멤브레인탱크 (Membrane tank)

조선해양공학
한 줄 정의: 선체 구조에 얇은 금속 막과 단열재를 덧대어 만든 액화가스 화물창입니다.

쉽게 풀면

LNG는 영하 163도로 액화되어 운반되므로 화물창은 극저온을 견디면서 열을 막아야 합니다. 멤브레인탱크는 두께 1mm 남짓한 얇은 금속 막을 방벽으로 쓰고, 그 뒤에 단열재를 채워 선체 내부 구조에 직접 붙이는 방식입니다. 화물의 무게는 단열재를 통해 선체가 받고, 얇은 막은 오직 액체를 새지 않게 막는 역할만 합니다.

왜 중요한가

멤브레인 방식은 선체 내부 공간을 거의 그대로 화물창으로 쓸 수 있어 같은 선체 크기에서 적재량이 크고 갑판 위가 평평해, 오늘날 건조되는 LNG운반선의 다수를 차지합니다. 한국 조선업의 주력 선종과 직결되어 있어 국내 연구에서도 단열 성능, 슬로싱 대응, 용접 자동화가 꾸준히 다뤄집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"멤브레인탱크의 1차 방벽 주름부 형상을 변경하여 슬로싱 충격 하중에 대한 국부 응력을 18% 저감하였다."

조금 더 깊게 보면

구조는 화물과 직접 닿는 1차 방벽, 1차 단열층, 누설에 대비한 2차 방벽, 2차 단열층이 겹쳐진 다층 구성으로 되어 있습니다. 얇은 막은 극저온에서 수축하므로 주름을 넣거나 열팽창계수가 매우 작은 합금을 써서 변형을 흡수합니다. 화물창 형상이 선체 내부 형상을 그대로 따르기 때문에 부분 적재 시 슬로싱 하중이 커지는 것이 약점으로 지적되며, 이를 다루는 것이 설계 승인의 핵심 절차입니다.

주의할 점

멤브레인 방식은 화물창 자체가 하중을 지지하지 않으므로, 선체 내부 구조의 정밀도 요구가 매우 높습니다. 탱크가 스스로 하중을 견디는 모스형탱크와는 하중 전달 방식과 유지보수성이 근본적으로 다릅니다.

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