LNG 산업의 급속한 발전과 함께 LNG 해상 운송 안전이 현재 연구의 핵심 주제가 되었으며, 특히 LNG 선박의 탱크 비활성화 기술이 주목받고 있다. 대형 LNG 운반선 액체 화물 탱크의 비활성화 공정을 최적화하고 작업 효율을 향상시키기 위해 현재 주류인 18×10^4 m3 MARK III FLEX형 LNG 선박을 연구 대상으로 선정하여, 용적이 다른 액체 화물 탱크(제1 탱크 24,279 m3, 제2~4 탱크 52,062 m3)의 3차원 수치 모델을 구축하였다. 전산유체역학(CFD) 방법을 적용하여 다양한 가스 매체(혼합 불활성 가스, 순수 질소) 및 총 주입 가스 속도(20~60 m/s) 조건에서 가스 대체 과정을 시뮬레이션 및 분석하였다. 연구 결과 비활성화 과정 중 유동장 분포 특성 및 산소 농도 변화 법칙을 밝혀내었으며, 각 운전 조건에서 비활성화를 완료하는 데 소요되는 시간과 가스 소비량 데이터를 얻었다. 결과는 주입 가스 속도와 비활성화 효율 및 가스 이용률 간에 유의미한 상관관계가 있음을 보여준다. 시간 요구사항과 운영 비용을 종합적으로 고려하여 최적 조건으로 총 주입 가스 속도 30 m/s를 권장한다. 이 조건에서 선박 전체 비활성화 작업 시간은 19.9시간이며, 총 가스 소비량은 310,165 m3이다. 본 연구 결과는 실선 비활성화 매개변수 설정에 이론적 근거와 데이터 지원을 제공할 수 있다.

박막형 LNG 선박;MARK III FLEX;액체 화물 탱크;비활성화;가스 대체