- 스테인리스 316L로 제작하는 이중 배관과 동일 조건에서 허용압력 10 bar 대비 2배 높은 20 bar 이상에서 견딜 수 있는 제품 - 동일성능 대비 제품 소형화(30%↓), 공인 시험을 통한 신뢰성 확보- LNG 이송 중 누설 방지 역할에 맞춰 극저온에 소재 선정 및 설계, 저온취성 특성을 고려한 고정밀 가공기술 - 지식재산권 확보 및 상품화 적용
이중배관
20 바
고압
극저온
파이프
2
2023년 3월-2024년 12월
|443,333,000원
액화수소용 진공배관의 접합모듈 및 패키지 개발
[2차년도 목표]- 액화수소용 진공배관 및 접합부 개발 성능지표 달성[2차년도 개발 전략] - 브레이징 절차시방서 추가 개발을 통한 브레이징 신뢰성 입증- 액화수소용 진공배관 접합모듈 복수 시제품 생산 및 평가- 액화수소용 진공배관 접합모듈 패키지와 관련된 인증 및 특허출원/등록- 양산을 위한 생산라인 설계
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부 관련 기술조사
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부 데모제품 강도계산
◦ 접합부 베이오넷(Bayonet) 및 클램프의 형상 설계 및 해석
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부의 설계 및 해석
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부 데모제품 상세도 작성
◦ pBPS(Preliminary Brazing Procedure Specification) 개발: 2건
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부 PQ-Test 시험편 제작
◦ BPS 개발을 위한 PQ-Test(Procedure Qualification-Test) 실시: 2건
◦ 접합부 인장강도 시험 실시(상온, -196℃): 국제규격 요구사항 이상
◦ 접합부 극저온(–253℃) 충격인성 시험 실시: 20J 달성
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부 시제품 설계 및 ASME 공인기관의
설계검토 실시: ASME 공인기관의 설계검토 승인(2 건)
◦ 액화수소용 진공배관 및 접합부 시제품 설계 및 ASME 공인기관의
제작 건전성 평가 실시: ASME 공인기관의 제작검사 합격(2 건)
◦ 액화수소를 장입한 진공배관 및 접합부 시제품의 기화 손실률에 대한
신뢰성 평가 실시: ≥10% (2개월)
◦ 접합부의 수소취화 특성 시험 실시: ≥ 85%(모재기준)
◦ 기존 플랜지(용접타입) 및 베이오넷 접합방식과의 성능 비교 실시
(기화손실률, 경제성, 시공 간편성 10%절감 달성)
◦ 액화수소 릴리프밸브의 제조시설 구축
◦ 액화수소 릴리프밸브의 제조시설의 한국가스안전공사 설계검토
◦ 액화수소 릴리프밸브의 제조시설의 한국가스안전공사 시설인증
◦ 액화수소 릴리프밸브의 시제품 설계 및 해석
◦ 액화수소용 릴리프밸브에 대한 특허등록
· (Digging) 수요 중심형 양방향 기술 발굴 및 매칭
1. 대학 특성화 분야: 미래에너지, 스마트모빌리티, 라이프케어
2. 개방형 혁신 전략: D.N.A 추진전략
가. (Digging/기술발굴·매칭) 특성화 분야 수요중심형 양방향 기술발굴 및 매칭
- 시장견인(Market-Pull): 지역기업 문제해결을 위한 공유·협업 기반 성과확산 기술사업화 플랫폼 구축, 기업현황 조사 및 기술 수요조사
* 기업과 지역이 가진 문제들을 대학 연구실이 해결(PBL)하는 협력형 플랫폼 운영 고도화
* 대학 연구인력은 자유롭게 주제를 선정하여 문제해결에 활용할 수 있으며, 기업의 해결된 문제를 통해 만들어진 성과를 지역에 공유(Share)하는 체계 구축
* 대학 내 기술보유현황, 전문가현황, 연구현황 등 기업, 연구소, 지역사회가 필요한 정보를 DB화, 공유체계 마련
- 기술주도(Tech-Push): 대학 보유역량 기반 특성화 분야 우수기술 도출, 오픈랩 종합 특허 포트폴리오 구축
* 대학 보유특허 진단 결과 활용
* 선행 기술조사, 기술동향조사, 오픈랩 종합 특허 포트폴리오 구축
나. (Networking/네트워크) 개방형 연구실 운영 및 지역 상생 네트워크 구축
- 개방형 연구실: 대학 3대 특성화 분야의 R&D 단계별로 내·외부 사이의 지식과 기술의 교류를 통한 사업화 성과 고도화를 위하여 대학 주도형 ‘오픈 이노베이션(D-Lab)’ 체계 도입
- 혁신 네트워크 구축: 대학-참여기업-지역혁신기관-기술사업화 전문기관
* 지역사회 상생·협력 네트워크를 구축하고 정기적인 협의체 운영을 통한 성과확산 및 환류 체계 고도화
- 특성화 분야 신산업 발굴을 위한 기술사업화 확산 기반 마련(3대 특성화 분야, 147개 기업과 MOU 체결)
- 동아대학교 오픈랩 발굴-선정-운영 및 후보군 보유기술 홍보
나. (Accelerating/인큐베이팅) 연구역량 집적화를 통한 사관학교식 D-Lab 육성·지원
- 오픈랩 전용 공간(R&R Space: Research & Rebound) 조성
* 전용공간 조성, 제품전시관, 테스트베드, 공유오피스 등
- 속도감 있는 기술사업화 추진을 위한 기술사업화 지원단 운영
* 전담 전문인력 배치, 외부 전문가 그룹 컨설팅, 정기교류회 개최 등
- 융·복합 기술 발굴을 위한 오픈랩 프로젝트 연구회 및 특성화 포럼 운영
* Lab 프로젝트 연구회, 특성화 포럼 개최 등
- 연구성과 환류를 위한 오픈랩 순환시스템 도입
* 연구성과 관리위원회 운영(연구성과 모니터링, 기술사업화 진행 현황 종합 점검 등)
* 연구개발 및 기술이전 성과 목표 달성 시 오픈랩 졸업 또는 신규 아이템 도출을 통한 재진입 진행
본 과제는 LNG 이송용으로 스테인리스 316L 이중 배관을 극저온 환경에서 안전하게 운용하도록 제작하는 연구임.
연구 목표는 동일 조건에서 허용압력 10 bar 대비 2배 수준인 20 bar 이상 견딤, 동일성능 대비 제품 소형화(30%↓), 공인 시험 기반 신뢰성 확보, 지식재산권 확보임. 연구 내용은 극저온용 20 bar 이상 고압 이중 배관을 1차·2차 시제품으로 설계·제작하고 열·구조·유동 해석 및 입회시험평가 수행함, 성능시험 설비 안전성 검증 및 해외 선진 배관 조사·특허 분석을 병행함. 기대 효과는 간접수출·국산화 및 직접수출, 매출 15,000백만원, 고용 10명 증가로 이어짐.