[논문]국내 LNG/LPG 종합관리시스템 개발

차성익; 백기인; 박달영; 조영아; 민남기

국내 LNG/LPG 종합관리시스템 개발
Development of Total LNG/LPG Management System for Domestic Use 원문보기

차성익 ((주)아크로센서) , 백기인 ((주)아크로센서) , 박달영 (한국가스공사) , 조영아 (한국가스공사) , 민남기 (고려대학교)

국내 LNG/LPG 누출을 관리할 수 있는 유무선 복합 종합관리시스템을 개발하였다. 이 시스템은 무선가스누출 탐지 및 제어부, 유선가스누출 탐지 및 제어부, 종합관리 시스템부로 구성되며, 특징으로는 무선가스누설 제어부 : 통신속도 1200bps, 유선가스누설 제어부 : 내부통신속도 9600 bps, IEEE 802 양방향 통신 방식, 최대전송속도 25 Mbps, 군 관리기능(server to server). 자체진단기능 등이다. 본 시스템을 가스공사 연구개발원 내에 운영되고 있는 CNG 및 LCNG 충전에 설치 운영하여 성능시험을 거친 결과, 현재까지 기존의 외국제품과 동등한 성능을 보이고 있으며 단가면에서도 2/3정도로 경쟁력을 가지고 있다. 보다 장기적인 현장적용 시험을 통해 성능 및 장기안정성 등이 확립되면 국내시장뿐만 아니라 수출을 통한 국제시장 점유도 기대할 수 있을 것이다.

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문제 정의

본 연구는 LNG/LPG 사용 시 발생할 수 있는 가스누출을 초기단계에서 감지하여 경보 합으로써 가스누출로 인한 잘식 뭧 폭발 등의 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 가스누출관리시스템율 개발하여 그 성능율 평가하고 현장에 설치하여 시험 운전한 결과롤 보고한다.
편리성과 떠.블어 관리 및 운영상의 편리성과 정확성을 기하였다.

제안 방법

림 4는 충전소 설비 내에 설치된 가스관리 시스템이다. CNG 충전소의 저장실과 압축실에는 유선 감지 부와 무선감지부 각 1기씩을, LCNG 충전소에는 유 선감지부 1기를 설치하였다. 유선감지부로부터의 데이터 수신은 모니터링 시스템 경보부의 PC를 통해 동시에 이루어지며 무선감지부로부터의 수신은 PC를 통해서만 이루어진다.
가스경보시스템의 신뢰성은 일정농도의 표준시험 가스를 시간의 함수로 주입하여 가스경보시스템의 검지 농도를 약 100일간에 걸쳐 측정하였다. 표준시험가스는 25% LEL인 메탄(아七)을 사용하였다.
감지된 데이터는 센서연구실에 설치된 경보 부률 통하여 수집되어 충전소 설비의 가스 누출 현황을 파악하였다. 이와 같은 현장 적용을 통하여 가스센서 관리시스템의 안정성 및 신뢰성을 판단하고 개발된 관리시스템의 개선점을 도출하였다.
무선 시스템을 서버를 이용한 LAN 기반에서 원격제어.관리할 수 있도록 함으로써 확장성 및 편리성을 기하였다.
현재 사용되고 있는 대부분의 PC들은 윈도우 환경 하에서 운용되고 있기 때문에 개발된 가스 관리 프로그램도 윈도우 기반 하에서 프로그램을 작성함으로써 일반 PC에 쉽게 설치할 수 있도록 하였다. 또한 사용자 인터페이스를 개선하기 위해 비주얼한 인터페이스를 사용하여 PC의 마우스만을 사용하여도 손쉽게 사용할 수 있도록 제작하였다. 제작된 프로그램은 LAN 망을 통해 들어오는 데이터를 관리할 수 있도록 하여 최종적으로는 유.
제작된 프로그램은 LAN 망을 통해 들어오는 데이터를 관리할 수 있도록 하여 최종적으로는 유.무선 경보기(유.무선 가스누출관리시스템)들을 원격으로 감시하고 제어할 수 있도록 하였다. 종합관리 시스템의 특징을 요약하면 다음과 같다.
감지된 데이터는 센서연구실에 설치된 경보 부률 통하여 수집되어 충전소 설비의 가스 누출 현황을 파악하였다. 이와 같은 현장 적용을 통하여 가스센서 관리시스템의 안정성 및 신뢰성을 판단하고 개발된 관리시스템의 개선점을 도출하였다.
이 규정에 따라 경보농도시험과 잡가스시험을 실시한 결과, 액화천연가스용 시험 가스인 수소와 메탄을 사용한 작동시험농도에서는 2~3초 이내에 경보를 발하였으며, 그리고 각각의 부작동 시험농도에서는 수 시간이 경과하여도 경보를 발하지 않았다. 잡가스시험은 시스템을 1시간 이상 전류를 통하게 하여 안정화시킨 후 검지부를 시험 챔버 속에 넣고 시험 가스인 에틸알콜 가스를 투입하여 그 농도가 0.1%가 되는 상태에서 시간의 경과에 따른 경보유무를 시험하였으며, 그 상태에서 5분 동안 경보를 발하지 아니하였다.
map 형태로의 모니터링 시, 데이터를 수신할 센서번호를 설정해주면 설정된 센서 번호 버튼이 활성화되며 경보발생시 가스가 누출된 센서 부 번호에 경보메시지가 나타나게 된다. 차트는 엑셀 파일 형태로 일정시간마다 데이터를 수집하여 매일 오전 12:00에 0000년 00월 00일.xls 파일로 저장된다.

대상 데이터

표준시험가스는 25% LEL인 메탄(아七)을 사용하였다. 그림 2는 상온 상습에서 가스경보시스템의 가스농도를 시간의 함수로 측정한 결과이다.

성능/효과

(1) 한눈에 전체시스템의 상태를 판단할 수 있으며, 필요시 특정 회로만을 집중관리 할 수 있다.
(3) 건축 단면도 또는 배관망 등의 도면상에서 탐지 부의 위치 확인 및 해당 탐지부의 상태를 감시함으로써 경보 또는 고장 위치를 용이하게 식별할 수 있다.
(5) 데이터 저장기능으로 일정기간별로 데이터를 저장 및 D/B화하여 필요시 활용할 수 있도록 하였다.
(ii) 종합관리시스템과 무선망 가스누출 제어부 및 유선망 가스누출 제어부의 LAN 통신을 무선망 가스누출제어부에서 통합 처리함으로써 시스템 결선을 단순화하여 MTBF를 개선하였다.
본 논문에서는 LNG/LPG 가스 누출 유무선 복합 종합관리시스템을 개발하였고, 이를 가스공사 연구개발원 내에 운영되고 있는 CNG 및 LCNG 충전에서 설치 운영하여 성능시험을 거친 결과, 현재까지 기존의 외국제품과 동등한 성능을 보이고 있으며 단가면에서도 2/3 정도로 경쟁력을 가지고 있다. 보다 장기적인 현장적용 시험을 통해 성능 및 장기안정성 등을 확립하게 되면 국내시장 점유 뿐 아니라 수출을 통한 국제시장 점유도 기대할 수 있으리라 생각된다.
규정하고 있다. 이 규정에 따라 경보농도시험과 잡가스시험을 실시한 결과, 액화천연가스용 시험 가스인 수소와 메탄을 사용한 작동시험농도에서는 2~3초 이내에 경보를 발하였으며, 그리고 각각의 부작동 시험농도에서는 수 시간이 경과하여도 경보를 발하지 않았다. 잡가스시험은 시스템을 1시간 이상 전류를 통하게 하여 안정화시킨 후 검지부를 시험 챔버 속에 넣고 시험 가스인 에틸알콜 가스를 투입하여 그 농도가 0.

후속연구

경쟁력을 가지고 있다. 보다 장기적인 현장적용 시험을 통해 성능 및 장기안정성 등을 확립하게 되면 국내시장 점유 뿐 아니라 수출을 통한 국제시장 점유도 기대할 수 있으리라 생각된다.

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