극저온 액화수소 이송을 위한 AI 및 ICT 기반 안전·진단 기술 적용한 진공단열 이중배관 시스템 개발
본 과제는 극저온 상태의 액화수소를 안전하게 운반하기 위한 진공단열 이중배관 시스템을 개발하는 연구임. 특히, 인공지능(AI)과 정보통신기술(ICT)을 활용하여 배관의 안전성을 실시간으로 진단하고 누설 여부를 감지하는 기술을 적용하는 것에 초점을 맞춤.
연구 목표는 AI 및 ICT 기반 가스 누출 안전 진단 모니터링 시스템 개발 및 대류·전도 열전달을 최소화하는 진공단열 이중배관 개발임. 이는 누설 정보 계측, ICT 기반 원격 모니터링, 기계학습 활용 누설 위치 추정 기술 구현을 포함함. 핵심 연구 내용은 진공단열 이중배관 시제품 제작, 가스누설 시뮬레이터 및 제어/모니터링 S.W. 개발, 누설 위치 추정 알고리듬 개발임. 또한, 시뮬레이터 제작 및 시운전을 통한 성능 검증, 누설 DB 구축 및 현장 적용을 위한 강인 기술 개발에 중점을 둠. 기대 효과는 수소 분야 진출 기반 확보 및 공정·운영 통합 시스템 구축을 통한 시장 진출과 협력사 동반 성장에 기여할 것으로 전망됨.
극저온 액화수소 이송을 위한 AI 및 ICT 기반 안전·진단 기술 적용한 진공단열 이중배관 시스템 개발
?2차년도시뮬레이터 제작 및 시운전기밀 및 압력 테스트He Leak Test모니터링 시스템 성능 실험인공지능 기반 수소 누설 감지 실증 기술개발ICT 기반 테스트베드 원격 모니터링 시스템 구축
극저온 액화수소
진공단열 이중배관 인공지능 안전 진단 에너지 공급
인공지능
안전 진단
에너지 공급 시스템
3
주관|
2020년 6월-2022년 6월
|232,500,000원
IoT 기반 LNG 연료 공급시스템 에어 히터 상태 감시 기술 개발
본 과제는 액화 천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 선박의 연료 공급 시스템에 적용되는 에어 히터의 상태를 IoT(사물 인터넷) 기술을 활용하여 감시하는 기술을 개발하는 연구임. 이는 LNG 연료 공급 시스템의 안전성과 효율성을 높이는 데 기여함.
연구 목표는 에어 히팅 시스템 설계 및 제작 기술 개발과 IoT 기반 지능형 에어 히터 시스템 및 고장 진단 기술 개발에 있음. 핵심 연구 내용은 1차 시제품을 개선한 2차 에어 히터 설계 및 제작, 성능시험을 위한 LNG 연료 에어 히팅 Pipe Line 및 Test bed 설계 및 제작임. 또한, 유량 제어 및 압력 모니터링을 포함한 PLC 기반 히팅 제어/모니터링 기술을 보완하고, 수학적 모델 기반의 에어 히팅 거동 모델 연구 및 PID 제어기를 활용한 On board 기반 온도 제어 기술을 개발함. 기대 효과는 PLC 제어와 IoT 원격 감시를 통해 LNG 연료 공급 시스템의 효율 및 안전성을 향상시키고, ICT 기반 지능형 모니터링 기술 개발로 4차 산업혁명 기술 및 제품 경쟁력을 확보하는 것임.
본 과제는 LNG(액화천연가스) 연료 공급 시스템 내 에어 히터의 상태를 IoT(사물인터넷) 기술을 기반으로 감시하는 기술을 개발하는 연구임. 이는 친환경 LNG 추진 선박의 연료 공급 시스템 효율성과 안전성을 높이는 데 핵심적인 역할을 함.
연구 목표는 에어 히팅 시스템의 신뢰성을 높이는 기술을 개발하고, 시스템 최적화 및 제품 인증을 완료하는 것임. 더불어, IoT 기반 지능형 에어 히터 제어 및 모니터링 소프트웨어 기술을 개발하여 휴대폰 앱을 통한 제어, 알림, 고장 진단 서비스 제공 및 소프트웨어 시스템의 신뢰성을 향상시키는 데 있음. 핵심 연구 내용은 2차 시제품 성능 시험 및 수정 보완, SAAMS 시스템 및 외장 설계와 제작, 그리고 제품 인증 준비임. 특히, IoT 시스템 통합 기술 개발 및 모니터링 기술 연구를 통해 PLC와 Single board PC를 유/무선 연계하여 시스템 거동 예측 및 고장 진단 고급 기능을 구현하는 플랫폼 개발, PLC 기반 IoT 기술 개발 및 사용자 앱 기반 관제 시스템 연구를 포함함. 기대 효과는 PLC와 IoT 기술을 활용한 안정적인 제어 및 무선 원격 상태 감시로 LNG 연료 공급 시스템의 효율과 안전성을 향상시키는 것임. 또한, ICT 기반 지능형 모니터링 기술을 통해 4차 산업 혁명 기술과 제품 경쟁력을 확보하는 데 기여할 것으로 전망됨.
본 과제는 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 선박의 안전 운항을 위해 정보통신기술(ICT) 기반의 지능형 안전 Gas Feeding System을 개발하는 연구임. 이 시스템은 LNG 연료 공급 배관의 온도와 환기 상태를 자동으로 조절하여 연료를 효율적이고 안전하게 공급하는 것을 목표로 함.
연구 목표는 LNG 연료공급 배관 내 공기 온도를 약 20℃로 유지하고, IGC/IGF Code의 환기조건(30 cycle/Hr)을 감시하여 적정 LNG 연료 공급 환경을 자동 유지하는 것임. 또한, Gas Feeding Unit으로부터 공급되는 LNG 연료가 예열된 외부 공기와의 열교환을 통해 엔진 연료 효율을 높이고, 작동 이상 시 관리자에게 알림을 제공하는 스마트 에어 모니터링 시스템을 접목한 Gas Feeding System을 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 Gas Feeding System 시장 조사 및 개념 설계, Air Heating System 설계 및 시제품 제작, 시스템 구성요소 선정 및 Test bed 제작임. 수학적 모델 기반 온도/환기 거동 예측 및 계측, PLC 제어, FTA 기반 고장 진단 분석 기술을 구현하며, Gas Feeding Unit 시제품 제작, 선급 인증 진행, LC 기반 시스템 모니터링/제어 기술 및 사용자 앱 개발을 수행함. 기대 효과는 기존 이중배관 및 벙커링 기술에 Air Heating System과 Gas Control Unit을 접목하여 시스템을 고도화하는 것임. 이는 연료 효율 증대, 탄소 배출 감소, 극지방 밸브 냉각으로 인한 가스 벤팅 문제 해결에 기여함. 또한, 전량 수입 시스템의 국산화를 통한 국가 경쟁력 강화 및 신규 고용 창출도 기대됨.
