• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.662-669
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• 2018

최근 제주도를 비롯한 도서지역의 전력 사용량 증가 및 해상풍력 발전단지 개발 등으로 인해 해저 동력케이블의 신규 설치가 검토되고 있다. 해저에 설치되는 동력케이블의 보호를 위해서는 선박의 투묘, 주묘, 어로 작업 등에 대한 특성을 기반으로 매설 깊이를 산출해야 한다. 그러나 우리나라는 아직까지 해저 동력케이블 보호를 위한 대상 선박의 규모와 관련된 설계기준이 전무한 실정이다. 본 연구에서는 해저 동력케이블과 유사한 국내 해저배관의 보호를 위한 설계기준을 분석하고, 동력케이블의 설치 환경을 고려한 긴급 투묘의 형태별 분류를 토대로 위험도 매트릭스 모델을 개발하여 보호 대상 선박의 규모를 해당 해역을 통항하는 선박의 크기별 누적함수 규모에 따라 설계하였다. 해저 동력케이블 보호 기준에는 설치 해역의 수심과 조류 등의 환경 조건, 투묘와 주묘 등과 같은 해양사고 조건 등을 연계하였고, 선박의 운항 환경을 항계, 연안해역과 근해해역으로 구분하여 동력케이블의 구체적인 보호 대상 선박의 규모를 검토하였다. 대상 선박의 규모 결정에 대한 적정성 및 유용성 차원에서 완도에서 제주구간에 신설 예정인 제3호 해저 동력케이블에 적용하여 검증하였다. 이러한 해저 동력케이블과 해저배관 등의 보호를 위한 대상 선박의 선정 기준은 향후 매설깊이 설정에 따른 앵커 중량 선정은 물론 해저케이블 물리적 보호시스템 개발에도 활용될 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.16-22
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• 2016

연료가스용 탄소강관이 지하에 매설되는 경우 부식을 방지하기 위해 피복강관을 사용하고 있으며, 피복강관의 결함, 타공사, 시공시 피복의 손상에 대비하여, 방식전위를 이용하여 환원 분위기를 강제로 조성한다. 일반적으로 연료가스용 탄소강관이 지하에 매설된 경우 두 방법이 병행되어 사용되지만, 토양환경의 변화를 예측 할 수 없는 불확실성과 부식 정도 또는 피복의 손상 등 배관의 결함에 대해 육안으로 직접 관찰하기 어려운 문제가 공존한다. 매설배관의 부식이 발생하는 것을 직접적으로 관찰하기 어렵기 때문에, 이를 직접적으로 관찰하기 위한 방법 중 하나가 부식쿠폰을 이용한 방법이다. 본 연구에서는 3가지 토양(마사토, 진흙, 모래)과 방식전위 사용 여부에 따라 작성된 6가지의 시나리오를 토대로 약 1년간 부식쿠폰의 부식 정도를 파악하였다. 그 결과 방식전위가 흐르는 환경의 부식쿠폰은 부식이 전혀 발생하지 않았으며, 미방식 부식쿠폰은 모두 부식이 발생하였다. 토양에 따라서는 진흙에서 가장 적은 부식속도를 보였으며, 모래와 마사토는 유사한 경향을 갖는 것으로 확인되었다. 진흙의 경우 높은 함수량에 의해 국부부식이 발생하였으며, 모래에서 부식이 발생한 것은 모래에 함유된 화학적 성분에 기인한 것으로 확인되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권1호
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• pp.67-75
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• 2024

한국은 주택 난방 방식으로 대부분 온돌 파이프라인을 이용한 방법을 채택하고 있으나 콘크리트 속에 매설되어 있는 특성으로 인해 설치 후 배관 내부의 지속적인 관리를 하기가 쉽지 않다. 온돌 배관은 장기간 사용을 하면 슬러지나 부식 산화물, 미생물 등이 배관 내벽에 퇴적되면서 난방의 효율이 나빠져서 심한 경우에는 열화에 의한 부식, 스케일 등의 문제를 일으키기도 한다. 따라서 본 연구는 온돌 파이프라인의 유지관리를 위하여 초음파 발생 방식을 제안하고 그 가능성을 실험으로 확인하는데 그 목적이 있다. 본 연구를 위한 초음파 발생 장치는 3가지로 제시되며, 표면 진동형, 외부 발생형, 내부 발생형이 그것이다. 관내 오염물은 분말형 가루, 슬러지형 가루, 액상 물질로 선정하였다. 초음파 발생 이후 시간에 따른 세척 효과를 확인하였으며, 세척 결과는 이미지 분석 방법을 통해 산출하였다. 실험 결과, 배관 외부에서 발생시킨 초음파가 효과적임을 알 수 있었으나 배관 내부에서 발생시킨 초음파 역시 유사한 세척 결과를 얻었다. 온돌 배관의 특성 상 외부 발생이 불가능하므로 내부의 발생을 통한 세척 효과가 있을 것으로 기대된다. 향후 배관 내부 발생 장치의 개발을 통해 온돌 파이프라인의 유지관리를 위한 새로운 방식의 제시가 가능할 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.1-13
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• 2023

Hydronic heated road pavement (HHP) systems have been well established and documented to provide road safety in winter season over the past two decades. However, most of the systems run on asphalt, only a few are tested with concrete, and there rarely is a comparison between those two common road materials in their performance. The aim of this study is to investigate the thermal performance of the concrete HHP systems, including surface temperature variations of experimental pavements in winter season. For preliminary study a small-scale experimental system was installed to evaluate the heat transfer characteristics of the concrete HHP in the test field. The system consists of 3 concrete slabs made of 1 m in width, 1 m in length, and 0.25 m in height. In these slabs, circulating water piping was embedded with different pipe depths of 0.08 m (Case A), 0.12 m (Case B), and 0.20 m (Case C) and same horizontal space of 0.16 m. Heating performance in winter season was tested with different inlet temperatures of 25℃, 30℃, 35℃ and 40℃ during the entire measurement period. Overall, the surface temperature of the concrete HHPs remained above 3℃ in all experimental conditions applied in this study. The results of the surface temperature measurement with respect to the pipe depth showed that Case B was the highest among the three cases. However, the closer the circulating water pipe was to the pavement surface, the greater the heat exchange rate. This results is considered that the heat is continuously accumulated inside the pavements and then the temperature inside the pavements increases, while the amount of heat dissipation decreases as the temperature difference between the inlet and outlet of circulating water decreases. In this preliminary test the applicability of the concrete HHP on road deicing was confirmed. Finally, the results can be used as a basis for studying the effects of various variables on road pavements through numerical analysis and for conducting large-scale empirical experiments.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.568-576
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• 2010

It is widely known that the leak locating of underground plastic pipelines is much more difficult than that of cast iron pipelines. The precision of the leak locating depends upon the speed of leak signal and the time delay estimation between the two sensors on the pipeline. In this paper, six different windowing filters are considered to improve the time delay estimation especially for the plastic pipelines. The time delay is usually estimated from the peak time of cross-correlation functions. The filtering windows including rectangle, Roth, Wiener, SCOT, PHAT and maximum likelihood are applied to derive the generalized cross-correlation function and compared each other. Experimental results for the actual plastic underground water supply pipeline show that the introduction of the filtering windows improved the precision of time delay estimation. Some window functions provide excellent leak locating capability for the plastic pipe of 98 m long, which is less than 1 % of the pipe lengths. Also a new probabilistic approach that the combinations of all results from each filtering window is suggested for the better leak locating.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권3호
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• pp.110-117
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• 2022

A chiller cooler absorbs the thermal energy of water to generate cold water and supplies the generated cold water to a cold water pipe buried in the wall of a small mobile modular house to greatly increase the cooling area. An attempt was made to reduce the required cooling time significantly. A small chiller cooler suitable for the cooling load of a small mobile modular house with an area less than 3.3 m² was employed. When cooling is done during summer using a chiller cooler installed outdoors, heat absorption energy loss occurs in the cold water pipe owing to the high temperature. To address this, a study was conducted to reduce the endothermic energy loss significantly. As the mass flow rate of the cold water flowing inside the cold water pipe increased, the temperature decrease gradient of the cold water increased. From the start of the cooling operation, the air temperature of the small mobile modular house decreased linearly in proportion to the operation time. Furthermore, the temperature of the air inside the small mobile modular house decreased in proportion to the increase in the flow of water inside the cold water pipe.

• 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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• 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.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.561-566
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• 2008

Recently, because of development of the high speed train technology, the vibration loads by train is significantly increased ever than before. This buried gas pipelines are exposed to both repeated impact loads, and, moreover, they have been influencing by vibration loads than pipeline which is not located under vehicle loads. The vibration characteristic of pipeline is examined by dynamic analysis, and variable is only train speed. Since an effect of magnitude of vibration loads is more critical than cover depth, as increasing the train speed, the vibration speed of buried pipelines is also increased. The slope of vibration velocity is changed by attenuation of wave, at train speed, 300 km/h. From the analysis results, the vibration velocity of pipelines is satisfied with the vibration velocity criteria which are established by Korea Gas Corporation. The results present operation condition of pipelines under rail loads has fully sound integrity based on KOGAS specification.