• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.651-656
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• 2014

부식결함은 가스배관의 신뢰성평가 및 정비계획에 유의한 영향을 미친다. 부식결함은 정기적인 ILI를 통해 수집할 수 있지만 ILI 데이터의 효과적인 분석은 아직 미흡한 실정이다. 본 논문은 부식결함이 존재할 때 가스배관의 잔여수명을 예측하는 문제를 다룬다. 실제 운용 환경에서 배관 파라미터는 불확실성의 영향 하에 놓이게 되므로 확률적인 접근방법을 채택한다. 배관의 고장은 그 운용압력이 배관파열압력보다 클 때 발생하는 것으로 볼 수 있다. 따라서 배관의 고장확률은 운용압력이 배관파열압력보다 클 확률로서 정의된다. 이를 계산하기 위해 본 논문에서는 구조공학 분야에서 널리 쓰이는 First Order Reliability Method (FORM) 알고리즘을 이용한다. 배관파열압력을 얻기 위한 모델은 잘 알려진 Battelle 코드를 채택한다. ILI 데이터가 주어질 때 고장확률을 계산하는 과정은 Matlab GUI를 통해 제시하고 특히 부식결함의 클러스터링이 계산결과에 미치는 영향을 논의한다. 본 논문의 결과는 고장확률 추정의 정밀도를 높이고 효율적인 정비정책을 수립하는데 적절한 클러스터링이 필요함을 시사한다.

• 대한조선학회지
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• 제30권4호
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• pp.33-36
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• 1993

본 과제는 의장설계 분야의 기본설계, 기능설계, 상세설계 및 생산설계 단계를 전산화하여 설계 생산성을 향상시키고 우수한 품질의 생산정보 및 생산관리 기초정보를 적기에 제공할 수 있는 의장설계일관시스템(Fig. 8.1)의 구축을 최종 목표로 하고 있으며, 다음과 같이 3개의 세부과제로 분담, 수행되었다. .CSDP-의장설계시스템 개발 : KRISO의장설계 일관시스템의 설계 및 관련 요소시스템의 통합 화를 위한 기반시스템의 개발'5' .CSDP-의장CAD응용기술 개발 : 현대중공업 범용 CAD시스템의 조선 전용화를 위한 의장설계 각 분야별 요구기능의 분석 및 정의'12' .CSDP-배관배치모델링기법 개발 : 대우조선 범용 CAD시스템을 토대로 한 배관설계시스템의 초기 계? 단계의 배치모델링 기법 개발'15' 본 고에서는 의장설계 일관시스템의 기본개념, 범용 CAD시스템을 중심으로한 분야별 일관시스 템의 구축을 위한 기능분석 및 기법 개발, 시스템 통합환경 구축, 그리고 향후 조선CIMS를 목 표로한 제품모델 개념의 생산지향 의장시스템 모델에 관한 개념설계 결과를 중심으로 서술하 였다.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.1-11
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• 2017

최근 합성천연가스(synthetic natural gas, SNG)의 사용과 합성천연가스를 생산하는 플랜트의 실증 운영이 증가하고 있다. SNG 플랜트는 다양하게 개발된 여러 합성 공정 기술이 적용되고 있으며, 이러한 공정의 특성상 고온, 고압의 운전 조건을 가진다. 기존 여러 연구들은 주로 합성천연가스 생산을 위한 화학적 합성 공정의 변수와 공정 최적화에 대한 연구에 집중되어 왔다. 이에 비해, 기존 산업 플랜트와는 다소 차별되는, 공정 특성으로 인한 SNG 플랜트의 기계적 손상과 유지보수 기법에 대한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 SNG플랜트의 주요 배관계통에 대해 ASME B31.3에 의거한 배관 시스템 응력 해석을 수행하였다. 또한 특이 부위에 대해 상세 국부 응력 해석을 수행하였다. 해석 결과로부터 배관 주요부위 중 파손 리스크가 높은 취약부의 위치를 선정하였다. 이 위치들은 배관 위험도 관리 대상으로 활용할 수 있다. 배관 시스템 응력 해석은 설계 운전조건과 실제 운전조건을 고려하여 수행되었다. 배관 시스템 응력 해석을 통해 도출된 주요 부위에 대해서는 국부적 상세 응력 해석을 위해 유한 요소 해석이 수행되었다. 발생되는 상세 응력 값은 가스화 반응기 및 하부 곡관부 대한 ASME B31.3 코드 표준을 만족하였다. 하부 곡관부의 경우 수직 변위를 제한하는 것이 구조적으로 안전 향상에 좋을 것으로 파악되었다. 수행된 해석결과는 향후 위험도 기반 유지 보수 검사 및 안전 운영에 대해 기반 정보로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.108-113
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• 2009

자기 누설 탐상 검사법은 지하에 매설된 가스 배관을 검사하기 위해 가장 널리 사용되고 있는 비파괴검사 방법 중의 하나이다. 자기 누설 탐상 시스템이 지하에 매설된 배관을 통과하게 되면 배관은 영구자석에 의해 착자된다. 배관의 부식이나 결함이 있는 경우 배관의 단면적이 변화하기 때문에 이 부분에서 누설자속이 변화한다. 홀 센서에 의해 검출되는 누설자속 신호로부터 결함의 길이, 폭, 깊이 등과 같은 결함의 형상을 판별하게 된다. 본 논문에서는 홀 센서를 통해 검출된 축 방향과 반경 방향 신호를 이용하여 결함의 길이를 추정하는 여러 알고리즘을 제시하고, KOGAS 모의 시험배관에 만든 실제 결함에 대해 결함의 길이 추정성능을 비교 분석하였다. 실제 데이터에 대한 추정 성능 비교를 위해 한국가스공사의 모의시험배관에 인공결함을 제작하여 사용하였다. 축 방향 및 반경 방향 신호에 대해 각각 최소값 혹은 첨두값의 80%와 90%를 기준으로 길이를 추정하였을 경우 가장 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.422-429
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• 2013

배관에서 발생한 문제는 비단 배관의 손상뿐만 아니라, 배관과 연결된 주요기기 혹은 시스템 전체의 작동에도 영향을 주기 때문에 이상 유무에 대한 감시가 필요하다. 특히, 원전 2차계통의 배관들은 안전상의 이유로 넓은 실내 공간 내에 복잡하게 배치되어 있다. 넓은 영역에 배치되어 있는 전체 배관의 누출 상태 감시를 하기 위해서는 센서 배열을 이용한 원격지에서의 누출 감시 방법이 효율적인데, 닫힌 공간 내에 있기 때문에 발생하는 반사파의 영향을 고려하여야 한다. 따라서 복잡한 실내 공간에서 발생하는 반사파의 특성과 빔형성법에의 영향을 수학적으로 살펴보았다. 그리고 반사파의 영향을 줄이는 공간평균방법을 적용한 빔형성법을 사용하여 광역배관의 구조 건전성 감시가 가능한 방법에 대해 제안하고, 이를 모사한 전산 모의실험과 누출 배관의 축소 모형 장치를 이용한 실험을 통하여 그 적용성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.569-579
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• 2011

지역난방 시스템의 주요 구성요소의 하나인 열배관은 크게 공급관과 회수관으로 구분되며, 지역난방에서의 열수송 배관은 난방수의 온도변화에 따른 열응력을 받게 되므로 공용년수 증가에 따라 열응력에 의한 피로현상이 발생하게 된다. 한편 지역난방 열배관은 사용자배관의 공용조건에 따라 다양한 특성을 나타내며 이러한 불규칙한 온도변화는 열배관의 피로에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 기 매설된 공용중인 지역별 열배관에 대해 현장계측을 실시하고 각 지역의 데이터를 분석하였다. 또한 사이클기반 피로평가법 및 응력기반 피로평가법을 통하여 지역난방 열배관의 피로안전성을 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.203-210
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• 2009

가스배관이 매설된 지역에서 지면고에 변화가 발생하는 공사 수행시 가스배관의 안정성을 확보하기 위한 위치이동을 수행한다. 본 논문에서는 위치이동에 따른 배관의 구조해석을 위한 모델링 방법의 최적화와 함께 위치이동의 단계별 발생 응력을 실시간으로 예측하기 위한 방법을 제안하였다. 모델링 방법으로는 요소의 종류와 크기, 배관 매설부의 경계조건 처리 방법, 세장비에 의한 기하학적 비선형 특성 등의 영향에 관하여 분석하였으며 정확성을 확보하면서 해석 효율을 높일 수 있는 조건을 구하였다. 배관의 응력 예측을 위해서는 위치이동의 수 단계에 발생하는 배관위치 및 최대응력 정보를 이용하여 인공신경망을 학습시켰으며 학습 후 세부 이동단계별 배관의 위치와 최대응력을 예측할 수 있도록 하였다. 개발된 응력예측시스템은 윈도우 환경의 프로그램으로 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2401-2406
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• 2015

배관은 대형기계설비에서 다양한 작동유체를 운반하는데 사용되는데, 대형시스템의 성능을 유지하기 위해서는 부식된 배관의 잔존 수명을 정확히 예측될 필요가 있다. 하지만, 배관 형상, 물성치, 부식률 등 배관의 수명에 영향을 미치는 요인들의 불확실성이 크기 때문에 부식 잔존 수명을 정확히 예측하기 힘들다. 본 연구에서는 통계적인 접근방법인 베이지안 추론법을 이용하여 부식 잔존 수명을 예측하는 방법을 제안하였다. 여기서, 배관의 파손 확률은 베이지안 법칙을 기반으로 시간에 따른 배관 파손 압력에 관한 사전 정보와 실험데이터를 이용하여 계산되고, 부식 잔존 수명은 10%의 파손 확률을 갖는 경과시간으로 계산되었다. 예제에서는 부식에 영향을 미치는 주요인자로부터 10개와 50개의 데이터를 생성하여 배관의 파손 확률 및 배관의 잔존수명을 예측하였으며 가정한 실제 잔존수명과의 비교를 통해 제안한 방법을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.40-49
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• 2016

지하 매설배관을 이용한 유체 수송 중 임의의 배관 위치에서 누설이 발생할 경우 육안 식별의 어려움으로 진동 센서 등을 이용하여 누설 위치를 탐지한다. 이러한 누설 위치 검출 시스템은 물과 같은 비 압축성 유체를 대상으로 센서 간의 신호 도달 시간차와 음파의 전파속도를 이용하여 검출하고 있다. 본 논문에서는 가스와 같은 압축성 유체의 누설 검출을 위한 시스템을 개발하고자 기존 검출 방법을 검토하고, 온도와 압력을 고려한 압축성 유체의 전파속도 식을 개선하고 압축 공기를 이용한 실험 장치를 구축하여 실험 수행을 통해 검증하였다. 검증 결과 매설배관 내 압축성 유체의 누설 위치 검출이 가능함을 확인하였으며, 가스 수송용 매설배관 내 누설 위치 검출 시스템 개발에 적용 가능함을 확인하였다.