• 플랜트 저널
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• 제10권4호
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• pp.29-34
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• 2014

본 연구에서는 배관설계항목을 조사하여 전문가 면담 및 설문을 통해 주요 설계항목을 도출하였고, 이를 국내외 사례 프로젝트에 적용하여 주요 배관설계 항목별 비중 및 비용변동 범위를 조사하였다. 조사결과를 바탕으로 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 배관설계비 전체에 대한 비용변동 범위를 분석하여 유사 프로젝트 수행 시 입찰단계에서 합리적인 입찰금액 산정 및 입찰참여에 대한 타당성을 검토할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.82-87
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• 1995

국내 지역난방의 역사는 서구의 역사와 비교하여 짧기 때문에 아직 기술 도입의 의존도가 높고 설계에 있어서도 서구의 설계기준을 그대로 도입하여 지역난방 시스템을 운전하고 있다. 따라서 우리나라 실정에 맞는 시스템설계가 필요하다고 하겠다. 특히 열원시설과 수용가 시설사이에서 열을 운송하는 열운송시설, 즉 배관망(이후 배관망으로 칭한다.)에서의 공급 및 회수온도가 유럽의 대류난방방식에 따라 설계되어 높게 설정되어 있다. 공급 및 회수온도가 높다는 것은 열운송시 열손실이 많다는 것을 의미한다. 이에 이 연구에서는 일정 배관망 모델을 선정하여 공급 및 회수온도를 낮추어 운전할 때 발생되는 비용변화를 기초로 공급 및 회수온도 저하운전 가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 배관망에서 공급 및 회수온도를 동일 구배로 낮추는 것이 년간 총 비용을 감소시키므로, 운전온도의 저하가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.697-702
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• 1996

원전 배관계통에 LBB를 적용하면 배관파단으로 인한 동적영향(dynamic effect)을 고려하지 않아도 되므로 각종 구조물의 설계가 단순해지고, 배관파단에 대비해 설치하였던 각종 지지구조물들을 제거할 수 있으므로 설계비용 절감 등 경제적 이점을 얻을 수 있다. 본 논문의 목적은 차세대원전 안전주입 및 정지냉각계통 배관에 대해 설계초기단계에서 LBB적용 여부를 판단할 수 있는 배관평가선도를 개발하는 것이다. 이를 위해 먼저 배관재료의 응력-변형률곡선을 사용하여 감지가능한 균열길이를 산출하였으며, 3차원 유한요소해석과 배관재료의 파괴저항곡선을 이용한 균열안정성평가를 수행하여 배관평가선도를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 배관평가선도를 배관설계초기단계에 사용하면 LBB적용여부로 인한 설계변경과정이 불필요하므로 전체공기를 단축할 수 있으며, 특정한 배관계통이 아닌 일반 배관계통에 적용할 수 있으므로 LBB해석회수를 상당히 줄일 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제4권2호
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• pp.7-14
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• 2000

생산지로부터 LNG 선박으로 수송되어 각 생산기지의 저장탱크로 저장되는 액화천연가스 (LNG; Liquified Natural Gas)는 극저은인 Boiling Point보다 약간 낮은 온도 ($-162^{\circ}C$)로 전송된다. LNG 전송은 배관을 통하여 이루어지며, 이로 인하여 배관 내에는 2상 유동 (2-Phase Flow)이 자주 형성된다. 본 연구에서는 일차적으로 이러한 배관내의 2상 유동대한 압력강하량 계산법을 연구하였고, 단열재와 배관 표면을 통한 외부 열유입량과 그에 따른 BOG (Boil-off Gas) 발생량 계산 방법을 연구하여, 이들을 기반으로 LNG 배관시스템의 열유동 해석 프로그램을 개발하였다. 또한 본 연구 및 프로그램 개발을 토대로 최적의 단열재 두께와 배관 Size를 구할 수 있는 최적 설계 프로그램을 구축하였다. 이는 배관설계 시 주어진 최대 허용 압력 강하량과 BOG 발생량 등의 허용 운전 조건과, 단위 길이 당 배관가격과 단위 부피당 단열재가격을 기준으로 허용 범위 내의 최소 설비 비용을 찾는 최적 설계 방법이다.

• 물과 미래
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• 제27권4호
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• pp.161-171
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• 1994

관수로시스템 최적설계는 수리학적 및 시스템 운영제약조건 아래서 시스템의 전체비용을 최소비용으로 구하는 것이다. 본 연구에서는 논관개용 수지상배관 시스템설계에 관해 상술하였다. 이는 선형계획론을 이론적 배경으로 하여 관로의 비용과 에너지비용을 함께 고려함으로서 시스템 전체비용으로 구하는 것을 시도하였으며 논 관개용 관수로시스템 설계에 있어서 두 개의 수요양상과 가압펌프를 고려함으로서 전체 시스템의 최소비용을 구하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.628-636
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• 2019

다양한 산업 공정에서 배관은 각 단위공정 사이의 연결 매개체의 역할을 하며, 내부의 유동에 있어 필수적인 장치이다. 따라서 배관의 최적설계는 안전과 비용의 측면에서 매우 중요한 문제이며, 설계 시 필수적인 사항은 배관 내 압력강하 및 유속, 배관 지름 등을 결정하는 일이다. 본 연구에서는 배관 지름 및 유속이 정해졌을 때 발생하는 압력강하, 배관의 압력강하 및 유속이 정해졌을 때의 배관 지름, 배관 지름 및 압력강하가 정해졌을 때의 유속을 결정하는 소프트웨어를 개발하였다. 배관 내 유동을 단일 상 흐름, 균질 2 상 유동, 분리 2 상 유동으로 구분하였으며 이에 따라 적절한 계산 모델을 적용하였다. 파이프의 재질 및 상대 거칠기, 유체의 물성치, 마찰계수의 계산을 위한 시스템 라이브러리를 구축하여 사용자의 입력을 최소화하였다. 배관 재질에 따른 가격 라이브러리를 구축하여 단위 길이당 배관 투자 비용의 산출을 가능하도록 구성하였다. 이러한 모든 기능은 사용자 편의를 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 통합 환경에서 구현할 수 있으며, C# 언어를 개발 언어로 사용하였다. 소프트웨어의 정확도를 문헌 자료와 실 수행 과제의 예제를 통하여 검증하였으며 단일 상의 경우 1% 미만, 2 상의 경우 최고 8.8% 정도의 차이를 보였으며, 이에 따라 개발된 소프트웨어가 실제 공정의 계산에 유용하게 쓰일 수 있음을 알 수 있었다.

• 물과 미래
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• 제28권2호
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• pp.169-180
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• 1995

관망상배관(Looped networks)시스템에서 관수로시스템의 전체비용은 폐회로유량(Loop flows)에 따라 영향을 받는다. 따라서 관망상배관의 최적설계를 위한 수학적모형을 추계학적 최적화방법에 적용하기 위하여 폐회로유량의 섭동(Perturbations)으로 전체비용이 변하게 하였다. 관망상 배관문제의 분석가능영역은 수많은 국지해(Local optimum)를 갖는 비볼록(Nonconvex)이므로 분석가능영역의 효율적인 심사를 위하여 수정추계학적 심사방법을 제안하였으며 이 방법은 국부심사단계(Global search phase)와 국지심사단계(Local search phase)로 구성되어 있다. 국부탐사에서는 점차적으로 국지해를 증진시키며 국지탐사에서는 국부탐사단계에서 교착상태에 있는 국지해로 부터 벗어나게 하거나 최종국지해를 증진시킨다. 제안한 방법의 효율성을 검정하기 위하여 참고문헌에 있는 기존관수로시스템의 병열관로(Parallel pipe line) 확장문제를 표본으로 채택하여 제안한 방법을 적용한 결과 먼저 발표된 연구자들의 비용보다 적은 비용으로 설계할 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 추계학술대회 초록집
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• pp.189-190
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• 2013

본 연구에서는 청정소화약제 소화설비의 설계인자(약제량, 약제방출량, 약제방출시간, 배관의 압력손실 등)를 최적화할 수 있는 설계프로그램을 개발하였다. 최적화 기법은 최적화 이론 중 최대 경사법(steepest descent method)을 이용하였고 목적함수와 제한조건식을 선형화시켜 최적점을 찾았다. 설계프로그램으로부터 소화설비의 시공 오차, 비용 및 시간을 줄일 수 있으며, 소화설비의 신뢰성 확보로 화재진압을 극대화할 수 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.127-128
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• 2010

As P-new-city is planned and constructed, district eating utilizing an existing near-by power plant's waste heat is considered as an economic and environment friendly way of providing heating to the new city. Many pipeline diameters and pumping station location and capacity were assumed, investigated and optimized, to satisfy the customers' heat demand considering common district heating pipe-network design and construction practice, and also and construction, pumping station land price and construction and the pumping energy cost during lifetime of DH systems.

• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.56-63
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• 1997

본 연구에서는 실제현장에 활용할 수 있는 가스파이프라인 네트워크의 최적화 모델을 개발하기 위해 먼저 구조 설계에 있어서 네트워크 알고리즘 중 MCST(Minimum Cost Spanning Tree) 알고리즘을 도입하여 전반적인 구조를 결정하고, 기존 방법의 단점을 보완하기 위해 Constrained Derivative 방법을 적용하였다. 또한 모델 개발 시, 압축기$\cdot$밸브등의 갑작스런 운전상태의 변화와 파이프의 파열 둥으로 인한 유동저해 현상을 예측할 수 있는 파이프라인 해석모델과 연계할 수 있도록 고려하여 설계하였다. 각 절점과 간선간의 압력 및 유량, 즉 파이프라인 배관망에서 필요한 수요량을 적절히 공급할 수 있는 파이프라인 망의 직경과 길이를 최소의 비용으로 결정하는 복합형 파이프라인 네트워크 최적설계 모델을 개발하였다 개발된 모델을 전형적인 천연가스 파이프라인 네트워크에 적용하여 최적설계를 수행한 결과, 보다 작은 파이프 직경과 낮은 절점 압력으로도 각 절점에서의 수요량을 공급할 수 있도록 설계할 수 있었으며, 원래의 시스템과 비교하여 약 $40\%$정도의 비용 절감효과를 볼 수 있었다. 또한, 기존의 국내 수도권 배관망에 대해 본 모델을 적용하여 새로운 설계모형을 제안함으로써 초기설계나 향우 추가 확장되는 부분의 배관망에 대해서도 경제성을 고려하여 최소비용의 네트워크 구성을 할 수 있음을 확인하였다.