 벽체 λ¨μ λ°μνλ μλ ₯, : ν΄λΉ 벽체 λ¨μ λ°°μΉλ μνν
λμ μ΄ κ°μ, : ν΄λΉ 벽체 λ¨μ λμ΄. μΌλ³Έμ μ 체 μ μ₯ν±ν¬ κ·μ (JPCI, 2005)μ λ°λ₯΄λ©΄ Eq. (1)μ Eq. (2)μ κ°μ΄ κ·Όμ¬ννλλΌλ 벽체μ λ°μνλ
μΆλ ₯μ΄λ ν¨λͺ¨λ©νΈμ κ°μ λ¨λ©΄λ ₯μ μ€μ©μ μΌλ‘ ν° μ°¨μ΄κ° μλ κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€. νμ§λ§ μ΄λ μΌλ° κ°λμ κ°μ°μ μ ν΅μμ μΈ κ°κ²©μΌλ‘ λ°°μΉν κ²½μ°λ₯Ό μΈκΈν
κ²μ΄λ©°, κ³ κ°λ κ°μ°μ μμ κ°κ²©μ΄ λ 컀μ§λ κ²½μ°μλ μ ν¨νμ§μ λν΄μλ 3μ₯μ λΆμκ²°κ³Όλ₯Ό μ°Έμ‘°ν μ μλ€.
ννΈ μνν
λμ μ€κ³ μμλ μ£Όμ μ€κ³νμ€μ μμμ λλΆμ΄ μΈκΈ°μ¨μ μν μ¨λλ³νλ μ½ν¬λ¦¬νΈμ 건쑰μμΆ λ±μ λλΉνμ¬ μλ°μ±μ ν보νκΈ° μν μΆκ°μ μΈ
μμΆμλ ₯μ κ³ λ €νλ€. μ΄λ₯Ό μ¬μ μμΆμλ ₯μ΄λΌ νλ©° μ€κ³κΈ°μ€μ΄λ LNG ν±ν¬ μ€κ³λμμ λ°λΌ 1~2 MPa μ λλ₯Ό λμ
νλ€(Jeon, 2004). μ 체
μ μ₯ν±ν¬μ μλ°μ± ν보λ₯Ό μν΄ μ΄λ¬ν μ¬μ μμΆμλ ₯κ³Ό λλΆμ΄ μ€μν λ λ€λ₯Έ κ°λ
μ μ£Όμ μ€κ³νμ€ μμ© μμλ μ½ν¬λ¦¬νΈ λ¨λ©΄ λ΄μμ μμΆμνλ₯Ό μ μ§νκ³
μλ λκ»λ₯Ό μλ―Ένλ μ¬μ μμΆκ΅¬κ°μ΄λ€. μ΄λ μ€κ³κΈ°μ€μ΄λ LNG ν±ν¬ μ€κ³λμμμ 80~100 mm λλ λ¨λ©΄λκ»μ 15% μ λλ‘ λͺ
μνκ³ μλ€(Jeon,
2004).
2.2 μμ§ν
λ
μνν
λμ μν νμ΄ λ²½μ²΄μ μμ©ν λ μ§λΆμ΄λ λ°λ₯νμ μν ꡬμμ μνμ¬ λ²½μ²΄μ ν¨λͺ¨λ©νΈκ° λ°μνκ³ μ΄λ 벽체 λμ΄λ°©ν₯μ μΈμ₯μλ ₯μ μλ°νκ² λλ€.
μ΄λ¬ν νμμ νΉν LNG λμΆ μ¬κ³ μ μν μ 체μ μν₯μ΄ μνν
λμ μν₯κ³Ό μμλμ§ μλ μ곡 μ λ° μ μκ°λ μμ μ¬νλ μ μλ€. μ΄λ¬ν μΈμ₯μλ ₯μ
λλΉνκΈ° μνμ¬ μΌμ ν κ°κ²©μΌλ‘ μμ§ν
λμ λ°°μΉνμ¬ λμ΄λ°©ν₯μΌλ‘ μμΆμλ ₯μ λμ
νκ² λλ€. μμ§ν
λμ Fig. 1(a)μ λ§λΉ μλΆμ μ μ°©λλ©°, LNG ν±ν¬μ κ²½μ° λ²½μ²΄ νλΆμμλ μμ§ν
λμ΄ UνμΌλ‘ λ°°μΉλλ€. μμ§ν
λλ€μ μ μ°©λΆμμ μΌλ ¨μ μ§μ€νμ€λ€μ λ°μμν€μ§λ§,
μ€μ μ€κ³ μμλ νΈμλ₯Ό μν΄ Eq. (3)κ³Ό κ°μ΄ μ΄λ₯Ό μ νμ€μΌλ‘ μΉννμ¬ κ³ λ €νκ² λλ€.
(3)
μ¬κΈ°μ, : μμ§ν
λλ€μ μν΄ λ°μνλ μ νμ€, : κΈ΄μ₯λ ₯, : μμ§ν
λμ λ°°μΉ κ°κ²©. μνν
λμ΄ μνλ°©ν₯μ μ¬μ μμΆμλ ₯κ³Ό μ¬μ μμΆκ΅¬κ°μ ν보μ κΈ°μ¬νλ―μ΄ μμ§ν
λμ κ²½μ°μλ μμ§λ°©ν₯μΌλ‘ κ°μ κ·μ λ€μ΄ λ§μ‘±λλλ‘
λ°°μΉν΄μΌ νλ€.
3. κ³ κ°λ κ°μ°μ λ°°μΉ μ κ°κ²©μν₯ λΆμ
3.1 ν΄μκ°μ
PSC ꡬ쑰물μ λμ
λλ ν리μ€νΈλ μ€ μμ€μ΄ μ μ¬νλ€λ μ μ νμμ κΈ°μ‘΄μ μΌλ° κ°λ κ°μ°μ μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μΌλ‘ λ체ν λ κ³ λ €ν μ μλ λ°©λ²λ‘ μ
ν리ν
μ
λΆμ¬μ κ²½μ° κ°μ°μ κ°μλ₯Ό μ€μ΄κ³ κ°κ²©μ λ리λ κ²μ΄λ€. ν¬μ€νΈν
μ
λΆμ¬μ κ²½μ° ν¬κ² λκ°μ§λ‘ λλμ΄ μκ°ν΄ λ³Ό μ μλλ°, 첫째, μ¬μ€μ
λ°°μΉ κ°κ²©μ κ·Έλλ‘ λ μνμμ μ¬μ€λΉ κ°μ°μ κ°μλ₯Ό μ€μ΄λ κ²μ΄λ€. μ΄λμλ κ°μ°μ κ°μ κ°μμ λ°λΌ μ¬μ€μ μ§κ²½μ ν¨κ» μ€μΌ μλ μλ€. λμ§Έ,
μ¬μ€μ λ°°μΉ κ°κ²©μ μ¦κ°μν¬ μλ μλλ° μ΄ κ²½μ°μλ λ°°μΉ κ°κ²©μ μ¦κ°νμ μμ‘΄νμ¬ μ¬μ€λΉ κ°μ°μ κ°μκ° μΌλ° κ°μ°μ μ κ²½μ°μ μ μ¬ν μλ μκ³ μ¦κ°
λλ κ°μν μλ μλ€. λκ°μ§ κ²½μ° λͺ¨λ ν리μ€νΈλ μ± κ΄λ ¨ λ¬Όλμ΄λ μμ
μ μ°¨ κ°μμ λ°λ₯Έ κ²½μ μ± ν보, μ곡 νΈμμ± λ° κ³΅μ¬κΈ°κ° λ¨μΆ ν¨κ³Όλ₯Ό κΈ°λν
μ μλ€. λλΆμ΄ μ¬μ€κ΄μ λ°μ§μ μννμ¬ μ½ν¬λ¦¬νΈ νμ€ μμ
μ μΆ©μ μ±μ λμΌ μ μλ μ₯μ λ μλ€. νμ§λ§, νμμ κ°μ΄ μ¬μ€ κ°κ²©μ μ¦κ°μν€λ
κ²½μ°μλ κ³ κ°μ μ 착ꡬ κ°μ λ° μ¬μ€κ΄ μλμ μ€μΌ μ μλ μΆκ°μ μΈ μ₯μ μ΄ μμΌλ―λ‘ μΌλ°μ μΈ ν¬μ€νΈν
μ
λ°©μμ κ²½μ° νμλ₯Ό ννλ κ²μ΄ μ¬λ¬λͺ¨λ‘
λ°λμ§ν κ²μΌλ‘ μκ°λλ€. λ°λΌμ μ¬κΈ°μμλ μνλ°©ν₯ λ° μμ§λ°©ν₯ κ°κ°μ μμ΄ ν리μ€νΈλ μ€μ μ΄λμ μΌμ νκ² μ μ§ν μνμμ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ©μ
λ°λΌ μ¬μ€ κ°κ²©μ΄ μ¦κ°νκ³ μ¬μ€λΉ λμ
λλ κΈ΄μ₯λ ₯ λν μ¦κ°νλ€κ³ λ³΄κ³ κ·Έλ¬ν λ³λμ΄ μ½ν¬λ¦¬νΈ μλ ₯ λΆν¬μ λ―ΈμΉλ μν₯μ μ νμμν΄μμΌλ‘ κ²μ¦ν΄ 보μλ€.
ν리μ€νΈλ μ±μ μν ν¨κ³Όλ₯Ό λͺ¨λΈλ§νλ λ°©λ²μ ν¬κ² μ΄κΈ°μλ ₯λ² λ° λ±κ°νμ€λ²μΌλ‘ λλ μ μλ€(Jeon, 2005; Jeon and Kim, 2004).
μ΄κΈ°μλ ₯λ²μ ν
λμ μ νμμλ‘ λͺ¨λΈλ§νμ¬ λͺ¨μ²΄κ° λλ μ½ν¬λ¦¬νΈ μμλ€μ μ μ ν μ°κ²° λλ μ½μ
ν ν ν
λ μμμ μ΄κΈ°μλ ₯μ κ°νλ κ²μ΄κ³ , λ±κ°νμ€λ²μ
ν리μ€νΈλ μ±μ ν¨κ³Όλ₯Ό μΈλ ₯μ²λΌ κ³ λ €νλ κ²μ΄λ€. ν
λ κ°μ±μ κ²½μ° μ μμμλ ν
λ μμμμμ μλμ μΌλ‘ κ³ λ €λκ³ , νμμμλ λ³λμ λͺ¨λΈλ§ κ³Όμ μ΄
νμνλ€. νμ§λ§ μ λ°ν΄μμ μꡬνμ§ μλ μ΄μ, μ€κ³ μ μ ννμ± μ νμμν΄μμ μν΄ μ½ν¬λ¦¬νΈμ λ°μνλ λ¨λ©΄λ ₯μ΄λ μλ ₯μ ꡬν λμλ μ² κ·Όμ΄λ
ν
λμ κ°μ±μ 무μνλ κ²½μ°κ° λ§μλ°, μ΄λ μ½ν¬λ¦¬νΈμμ κ°λ λ° λ¨λ©΄μ μ°¨μ΄λ₯Ό μ’
ν©μ μΌλ‘ κ³ λ €ν λ λ¨λ©΄λ ₯μ΄λ μλ ₯ λΆν¬μ λ―ΈμΉλ μν₯μ΄ λΉκ΅μ
μκΈ° λλ¬Έμ΄λ€. μ΄ ν΄μμμλ 2μ₯μμ μΈκΈν λ±κ°νμ€λ²μ μμ£Όλ‘ λΆμνκ³ μ νλ€.
3.2 λ°°μΉ κ°κ²© λ³μ λ° λͺ¨λΈλ§
μ¬μ€μ λ°°μΉ κ°κ²©μ λ³μλ‘ μ€μ ν λμλ νμ¬ LNG ν±ν¬μ μΌλ° κ°μ°μ μ¬μ© μ ν΅μμ μΌλ‘ μ μ©νλ κ°κ²©κ³Ό λλΆμ΄ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ© μ μ¦κ°μν¬
μ μλ κ°κ²©μ μ μ ν κ³ λ €νμλ€. κΈ°μ‘΄μ LNG ν±ν¬ μ€κ³ μλ₯Ό μ΄ν΄λ³΄λ©΄ 1,860 MPaκΈ μΌλ° κ°μ°μ μ κ²½μ° μμ§ν
λμ 0.8~1.6 m, μνν
λμ
0.2~1.3 m κ°κ²© λ²μλ‘ λ°°μΉνλ κ²½μ°κ° λ§λ€. μμ§ν
λμ μνλ°©ν₯μΌλ‘ μΌμ ν κ°κ²©μΌλ‘ λ°°μΉνλ©°, μνν
λμ λμΆ μ¬κ³ μ μ 체μμ΄ ν° λ²½μ²΄
νλΆμλ μ΄μ΄νκ² λ°°μΉνκ³ μ 체μμ΄ μμμ§λ 벽체 μλΆλ‘ μ§νν μλ‘ λ¬μ±νκ² λ°°μΉνλ ννλ₯Ό μ·¨νλ€. ννΈ, PSC ꡬ쑰μ μ 체 μ μ₯ν±ν¬ κ΄λ ¨ κΈ°μ€λ€μλ
ν¨μ¨μ μΈ ν리μ€νΈλ μ€ λμ
μ μν μ¬μ€ μ΅λκ°κ²© κ·μ μ΄ μμΌλ―λ‘ μνκ° κ²°μ μ μ΄λ₯Ό μ°Έμ‘°νμλ€. ACI 373(1997)μμλ μμ§ν
λ λ° μνν
λμ
μ΅λμ€μ¬κ°κ²©μ κ°κ° 벽체 λκ»μ 4λ°° λ° 3λ°°λ‘ κ·μ νκ³ μμΌλ©°, μΌλ³Έμ μ 체 μ μ₯ν±ν¬ κ·μ (JPCI, 2005)μμλ λμΌν μ’
λ₯μ ν
λμ λν΄
κ°κ° 벽체 λκ»μ 5λ°° λ° 3λ°°λ‘ κ·μ νκ³ μλ€. λͺλͺ κ΅λ΄μΈ κ·μ λ€μλ μ¬μ€ μ΅μμκ°κ²© κ·μ λ μμΌλ μ΄λ μΌλ° κ°μ°μ μμλ μ΄λ―Έ λ§μ‘±λκ³ μμμΌλ―λ‘
μ΄ ν΄μμ κ³ λ €μ¬νμ μλλ€.
μ΄λ¬ν μ¬νλ€μ μ’
ν©μ μΌλ‘ κ³ λ €νμ¬ μ΄ μ°κ΅¬μμλ Tables 1 and 2μ κ°μ΄ μ¬μ€ κ°κ²©μ λ³λμμΌ λ³΄μλ€. μμ μΈκΈνμλ― μ€μ μ€κ³ μν©μ
λ°μνμ¬ μ¬μ€ κ°κ²©μ΄ λ³νλλΌλ λμ
λλ μ΄ ν리μ€νΈλ μ± νμ λμΌνλλ‘ μ¬μ€ λΉ κΈ΄μ₯λ ₯μ μ‘°μ νμλ€. μ΄ μ°κ΅¬μ λͺ©μ μ κ³ λ €ν λ ν리μ€νΈλ μ€μ
μμ€μ μν κΈ΄μ₯λ ₯ λΆν¬μ λ³νκ° μ€μν κ²μ μλλ―λ‘ κΈ΄μ₯λ ₯μ μΌμ νλ€κ³ κ°μ νμλ€. λ€λ§, κ³ κ°λ κ°μ°μ μ ν리μ€νΈλ μ€ μμ€ λ°μ νΉμ±μ κΈ°μ‘΄μ
μ°κ΅¬λ λ° μμΌλ©°, μΌλ° κ°μ°μ κ³Ό λΉκ΅ν λ ν리μ€νΈλ μ€μ μ ν¨μ¨μ΄ μ¦κ°νμ¬ μ 리ν κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€(Kim, 2009; Kim et al., 2012).
Table 1. Interval and Prestressing Force of Vertical Tendons
|
Table 2. Interval and Prestressing Force of Circumferential Tendons
|
ν΄μμ μ νμμν΄μ νλ‘κ·Έλ¨μΈ ABAQUS(Dassault SystΓ¨mes Simulia, 2015)λ‘ μννμμΌλ©°, Fig. 2μ κ°μ΄ λμ΄ λ°©ν₯μΌλ‘ LNG ν±ν¬ 벽체μ μΌλΆλΆμ λͺ¨μ¬νμλ€. 벽체 λκ»λ 0.75 mλ‘ LNG ν±ν¬ 벽체μ μΌλ°λΆ λκ»μ λμΌνκ² λμλ€. μμ§ν
λμ
λΆμμ μν λͺ¨λΈμ μ 착ꡬλ‘λΆν°μ 거리μ λ°λ₯Έ μλ ₯ λΆν¬μ λ³λμ±μ μΆ©λΆν κ²ν ν μ μλλ‘ 15 m λμ΄λ‘ λμλ€. μνν
λ λͺ¨λΈμ κ²½μ° Eq.
(1)κ³Ό κ°μ΄ 벽체 λ°κ²½μ΄ ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όμ μν₯μ λ―ΈμΉλ―λ‘ μ€μ λμ©λ LNG ν±ν¬μ λ°κ²½μ κ³ λ €νμμΌλ©°, λμ΄λ₯Ό 20 mλ‘ μ€μ νλ κ·Έ μ€ μ€κ°μ
μμΉν 12 m λ΄μΈμ ꡬκ°μλ§ μ¬ννμ¬ λ²½μ²΄μ ν¨ κ±°λμ΄ μΆ©λΆν λ°νλλλ‘ νμλ€. μμλ μ
체 μμ(solid element)λ₯Ό μ¬μ©νμμΌλ©°,
κ²ν λͺ©μ μ μ ννμ±ν΄μμ μ€μνμλ€. μ½ν¬λ¦¬νΈμ μ€κ³κΈ°μ€μμΆκ°λλ LNG ν±ν¬μμ PSC λΆλΆμ ν΅μμ μΈ κ°λμΈ 40 MPaμ΄λ©°, μ΄λ μ½ν¬λ¦¬νΈκ΅¬μ‘°κΈ°μ€(KCI,
2012)μ μνλ©΄ νμ±κ³μλ μ½ 30,000 MPaλ‘ μ°μ λλ€. ν¬μμ‘λΉλ 0.18λ‘ λ³΄μλ€. ν΄μ λͺ©μ μ λ³νμ ꡬμμ΄ μλ ₯ λΆν¬μ μν₯μ λ―ΈμΉμ§
μλλ‘ μμ§ν
λ λͺ¨λΈμ κ²½μ°μλ νλ©΄μ λμ΄λ°©ν₯μΌλ‘ ꡬμνλ μνλ°©ν₯μΌλ‘λ ν κ° μ μ λ§ κ΅¬μνμλ€. μνν
λ λͺ¨λΈμμλ λμ΄ μ€κ° μμΉμ ν μ μ μμ
μ λ°©ν₯ λ³μλ₯Ό ꡬμνμλ€.
Fig. 2
Finite Element Model for Analysis of Prestressing Effect (Half Section Only Shown)
ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όμ λμ
μ μμ΄μλ μ¬μ€ κ°κ²©μ μν₯μ μ κ΅νκ² νμ
νκΈ° μνμ¬ Fig. 2(a)μ κ°μ΄ μμ§ν
λμ λ±κ°νμ€μ Eq. (3)μ²λΌ κ·Όμ¬ννμ§ μκ³ μ μ°©λΆ μ§μ€νμ€μ κ·Έλλ‘ κ³ λ €νμκ³ , Fig. 2(b)μ κ°μ΄ μνν
λμ λ±κ°νμ€μ Eq. (2)μ²λΌ κ·Όμ¬ννμ§ μκ³ Eq. (1)λ‘μ¨ μλ°νκ² κ³ λ €νμλ€.
3.3 ν΄μκ²°κ³Ό
3.3.1 μμ§ν
λ
Fig. 3μ λνμ μΌλ‘ μμ§ν
λ μ μ°©λΆ μ§μ€νμ€μΌλ‘λΆν° νλΆλ‘ 1.5 m λ° 2.5 m μ΄κ²©λ μμΉμμμ μμ§μλ ₯ λΆν¬λ₯Ό μνλ°©ν₯μ μΌλΆ ꡬκ°μ λν΄ λ³΄μ¬μ£Όκ³
μλ€. μ¬κΈ°μμλ νΈμμ Table 1
μ μ΄ ν리μ€νΈλ μ± νμ μ΄ μ½ν¬λ¦¬νΈ λ¨λ©΄μ μΌλ‘ λλ νκ· μμΆμλ ₯μΈ -0.00267 MPaμ 100%λ‘ λ³΄μμ λμ λν λΉλ‘ λνλ΄μλ€. Fig. 3(a)λ₯Ό μ°Έμ‘°νλ©΄ 1.5 m μ΄κ²© μμΉμμλ μμ§ν
λ κ°κ²©μ΄ λ§€μ° λμ κ²½μ° μλ ₯ λ³λνμ΄ μ»ΈμΌλ©°, 3.5 m κ°κ²©μΌ λμλ μ΅λ 60% κ°κΉμ΄ λ³λμ΄
λ°μνμλ€. μ¬κΈ°μμ μλ ₯μ΄ μ¦κ°νλ 첨λ λΆλΆμ μ§μ€νμ€μ΄ μμ©νκ³ μλ μμΉμ΄λ€. ν
λ κ°κ²©μ΄ μ€μ΄λ€μλ‘ μλ ₯ λ³λνλ μ€μ΄λ€λ€κ° 2.0 m κ°κ²©λ³΄λ€
μ’μ λ λ³λνμ΄ 10% μ΄νλ‘ μ€μ΄λ€μλ€. ννΈ, Fig. 3(b)μ 2.5 m μ΄κ²© 거리μμλ μ΅λ κ°κ²©μΈ 3.5 mμμμ‘°μ°¨ μλ ₯ λ³λν 10% μ΄λ΄λ₯Ό μ μ§νμλ€. μ¦, μμ§ν
λ κ°κ²©μ΄ λΉκ΅μ λμ κ²½μ°μλ
μ μ°©λΆ μ§μ€νμ€ λ°λ‘ κ·Όμ²μμ λΆκ·μΉνκ² λΆν¬νλ μλ ₯μ΄ μ΄κ²© 거리μ λ°λΌ κΈκ²©νκ² νμ€νλ¨μ μ μ μλ€.
Fig. 3
Distribution of Vertical Compressive Stress Due to Vertical Tendons
Fig. 4λ μμ§ν
λ λ°°μΉ κ°κ²©μ λ°λ₯Έ μλ ₯μ λ³λνμ λμ± μΌλͺ©μμ°νκ² λ³΄μ¬μ£Όκ³ μλ€. μ΄κ²© κ±°λ¦¬κ° 2.5 m μ λμ΄λ©΄ λ°°μΉ κ°κ²©μ κ΄κ³μμ΄ νκ· μμΆμλ ₯μΌλ‘λΆν°μ
λ³λνμ΄ κ±°μ μμμ μ μ μλ€. Fig. 1(a)λ₯Ό μ°Έμ‘°ν λ μ΅κ·Ό μ곡λλ λμ©λ LNG ν±ν¬μ λ§λΉ λμ΄λ λ³΄ν΅ 3 m μ΄μμ΄λ―λ‘ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ λμ κ°κ²©μΌλ‘ μ μ©ν κ²½μ°μλ λ§λΉ νλΆμ
벽체μλ λΉκ΅μ κ· λ±ν μμΆμλ ₯μ λμ
ν μ μμ κ²μΌλ‘ νλ¨λλ€.
Fig. 4
Deviation of Vertical Compressive Stress Due to Vertical Tendons From Average Stress
νμ§λ§ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ©μ λ°λΌ μ μ°©λΆ μ§μ€νμ€μ ν¬κΈ°κ° μ¦κ°νμ¬ μ€κ³ μ μ€μ κ²ν μ¬νμ΄ λ κ°λ₯μ±μ΄ ν¬λ―λ‘ μ΄μ λν΄ μ΄λ‘ μ μΌλ‘ μΆκ° κ³ μ°°ν΄
λ³΄κ³ μ νλ€. μ€νμ μΈ κ³ μ°°μ 4μ₯μ μ€λν μ€ν κ²°κ³Όλ₯Ό μ°Έμ‘°ν μ μλ€. μΌλ³Έμ μ 체 μ μ₯ν±ν¬ κ·μ (JPCI, 2005)μμλ μ μ°©λΆμ μ§μ€νμ€μ΄
45Β°λ‘ νΌμ§κΈ° λλ¬Έμ ν
λ λ°°μΉ κ°κ²©μ΄ λκ³ μ€κ³ λ¨λ©΄κΉμ§μ 거리λ 짧μ κ²½μ° μμ μ ν리μ€νΈλ μ€κ° λμ
λμ§ μμ μ μλ€κ³ μΈκΈνκ³ μλ€. μ΄λFig. 3(a)μμ ν
λ λ°°μΉ κ°κ²©μ΄ ν° λͺλͺ κ²½μ°μ μμ΄ ν
λ μμΉμμλ μλ ₯μ΄ μ§μ€λλ λ°λ©΄ ν
λ μ¬μ΄ ꡬκ°μμλ νκ· μμΆμλ ₯(Fig. 3(a)μμ 100%μ ν΄λΉ)μ ν¨μ¬ λͺ» λ―ΈμΉλ μλ ₯μ΄ λ°μν μλ μμμ μΈκΈν κ²μ΄λΌ μ¬λ£λλ€. νμ§λ§ Fig. 4λ μ λ² λμ μ리(Saint-Venantβs principle)(Timoshenko and Goodier, 1970)μ μν΄ μ§μ€νμ€ μ¬νμ μμ
λ©μ΄μ§μλ‘ μλ ₯μ΄ κΈκ²©νκ² νμ€νλλ κ²½ν₯μ 보μ΄λ©°, λν μ§μ€νμ€λ€μ μ μνμ ν©λ ₯μ΄ κ°λ€λ©΄ κ·Έ νμ€νλλ μλ ₯κ°μ΄ κ±°μ μ μ¬νλ€λ μ μ 보μ¬μ£Όκ³
μλ€. μ λ² λμ μ리μ μνλ©΄ νΉμ ν νμ κ°μ§ 물체μ λλ¨ μ€μ¬μ μ§μ€νμ€μ΄ μμ©ν λ κ·Έ λλ¨μΌλ‘λΆν° νλ§νΌ λ€μ΄κ° μμΉμμλ λλ΅μ μΌλ‘ κ· λ±ν
μλ ₯ λΆν¬λ₯Ό λνλΈλ€κ³ μλ €μ Έ μμ§λ§, λ³Έ λ¬Έμ λ λ§€μ° κΈ΄ κΈΈμ΄μ κ±Έμ³ λ±κ°κ²©μΌλ‘ μμΉν μΌλ ¨μ μ§μ€νμ€ λ¬Έμ μ΄λ―λ‘ λ¨μν μ§μ€νμ€ κ°κ²©λ§νΌ λ€μ΄κ°
μμΉμμ μλ ₯μ΄ νμ€νλλ€κ³ 보기λ μ΄λ ΅λ€.
Fig. 5
Concentrated Force at a Point of a Straight Boundary
μ΄ μ°κ΅¬μμλ μκΈ°μ μ νμμν΄μμΌλ‘ ꡬν μλ ₯ λΆν¬μ νλΉμ±μ νμ±μ²΄μ 2μ°¨μ νλ©΄ μ΄λ‘ μ€ μ§μ κ²½κ³μ μμ©νλ μ§μ€νμ€ λ¬Έμ (Timoshenko
and Goodier, 1970)λ‘ μΉννμ¬ κ³ μ°°ν΄ λ³΄μλ€. λ³Έ κ²ν λμ 벽체λ Fig. 2(a)μ κ°μ΄ 곑λ₯ λ°κ²½μ΄ λΉκ΅μ ν¬κ³ λκ»κ° μμΌλ―λ‘ κ·Όμ¬μ μΌλ‘ Fig. 5μ κ°μ νλ©΄ λ¬Έμ λ‘ λ³Ό μ μλ€. μ΄ κ²½μ° Boussinesqμ μ΄λ‘ μ μ μ©νλ©΄ μ¬νμ μμ λ§νΌ λ¨μ΄μ§ κΉμ΄μμμ λμ΄λ°©ν₯ μμΆμλ ₯ λ₯Ό Eq. (4)μ κ°μ΄ ꡬν μ μλ€. μ¬κΈ°μμ, λ λκ»λ°©ν₯μ λ¨μκΈΈμ΄λΉ μ§μ€νμ€μ μλ―Έμ΄λ€.
(4)
Fig. 6μ λνμ μΌλ‘ μ΄κ²© 거리 1.5 mμ ν΄λΉλλ Fig. 3(a) μ€ μμ§ν
λ κ°κ²© 3.0 mμ λνμ¬ μ νμμν΄μ κ²°κ³Όμ Eq. (4)λ‘ κ΅¬ν μ΄λ‘ μ μΈ κ²°κ³Όλ₯Ό λΉκ΅ν κ²μ΄λ€. μ¬κΈ°μμ μ΄λ‘ μ μλ ₯ λΆν¬λ
μ§μ€νμ€λ§λ€ Eq. (4)λ₯Ό μ μ©νμ¬ μλ ₯ λΆν¬λ₯Ό ꡬν ν μλ‘ μ€μ²©μν¨ κ²°κ³Όμ΄λ€. λΉλ‘ μ΄λ‘ κ°μ μ€μ μν©μ νλ©΄ λ¬Έμ λ‘ κ·Όμ¬ννκ³ , μ§μ€νμ€μ΄
λκ»λ°©ν₯μΌλ‘ λΆν¬λμ΄ μλ€κ³ κ°μ νκ³ κ΅¬ν κ²°κ³Όμ΄μ§λ§ μλ°ν 3μ°¨μ μ νμμν΄μ κ²°κ³Όλ₯Ό λΉκ΅μ μ νν μ μΆνκ³ μλ€κ³ μκ°λλ€. λ°λΌμ, μμ§ν
λ
μ μ°©λΆμ μ§μ€νμ€ λ¬Έμ λ μ΄λ¬ν μ΄λ‘ μ μμμ ν΅ν΄μλ μΆ©λΆν λΆμ κ°λ₯νλ€κ³ νλ¨λλ€.
Fig. 6
Comparison of Vertical Compressive Stress Due to Vertical Tendons
3.3.2 μνν
λ
Fig. 7μμλ μνν
λμ ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όμ μν΄ μν΅ν λ²½μ²΄κ° μν΅ μ€μ¬λ°©ν₯μΌλ‘ μμΆνλ©΄μ 벽체μ μνλ°©ν₯μ μμΆμλ ₯μ΄ λμ
λλ κ±°λμ μνν
λ κ°κ²©λ³λ‘
λΉκ΅λΆμνμλ€. ν΄μ κ²°κ³Ό κ°κ²©μ΄ λΉκ΅μ ν° κ²½μ° μνν
λ μμΉλ§λ€ μμΆμλ ₯μ΄ λ―Έμνκ² μ¦κ°νλ κ²½ν₯μ 보μμΌλ, μ λ°μ μΈ μνλ°©ν₯ μλ ₯ λΆν¬ κ·Έλνμ
ννλ λͺ¨λ κ°κ²©μ μμ΄ μ μ¬νμλ€. μ΅μ κ°κ²©μΈ 0.2 mμμμ μλ ₯κ³Ό λΉκ΅ν λ κ° κ°κ²©μμμ μλ ₯μ μ΅λ 4~7%μ μ°¨μ΄λ‘ κ·Έ μ°¨μ΄κ° λ―Έλ―Ένμλ€.
λ€λ§ μνν
λ κ°κ²©κ³Ό μλ ₯μ μ΅λ ν¬κΈ° κ°μλ λͺ
νν μκ΄κ΄κ³λ₯Ό μ°Ύμ μ μμλ€.
Fig. 7
Distribution of Hoop Compressive Stress Due to Circumferential Tendons
λ°λΌμ μνν
λμ κ²½μ°μλ μμ§ν
λκ³Ό λ§μ°¬κ°μ§λ‘ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ© μ μ¬μ€ λ°°μΉ κ°κ²©μ΄ μ¦κ°νλλΌλ μ€κ³ μ νμν μμ μ ν리μ€νΈλ μ€λ₯Ό 벽체μ
λμ
νλ λ°μλ λ¬Έμ κ° μμ κ²μΌλ‘ νλ¨λλ€.
4. 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ© μ€λν μ€ν
4.1 μ€νκ°μ
λ€μ 5μ₯μμλ 270,000 klκΈ λμ©λ LNG μ μ₯ν±ν¬μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©ν λͺ¨μμ€κ³λ₯Ό μ€μνκ³ κ΅¬μ‘°κ±°λμ νμ
νμλ€. λͺ¨μμ€κ³ κ²°κ³Ό κ³ κ°λ
κ°μ°μ μ ν¨μ¨μ μΌλ‘ μ μ©νκΈ° μν΄μλ μ¬μ€λΉ 15.2 mm μ§κ²½μ 2,400 MPaκΈ κ°μ°μ μ 31κ°κΉμ§ μ¬μ©νλ κ²μ΄ λ°λμ§ν κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€.
μ΄λ μ§κΈκΉμ§ LNG ν±ν¬μ μ μ©λ μ¬λ‘κ° μμλ κ°μ₯ λμ μμ€μ κΈ΄μ₯λ ₯μ μꡬνλ€. μλ‘μ΄ κ·κ²©μ κ°μ°μ λ° μ μ°©μ₯μΉλ₯Ό μ¬μ©νκΈ° μν΄μλ μ νμ€μνμ΄λ
νμ€μ λ¬μν λ±μ κ±°μ³μΌ νλ©° κ΅λ΄μμλ ν΅μμ μΌλ‘ ETAG (EOTA, 2002)λ νκ΅μ½ν¬λ¦¬νΈνν μ κ·κ²© KCI-PS101(KCI, 2009)μ
μ£Όλ‘ μ°Έμ‘°νκ³ μλ€. 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ λ μ΄λ¬ν μ μ°¨λ₯Ό κ±°μ³ μ€κ΅¬μ‘°λ¬Όμ μ¬μ©λκ³ μλ€. νμ§λ§, νμ¬ κ΅λ΄μμ κ°λ ₯μ μν μ‘μΈμμ΄ν°μ
μ΅λ μ©λμ 10,000 kN μ λμ΄λ―λ‘ μκΈ°μ κ°μ°μ κ°μμ λν΄ νμ€μ λ¬μνμ μ€μν κ²½μ° κ·μ μ μν΄ 1.1 κ°μ μ μ©νλ©΄ μ΄λ¬ν μ΅λ μ©λμ μ΄κ³Όνκ² λλ€. μ¬κΈ°μμ λ κ°μ°μ μ μΈμ₯κ°λμ΄λ€. λ°λΌμ, μ΄ μ°κ΅¬μμλ LNG ν±ν¬ 벽체μ μΌλΆλΆμ λͺ¨μ¬νλ μ€λν μ€ν체μ μ μνμ¬ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ λ°°μΉνκ³ μ€κ³κΈ°μ€(KCI,
2012)μ νμ©λλ μ΅λ κΈ΄μ₯λ ₯μ κ°ν¨μΌλ‘μ¨ μ μ°©λΆ μ£Όλ³ κ±°λμ 건μ μ±μ κ΄μ°°νκΈ° μν κ°μ΄ νμ€μ λ¬μνμ μ€μν΄ λ³΄μλ€. μ€κ³κ·μ μΈ 0.8 λλ 0.94λ‘ κ³μ°ν΄λ³΄λ©΄ μ΅λ κΈ΄μ₯λ ₯μ μ½ 8,500 kNμ΄λ©° μ΄ κ°μ μ€ν μ μ μ©νμλ€. μ¬κΈ°μμ λ κ°μ°μ μ ν볡κ°λμ΄λ€. λ λ€λ₯Έ λͺ©μ μΌλ‘, μ¬μ€λ₯Ό 2 mμ λμ κ°κ²©μΌλ‘ λ°°μΉν΄λ μ 착ꡬμμ μ΄λ μ λ κΉμ΄μμλ μλ ₯μ΄ κ³ λ₯΄κ² μ λ¬λλμ§λ μ€νμ μΌλ‘
νμ
ν΄ λ³΄κ³ μ νμλ€.
Fig. 8μ μ€ν체 νμμΌλ‘μ ν 4 m, κΈΈμ΄ 7 mμ΄λ©° λκ»λ μ€μ LNG ν±ν¬ 벽체μ μΌλ°λΆ λκ»μ λμΌν 0.75 mλ‘ μ μνμλ€. μ§κ²½ 15.2 mmμ
2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ 31κ°λ₯μ© μ½μ
ν μ¬μ€λ₯Ό 2 m κ°κ²©μΌλ‘ μ§μ μΌλ‘ λ°°μΉνμλ€. μ μ°©λΆ λ³΄κ°μ² κ·Όμ μ€κ³κΈ°μ€(KCI, 2012)μ
λ°λΌ μ μ ν λ°°μΉνμλ€. μ½ν¬λ¦¬νΈμ μ€κ³κΈ°μ€μμΆκ°λλ μ€μ LNG ν±ν¬ 벽체μ κ°μ 40 MPaμ΄λ©°, μ½ 70%μ κ°λκ° λ°νλ μμ μμ κΈ΄μ₯μ μ€μνμλ€.
νμ§λ§ μ€μ LNG ν±ν¬ 곡μ μμλ μΈμ‘°κ° λͺ¨λ μ곡λ ν ν리μ€νΈλ μ± μμ
μ΄ μ΄λ£¨μ΄μ§λ―λ‘ μ€κ³κΈ°μ€μμΆκ°λ μ΄μ λ°νλλ€. 맀립ν λ° νλ©΄λΆμ°© μ½ν¬λ¦¬νΈ
λ³νλ₯ κ³, μ² κ·Ό λ³νλ₯ κ³λ₯Ό μ€μΉνμ¬ κΈ΄μ₯ μ μ£Όμ μμΉμμμ λ³νλ₯ μ κ³μΈ‘νμλ€. κΈ΄μ₯μ μΌλ¨ κΈ΄μ₯μ μ€μνμμΌλ©°, 1κ°μ λ€μ€ κ°μ°μ μ© μμ μ΄μ©νμ¬
1κ° μ¬μ€ λ΄ κ°μ°μ λ€μ κ³νλ μ΅λκ°κΉμ§ λ¨κ³λ³λ‘ κΈ΄μ₯ν ν λλ¨Έμ§ 1κ° μ¬μ€ λ΄ κ°μ°μ λ€μ λν΄μλ λμΌν μμ
μ μ€μνμλ€.
Fig. 8
Distribution of Hoop Compressive Stress Due to Circumferential Tendons
4.2 μ€νκ²°κ³Ό λ° λΆμ
Fig. 8μ 2κ° μ¬μ€ λ΄ κ°μ°μ λ€μ λͺ¨λ κΈ΄μ₯νμ¬ μ μ°©ν μ΄νμ νν©μ 보μ¬μ£Όκ³ μμΌλ©°, μμͺ½ μ¬μ€μ κ°κ° λμ
λ 8,500 kNμ κΈ΄μ₯λ ₯μ μμ§κΉμ§ LNG
ν±ν¬μμ μλλ λ° μλ λ§€μ° λμ μμ€μ κΈ΄μ₯λ ₯μ΄μ§λ§ μ½ν¬λ¦¬νΈμ κ· μ΄μ΄ μ΅μνλ μνλ‘ LNG ν±ν¬ 벽체 μ€ν체μ μμΆμλ ₯μΌλ‘ λ³νλμ΄ μνν μ λ¬λ
κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€. λ°λΌμ λμ©λ LNG ν±ν¬ λͺ¨μμ€κ³ μ λμΆλ κ³ κ°λ κ°μ°μ λ°°μΉλ₯Ό μ€μ μ곡 μμλ μΆ©λΆν μ μ©ν μ μμ κ²μΌλ‘ νλ¨λλ€.
λν μ΄ μ€νμ ν΅ν΄ λ€μν κ³μΈ‘κ°λ€μ ν보νμμ§λ§, μ΄ λ
Όλ¬Έμμλ 맀립ν μ½ν¬λ¦¬νΈ λ³νλ₯ κ³μ κ³μΈ‘κ°λ§μ λΆμν΄ λ³΄κΈ°λ‘ νλ€. μ΄λ¬ν λ³νλ₯ κ³λ μ€ν체
μ€κ° λμ΄μ 맀립νμμΌλ©°, μ’
λ°©ν₯μΌλ‘λ κΈ΄μ₯λ¨μμ λ¨μ΄μ§ 거리μ λ°λΌ Aλ¨λ©΄(0.5 m), Bλ¨λ©΄(1.0 m), Cλ¨λ©΄(2.0 m), Dλ¨λ©΄(3.0
m)μΌλ‘ ꡬλΆνμ¬ λ°°μΉνμκ³ , ν‘λ°©ν₯μΌλ‘λ κ° λ¨λ©΄μ 7κ°μ© λ°°μΉνμλ€. μ€κ³κΈ°μ€(KCI, 2012)μ λ°λΌ μ½ν¬λ¦¬νΈμ κΈ΄μ₯ μ μμΆκ°λλ‘λΆν° ꡬν
νμ±κ³μμΈ 26,986 MPaμ μ€ν체μμ μΈ‘μ λ λ³νλ₯ μ κ³±νμ¬ μ½ν¬λ¦¬νΈμ μλ ₯μ μ°μ νμλ€. Fig. 9λ μ΄λ¬ν λ°©μμΌλ‘ ꡬν μ΅μ’
κΈ΄μ₯λ¨κ³μμμ μμΉλ³ μ½ν¬λ¦¬νΈ μλ ₯μ 보μ¬μ£Όκ³ μλ€. λν λΉκ΅λ₯Ό μν΄ μ€ν체μ λν΄μλ μ νμμν΄μμ μ€μνμ¬ μ΄λ¬ν
κ³μΈ‘κ°κ³Ό λΉκ΅ν΄ 보μλ€. ν΄μ μ μλ°ν κ²°κ³Όλ₯Ό μ λνκΈ° μν΄ μ 착ꡬμμ μμ©νλ κΈ΄μ₯λ ₯μ μ§μ€νμ€μΌλ‘ κ°μ£Όνμ§ μκ³ μ μ°©νμ λ©΄μ λ§νΌ λΆν¬νλ κ²μΌλ‘
ν΄μνμλ€. λΆμ¬κ° λΉκ΅μ μ§§κ³ μ¬μ€κ΄μ 곑λ₯ μ΄ μμΌλ―λ‘ ν΄μ μ λ§μ°°μμ€ λ±μ μ¦μμμ€μ 무μνμλ€. ν΄μ μ κ³ λ €λ νμ±κ³μλ μκΈ°μ λμΌνλ€.
Fig. 9
Comparison of Compressive Stress in Test Specimen
λΉκ΅ κ²°κ³Ό μ νμμν΄μκ°λ€μ μ€ν μ κ³μΈ‘κ°λ€κ³Ό λΉκ΅ν λ λΆν¬ κ²½ν₯ λ° ν¬κΈ°μμ μ μ¬μ±μ 보μ΄κ³ μμλ€. λ°λΌμ μ νμμν΄μμ ν΅ν΄μλ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ
ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όλ₯Ό μ΄λμ λλ μ νν μ μΆν μ μμμ νμΈνμλ€. λν Fig. 9λ₯Ό μ΄ν΄λ³΄λ©΄ μ μ°©λΆμμ κ°κΉμ΄ Aλ¨λ©΄μμ λ΄λΆμ Dλ¨λ©΄μΌλ‘ μ§νν μλ‘ μλ ₯ λΆν¬μ λ³λμ±μ΄ κΈκ²©ν μμμ§λ©΄μ κ³μ°μμ νκ· μλ ₯μΈ -5.7 MPaμ
μλ ΄νκ³ μμμ μ μ μλ€. λ°λΌμ 3μ₯μ μμ§ν
λ κ°κ²©λ³ λ³μ ν΄μμμ λΆμλμλ―, μ€μ©μ μΈ λ²μμμ μ¬μ€ κ°κ²©μ΄ λ³λν κ²½μ° λΉλ‘ κ³ κ°λ κ°μ°μ
μ μ©μ λ°λΌ κ°κ²©μ΄ λμ΄μ§λλΌλ μ½ 2.5 m κΉμ΄μμλ μλ ₯μ΄ κ±°μ κ³ λ₯΄κ² λΆν¬νλ€λ μΆλ‘ μ΄ νλΉν¨μ μ€νμ μΌλ‘ κ²μ¦ν μ μμλ€. λ³Έ μ€νκ³Ό κ°μ΄
2 m κ°κ²©μ μ¬μ€μμλ 2 m μ λλ§ μ μ°©λΆμμ μ΄κ²©λμ΄λ μλ ₯μ΄ κ±°μ κ· λ±ν΄μ‘λ€.
5. κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ© λμ©λ LNG μ μ₯ν±ν¬μ ν΄μ
5.1 ν΄μκ°μ
μ¬κΈ°μμλ μ€μ μ LNG μ μ₯ν±ν¬μ 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©νμ λμ ꡬ쑰거λμ΄ 1,860 MPaκΈ κΈ°μ‘΄ κ°μ°μ μ μ© μμ μ μ¬ν
κ±°λμ λνλ΄κ³ κ΄λ ¨ μ€κ³κ·μ λ λ§μ‘±νλμ§ κ²ν ν΄ λ³΄μλ€. κΈ°μ‘΄ μ°κ΅¬μμλ μΌλ° κ°μ°μ λ° κ³ κ°λ κ°μ°μ μ κ°μ§κ³ μΈκ³ μ΅λ μ©λμΈ 270,000
klκΈ LNG ν±ν¬μ λͺ¨μμ€κ³ λ° κ²½μ μ± λΉκ΅λΆμμ μ€μν λ° μμΌλ©°(KCI, 2015; Yang et al., 2016), μ΄ μ°κ΅¬μμλ λμΌν
LNG ν±ν¬ μ μμ κ°μ§κ³ λΆμμ μ€μνμλ€. κΈ°μ‘΄ μ°κ΅¬μμλ μΌλ° κ°μ°μ κ³Ό κ³ κ°λ κ°μ°μ κ°μ κ°λ λΉμ¨μ νμ©νμ¬ ν¨μ¨μ μ΄κ³ κ²½μ μ μΌλ‘ ν
λμ
λ°°μΉνλ λ° μ£Όλ ₯ν λ°λ©΄, μ΄ μ°κ΅¬μμλ κ·Έλ¬ν λ°°μΉμ λ°λ₯Έ ꡬ쑰μ μν₯μ μ’ λ μμΈν μ΄ν΄λ³΄μλ€.
Fig. 10μ LNG ν±ν¬μ μ νμμλͺ¨λΈμ 보μ¬μ£Όκ³ μλ€. 벽체μ μ΄ λμ΄λ 45.1 mμ΄λ©°, νλΆ λ³λ¨λ©΄λΆμ μ΅λ λκ»λ 1.2 mμ΄κ³ μΌλ°λΆμ λκ»λ 0.75
mμ΄λ€. λν LNG ν±ν¬μ μ΄ λμ΄λ 61.7 mμ΄κ³ , 벽체 μΌλ°λΆλ₯Ό κΈ°μ€μΌλ‘ ν μΈκ²½μ 93.9 mμ΄λ€. μμλ μ
체 μμλ₯Ό μ¬μ©νμμΌλ©°, μ½ν¬λ¦¬νΈμ
μ€κ³κΈ°μ€μμΆκ°λλ Fig. 1(a)μ RC λΆλΆμ 30 MPa, PSC λΆλΆμ 40 MPaμμ κ³ λ €νμ¬ μ½ν¬λ¦¬νΈκ΅¬μ‘°κΈ°μ€(KCI, 2012)μ μν΄ νμ±κ³μλ₯Ό μ°μ νμλ€. 벽체μ
κ²½μ° κ΅¬μ‘° κ±°λμ μ λ°νκ² νμ
ν μ μλλ‘ λμ΄λ°©ν₯ λ° μνλ°©ν₯μΌλ‘ μΆ©λΆν κ°μμ μμλ€λ‘ λΆν νμκ³ λ²½μ²΄ λκ»λ°©ν₯μΌλ‘λ 4κ°μ μΈ΅μ λμλ€.
Fig. 10
Finite Element Model of LNG Storage Tank with 270,000 kl Capacity
ννΈ Table 3μ ν
λ λ°°μΉ μν©μ λνλΈλ€. μΌλ° κ°μ°μ κ³Ό κ³ κ°λ κ°μ°μ μ ν리μ€νΈλ μ± ν μ΄ν©μ μΌμ νκ² μ μ§ν μνμμ, κ³ κ°λ κ°μ°μ μ κ²½μ° μ£Όλ‘ ν
λ λ°°μΉ
κ°κ²©μ μ¦κ°μν΄μΌλ‘μ¨ κ°μ°μ , μ 착ꡬ λ° μ¬μ€κ΄μ λ¬Όλμ κ°μμμΌ κ²½μ μ±μ ν보νμλ€. μ΄λ 4μ₯μμ μ€λν μ€νμ μ€μν λ°μ κ°μ΄ μ¬μ€λ§λ€ 15.2
mm μ§κ²½ κ³ κ°λ κ°μ°μ 31κ°λ₯Ό μ½μ
νλ κ²μ κΈ°λ³ΈμΌλ‘ μ€κ³νμλ€. μνν
λμ κ°κ²©μ 벽체 λμ΄μ λ°λΌ λ³νλλ° λ²½μ²΄ νλΆμμ μλΆλ‘ μ§νν μλ‘
λμ΄μ§κ² λλ©°, 3μ₯μ μλΉν΄μμμ κ²ν λ κ°κ²© λ²μλ₯Ό μ΅λν νμ©νμλ€. ννΈ μμ§ν
λμ κ°κ²©μ 3μ₯μ μλΉν΄μμ λ°λ₯΄λ©΄ λ λμ κ°κ²©λ μ΄λ‘ μ μΌλ‘λ
κ°λ₯ν κ²μΌλ‘ νλ¨λμ§λ§ μ΄ κ²½μ° 4μ₯μμ μ€νμ μΌλ‘ κ²μ¦λ μ¬μ€λΉ κ³ κ°λ κ°μ°μ κ°μμΈ 31κ°λ³΄λ€ λ λ§μ κ°μλ₯Ό μ½μ
ν΄μΌ νλ―λ‘ 31κ°λ‘ κ°μλ₯Ό
μ ννμ¬ λμΆν κ²°κ³Όμ΄λ€. μΆν λ λ§μ κ°μμ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ λν νμ€μ λ¬μνμ΄ μλ£λλ©΄ λ°°μΉ κ°κ²©μ λν μ ν λ²μκ° ν¨μ¬ λμ΄μ§ κ²μΌλ‘ κΈ°λλλ€.
Table 3. Arrangement of Prestressing Tendons
|
ν리μ€νΈλ μ± νμ€ μ΄μΈμ νμ€μΌλ‘λ LNG λμΆ μ¬κ³ μμ νμ€μ κ³ λ €νμλ€. μ΄λ¬ν νμ€μλ LNGμ μ 체μ λ° κ·Ήμ μ¨ μ¨λ νμ€μ΄ μμΌλ©°, κ·Έ
μΈμ λ΄μμ΄λ μ½ν¬λ¦¬νΈμ μμ€λ κ³ λ €νμλ€. νμ€μ ν¬κΈ°λ Table 4λ₯Ό μ°Έμ‘°νλλ‘ νλ€. μ¬κΈ°μμ κΈ΄μ₯λ ₯μ μ½ν¬λ¦¬νΈκ΅¬μ‘°κΈ°μ€(KCI, 2012)μμ νμ©λλ μ΅λ μμ€μΌλ‘ λμ
νμμ§λ§, 보ν΅μ μ΄λ³΄λ€ λ€μ μμ κ°μ
λμ
νκ² λλ€. ννΈ, LNG ν±ν¬ κ°λ μμ ν΄μμ΄λ―λ‘ μ¦μμμ€κ³Ό μκ°μ μμ€μ κ³ λ €νμ¬ μ΅μ΄ λμ
λ κΈ΄μ₯λ ₯μ 75%λ₯Ό ν΄μ μ κ³ λ €νμλ€. ν리μ€νΈλ μ±μ
μν₯μ 3μ₯μμ μ€λͺ
νμλ― ν
λμ μμλ‘μ μ§μ λͺ¨λΈλ§νλ λμ λ±κ°νμ€μΌλ‘ λ³ννμ¬ κ³ λ €νμλ€. κ·Έ μΈ νμ€μ ν¬κΈ°λ κΈ°μ‘΄ μ€κ³λμ(Daewoo
Engineering and Construction, 2004)λ₯Ό μ°Έμ‘°νμ¬ μ νμλ€. LNG λμΆ μ μ¨λ νμ€μ κ²½μ° λΉλ‘ LNGλ β163Β°Cμ
κ·Ήμ μ¨μ΄μ§λ§ λ΄μ‘°λ‘λΆν° LNGκ° λμΆλμ΄ λ¨μ΄μ¬λ‘ μΉ¨ν¬νλλΌλ λ¨μ΄μ¬μ μΌλΆκ° μ ν¨ν κ²½μ° μΈμ‘° λ΄λ©΄μ΄ κ·Ήμ μ¨μ κ·Έλλ‘ λ
ΈμΆλμ§λ μλλ€. μ΄ ν΄μμμλ
벽체 λ΄λ©΄μλ PUF (Polyurethane Foam) λ¨μ΄μ¬κ° λΆμ°©λμ΄ μμ΄ λμΆ μ¬κ³ μμλ μ κΈ°λ₯μ μννλ κ²μΌλ‘ 보μλ€. μ΄μ²λΌ λ¨μ΄μ¬μ
μν μ κ³ λ €ν LNG ν±ν¬μ μ μκ°λ μ λλ λμΆ μ μ¨λ λΆν¬λ κΈ°μ‘΄μ μ°κ΅¬λ λ° μμΌλ©°(Jeon et al., 2003; Jeon et al.,
2007), μ΄λ¬ν κ²°κ³Όλ₯Ό λ³Έ ν΄μμμ νμ©νμλ€.
5.2 ν΄μκ²°κ³Ό λ° λΆμ
5.2.1 μΌλ° κ°μ°μ κ³Ό κ³ κ°λ κ°μ°μ λΉκ΅
Fig. 11μμλ κ° κ°μ°μ λ°°μΉμ μμ΄μ μμ§μλ ₯ λ° μνμλ ₯μ λΉκ΅ν΄ 보μλ€. νΈμμ λ³Έ λΉκ΅μμλ Table 4μ λͺ¨λ νμ€λ€μ κ³ λ €νλ, μ¨λ νμ€λ§μ μ μΈνμλ€. μμ§μλ ₯μ 벽체 λ΄λ©΄μ λν΄μ, μνμλ ₯μ 벽체 μ€μ¬μ λν΄μ λνλ΄μλ€. 3μ₯μ μλΉν΄μμμ
μ΄λ―Έ κ²μ¦ν λ°μ κ°μ΄, μ€κ΅¬μ‘°λ¬Ό μ°¨μμμλ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μΌλ° κ°μ°μ κ³Ό μ μ¬ν μλ ₯ λΆν¬λ₯Ό ꡬνν μ μμμ μ μ μλ€. 3μ₯μμλ μμ§μλ ₯μ
μμ§ν
λμ λν΄μ, μνμλ ₯μ μνν
λμ λν΄μ κ°κ° κ²ν νμμΌλ, λ³Έ μ€κ΅¬μ‘°λ¬Ό ν΄μμμλ μμ§ν
λκ³Ό μνν
λμ΄ λͺ¨λ κΈ΄μ₯λμ΄ μλ μνμμ μμ§μλ ₯
λ° μνμλ ₯μ κ³ μ°°νμλ€λ μ°¨μ΄κ° μλ€. μλ₯Ό λ€μ΄ μνν
λμ κ²½μ°μλ 벽체μ ν¨λͺ¨λ©νΈλ₯Ό λ°μμν¬ κ²½μ° μμ§μλ ₯μ μν₯μ λ―ΈμΉκ² λλ€. Fig. 11μμ 거리λ λ§λΉ νλ¨, μ¦ λ²½μ²΄ μλ¨μΌλ‘λΆν° λ¨μ΄μ§ 거리μ΄λ€. Fig. 4λ₯Ό μ°Έμ‘°ν λ μμ§ν
λ κ°κ²©μ΄ 0.813 m λ° 1.219 mλ‘ μλ‘ λ€λ₯΄λλΌλ μ μ°©λΆ λΆκ·Όμ μ μΈνλ©΄ κΈκ²©νκ² μλ ₯μ΄ νμ€νλλ©°, λ³Έ LNG ν±ν¬λ
λ§λΉ λμ΄κ° 3.2 mμ΄λ―λ‘ λ²½μ²΄ μλ¨μμλ μ΄λ―Έ μλ ₯μ΄ νμ€νλμ΄ λκ°μ§ κ°μ°μ μ μλ ₯μ΄ μ μ¬νκ² λνλ κ²μΌλ‘ νλ¨λλ€. μ΄λ¬ν κ²°κ³Όλ‘ λ―Έλ£¨μ΄λ³Ό
λ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ LNG ν±ν¬μ λν μΆ©λΆν μ μ©μ±μ κ°μ§κ³ μλ€κ³ μκ°λλ€.
Fig. 11
Finite Element Model of LNG Storage Tank with 270,000 kl Capacity
Table 4. Design Loads in Case of Leakage
|
1)Triangular distribution along the height of wall
2)Atmosphere: 35Β°C(summer), Inner face of wall, bottom slab, and roof: 3.1Β°C, 4.6Β°C,
and 30.5Β°C, respectively.
|
5.2.2 μλ°μ± λΆμ
μ¬κΈ°μμλ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©ν LNG ν±ν¬κ° 2μ₯μμ μΈκΈν λ°μ κ°μ΄ μλ°μ± ν보μ κ΄λ ¨λ μ¬μ μμΆμλ ₯ λ° μ¬μ μμΆκ΅¬κ° κ·μ μ λ§μ‘±νλμ§ κ³ μ°°ν΄
보μλ€. λ³Έ ν΄μμμλ μΌλ°μ νμ€λ€ μ΄μΈμλ Table 4μ λμΆ μ μ¨λμ μν₯κΉμ§ ν¬ν¨μμΌ°λ€. μ¨λμ μν₯μ λ¨Όμ μ μμν(steady state)μ μ΄μ λ¬ν΄μμ μ€μνμ¬ μΈμ‘° λ¨λ©΄μ μ¨λλΆν¬λ₯Ό ꡬνκ³
μ΄λ₯Ό κΈ°ν νμ€λ€κ³Ό μ‘°ν©νμ¬ μ¨λ νμ€μ²λΌ κ³ λ €νλ λ°©μμ μ·¨νμλ€. μ΄μ λ¬ν΄μ μ μΈκΈ°μ μ ν μΈμ‘°μ μΈλ©΄μλ λλ₯ κ²½κ³μ‘°κ±΄μ λΆμ¬νμκ³ , λ¨μ΄μ¬μ
μν₯μ κ³ λ €νμ¬ κ΅¬ν μΈμ‘° λ΄λ©΄ μ¨λλ κ³ μ μ¨λ κ²½κ³μ‘°κ±΄μΌλ‘ κ³ λ €νμλ€.
Fig. 12λ 벽체 λκ»λ°©ν₯μ μμΉλ³λ‘ μμ§μλ ₯ λ° μνμλ ₯μ λΆν¬λ₯Ό 보μ¬μ£Όκ³ μλ€. μμ 거리λ 벽체 μλ¨μ κΈ°μ€μΌλ‘ νλ¨μΌλ‘ ν₯νλ 거리λ₯Ό μλ―Ένλ€. μ¨λμ
μν μν₯μ λ°°μ ν Fig. 12κ³Ό μ¨λ μν₯μ μΆκ°λ‘ κ³ λ €ν Fig. 12λ₯Ό λΉκ΅ν΄ 보면 LNG ν±ν¬λ λμΆ μ¬κ³ μ μν LNG μ¨λμ μν₯μΌλ‘ 벽체μ νμ±λλ μ¨λ κ²½μ¬μ μν΄ λ²½μ²΄μ ν¨κ±°λμ΄ μΆκ°λ¨κ³Ό λμμ μ μ¨μ λ
ΈμΆλ
벽체 λ΄λ©΄μ μΈμ₯μλ ₯μ΄ μ λ°λ¨μ μ μ μλ€. λ°λΌμ μ¨λμ μν₯μ΄ λ―Έλ―Έν μΌλ°μ μΈ μ 체 μ μ₯ν±ν¬μ λΉκ΅ν λ μ¬μ μμΆμλ ₯ λ° μ¬μ μμΆκ΅¬κ°μ΄ μ€μ΄λ€μ΄
μλ°μ± ν보μ λμ± μ£Όμλ₯Ό κΈ°μΈμ¬μΌ ν¨μ μ μ μλ€.
Fig. 12
Stress Distribution in Case of High-Strength Strands
Fig. 12(a)μ μμ§μλ ₯μ μ΄ν΄λ³΄λ©΄ 벽체 μ 체 λμ΄μμ 벽체 μλ¨ μΌλΆ(0~2 m) λ° λ²½μ²΄ νλΆ μΌλΆ(35~41 m)λ₯Ό μ μΈνκ³ λ μ λ¨λ©΄λκ»μμ μμΆμνλ₯Ό
μ μ§νκ³ μλ€. λ°λΌμ 2μ₯μμ μΈκΈν λ°μ κ°μ΄ LNG ν±ν¬ μ€κ³ μ λΉλ²ν μ¬μ©λλ 80~100 mm λλ λ¨λ©΄λκ»μ 15%(μ΄ κ²½μ° 113 mm)μ
μ¬μ μμΆκ΅¬κ° κ·μ μ μΆ©λΆν λ§μ‘±νκ³ μλ€. ννΈ μμ 2μ₯μμ μΈκΈνλ― μ¬μ μμΆμλ ₯μ λ³΄ν΅ 1~2 MPa μ λλ₯Ό λμ
νλλ°, μ΄μ λν νλ¨ κΈ°μ€μ
λν΄μλ μ΄κ²¬μ΄ μμ μ μλ€(Jeon, 2004). νμ§λ§, μμ μΈ‘μΌλ‘ 2 MPaμ κΈ°μ€μΌλ‘ ν λ λΉκ΅ λμμ λ¨λ©΄ μ λκ»μ νκ· μμΆμλ ₯μΌλ‘
νλ λ¨λ©΄μ μμΆκ΅¬κ°μ νκ· μμΆμλ ₯μΌλ‘ νλ , λλ κ·μ μ μ¬μ μμΆκ΅¬κ°μ μμΆμλ ₯ ν¬κΈ°λ₯Ό κΈ°μ€μΌλ‘ νλ μ΄λ κ²½μ°μλ μΆ©λΆν μ¬μ λ₯Ό κ°μ§κ³ λ§μ‘±νκ³
μλ€. λ€λ§, μ¬μ μμΆμλ ₯μ ν¬κΈ° κ·μ μ΄ λ¨λ©΄μ λͺ¨λ λΆμμμ λ§μ‘±λμ΄μΌ νλ€λ μλ―Έλ μλ κ²μΌλ‘ νλ¨λλ©°, μλνλ©΄ μ¬μ μμΆκ΅¬κ° κ·μ μ΄ μλ€λ
κ² μμ²΄κ° λ¨λ©΄μ μΈμ₯μ μμΆμ΄ λμμ λ°μν μ μμμ μΈμ νλ κ²μ΄κΈ° λλ¬Έμ΄λ€. λν μ μ΄λ 벽체 λκ» 750 mmμ 3/4μΈ 563 mm λκ»μμλ
벽체 μ 체 λμ΄μ κ±Έμ³ 2 MPa μ΄μμ μμΆμλ ₯μ΄ λμ
λμ΄ μμμ μ£Όλͺ©ν΄ λ³Ό λ§νλ€.
ννΈ Fig. 12(b)μ μνμλ ₯μ κ²½μ° 0~18 m κ΅¬κ° λ° 41~45 m ꡬκ°μμ μΈμ₯μλ ₯μ΄ μΌλΆ λ°μνκ³ μμ§λ§, μμ μ¬μ μμΆκ΅¬κ° κ·μ μ μ¬μ μκ² λ§μ‘±λκ³
μλ€. λν 2 MPaμ κΈ°μ€μΌλ‘ ν μ¬μ μμΆμλ ₯ κ·μ λ μμΆκ΅¬κ°μ νκ· μμΆμλ ₯μΌλ‘ νλ κ·μ μ μ¬μ μμΆκ΅¬κ°μ μμΆμλ ₯ ν¬κΈ°λ₯Ό κΈ°μ€μΌλ‘ νλ μΆ©λΆν
λ§μ‘±λκ³ μλ€. λ€λ§, μμ§μλ ₯κ³Ό λΉκ΅ν λ μνμλ ₯μ μΈμ₯μλ ₯μ΄ λ°μνλ λΆμκ° μ’ λ λμΌλ―λ‘ λ¨λ©΄ μ λκ»μ νκ· μμΆμλ ₯μΌλ‘λ μ¬μ μμΆμλ ₯
κΈ°μ€μ λ§μ‘±μν€μ§ λͺ»νλ λΆμλ€μ΄ μΌλΆ λ°μνλ€. νμ§λ§, μ€μ LNG ν±ν¬μμλ 벽체 μ΄μΈμ λ§λΉ λ° λ°λ₯ν μνλΆμλ μνν
λμ λ°°μΉνμ¬ κΈ΄μ₯νλλ°
λ³Έ ν΄μμμλ μ΄λ₯Ό 무μνμμΌλ―λ‘, μ΄λ₯Ό μΆκ°λ‘ κ³ λ €ν κ²½μ° λ²½μ²΄ μλΆ λ° νλΆμλ μΆκ°μ μΈ ν리μ€νΈλ μ€κ° λμ
λμ΄ Fig. 12(b)μ μΈμ₯μλ ₯ λ°μ ꡬκ°μ΄ λμ± μ€μ΄λ€κΈ° λλ¬Έμ λ¨λ©΄ μ λκ»μ νκ· μμΆμλ ₯λ μ¬μ μμΆμλ ₯ κΈ°μ€μ λ§μ‘±ν κ²μΌλ‘ μμλλ€.
μ΄μμ κ²°κ³Όλ₯Ό μ’
ν©ν λ LNG ν±ν¬μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©ν¨μ λ°λΌ μμ§ν
λ λ° μνν
λμ μ¬μ€ κ°κ²©μ΄ λμ΄λλλΌλ λμΆ μ¬κ³ μ κ·Ήμ μ¨ μ¨λμ
μν₯κΉμ§ κ³ λ €λ κ·Ήνμνμμλ μλ°μ± κ΄λ ¨ κ·μ λ€μ΄ μΆ©λΆν λ§μ‘±λλ―λ‘ μ μ©μ±μ΄ ν¬λ€κ³ λ³Ό μ μλ€.
6. κ²° λ‘
μ΄ μ°κ΅¬μμλ LNG μ μ₯ν±ν¬μ ν΅μμ μΌλ‘ μ μ©λλ μΈμ₯κ°λ 1,860 MPaκΈ κ°μ°μ μ 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μΌλ‘ λ체ν λμ ν리μ€νΈλ μ±
ν¨κ³Ό λ° κ΅¬μ‘°μ μΈ μν₯μ κ³ μ°°ν΄ λ³΄μλ€. κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ©μ λ°λΌ μ¦κ°λ μ¬μ€ κ°κ²©μ μν₯μ λΆμνμκ³ , λ€μμ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ¬μ©μΌλ‘ μΈν λμ
μμ€μ κΈ΄μ₯λ ₯μ λν μμ μ±μ μ€λν μ€νμ ν΅ν΄ κ²μ¦νμλ€. λν, μ€μ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ€κ³μ μ μ©ν LNG ν±ν¬κ° κ΄λ ¨ κ·μ μ λ§μ‘±νλμ§ ν΄μμ μΌλ‘
κ³ μ°°νμλ€. μ΄ μ°κ΅¬μμ λμΆλ μ£Όμ κ²°λ‘ μ λ€μκ³Ό κ°λ€.
(1)LNG ν±ν¬μ μν΅ν 벽체λ₯Ό λͺ¨μ¬νλ μ νμμλͺ¨λΈμ λν΄ ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όμ μ΄ν©μ μΌμ ν μνμμ μ¬μ€μ λ°°μΉ κ°κ²© λ° κΈ΄μ₯λ ₯μ μ‘°μ ν κ²°κ³Ό,
κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©ν΄λ μ€κ³ μ μꡬλλ κ· λ±ν μμΆμλ ₯ λΆν¬λ₯Ό ꡬνν μ μλ κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€. μ΄λ μνν
λ λ° μμ§ν
λμ μ¬μ€ κ°κ²©μ κΈ°μ‘΄
LNG ν±ν¬ μ€κ³μ¬λ‘ λ° μ΅λκ°κ²© κ·μ μ μ°Έμ‘°νμμΌλ©°, ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όλ λ±κ°μ μΈλ ₯μΌλ‘ κ³ λ €νμλ€. λ§λΉ μλΆμ μ μ°©λλ μμ§ν
λμ κ²½μ° μ¬μ€
κ°κ²©μ΄ ν¬λ©΄ μ μ°©λΆ μ£Όλ³μμ λΆκ·μΉν μλ ₯ λΆν¬κ° λνλμ§λ§ 벽체 μμΉμμλ μλ ₯ λΆν¬κ° κ±°μ κ· λ±ν΄μ§μ νμΈνμλ€. ννΈ μμ§ν
λκ³Ό κ°μ΄ μΌλ ¨μ
μ§μ€νμ€λ€μ΄ λ°μμν€λ μλ ₯ λΆν¬λ νμ±μ²΄ μ΄λ‘ μ ν΅ν΄μλ λΉκ΅μ μ νν μΆμ ν μ μμλ€.
(2)κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©ν LNG ν±ν¬ μ€κ³ κ²°κ³Ό μ¬μ€ κ°κ²©μ λνκ³ μ¬μ€λΉ κΈ΄μ₯λ ₯μ λμ΄λ κ²μ΄ κ²½μ μ μΈ κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€. μ΄μ²λΌ κΈ°μ‘΄ μ¬λ‘ μ΄μμ
ν° κΈ΄μ₯λ ₯μ΄ μνν λμ
λ μ μλμ§ κ²μ¦νκΈ° μν΄ LNG ν±ν¬ 벽체 μΌλΆλΆμ λͺ¨μ¬νλ μ€λν μ€ν체λ₯Ό μ μνκ³ , 15.2 mm μ§κ²½ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ΄
31κ° μ½μ
λ μ¬μ€ 2κ°λ₯Ό 2 m κ°κ²©μΌλ‘ λ°°μΉνμ¬ κΈ΄μ₯ν΄ λ³΄μλ€. μ΄λ λμ κ°κ²©μΌλ‘ λ°°μΉλ μμ§ν
λμ λͺ¨μ¬ν κ²μ΄λ€. μ€ν κ²°κ³Ό κΈ΄μ₯λ ₯μ΄ μ½ν¬λ¦¬νΈμ
μμΆμλ ₯μΌλ‘ μ μ ν μ λ¬λμμΌλ©°, ν΄μκ³Ό μ μ¬νκ² μ μ°©λΆμμ λ©μ΄μ§μλ‘ μλ ₯μ λ³λνμ΄ κΈκ²©ν μ€μ΄λ€μ΄ μ½ 2 m κΉμ΄μμλ μλ ₯μ΄ νμ€νλλ κ²μΌλ‘
λνλ¬λ€.
(3)μΈκ³ μ΅λ μ©λμΈ 270,000 klκΈ LNG ν±ν¬μ μ νμμλͺ¨λΈμ ꡬμΆνκ³ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ μ©νμ λμ ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όλ₯Ό μΌλ° κ°μ°μ μ
κ²½μ°μ λΉκ΅ν κ²°κ³Ό λΉλ‘ μ¬μ€ κ°κ²©κ³Ό κΈ΄μ₯λ ₯μ μ°¨μ΄κ° μμ§λ§ μ μ¬ν μλ ₯ λΆν¬λ₯Ό λνλ΄μλ€. λν κ·Ήμ μ¨μ LNGκ° λ΄μ‘°μμ λμΆλλ μ¬κ³ κ° λ°μν΄λ
κ³ κ°λ κ°μ°μ μ ν리μ€νΈλ μ± ν¨κ³Όμ μν΄ μ½ν¬λ¦¬νΈ μΈμ‘°λ μ¬μ μμΆμλ ₯ λ° μ¬μ μμΆκ΅¬κ°κ³Ό κ°μ μλ°μ± κ·μ μ λ§μ‘±ν¨μ νμΈνμλ€.
μ΄μμ κ²°κ³Όλ₯Ό μ’
ν©ν λ 2,400 MPaκΈ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ LNG ν±ν¬μ λν μΆ©λΆν μ μ©μ±μ 보μ νκ³ μμΌλ©°, νμ¬μ 1,860 MPaκΈ κ°μ°μ
μ μ© μλ³΄λ€ λμ± κ²½μ μ μΈ μ€κ³λ₯Ό κ°λ₯μΌ ν κ²μΌλ‘ κΈ°λλλ€. μ΄ μ°κ΅¬κ²°κ³Όλ μ΄μ²λΌ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ΄ μ€μ LNG ν±ν¬μ μ μ©λ λ μ μ©νκ² νμ©λ
μ μμ κ²μΌλ‘ μκ°λλ€. μΆν μΌλ° κ°μ°μ κ³Όμ κ±°λ μ°¨μ΄λ₯Ό κ³ λ €ν κ³ κ°λ κ°μ°μ μ 릴λμΈμ΄μ
μμ€ μΆμ μ λ° κ³ κ°λ κ°μ°μ μ μ©μ λ°λ₯Έ κΈ΄μ₯μ¬ λ°°μΉ
κ°κ²©μ΄λ κΈ΄μ₯μ¬λμ λ³νκ° λ΄μ§μ¬μ λμ λ―ΈμΉλ μν₯ λ±μ λν μ°κ΅¬λ₯Ό 보μνλ€λ©΄ κ³ κ°λ κ°μ°μ μ΄ PSC ꡬ쑰물μ λμ± νλ°ν μ μ©λ κ²μΌλ‘ κΈ°λλλ€.