An Analysis of the Structural Safety of Internal Support Structures in Horizontal Vacuum-Jacketed Vessels

수평형 이중진공단열 저장용기는 내·외부 저장용기로 구성되며, 충진된 저온의 작동유체에 외부로부터의 열침투를 최소화하기 위해 다층단열과 진공층이 적용되고 내부 저장용기를 지지하기 위한 지지 구조가 설치된다. 지지구조의 단면적은 전도에 의한 열전달을 억제하기 위해 최소화되어야 하며, 동시에 저장용기의 구조적 안정성을 확보해야 하는 상충관계가 나타난다. 본 연구에서는 77 K 액체질소가 70% 충진된 수평형 이중진공단열 저장용기의 이송 시 급정거 조건에서의 슬로싱 거동을 수치적으로 평가하였으며, 슬로싱 하중과 단열층에서 발생하는 전도 열전달을 함께 고려한 유체-구조 연성해석을 수행하였다. 해석 결과로 부터 슬로싱에 의해 발생한 유체유발 하중을 구하였으며, 슬로싱만 고려한 경우와 저온 환경에서의 열변형 및 열전달을 함께 고려한 경우에 대하여 내부 지지구조에 작용하는 응력값을 계산하였으며, 지지구조를 통한 최대 열침투량을 평가하여 구조강도와 열전달 억제의 상충관계를 분석하였다.