• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.473-479
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• 2012

하수재이용은 부족한 수자원 문제를 해결할 수 있는 대표적인 대안으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 하수재이용수의 공급시 관망내에서 일어날 수 있는 관의 부식과 수질변화에 대한 연구를 모형관망을 이용하여 수행하였다. 관 재질은 아연도강관(GSP), 주철관(CIP), 스테인레스강관(STSP), PVC관(PVCP)을 이용하였고, 하수재이용수와 수돗물을 각각 공급하여 비교 및 평가하였다. 하수재이용수를 모형관망에 공급하는 루프테스트를 수행한 결과, 관 재질별 시편의 무게 감소량은 CIP > GSP > STSP ${\approx}$ PVCP의 순으로 나타났다. 또한, 하수재이용수는 수돗물과 비교하여 부식속도가 높게 나타났는데, CIP의 경우, 하수재이용수의 초기 부식속도가 3.511 mdd, 수돗물은 2.064 mdd를 나타내었고, 90일간의 부식속도는 하수재이용수 0.833 mdd, 수돗물 0.294 mdd를 나타내었다. 또한, GSP도 하수재이용수의 초기 부식속도가 2.703 mdd, 수돗물은 2.499 mdd를 나타내었고, 90일간의 부식속도는 하수재이용수 0.349, 수돗물 0.248 mdd로 CIP에서 나타난 경향과 유사하였으며, 시간이 지남에 따라 부식속도가 감소하는 경향을 나타내었다. 루프테스트를 수행하는 과정에서 관 재질별로 하수재이용수의 수질변화를 관찰한 결과, 암모니아성 질소의 경우, 부식이 크게 발생한 CIP 및 GSP에서 부식이 발생하지 않은 STSP 및 PVCP와 비교하여 질산염으로 전환되는 비율이 월등히 높았고, 부식생성물이 가장 많은 CIP에서 질산성 질소의 탈질이 가장 높게 일어나는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한, CIP에서는 SRB (Sulfur Reducing Bacteria)에 의한 황산이온의 소모가 나타났으며, EDS (Energy Dispersive X-ray spectrometer System) 분석 결과 MIC (Microbiologically Induced Corrosion)가 있었음을 확인할 수 있었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.14-22
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• 2023

Steel-pipe civil structures, including steel-pipe energy piles and cast-in-place piles (CIPs), utilize steel pipes as their primary reinforcements. These steel pipes facilitate the circulation of a working fluid through their annular crosssection, enabling heat exchange with the surrounding ground formation. In this study, the cooling performance of a ground source heat pump (GSHP) system that incorporated steel-pipe civil structures was investigated to assess their applicability. First of all, the thermal performance test was conducted with steel-pipe CIPs to evaluate the average heat exchange amount. Subsequently, a GSHP system was designed and implemented within an office container, considering the various types of steel-pipe civil structures. During the performance evaluation tests, parameters such as the coefficient of performance (COP) and entering water temperature (EWT) were closely monitored. The outcomes indicated an average COP of 3.74 for the GSHP system and the EWT remained relatively stable throughout the tests. Consequently, the GSPH system demonstrated its capability to consistently provide a sufficient heat source, even during periods of high cooling thermal demand, by utilzing the steel-pipe civil structures.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.17-28
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• 2008

본 연구에서는 상수도 금속관의 공식특성에 따른 잔존 인장강도 예측모델을 제안하였다. 이들 모델중 회주철관에 대해서는 지수함수형 모델이 실측값에 대한 예측값의 상관성($R^2$)이 높게 나타났으며, 닥타일주철관과 강관 등은 선형함수인 공식특성에 따른 강도손실 모델이 더 예측력이 높은 것으로 나타났다. 국내에서 과거에 제조된 상수도 금속관의 파괴인성은 평균적으로 회주철관이 $40.46kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$, 닥타일주철관이 $85.27kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$, 그리고 강관이 $97.27kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$로 나타났으며, 파괴인성을 이용한 잔존 인장강도 예측모델의 실측값에 대한 예측값의 상관성은 관종에 따라 다르나 0.44에서 0.86로 나타났다. 특히 이들 제안된 모델들을 새로운 지역에 매설된 상수관로에 대하여 적용한 결과, 결정계수가 0.76~0.78로 나타나 향후 노후 상수도 금속관의 잔존 강도를 예측하는데 활용됨으로서 합리적인 개대체 의사결정에도 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.53-66
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• 2023

본 연구에서는 대규모 지반굴착 조건에서 흙막이 벽체로 적용된 벽강관말뚝의 탄소성보 해석, 유한요소 해석 및 최적화 설계 등의 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 고강도 내해수강 벽강관의 경우 부식에도 유리하고 허용응력이 커 구조적으로 우수하여 흙막이 벽체로써 활용성이 높고, C-Y형 이음부의 경우 기존 P-P형 대비 인장강도와 강성이 크게 개선되었음을 알 수 있었다. 또한, 시공 중 벽체 누수나 결함이 발생하더라도 용접, 덧댐 시공 등으로 확실한 보수가 가능한 장점이 있는 것으로 조사되었다. 벽강관 연속벽의 경우 CIP나 Slurry wall 대비 변위 순응 구조임과 동시에 동일 수평변위에 대하여 허용 휨응력이 매우 커 대심도 흙막이 측면에서 가장 우수한 것으로 평가되었다. 대규모 편토압 조건에서의 지반굴착임을 고려하여 탄소성보해석 및 유한요소 해석을 실시하고, 그 결과를 상호 비교한 결과, 굴착 시 전체적인 거동, 벽체의 변위나 부재력 등 각 항목별 발생 최대값에 대해서도 두 방법간에는 정량적 수치가 유사한 것으로 나타나 추후 설계 시 두 해석방법 모두 적용가능한 것으로 나타났다. 마지막으로, 동일 직경에서 가장 두꺼운 두께의 중공형보다는 가장 얇은 두께에 콘크리트로 속채움하는 방법, 그리고 변위와 부재력의 급격한 변화가 없는 깊이 즉, 정상성 검토를 통한 근입길이 결정 시 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.