• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1710-1715
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• 2010

상수도시설은 운영관리 환경, 사용범위, 빈도 등 특성에 따라 수명이 달라지며, 현행 법률에서 일률적으로 정하고 있는 내용연수와 차별된 접근이 필요함에 따라, 시설의 파손, 보수이력 등 관리현황 및 시설의 경시적인 변화 상태를 조사 분석하여 기술적 판단을 토대로 한 수명평가 방안이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내외 내용연수 적용현황과 시설별 내용연수 산정 방안, 외국의 상수도시설물 관리 방법, 기존 관로 상태평가 기준 수립을 위한 현황 등을 조사하고, 매설 상수관로에 현장조사를 수행하여, 상수관로의 물리적인 파손위험성과 사고이력을 기반으로 경제적 가치 기준에 의한 잔존수명 평가 기법을 개발하였다. 또한 기존 우리 공사의 노후도 기법을 물리적인 노후진척에 따른 상태변화와 실측 데이터를 활용하여 통계적인 분석을 통하여 평가항목은 축소하고, 신뢰도는 제고하였으며, 관 상태평가를 통해서 합리적인 개량계획 수립을 추진할 수 있도록 관상태평가 가이드라인을 개발하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권11호
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• pp.31-37
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• 2021

매설관으로부터의 누수에 의한 지반 내 공동 및 이완구간 형성에 따른 사고를 사전에 방지하기 위하여 매설관의 파손 및 누수와 동반한 지반 내 함수상태 변화의 평가가 요구된다. 흙의 함수상태 평가를 위한 기법으로써 시계열반사계(TDR)의 적용이 고려될 수 있으나 표준 TDR 프로브의 경우 세장비가 매우 큰 전극을 이용하므로 지반 내 설치 시 전극의 변형 및 파손이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 지반 내에서 안정적으로 형태를 유지하며 함수상태를 평가할 수 있는 매립형 TDR 모듈을 개발하였다. 매립형 TDR 모듈은 동축케이블의 내부도체 및 외부도체에 연결되는 세 개의 전극과 지반 내에서 전극의 변형방지 및 평행배열 유지를 위한 MC Nylon 재질의 케이싱으로 구성된다. 매립형 TDR 모듈로부터 획득된 유도전자기파의 신뢰도 검증을 위하여 표준 TDR 프로브로부터 획득한 유도전자기파와 상호비교 하였으며 보정실험을 통하여 체적함수비와 유도전자기파의 전파시간 상관관계가 수립되었다. 매립형 TDR 모듈의 현장적용 적정성을 평가하기 위하여 실내 모형실험이 수행되었으며, 모형 매설관으로부터의 누수에 따른 흙 시료의 체적함수비 변화가 명확히 관찰되었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 매립형 TDR 모듈은 도심지 포장 하부에 설치된 매설관의 건전도 평가 및 매설관 주변부 지반의 함수상태 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.585-592
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• 2017

도심 내 매설된 대다수의 하수관로는 노후가 심각하게 진행되어 파손의 가능성이 높다. 또한, 도시개발의 집중도가 높아 인구밀도나 통행량이 많으므로 하수관로가 붕괴되면 사회 경제적으로 막대한 피해를 입게 된다. 따라서 관로 파손에 의한 사고를 예방하기 위해 사전적인 유지관리가 필요하며, 한정된 재원의 효율적인 활용을 위해 파손의 가능성과 피해의 규모를 동시에 고려한 위험도 기반의 우선순위 결정방안이 제시되어야 한다. 본 연구에서는, 다양한 해외 연구사례를 검토하여 위험도 기반의 하수관로의 조사 우선순위 결정 방법을 도출하였고 도심지 배수분구에 적용 검토하였다. 우선, 서울시 하수관로 GIS DB를 통해 확보 가능한 영향인자를 도출하고, 각 영향인자들의 가중치, 구분항목, 영향점수를 결정하여 가중치 환산법으로 하수관로 파손결과를 산정하였다. 또한, 하수관로의 예상 내용연수 대비 사용연수를 계산하여 파손가능성을 도출하였으며, 내츄럴 브레이크 방법으로 파손결과와 파손가능성을 5등급으로 구분하였다. 위 방법을 서울시 내 위치한 소규모 배수분구에 적용하여 위험도 매트릭스와 위험도 등급을 도출하였으며, 그 결과 전체 대상의 26%가 위험도 4-5등급인 CCTV조사 우선대상으로 선정되었다. 따라서 위험도 기반의 CCTV 우선순위 결정방법을 활용하여 조사가 우선적으로 필요한 대상을 체계적으로 결정할 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.28-33
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• 2018

최근 들어 정부는 도시가스 미공급지역 해소 및 소규모 공급지역의 경제성 확보를 위해 준저압 공급을 확대하고 있다. 주로 중앙 저장 탱크에서 매설 배관으로 각 세대에 공급하고 있는데 타공사에 의한 매설 배관의 파손 시 가스의 누출을 차단할 방법으로 배관 파손에 의한 과류를 차단할 수 있는 밸브의 필요성이 대두되고 있다. 이 연구를 위해 System CFD Code인 Flownex를 이용하였으며 실제 과류차단밸브에 해당되는 Component를 개발 완료하였다. 본 연구를 진행하면서 Flownex의 정확도를 검증하기 위해 실험값과 비교 하였으며 2% 내외의 오차율을 확인하였고 본 연구를 위해 사용이 가능한 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 마을 단위의 LPG 공급 배관망을 선정하여 Modeling을 하였으며 주배관에서 세대로 인입되는 가지관의 이음 부위에 임으로 과류차단밸브 Component를 설치하였다. 주 배관에서 세대까지 가장 긴 배관을 선택하여 세대 인입 직전에 배관을 임으로 파손시켜 과류가 발생하도록 시나리오를 정하였다. 배관이 파손됨에 따라 과류가 발생하게 되고 과류차단밸브가 작동하게 되는데 이 때 과류차단 밸브의 작동이 타 배관에 미치는 영향 및 오작동 유무를 분석하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.334-339
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• 1996

Midloop 운전중 RHR 기능 상실사고를 모의 실험한 Bethsy 6.9d에 대해 CATHARE2 코드를 이용하여 해석하였다. 이 실험의 초기조건은 계통수위를 고온관 중간까지 낮추고, 그 윗부분은 비응축 가스로 차 있는 midloop 상태를 유지하는 것이다. 잔열은 원자로 정지 2일 후를 가정한 노심출력을 사용하였으며, 계통내 방출유로는 상부의 Upper head vent와 가압기 vent 및 고온관 1에 연결된 Letdown line과 수위지시계 방출유로가 열려 있다고 가정하였다. 또한 세 개의 loop중 증기발생기 한대만 이유 가능하고, 나머지 두 대는 이차측이 공기로 가득 차 있는 상태를 유지하였다. 이 연구의 주된 목적은 midloop 운전중 RHR 기능 상실사고에 대한 위와같은 상태에서 계통의 열수력적 현상을 실험을 통해 이해하고 코드 예측능력을 평가하는 것이다. CATHARE2 코드 계산결과 대체적으로 실험의 현상을 잘 모의하고 있으나 다음 사항에 대해서는 차이를 보이고 있다. 첫째 노심내 물의 혼합을 적절히 모의하지 못하여, 노심내 국부적 증기 발생 시점이 실험에 비해 약 250초 빨리 나타났다. 둘째 노심에서 고온관으로의 물의 유입이 많아 고온관에서 기포율이 실험에 비해 낮게 나타났다. 마지막으로 밀림관(surge line)에서 물의 유입에 의한 압력차가 실험보다 높게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.204-204
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• 2023

2020년 상수도 통계에 따르면 전국 상수도 보급률은 약 99% 정도로 높은 수치를 기록하고 있으나 노후관으로 인한 관로파손 및 수질사고로 인해 효과적인 운영에는 많은 어려움이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기술진단 및 정밀안전진단 등 체계적인 유지관리 규정이 도입되었으며 적용되고 있으며, 이때 시스템의 정량적인 성능평가를 위해 간접평가와 직접평가로 구성된 점수평가법이 적용되었다. 간접평가는 지중에 매설된 관로를 대상으로 매설연도, 관경, 관로연장 등의 노후도인자를 통해 관의 노후도를 추정하고 간접평가 결과 3등급으로 판명되는 관로의 경우 객관적인 관의 상태를 평가하기 위해 시편채취 및 관로 내시진단 등의 직접평가가 수행된다. 하지만 관로의 직접평가는 간접평가결과 3등급의 모든 관로에 대해 수행하기에는 진단비용 및 시간 등 제약조건에 따라 모든 지점에 대한 직접평가 수행에는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 관로 성능평가 기법의 한계를 개선하기 위해 상수도시스템 통합평가 기술을 개발하였다. 개발한 기술은 머신러닝 기법을 적용하여 간접평가 및 직접평가 결과를 토대로 직접평가가 필요한 지점의 결과를 예측하였다. 이를 바탕으로 상수도시스템 평가성능 향상 및 보강 우선순위 선정 단계에서 의사결정권자의 판단에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 2003

원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권2호
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• pp.226-233
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• 1995

CANDU 원자로에서 심각하게 대두되는 압력관 파손을 방지하기 위해 압력관의 두께를 증가시키는 방안이 연구되었다. 본 연구에서는 압력관 두께변화가 Zr-2.5Nb 압력관의 응력, 수소농도 및 수소지연파괴에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 압력관 두께가 현재의 4.2 mm에서 5.2 mm로 증가할 경우에 압력관이 받는 응력과 발전소 가동중에 누적되는 중수소 흡수량은 19% 줄어드는 것으로 나타났으며, 압력관에 균열이 발생할 경우 발전소 냉각동안에 일어나는 균열 성장은 상당히 감소한다. 수소지연파괴는 압력관이 받는 응력과 누적되는 수소량에 비해 지배되는데 이와 같은 결과로부터 두꺼운 압력관은 수소지연파괴 관점에서 상당한 이점이 있는 것으로 평가되었다. 그러나 압력관 두께 증가는 수소지연파괴의 성장속도를 가속할수도 있으므로 앞으로 연구할 사항이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.139-148
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• 2017

상하수도관의 파손에 따라 발생하는 지반함몰은 최근 많은 도시에서 증가하고 있다. 이는 도시의 노후화에 따른 파이프라인의 노후화에 기인한다. 하수도의 파손에 따른 지반함몰특성은 최근 많은 연구들을 통해 밝혀지고 있지만, 상수도에 의한 지반함몰 특성 연구는 미진한 상태라 할 수 있다. 본 연구에서는 상수도관의 파손에 따른 매설관 상부지반의 지반함몰 발생메카니즘을 알아보기 위해 지반특성과 상수도관에서의 압력 및 속도수두에 따른 지반붕괴특성을 실내모형시험을 통해 고찰하였다. 상수도관의 매설상태를 고려하여 상대밀도와 세립토의 함유량에 따라 비교분석하였다. 상대밀도와 침투압이 작은 경우에는 소규모지반함몰이 발생할 수 있고, 반대인 경우에는 지중공동이 크게 발생하면서 일정시간이 지난 후 지표면으로 확대되어 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 지중 깊은 곳에서 침투압에 의한 토사유출이 발생한 이후 형성된 지반공동은 장시간동안 지표면 부근에서 일정한 강도를 유지하고, 지반공동이 장기간 유지될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.129-139
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• 2004

내원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 유동성 채움재를 이용하는 것이다. 본 연구에서는 같은 조건에서 뒤채움재(일반모래, 방식사 CLSM, 현장발생토사 CLSM)의 종류를 변화시킨 3가지 사례에 대한 실내모형실험과 PENTAGON-3D 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 실내모형실험과 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 경우에 일반모래를 사용한 경우보다 관의 수직ㆍ수평변위 및 지표면변위를 감소시키는 것으로 평가되었다. 이는 유동성 채움재의 특징 중 초기 유동성과 자기강도발현특성에 의해 양생이 진행됨에 따라 파형강관 주변의 유동성 채움계가 굳어 강성화되고, 이것이 파형강관과의 일체화를 통한, 파형강관의 단면강도를 증진시켜준 효과로 해석할 수 있다. 그리고 뒤채움재의 종류에 따른 파형강관의 토압특성은 뒤채움재로 일반 모래를 대체하여 유동성 채움재를 사용한 경우에 관에 작용하는 수직ㆍ수평토압이 거의 0에 가까운 값으로 현저히 작아짐을 알 수 있었다. 이는 실내모형실험과 수치해석결과로부터 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 것이 지하매설관에 발생하는 각종 파손을 감소시키고, 안정성을 높이는 최선의 대안으로 판단된다.