• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.8 no.3
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• pp.571-578
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• 2018

The deteriorated pipline often causes the unexpected leakage and crack. Negligence and late maintenance leads the enormous damage for gas and water resource. This paper proposes early fault detection and diagnosis algorithm for pipeline using acoustic emission (AE) signals. Early fault detection method for pipeline compares the frequency amplitude of the spectrum to that of the spectrum in normal condition. Larger amplitude of the spectrum indicates abnormal condition. Early fault diagnosis algorithm uses support vector machines (SVM), which is trained for normal and abnormal conditions to diagnose the measured AE signal from the target pipeline. In the experiment, a pipeline testbed is constructed similarly to real industrial pipeline. Normal, 5mm cracked, 10mm holed pipelines are installed and tested in this study. The proposed fault detection and diagnosis technique is validated as an efficient approach to detect early faulty condition of pipeline.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07d
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• pp.2190-2192
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• 2001

가스 배관 진단 시스템은 배관 내부에 삽입되어 배관 내에 주입된 가스에 의해 추진되는 시스템으로 배관의 건설, 유지, 보수, 해체 등의 작업을 위한 여러 정보를 수집한다. 배관 진단을 위한 대표적인 센서로는 배관 내부의 찌그러짐(dent)과 주름(wrinkle)의 형태 및 크기를 측정하는 캘리퍼(caliper) 센서와 배관 외부의 파손을 측정하는 MFL(Magnetic Flus Leakage) 센서 그리고 배관 내의 환경 정보를 측정하기 위한 온도 센서와 압력 센서가 있다. 이러한 센서들로 수집된 정보를 활용하기 위해서는 정확한 위치 정보가 필요하므로 IMU(Inertial Measurement Unit)와 주행 거리계를 사용하는 결합 항법 시스템도 필요하다. 본 논문에서는 가스 배관 진단 시스템을 위한 항법 데이터 저장 시스템을 개발한다. 배관 진단 시스템의 특성상 일반적인 측정 센서는 700Hz 이상의 주기로 측정되고 항법 정보는 100Hz 주기 이상으로 측정되며 배관 내 이동 시간은 2시간에서 24시간 이상으로 다양하므로 많은 데이터를 효율적으로 저장할 수 있어야 한다. 따라서 데이터 저장 장치로는 DAT를 사용하게 되며 많은 센서 데이터를 실시간으로 저장하기 위해서 마스터-슬레이브 구조를 갖는 멀티 프로세서 구성을 이용한 항법 데이터 저장 시스템을 설계 제작하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.94-94
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• 2011

배관 구조물에서는 내부 미세 균열에서부터 국부 좌굴, 볼트 풀림, 피로 균열 등과 같이 다양한 형태의 손상이 복합적으로 발생 가능하다. 이러한 복합 손상은 배관 구조물의 누수, 누유 등의 사고를 야기할 수 있다. 하지만 기존의 단일 스케일 계측 시스템으로부터 복합 손상에 의한 실시간 누수를 진단하기는 매우 어렵다. 본 연구 단계에서는 누수를 야기하는 복합 손상을 효율적으로 진단하기 위하여 선행 연구에서 제안된 압전센서를 이용한 자가 계측 회로 기반의 다중 스케일 계측 시스템을 구조물의 복합 손상 진단에 적용하였다. 자가 계측 회로 기반 다중 스케일 계측 시스템은 크게 두 가지 형태의 신호를 계측한다. 첫 번째 스케일은 임피던스 계측으로부터 특정 주파수 대역폭에 대한 구조 응답을 계측하며, 두 번째 스케일은 유도 초음파 계측으로부터 단일 중심 주파수에 해당하는 구조물의 응답을 계측한다. 복합 손상을 손상 유형별로 분류하기 위하여 E/M 임피던스(Electro-mechanical impedance)및 유도 초음파(Guided wave) 계측으로부터 추출한 특성을 이용하여 2차원 손상지수를 계산하고 이를 지도학습 기반 패턴인식 기법(Supervised learning based pattern recognition) 중 확률론적 신경망 기법(Probabilistic Neural Network, PNN)에 적용한다. 제안된 기법의 적용성 검토를 위하여 파이프 구조물에 인위적으로 다중 손상을 생성시켜 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 기법이 실제 배관 구조물에 성공적으로 적용된다면 손상 부재의 거동 및 구조물 성능의 손상에 대한 영향을 효율적으로 진단하고 평가함으로써 배관 구조물의 효과적인 유지관리가 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06d
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• pp.388-392
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• 2010

지하 배관 구조물은 국가 주요 자원의 수송망을 책임지는 핵심적인 기능을 수행하는 시설물로써, 배관구조물의 노후화와 부식, 균열, 조인트 풀림 등의 손상으로 인한 누출사고 발생 시 막대한 사회 경제적 손실을 초래할 우려가 있다. 특히, 지중배관 및 노출배관 경우에는, 현장 작업상황이 지속적으로 변화하고 있는 상황에서 24시간 안전관리에 대한 감시체계가 미흡한 것이 현실이다. 고가의 센서설치 및 배관의 유지관리 비용 등의 문제를 극복하려는 센서개발 연구 및 센서로부터 취득된 계측데이터를 현장에서 분석하여 실시간으로 배관의 이상상태를 판정하여 원격으로 그 판정결과를 알려주는 유비쿼터스 원격감시기법에 대한 연구 및 기술개발이 요구된다. 본 논문에서는 USN 기술을 활용한 배관안전진단 기술을 소개하고 임피던스 기반의 자가 감지 기법을 활용한 다양한 구조의 배관에 대해 진단 연구를 수행 하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2009.08a
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• pp.367-369
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• 2009

본 논문은 저전력 무선 임피던스 기반 구조물 건전성 감시 USN 시스템을 활용하여 electro-mechanical Impedance 센서의 일종인 PZT센서를 부착한 배관 구조물의 건전성을 진단하는 방법과 그 실험 결과에 대해 소개 한다. 기존에는 건설구조물에 가해지는 전기적인 입출력비에 해당하는 임피던스를 계측하기 위해서 비교적 고가의 대형 계측 장비가 필요로 했으며, 구조물에 설치된 센서를 계측장비에 연결하기 위한 유선의 케이블 작업 역시 추가로 필요했었다. 대형 배관 구조물의 경우에는 이러한 문제점 때문에 임피던스를 이용한 능동형 센서가 제대로 활용되지 못하고 있고 비정기적인 비파괴검사에만 국한되어 사용되어 왔다. USN기술은 저전력 소출력 무선통신을 통해 기존의 계측시스템과는 다른 상시모니터링의 장점을 가지고 있는 기술로서 최근 토목/건설 분야에서 적극적으로 활용이 되는 융합기술이다. 본 논문에서 구조물 건전성 감시 분야와 저전력 무선 계측 기술의 통합을 통해 얻어진 최적화된 배관 건전도 진단 센서 노드의 효율성을 정량적 실험 데이터를 통해 입증하고, 앞으로의 연구 방향에 대한 제안으로 끝을 맺는다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.6 no.1 s.17
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• pp.52-58
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• 2002

The PIG(Pipeline Inspection Gauge) is inserted in the pipeline and stores data of pipeline. In order to investigate the status of pipeline, a lot of sensors such as caliper, pressure, IMU and odometer are used. In this paper, the navigation storage data system for PIG is developed. It has master/slave structure for a real time operation. The master system stores data, while the slave system acquire the data from sensors. The performance of the developed system is verified by pull rig test.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.11a
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• pp.111-113
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• 2023

자율운항선박 기술개발사업 중 2세부(자율운항선박 핵심 기관시스템 성능 모니터링 및 고장예측 진단 기술 개발)과제에서 자율운항선박 핵심장비 중 증기 배관(Steam Pipe)의 모니터링 및 고장예측 시스템 중 열화상 카메라에 의한 증기 배관(Steam Pipe)을 브라우저에서 모니터링 하는 시스템을 연구 및 개발 목표로 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.794-799
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• 2005

With the quantitative growth of the petroleum industry, the pipe facilities that connect each process increased significantly and the corresponding maintenance and repair costs of the pipe facilities increased as well. The diagnosis techniques to check a pipe efficiency while in operation are few in Korea, but in the advanced countries the pipe diagnosis using gramma-ray source was on-going research since 1960's. In this study, field experiments were performed to analyze the reasons for abnormal operation of the pipe connected to a distillation tower, and the degree of abnormality was estimated using a sealed gamma-ray source ($^{137}Cs$). Gamma radiation counts were measured by a detector (NaI) positioned outside the pipe-wall diametrically opposite to the gamma source. The results showed that a gas zone section's distribution pattern was different from the pattern of nearby fluid in a pipe. Th diagnosis technique using a gamma radiation source was proved to be an effective and reliable method, offering the information on the fluid distribution in pipe.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.10 no.3 s.32
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• pp.20-26
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• 2006

The survey team has conducted the on-the-site inspection of 53 bridges to which LNG gas pipelines are attached, to ascertain their level of safety, durability and any defect by adapting a method of computer data input process and precision analysis. In this way, we could estimate an effective corrective action on the defective gas pipelines found through this survey. Our survey team has analyzed carefully these 2 defective lines selectively out of 10 lines, which are considered to be most seriously weak. According to our elaborate analysis these two pipelines go over 70% of the set standard stress based on our Safety Manual Scale. We have taken corrective actions on these lines by repairing/replacing/obsolete damaged lines to ensure the distress of the bridges involved with the pipelines and could secure safety.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.4
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• pp.367-373
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• 2011

Guided waves inspection techniques that are different with inspection technique by bulk waves are widely used in pipe line evaluation due to advantages of long distance inspection. However, most of pipe lines at industrial fields are buried and/or coated. In this case, due to the attenuation effect from soil and/or coating material, there are a lot of difficulty on inspection by conventional ultrasonic technique. In this paper, guided waves propagating patterns are calculated with respect to excitation mode by Normal Mode Expansion(NME). Guided waves patterns based on excited by single transducer and guided wave focusing technique have employed to analyze focusing pattern on a pipe. A longitudinal mode and high order flexural modes are used with various number of transducers to determine sensitivity. Guided waves energy excited by multi transducer with focusing algorithm was successfully focused at a desired point.