• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.54-66
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• 2004

본 논문은 도시 가스 지하배관의 위험관리체계를 유지하는데 필요한 요소들 중 배관의 위험성평가에 적절한 기법을 제안하고, 그 평가결과에 근거하여 가장 비용-효과가 큰 배관 유지관리방안을 찾아내는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안된 지하배관의 위험성서열화의 접근방법은 세 가지 측면에서 행하여졌는데, 첫째는 RBI(Risk Based Inspection)으로서 배관의 위험도에 영향을 주는 주변인구조건, 관의 크기 및 두께. 사용시간 등을 기준으로 일차적 평가를 함으로서 노출위험도의 높고 낮음을 정성적으로 평가하였고, 둘째는 Scoring System으로서 매설된 배관의 환경적인 요소에 기초하여 점수화하여 구체적으로 위험도를 서열화 하였다. 셋째로는 THOMAS 이론으로부터 대상배관의 누출빈도를 정량화 하였다. 그 결과 도시 가스 대상배관의 노출위험도는 대략 중간이상의 값을 갖는 것으로 나타났으며, 제안된 SPC기법을 적용하여 위험성을 평가한 결과, 대상배관의 부식위험성 점수 값이 허용범위(30-70)에 골고루 분포하는 것으로 보아 설정된 평가기준이 실제배관에 대해 상대적인 부식위험성을 잘 서열화 됨을 알 수 있었다. 또한 THOMAS모델을 적용한 평가결과로서의 Score값은 배관의 길이를 포함한 여러 치수들에 무관한 환경요인에 관련된 값인 반면, 기본누출빈도는 배관의 길이를 포함해서 다른 치수들에 비례함을 보여주고 있다. 그 결과 점수 값이 상대적으로 적은 배관구간(상대적으로 위험성이 낮은 구간)도 배관길이가 훨씬 더 크다면 누출발생빈도가 더 높은 값을 갖는다는 것을 알 수 있었다. 또한 대상 파이프라인의 허용위험수용범위는 전체 누출 빈도 값인 최대 1.00E-01/yr로부터 최소 2.50E-02의 영역을 나타내고 있어 이에 상응되는 높은 Consequence를 수용 가능한 영역으로 낮추는 조치가 필요함을 보여주고 있고, 종합파손확률에 대해 사용시간을 회기 분석법(Regression Analysis)으로 예측한 결과, 이에 대한 방정식을 유추할 수 있었고, 그에 대한 결과가 대상 파이프라인의 사용 년 수인 11년에서 13년으로 나타나 실제 대상배관들의 연령과 거의 일치함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 위험성 서열화 접근방법은 실제적으로 지하배관의 유지관리를 하는데 있어서 매우 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.112-117
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• 2016

국내에서는 연료 가스 배관용 탄소강관으로 KS D 3631의 기준을 따르도록 되어있으며, 탄소강관이 지하에 매설되는 경우 부식을 방지하기 위해 강관에 합성수지로 피복을 한다. 피복은 부식 방지 조치를 하는 것으로 압축된 연료가스를 이송하는데 필요한 강도는 원관인 탄소강관이 그 역할을 수행한다. 따라서 탄소강관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함에 따른 강도를 평가하는 것이 중요한데 국내에는 잔존강도를 평가하기 위한 방법이 부족하다. 결국 국외 기준인 DNV RP F101 또는 ASME B31G의 기준에 따라 잔존강도를 평가하는데, 그 결과가 국내 배관에 적용 타당성이 있는지 검증이 부족하며, 85% 이상의 결함에 대해서는 예측 할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 KS D 3631의 배관을 이용하여 인위적 결함을 가공하여 잔존강도를 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 폭에 따라서 일정한 잔존강도의 차이를 보이며, 국내 연료 가스용 배관에는 DNV RP F101이 적합하다는 결론을 도출하였다. 본 연구의 결과는 결함 깊이가 큰 경우에 대한 결과와 타당한 국의 기준을 파악하기 위한 결과를 포함하고 있어, 배관의 잔존강도를 이용한 위험성 평가 등에 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제19권3호
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• pp.38-43
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• 2015

지하에 매설된 도시가스 배관은 부식으로부터 보호하기 위하여 전기방식조치를 하도록 하고 있으며, 전기방식시설의 효과적인 유지관리를 위해 1년마다 배관의 전위를 측정 하도록 하고 있다. 방식전위의 측정은 테스트박스(T/B)에서 실시하게 되는데, 도심에 설치된 T/B의 경우 대부분 도로상에 설치되어 있어 전위를 측정할 때 어려움이 있다. 즉, 교통량이 많은 도로에서 전위를 측정하기 위해서는 차량을 통제하거나, 교통량이 적은 심야에 실시해야 하는 등 어려움이 있다. 본 연구에서는 이러한 방식전위 측정의 문제점을 해결하기 위해 고체기준전극 및 무선통신기술을 이용한 원격전위 측정시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 고체기준 전극을 개발하여 실험실에서 성능테스트를 실시하고, 도시가스 배관이 설치된 현장에 직접 매설하여 전위 값의 변화를 관찰하였다. 또한, 무선통신을 이용하여 측정된 전위값을 서버로 전송하고, 사무실에서 전위값의 변화를 확인하였다. 고체기준전극을 이용한 전위값은 국내에서 사용되고 있는 타사 제품과 큰 차이가 없는 것으로 확인되었으며, 현장에서 측정한 전위 값과 웹서버로 보내진 전위값의 차이는 없었다. 개발된 고체기준전극은 향후 도심에 설치된 테스트 박스의 전위를 차량을 이용하여 측정하는데 사용할 계획이다.

• 한국가스학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2000

매설되어 있는 배관에 위험성을 초래하는 요소중 하나는 굴삭기와 천공기 같은 타공사에 의한 것이다. 타공사에 의한 피해는 다른 원인에 의한 것보다 사고발생시 막대한 인명피해를 초래하기 때문에 안전관리가 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 타공사를 조기에 감시하기 위해서 진동센서를 이용하여 타공사와 같은 충격신호를 감지할 수 있는 지와 얼마만큼 떨어진 거리까지 전파할 수 있는지에 대하여 한국가스공사 배관에 적용하여 실험하였다. 그리고 감지된 신호의 충격위치를 알아보기 위하여 모의배관내에서의 실험을 수행하였다. 그 결과 가까운 거리에서 감지된 충격신호는 주된 신호가 고주파수 대역이며, 거리가 멀어질수록 고주파수 대역의 성분들은 소멸되어지고 저주파수 대역만이 남아 있게 된다. 또한 5.3km 떨어진 공급관리소에서의 실험을 통하여 40kg의 물체가 l0cm, 5cm의 높이에서 자유낙하 하였을 때 진동센서(가속도계)를 통하여 감지 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권12호
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• pp.2019-2029
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• 2001

Up to now a wide variety of researches on inpipe inspection robots have been introduced, but it still seems to be difficult to construct a robot providing mobility sufficient to navigate inside the complicated configuration of underground pipelines. This paper introduces a robot called MRINSPECT IV(Multifunctional Robotic Crawler for inpipe inSPECTion IV) for the inspection of urban gas pipelines with a nominal 4-inch inside diameter. The proposed robot can freely move along the basic configuration of pipelines such as along horizontal or vertical pipelines. Moreover it can travel along reducers, elbows, and steer in the branches by modulating the speeds of driving modules. Especially, its capability for steering in tile three-dimensional pipeline configuration has a competative edge over the other ones and provides excellent mobility in navigation. Its critical points in the design and construction are introduced and results of experiments are given.

• 한국자기학회지
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• 제13권2호
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• pp.76-81
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• 2003

매설된 송유관이나 가스관의 외부면과 내부면에 생성된 원형 결함(double circular pit) 부근에서 누설되는 자속 신호에 미치는 결함깊이와 인장응력(tensile stress)의 영향을 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 배관의 축 및 방사상 방향의 누설자속 (Magnetic Flux Leakage: MFL) 신호는 배관 외$.$내부 면의 이중 결함깊이와 인장응력에 의해 영향을 받으며, 결함의 깊이가 깊어질수록 인장응력이 커질수록 MFL 신호는 증가하였다. 그러나 원주 방향의 MFL 신호는 결함깊이와 인장응력에 거의 영향을 받지 않았다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2001년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.45-57
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• 2001

An alternating current (AC) corrosion using coupon has been studied. Coupons were applied in terms of AC voltage from high value to low value through the survey of AC voltages on buried gas transmission pipeline over the country. Parameters such as AC current density of coupon, AC voltage, cathodic protection potential, soil resistivity and frequency were monitored continually. Corrosion induced by AC was observed even under cathodically protected condition that met cathodic protection criterion(: below -850mv vs. CSE). Corrosion rate was affected mainly not by AC voltage but by both of frequency and AC current density. An experimental corrosion rate relationship could be obtained statistically, in which AC corrosion rate increased linearly with effective AC current density and its slope was 0.619.

• 한국가스학회지
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• 제4권3호
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• pp.39-45
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• 2000

일반적으로 대부분의 GIS(Geographic Information System)는 단지 시설물의 지리적인 속성 정보로 위치, 관경. 길이 등의 자료만 데이터 베이스화하여 운용하고 있다. 그러나 최근 시설물 소유자들은 시설물을 안정하게 유지하기 위해 부식 정보가 중요하다는 것을 인식하기 시작하고 있다. 이에 발맞추어 대부분 대형 시설물(가스배관, 송유관, 상하수도관 등) 소유자들은 부식을 방지할 수 있는 전기방식설비(電氣防蝕設備)들을 갖추고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에는 GIS 연계형 부식예측시스템을 개발함으로써, 기존에 구축된 GIS의 활용도를 높일 뿐만 아니라 부식률을 미리 예측하여 시설물관리를 체계적으로 관리할 수 있도록 하였다 여기서 부식예측알고리즘은 세계 최초로 지중시설물에 대하여 개발한 것이며 현장적용을 통한 신뢰성확보를 하고 있는 중이다. 본 논문에서는 GIS의 부식정보 관련 D/B 구축, 방식대상물과 방식설비의 수명예측 알고리즘, 간섭해석 알고리즘에 대하여 기술하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.5-11
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• 2024

지반함몰은 인구 밀집도가 높은 도심지에서 주로 발생함으로, 발생 원인을 명확히 파악하여 사전에 대비할 필요가 있다. 지반함몰의 주요 발생원인은 지하매설관의 손상으로 인한 지반 내 공동 생성으로 보고되어 있으나, 지반함몰 발생을 예측하여 대비하기 위한 지하매설관의 속성정보 및 영향인자가 올바르게 구축되어 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지하매설물 속성정보 중 지반함몰 발생과 유의미한 상관성을 나타내는 인자를 선정하고, 로지스틱 회귀분석을 통해 회귀식을 제안하였다. 이를 위해, 대상지역의 지하매설물 및 지반함몰 이력정보의 데이터를 수집하였고, 대상지역을 QGIS를 활용하여 100m×100m 크기의 Gird로 구분하였다. Gird 내부에 포함되어 있는 지하매설물 속성정보와 지반함몰 이력정보를 추출하여 전처리를 수행하고 데이터셋을 구축하여 상관분석을 수행하였다. 그 결과, 하수관과 통신관의 매설년도와 통신관, 열배관, 가스관의 평균심도를 제외한 인자가 지반함몰과 유의미한 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 로지스틱 회귀분석을 통해 대상지역의 지반함몰 발생 여부 회귀식을 제안하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.556-560
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• 2001

배관의 관벽투과 특성을 지닌 원격장 와전류 비파괴 검사법은 열교환기 세관 검사에서부터 천연가스 수송관에 이르기까지 다양한 형태의 배관과 결함을 대상으로 적용 연구가 진행되고 있다. 공칭 외경 100mm의 주철관은 주로 상수도 관로의 배수관으로 활용되고 있는데, 차량 진동과 부식에 의한 결함의 생성으로 정수의 누수 문제를 일으킨다. 그러나, 탐상 경제성 및 효용성 문제로 관내 검사장치 투입과 같은 직접적인 검사 방법의 수행이 제한되어 왔다. 원격장 와전류 방법은 시스템 구성이 용이하고 내 외부 부식 결함에 대한 정량적인 평가가 가능하기 때문에 경제성 있는 장치 개발이 가능하다. 본 연구에서는 원격장 와전류 기술을 이용하여 상수도 관망의 특성을 고려한 매설 배관 검사시스템 개발을 수행하였다. 세부적으로는 관내 투입 원격장 와전류 검사의 기구부 설계 및 제작, 원격장 와전류 신호의 획득 및 처리 프로그램 개발, 그리고 개발 장치의 운용 방법 및 절차 검토 등으로 되어 있다.