• 한국안전학회지
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• 제12권3호
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• pp.192-199
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• 1997

우리나라의 가스소비량은 매년 크게 증가하고 있다. 본고에서는 국내에서 발생한 가스사고를 분석하고 배관건전성 평가방안 및 안전성 확보방안에 대하여 국내외 분석자료들을 정리하고 그 내용을 검토하였다. 국내 가스사고 자료는 배관손상뿐 아니라 각종가스 사고가 포함된 광범위한 데이터 자료이다. 국내 가스배관이 대부분 매설된 지 얼마안된 상태로서 손상사례가 드물어 매설배관에 대한 손상사례 자료의 체계적인 수집 및 분석이 아직 이루어지지 못하고 있다. 본 보에서 제시하는 데이터는 천연가스뿐 아니라 LPG나 일반가스까지 포함된 자료들로서 앞서 제시한 외국의 데이터와 직접적인 비교는 어려운 상황이다. 또한 가스배관 건전성 확보는 매우 중요한 사항이지만 이에 대한 체계적인 연구가 국내에선 상당히 미흡한 실정이다. 본보에서는 미국의 사례를 중심으로 배관 손상시 원인규명 방법과 손상 억제방안 및 배관손상 조기감지 체계 등에 관하여 설명하도록 한다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.576-585
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• 2018

상하수도를 포함하는 7대 지하매설배관(상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유)은 시공에서부터 운영 및 유지관리에 걸친 전 생애 주기 동안 체계적인 관리가 매우 중요하다. 특히, 지하매설배관의 전생애주기에 가장 큰 영항을 미치는 것은 시공과정이다. 새로운 도시를 건설하거나 서로 다른 지하매설배관을 유지관리하기 위해서는 매번 땅을 파고 시공 및 관련 작업을 수행해야 한다. 이 과정에 먼저 시공한 배관은 후에 시공하는 배관 시공 과정에 2차 및 3차 파손이 빈번하게 발생할 수 있는 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 시공 과정에 일어나는 파손을 실시간으로 감시할 수 있는 시스템이 필요하다. 또한 지하매설배관의 환경에 따라 시스템의 지속적으로 운영하기 위한 전력의 공급이 제한되는 경우가 많아 기존 전력이 아닌 자연에너지를 이용한 안정적인 전력공급 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 풍력과 태양광을 이용한 자연에너지를 이용하여 배관감시 시스템을 장기간(24시간 15일) 안정적으로 운영이 가능한 장치를 개발하였으며 이를 현장시험을 거쳐 운전성능을 확인하였다.

• 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.

• 에너지공학
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• 제17권4호
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• pp.204-211
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• 2008

폴리에틸렌(Polyethylene; PE) 배관은 시공이 편리하고 강관에 비해 가격이 저렴하기 때문에 저압 공급용으로 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 매설한 PE배관이 다양한 외부하중을 받는 경우에 발생하는 응력 및 변형에 대하여 알아보았다. 배관 직경이 $50{\sim}400mm$인 PE배관에 대하여 매설 깊이를 $0.6{\sim}1.2m$로 달리하고 그리고 공급압력을 $0.4{\sim}4bar$로 변화시켰을 때 배관에 발생하는 응력을 유한 요소를 이용하여 계산하였다. 결과적으로 매설 상태에서 각 하중 조건에 따른 응력 상태 그리고 복합적인 하중이 작용할 경우에 400호 배관에 발생하는 음력을 계산한 결과 매설 깊이가 1m일 때 최대 원주방향응력이 가장 작은 값을 나타내었다.

• 한국가스학회지
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• 제13권2호
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• pp.7-13
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• 2009

관망 내 배관의 간섭 거동에 따른 지하 매설 배관의 영향선 분석을 위하여 실제 환경에 부합 하도록 지하의 상부와 하부에 각각 하수관거와 가스관을 매설하여 유한요소모델을 구현하였으며, 두 배관의 교차 정도에 따라 하부 가스 배관의 영향선을 분석하였다. 하수관거와 가스관은 각각 1.0m와 3.39m의 매설심도를 가지며, 두 배관이 이루는 교차각은 $0{\sim}90^{\circ}$에 대하여 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 Ring Deflection과 Bending Stress의 결과로부터, 교차각에 따른 영향선을 분석하였으며, 그 결과 두 배관이 이루는 교차각과 하부 배관의 영향선은 일치함을 알 수 있었다. 따라서 배관의 간섭 거동에 따른 하부 배관의 영향선은 두 배관의 교차각과 깊은 관계가 있다고 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.18-25
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• 1998

천연가스 배관에서 배관 두께는 ANSI B3l.8의 요건에 따라 내압에서 발생하는 원주방향응력으로부터 계산된다. 이외에도 매설배관에는 토양, 차량, 열팽창, 지반침하등도 작용되는데 이에 대한 평가가 필요하다. 매설가스배관에 걸리는 응력을 계산하는데는 두 가지방법이 있다. 첫째는 유한요소법(FEM)으로 배관형상이나 경계조건의 복잡함에 관계없이 응력을 계산할 수 있으나, 많은 비용과 시간이 걸린다. 두 번째는 수식을 이용하는 방법으로 매설가스배관의 응력을 계산하는 적절한 수식을 개발하여 배관설계와 안전성평가에 사용하고 있으나, 비전문가가 사용하고 이해하기에는 어려운 면이 많다. 본 연구에서는 여러 외부인자들이 매설 천연가스배관의 응력에 미치는 영향을 파악하기 위해 응력해석 비전문가가 쉽게 사용이 가능한 컴퓨터 프로그램을 개발하고자 하였다. 응력은 수식과 FEM에서 유도된 그래프에서 유추한 값으로 계산하였다. 전체논문은 두편으로, 본 논문에서는 우선 프로그램에 사용된 수식을 설명하였다.

• 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.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.421-424
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• 2010

최근 노후한 기존 구조물의 교체 및 건물 증축으로 인하여, 도심지 내 공사 현장 및 주변 지반에 매설된 지중 배관은 차량 이동 하중 및 건설 장비 하중 등의 진동에 노출이 되어있는 실정이다. 이러한 장비하중이 매설배관에 미치는 영향을 분석, 예측하기 위하여 실증 실험 결과를 토대로 모델을 검증하고 수치해석을 수행하였다. 그 결과 최대 발생 응력은 외관은 $270^{\circ}$에서, 내관은 $180^{\circ}$에서 발생 하였으며, 이는 폴리우레탄 보온재의 하중 분산 효과로 설명 할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제6권4호
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• pp.40-46
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• 2002

천연가스 수송배관은 매설환경에서의 방식 및 외부충격 등에 대비하여 배관을 보호할 목적으로 폴리에틸렌(polyethylene)으로 피복(coating)되어 있다. 국내 천연가스의 보급과 함께 배관피복 기술도 초기 사용하던 폴리에틸렌 테이프에서, 분말용착식의 1층(one-layer), 압출식의 2층 피복으로 발전되어 현재는 에폭시 층이 도입된 3층 피복 시스템을 적용한 배관들이 전국에 매설되고 있다. 그러나 강관에 적용된 폴리에틸렌 피복이 경우에 따라 장기간사용에 따른 자연균열이 발생하여 피복의 안정성에 문제를 일으키기도 하므로, 상업적인 배관 피복재들의 내구 물성의 분포를 확인하여 천연가스 수송용 배관의 신뢰성 확보에 기여하고자 하였다. 이를 위하여 선진외국에서 폴리에틸렌 배관의 내구성과 장기사용안정성 평가를 위해 오래 전부터 활용되고 있는 저속균열저항성(slow crack growth resistance: SCGR)과 배관 피복층의 산화유도시간(oxidative induction time: OIT)을 측정하여 국내 배관 피복재들의 내구성을 평가하고 이를 근거로 하여 적합한 폴리에틸렌 물성치의 목표값을 제안하였다.

• 융합정보논문지
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• 제9권5호
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• pp.21-26
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• 2019

도심지에는 상 하수관로, 가스관, 수소관 등 필요에 따라 여러 가지 배관이 매설된다. 매설된 배관은 시간이 경과됨에 따라 균열 등으로 노후화되면서 폭발, 누수 등의 사고 발생 위험을 가지게 된다. 이러한 위험을 방지하기 위해 많은 노후 배관 수리, 교체되지만, 배관의 위치 또한 변경될 수 있다. 변경된 배관의 위치를 확인하지 못하면 배관을 건드려서 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 GPR을 사용하여 지하 단면 영상을 얻고, Faster R-CNN을 활용하여 지하 배관의 위치를 추정해보고, augmentation을 적용하여 부족한 데이터를 늘려서 실험을 진행하였다.