• 한국가스학회지
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• 제24권2호
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• pp.22-28
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• 2020

본 연구에서는 도심지 국가하천을 지나는 도시가스 고압 배관에 대하여 정량적 위험성 평가를 실시하였다. 위험성 평가는 최악의 시나리오 조건에서 실제 도시가스 물성, 교통량과 인구·기상 데이터를 기반으로 수행하였으며, 평가 결과 사회적(societal) 위험도와 개인적 (individual) 위험도는 조건부 허용영역에 위치하는 것을 확인하였다. 이는 하천매설 배관의 시공 시 당시 보호관으로 보호하거나 방호구조물 안에 설치한 것에 따른 위험 경감 효과가 고려되지 않은 위험성 평가 결과에 반영되지 않은 점을 고려한다면 보다 안전하다고 판단할 수 있다. 또한, SAFETI v8.22를 활용하여 복사열에 의한 사고 피해 거리와 확산 거리 등이 풍속과 대기안정도의 변화에 따른 영향을 분석하였다. 결과적으로 위험성 평가 결과 현재까지 배관의 안전성은 확보되어 있으나, 주기적인 점검과 모니터링을 통해 하상 변동을 포함한 예상치 못한 사고를 방지하는 등 안전성 향상방안을 제언한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권9호
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• pp.25-32
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• 2020

지반의 하부에 설치되는 지하매설물은 중요한 토목구조물로서 상·하수도관, 지중전력선, 각종 통신선로, 도시가스관 등이 이에 해당한다. 이런 지중매설물들은 시공 시 집중강우, 차량하중 등과 같은 외부적인 요인에 의해서 위험에 노출될 수 있고 이로 인한 피해가 발생할 수 있어 적절한 뒤채움재의 선정과 시공이 중요하다. 현재 주로 사용하는 공법으로는 지하매설물 주변을 흙으로 메우고 다짐을 하는 방법이 사용되고 있는데 이는 매설관 하부의 다짐이 어렵고 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고 이로 인해 각종 파손이 발생한다. 또한 개착 시 원지반 교란에 따라 지반의 강도가 저하되고 시공 과정이 복잡하며 공기가 길어져 공사비가 증가하는 등의 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법 중 하나가 유동성 채움재를 활용하는 것이다. 유동성 채움재는 자기 수평능력, 자기다짐, 유동성, 인위적인 강도조절, 유지보수를 위한 재굴착이 가능한 저강도 발현 등의 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 지하매설물을 설치한 후 되메움을 하는 재료로서 해양점토와 고화재 및 현장에서 발생하는 현장토를 활용한 유동성 채움재의 특성을 규명하기 위하여 일축압축강도 시험과 유동성 시험을 수행하였으며, 동결에 의한 강도 특성을 파악하기 위하여 동결융해시험을 수행하였고 채움재가 지중배관의 부식에 미치는 영향을 검토하기 위하여 전기비저항시험과 pH시험을 수행하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.89-95
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• 2016

가스 배관을 공동구 내에 수용하는 것은 단순 매설하는 것보다 부식의 위험이 적고, 외부인의 출입이나 굴착공사 등으로부터 오는 물리적 손상을 예방할 수 있다는 점에서 편의성이 크다. 그러나 밀폐된 공간이라는 특성상 개방된 공간에서의 폭발보다 폭발 과압에 의한 피해가 크다. 그럼에도 공동구에 대한 연구는 화재 사고에 국한되어 진행되었고, 폭발로 인한 위험성에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 지하 공동구 내부의 가스배관으로부터 누출된 메탄가스가 원인모를 점화원에 의해 폭발을 일으켰을 경우를 가정하여 피해결과 관점에서 공동구 내부의 폭발이 상부 시설물에 미치는 영향을 살펴보았다. 안전설비의 작동상태에 따른 2가지의 시나리오를 선정하여 CFD tool인 FLACS를 사용하여 영향성 평가를 진행한 결과 대부분의 건축물을 전파 시킬 수 있을 정도의 폭발 과압이 예측되었다. 이 결과를 활용하여서 사고 발생 빈도를 감소시켜 안전성을 확보할 수 있는 추가 대책을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제3권2호
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• pp.43-52
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• 1999

지하에 매설된 도시가스 배관에서의 누출 가스에 대한 확산 거동을 관찰하기 위하여 지중 확산실험조를 제작하여 실험하였다. 실험조는 도시가스 공급위치와 농도의 측정위치를 변화시킬 수 있도록 acryl로 제작하였으며, MOS 센서를 이용하여 도시가스 농도를 측정하였다. 가스의 지하 확산을 측정하기 위한 토질로서 주문진 표준사와 화강풍화토를 이용하였으며, 가스누출 속도 변화에 따른 도시가스 농도 변화를 시간에 따라 측정하였다. 누출점으로부터 센서의 측정위치가 가까울수록 또는 누출 속도가 증가할수록 가스의 감지시간이 감소하였으며, 누출가스 농도의 빠른 증가로 인하여 정상상태시 높은 농도를 나타내었다. 또한, 주문진 표준사보다 다짐에 의해 밀도가 증가한 화강풍화토에서 초기에 농도가 낮게 측정되었으나, 시간이 지남에 따라 농도가 높게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.63-72
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• 2001

천연가스 공급용 고압 지하 매설배관에 교류가 유도될 때 쿠폰과 전기저항형 박막센서를 이용하여 교류에 의한 부식속도를 평가하고 주요한 인자를 규명하고자 하였다. 전국에 걸쳐 조사된 교류전압 측정결과를 바탕으로 쿠폰과 전기저항형 박막센서를 설치하고, 주요인자를 고찰하기 위하여 다양한 인자들 (교류전압, 교류전류, 토양 비저항, 주파수, 방식전위)을 정기적으로 기록하였다. 황산동 전극기준 -850mV의 방식전위를 충분히 만족하는 상황에서도 교류에 의한 부식이 진행하였으며, 교류에 의한 부식속도는 교류전압과는 관계없이 교류전류밀도와 주파수에 의존하는 것으로 나타났다. 교류에 의한 부식속도는 유효교류전류밀도에 따라 직선적으로 증가하였으며, 쿠폰에 의한 평가결과 직선의 기울기는 0.619, 전기저항형 센서에 의한 직선의 기울기는 0.885로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.31-38
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• 2015

스마트 워터 그리드와 같은 지하매설 상수도 배관망을 구성할 때 누수 지점에 대한 지능적 탐지는 중요한 요소이다. 이런 지능형 배관망의 구성에는 많은 수의 누수탐지센서를 일정한 간격으로 설치하는 것이 필요하며 이들 센서에서 계측되는 신호를 분석해서 누수 유무 및 누수발생시 그 지점의 추정을 신속히 할 수 있어야 한다. 그래서 본 연구에서는 특히 두 지점에서 동시에 누수가 발생하는 경우에 대해 그 센서가 측정한 신호가 가지는 특성 및 두 누수지점 동시 추정 가능성을 심도있게 분석하였다. 즉, 센서간 거리가 315.6 m 인 100A 사이즈의 주철관 상수도 배관에 대해 두 지점 동시 누수시 각각의 개별 센서신호를 계측하였으며, 그 신호를 기반으로 주파수 특성 및 상호상관함수 등의 분석을 통해 두 지점의 누수탐지에 대해 기술하였다.

• 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.

• 한국가스학회지
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• 제12권3호
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• pp.75-80
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• 2008

도시가스안전관리기준 통합고시에서는 도시가스배관 매설시 되메움 기초재료 및 침상재료로 모래 또는 19mm 이상의 큰 입자가 포함되지 않은 양질의 흙을 사용하도록 규정하고 있으나, 현장에서는 대부분 모래만을 사용하고 있는 실정이며, 이로 인해 육상모래 고갈 및 수급곤란 현상이 발생하고, 건설공사 비가 증가하고 있다. 본 논문에서는 되메움재가 배관에 미치는 영향을 연구하고 국내 외의 되메움재 사용실태를 조사한 후 "모래이외의 되메움 재료"에 대한 세부기준을 제시하였다. 본 조사 연구 자료는 정부에서 가스배관의 되메움재료에 관한 도시가스안전관리기준 통합고시 기준을 개정하는 데 일조 할 수 있을 것으로 본다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.555-561
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• 2000

다양한 기계가공 결함을 유기한 공칭 외경 100mm의 덕타일 주철관을 대상으로 원거리장 와전류 검사를 수행하였다. 상수도 배수관으로 사용되는 주철관은 제조 단계의 큰 허용 오차 때문에 두께가 일정하지 않고 단면이 비대칭적인 특징을 지니므로, 원거리장 와전류 탐상 신호에는 배관 축방향에 걸친 장범위 잡음이 존재하게 된다. 본 논문에서는 장범위에 걸친 배경잡음을 효과적으로 제거하기 위하여 이동구간 평균법을 응용하였고, 결함의 깊이와 원주방향 정도를 정량적으로 평가하기 위하여 voltage plane 극좌표 (VPPP) 방법을 활용하였다. 이동구간 평균처리로서 신호비를 일차적으로 향상시킨 다음 VPPP 기법을 이용하여 결함신호를 얻은 결과, 결함신호가 VPPP상의 기준점에서 x 축과 이루는 각이 결함 깊이와 직선적인 상관 관계가 있음을 확인하였다. 따라서 배관과 동축으로 놓인 탐촉코일을 이용한 원거리장 와전류 검사로서 매설 상수도 배관 내 외부에 존재하는 부식결함을 비파괴 정량평가할 수 있는 기반을 구축하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권3호
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• pp.263-269
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• 2003

누설자속 (magnetic flux leakage: MFL) 신호는 매설된 송유관이나 가스관에 생성된 부식결함의 검사에 이용된다. 배관의 외 내부 면의 단일 원형 홈 (pit) 깊이와 부피응력 (bulk stress)이 축 (x) 방향, 원주 (y) 방향 및 방사상 (z) 방향의 누설자속에 미치는 영향을 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 자기이방성 물질을 이용하여 부피인장응력 (bulk tensile stress)과 수직 응력에 의한 MFL 신호변화를 계산하였다. 배관의 축 및 방사상 방향의 MFL 신호는 배관 외 내부 면의 결함 길이가 깊어질수록, 부피인장응력이 커질수록 MFL 신호는 증가하였다 그러나 원주 방향의 MFL 신호는 결함 깊이와 부피인장응력에 영향을 거의 받지 않았다.