• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.67-74
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• 2014

인구가 밀집되어 있는 도심지역에 매설된 천연가스 공급배관은 외부 또는 내부 결함으로 인한 가스의 누출, 확산, 화재, 폭발로 발생되는 재산과 인명피해의 큰 잠재위험을 지니고 있다. 사고를 미연에 방지하기 위해 정량적 평가에 기초한 위험관리를 실시하고 있으며, 매설배관의 정량적 위험성을 평가하기 위해서는 우선적으로 사고피해영향 분석을 통한 화학물질의 누출량 계산, 확산 분석, 화재 및 폭발로 인한 복사열과 압력파 계산이 필요하다. 본 논문에서는 CCPS, TNO에서 제안하는 model 들을 통하여 실제 San Bruno 매설배관 폭발 사고 시나리오를 기반으로 천연가스의 누출량, Fireball의 복사열 계산을 수행하고 결과 값을 실제 피해결과와 비교분석 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.41-47
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• 2006

가스배관, 상수관, 송유관 등의 지중 매설배관이 직류 전기철도와 인접해 있는 경우, 전기철도 시스템의 귀선 회로로 사용되는 레일에서 누설되는 표유전류에 의해 이들 금속배관에는 전기적 부식, 즉 전식이 발생할 수 있다. 전식에 의한 집중 부식은 전기방식으로 보호되는 배관에 있어서도 지속적인 재료의 열화와 이에 따른 파손을 일으킬 수 있어 대형사고로 발전할 소지를 가지고 있다. 국내에서는 이러한 표유전류에 대한 대책으로 배관과 레일을 전기적으로 접속하는 배류법이 적용되고 있는데 특히 가스배관을 중심으로 한 강제배류법의 급속한 증가에 의해 간섭문제가 매우 복잡해지고 있다. 본 논문에서는 직류전기철도시스템과 매설배관 사이의 전기적 간섭 문제를 서울과 부산 지역에서 수행한 현장 실태조사의 결과를 통해 살펴본다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.40-49
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• 2016

지하 매설배관을 이용한 유체 수송 중 임의의 배관 위치에서 누설이 발생할 경우 육안 식별의 어려움으로 진동 센서 등을 이용하여 누설 위치를 탐지한다. 이러한 누설 위치 검출 시스템은 물과 같은 비 압축성 유체를 대상으로 센서 간의 신호 도달 시간차와 음파의 전파속도를 이용하여 검출하고 있다. 본 논문에서는 가스와 같은 압축성 유체의 누설 검출을 위한 시스템을 개발하고자 기존 검출 방법을 검토하고, 온도와 압력을 고려한 압축성 유체의 전파속도 식을 개선하고 압축 공기를 이용한 실험 장치를 구축하여 실험 수행을 통해 검증하였다. 검증 결과 매설배관 내 압축성 유체의 누설 위치 검출이 가능함을 확인하였으며, 가스 수송용 매설배관 내 누설 위치 검출 시스템 개발에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권4호
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• pp.33-43
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• 2016

미국과 유럽의 가스회사에서는 배관의 보수방법으로 그라인딩, 육성용접, 슬리브덮개용접, 복합재료보수, 핫태핑, 클램프 등 다양한 방법을 사용하고 있으며, 배관에 손상이 발생한 경우 사용적합성 평가를 거쳐 배관보수를 실시하고 있다. 또한, 미국과 영국 등에서는 매설된 도시가스배관이 타공사 또는 부식으로 인해 손상을 입은 경우 손상형태별로 적용 가능한 배관보수방법을 규정하고 있다. 국내의 경우에는 노후된 중압배관에 대하여 정밀안전진단을 하도록 하고 있으며, 정밀안전진단결과 발생된 결함의 종류 및 정도에 따라 배관을 보수, 교체 또는 신설하도록 규정하고 있다. 그러나 보수 및 보강 방법에 대하여는 기준이 마련되어 있지 않아 배관에 손상이 발생한 경우 주로 손상된 배관을 절단한 후 단관(短管)으로 교체하는 방법만을 사용하고 있다. 본 논문에서는 미국, 영국 등 국외의 보수방법 및 기준을 조사하고, 국내의 매설배관 검사 방법 등에 대해 조사하고, 보수방법 시험 결과를 분석한 후 국내 실정에 맞는 배관보수기준(안)을 제시하였다. 개발되는 기준에 따라 도시가스사업자가 정밀안전진단 결과의 후속조치로 배관보수를 하는 경우 가스공급을 중단하지 않아도 되므로 가스의 안정적 공급에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.1-6
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• 2010

하천통과 배관은 부력과 외부 충격을 방지하기 위하여 1.2~4m의 매설 깊이로 설치되어 운영된다. 하천통과 배관은 수압과 토하중에 의한 외압으로부터 소성붕괴에 대한 저항성을 가져야한다. 하천통과 배관에 수압과 토하중으로 발생하는 원주응력을 유한요소해석으로 파악하여 배관의 건전성에 미치는 영향을 평가하였다. 콘크리트 보호공이 없는 경우 동일 수심에서는 매설 깊이 증가에 따라 원주응력은 증가하나, 동일 매설 깊이에서는 수심이 증가함에 따라 배관에서 발생하는 원주응력은 감소하고 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.9-16
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• 2016

매설배관은 내부 또는 외부의 결함으로 인하여 leak나 rupture가 발생 할 수 있으며, 가스가 누출 시 큰 사고가 발생할 수 있기 때문에 정량적 위험성평가를 통한 분석이 필요하다. 하지만 현재 매설배관에 대한 위험성 평가시 매설을 고려하지 않거나, 매설 깊이를 고려하지 않고 무조건 배관압력의 1/10으로 가정하는 OGP기준을 사용하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 여러 기관의 매설배관 ETA분석자료를 통하여 발생가능 사고 중 Jet fire의 사고피해영향을 분석하였으며, Jet fire의 복사열 계산에 있어서 배관의 매설깊이 인자를 고려한 매설모델을 수립하였다. 사례연구는 New Jersey의 Edison지역에서 발생한 사고를 이용하여 본 모델과 OGP모델을 비교 분석하였다. 연구결과 화염원으로부터 10m거리를 기준으로 매설모델의 복사열 값이 OGP모델에 비해 실제 사례와 비슷한 값을 얻을 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-12
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• 2008

주기적으로 진동이 발생하는 도로 하부에 매설되어 있는 가스 배관의 안정성을 검토하고 동특성을 분석하기 위하여 도로 설계 기준 및 가스공사 배관관리 규정에 의거, 현재 매설 실정을 타당하게 모사할 수 있는 유한요소모델을 구성하였으며, DB-24 하중의 진행속도에 따른 배관 발생 응력분포를 검토하였다. 매설 심도 1.5 m, 차량 이동 속도 $40{\sim}160\;km/h$에 대하여 해석을 실시하였으며, 그 결과, 80 km/h를 정점으로 응력의 증가 추세가 감소로 돌아서는 것을 확인할 수 있었다. DB-24하중에 의하여 최대 약 10 MPa의 응력이 증가 하였으나 설계압력에서 API 5L Gr. X65 매설 배관은 차량의 진동에 대하여 충분한 안정성을 확보하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.26-33
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• 1998

매설 천연가스배관의 두께는 ANSI B3l.8의 요건에 따라 주로 내압과 위치인자로 결정된다. 그러나 실제 매설배관 응력에는 내압뿐아니라 여러 외부인자들이 작용하여 매설조건과 환경조건이 변화되면 배관의 응력이 달라진다. 환경요인 변화에 따른 안전도 감소를 피하기 위하여 응력을 평가하는 작업이 수시로 필요하다. 내압, 토하중, 차량하중, 지반침하에 의한 매설배관의 응력을 계산하는 적절한 수식이 개발되었으나 비전문가가 사용하기에 매우 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 매설배관의 응력상태를 손쉽게 계산할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 토하중, 차량하중, 열하중 및 네 가지 지반침하 발생시 배관에 생기는 최대응력을 계산하는 것으로서, 응력은 수식 또는 FEM에서 유추한 그래프에서 얻은 값이다. 본 논문에서는 첫 번째 논문에 이어 프로그램 작동방법과 원리를 설명하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권2호
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• pp.28-34
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• 2019

현재 울산국가산업단지에는 생산량의 증대와 이송의 편의를 위해 막대한 규모의 지하매설배관이 설치되어 있다. 현재 울산국가산업단지에는 62개 사에 총 1,293km의 지하배관이 설치되어 있으며, 이 중에서 상당수는 사업장 외부에 설치되어 있다. 최근 3년간 울산국가산업단지에서는 5건의 누출사고가 발생하였으며, 대응시간은 평균 8시간 이상 걸렸다. 이러한 사고대응의 지체는 심각한 2차 사고로 이어질 수 있으며, 이는 지역주민들에게 큰 위험을 줄 수도 있다. 본 연구에서는 지하매설배관에 긴급차단장치를 설치하는 경우 사고영향평가를 통해 얼마나 누출사고의 영향이 경감되는지 분석하였다. 본 연구의 결과를 통해 긴급차단장치 설치가 지하매설배관의 누출사고의 피해를 줄이는 데 큰 역할을 할 수 있음을 검증하였다. 향후, 지하매설배관의 안전성 향상을 위해 시급히 긴급차단장치의 설치를 입법화하고 실행되어야 할 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.177-185
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• 2015

도시기반 라이프라인은 지진발생시 시설물의 붕괴뿐만 아니라 붕괴로 인한 도시기능 마비, 대형화재와 같은 2차 피해를 동반하여 막대한 사회 경제적 손실을 야기할 것으로 예측된다. 이에 대한 대비책으로 국내에서는 지진재해대응시스템을 운영 중이며, 지진재해대응시스템은 각 시설물별 지진취약도 모델을 통해서 시설물의 파괴확률을 산정하고, 지진재해 정도를 평가한다. 따라서 본 논문에서는 국내 지반특성을 고려하여 도시기반 라이프라인 시설물 중 매설가스배관의 시간이력 해석을 수행하였고, 확률론적인 해석방법인 최우도추정법을 이용하여 지진취약도 모델을 개발하였다. 해석모델은 국내 대표도시인 서울지역에 매설된 고압관과 중압관으로 선정하였으며, 지반의 모델링은 Winkler foundation 모델을 이용하였다. 또한 개발된 취약도 모델의 GIS 적용방안을 제시하였다.