液體 窒素의 蒸發率에 關한 硏究 = A study of the evaporation rate of liquid nitrogen

국문 초록 (Abstract)

앞으로 무공해 차의 보급 등에 대한 대책의 일환으로 대체연료인 천연가스나 수소 등 청정연료를 사용하는 자동차가 1930년부터 개조 키트를 이용하여 천연 가스 자동차를 보급하여온 이탈리아와 러시아가 보급에 앞장을 서고 있고 최근에는 독일, 프랑스, 영국 등의 주요국가에서도 보급에 힘을 가하고 있다. 우리나라에서도 1991년에 자동차에 천연가스를 보급하고자 가스공사와 도시가스업계 그리고 연구기관 및 자동차 회사가 참여하여 대형 경유 차의 연료를 천연가스로 전환토록 하는 사업을 시작하였다. 천연가스는 상온에서는 액체화하기 어렵기 때문에 자동차 연료로 사용하기 위해서는 고압용기에 담아 사용하여야 하며 용기의 부피가 커지고 안전성관계로 현재까지 널리 사용되지 못하고 있다. 앞으로 수요가 급증할 가스용기의 부피와 증발율을 줄이고 안전한 액체가스 용기의 개발이 중요한 과제다. 이러한 이유로 본 연구는 액체 질소의 증발율 연구를 통해 실제로 저장 성능이 우수한 액체 질소 저장 탱크를 설계 제작하고 증발율이 가장 적은 저장방법을 알기 위한 이론적인 열전달 해석이 주요목적이다. 저장용기의 내조와 외조의 이중구조 사이의 공간에 대한 단열방법을 완전진공 상태에서 액체 질소의 저장방법과 진공 아닌 상태에서의 저장방법으로 나누어 계산하였고, 수치해석으로 용기의 외부에서 내부로 액체 질소의 열유동량을 계산하여 본 결과 완전진공 상태의 저장방법이 진공 아닌 상태에서의 저장방법보다 약 27배 적었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Manufacturing the motors driven with clean fuels including alternative fuel like natural gas as a part of measures to distribute non-polluting vehicles has been led by Italy and Russia which distributed natural gas motors by means of converted kit since 1930 and recently some countries including Germany, France and England have concentrated on distributing it.
Korea also began to convert the fuel of big gasoline vehicles into natural gas by the participation of research institutes, motors companies, gas corporation and urban gas industries. Since it is difficult for natural gas container, evaporation rate and developing a safe liquid gas container will be urgent tasks. Therefore, this study aims to design and manufacture the liquid nitrogen storage tank of superior performance through the experimental research of liquid nitrogen and interpret the theoretical thermal delivery to know the storage method of the least evaporation rate.
Experiment tested about adiabatic methods of the space between double structure with interior and exterior storage container by deviding into liquid nitrogen storage in perfect vacuum state and that in non-vacuum state. It calculates the heat flow into the inside from the outside of container with numerical interpretation. It is found that the storage in perfect vacuum state has lower heat flow rate by 27 times than that non-vacuum state.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표목록 = Ⅱ
• 그림 목록 = Ⅲ
• 기호 = Ⅳ
• 국문 초록 = Ⅴ
• 제 1 장 서론 = 1
• 1.1 연구배경 및 동향 = 1
• 1.2 연구목적 및 내용 = 2
• 제 2 장 이론적 배경 = 3
• 2.1 용기의 구조 = 3
• 2.2 용기의 단열 방법 = 4
• 제 3 장 액체 질소 증발율의 열전달 해석 = 8
• 3.1 용기의 구성 = 8
• 3.2 지배방정식(Fourier's Law of Heat Conduction) = 8
• 3.3 열전달량 계산 = 11
• 제 4 장 수치해석 및 실험 = 12
• 제 5 장 결과 및 고찰 = 13
• 5.1 단열법과 열전달 = 13
• 5.2 전도 열전달의 영향 = 13
• 5.3 저장 방법 변화와 증발율 = 14
• 5.4 용기내의 액체질소 양의 변화와 열전달 = 14
• 제 6 장 결론 = 33
• 참고문헌 = 34
• Abstract = 37
• 부록 = 38