• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.143.2-143.2
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• 2005

• 한국가스학회지
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• 제15권6호
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• pp.34-37
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• 2011

본 논문에서는 배관을 연결하기 위해 사용한 탄성접촉시일의 밀봉접촉응력과 변형거동 특성을 다루고 있다. 본 연구에서 배관을 연결하기 위해 체결너트와 탄성접촉시일 사이에 가해진 밀봉압축 간섭량은 0.2~0.5mm이다. 탄성접촉시일을 압축하기 위한 밀봉 간섭량은 두 개의 배관을 하나의 너트로 체결하는 과정에 발생한다. FEM 해석결과에 의하면, 경사진 밀봉표면을 갖는 접촉모델 1의 접촉수직응력은 평행한 밀봉표면을 갖는 접촉모델 2의 접촉수직응력에 비해 1.5~1.75배나 높게 나타났다. 이것은 배관과 배관을 연결하는 밀봉접촉표면이 높은 밀봉압축응력을 얻을 수 있도록 하기 위해 쇄기형상의 접촉모드를 형성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

• 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.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권4호
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• pp.212-223
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• 2021

본 논문에서는 해양구조물의 배관에 작용하는 환경조건과 구조물의 움직임에 따른 구조안전성 평가를 수행하였다. 배관에 작용하는 조건은 N₂ generator의 설계 조건을 분석하여 최고온도와 최저온도 조건을 적용하였다. 구조물의 움직임은 DNV 규칙에 따라 계산하여 적용하였다. 각각의 조건을 조합하고 열 하중, 운동 하중 그리고 배관지지대의 유무에 따라 총 26가지 하중 조합을 구성하였고 상용프로그램인 MSC Patran/Nastran을 이용하여 해석을 진행하였다. 열해석은 Steady-state 방법인 Sol 153, 열-구조 연성 해석은 Linear-static 방법인 Sol 101을 각각 적용하여 수행하였다. 해석 결과, Set 1과 Set 2에서는 배관 내의 온도가 낮을수록, Set 3에서는 온도가 높을수록, Set 4에서는 배관 내외부의 온도 차가 클수록 응력이 증가하는 경향이 있었다. 하지만, 온도 하중만 있는 조건과 운동 하중만 있는 조건에서의 응력의 합이 두 하중의 복합 하중 조건에서의 응력과 같은 값을 나타내지는 않았다. 즉, 운동 하중에 의한 영향은 운동의 방향, 배관의 배치나 지지대의 위치 등에 따라 달라진다는 것을 알 수 있다. 따라서, 설계 시점에서 배관에 작용하는 운동 하중의 크기와 방향, 배관의 배치 그리고 배관 지지대의 위치 등을 종합적으로 고려할 필요가 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.809-815
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• 2014

최근들어 원자력 발전소에 유도 가열 공정으로 굽힌 배관을 적용하려는 동향이 있다. 이러한 유도 가열 굽힘 공정 동안의 열-기계적 메커니즘에 의해 잔류응력이 발생할 수 있다. 잔류응력은 균열 발생과 성장에 중요한 영향을 미치는 균열 구동력들 중의 하나이다. 그러나, 기존 연구들은 두께 변화, 타원도와 같은 기하학적 형상 변이에 집중하고 있는 반면 공정 변수가 잔류응력에 미치는 영향과 관련된 연구는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 316 오스테나이트 스테인리스 강으로 제작된 유도 가열 굽힘 배관의 잔류응력 분포에 미치는 공정 변수의 영향을 유한요소 변수 해석을 통해 고찰하였다. 고찰결과, 굽힘 모멘트와 굽힘 각도는 잔류응력에 미치는 영향이 미미한 반면 유도 가열률과 이송 속도는 잔류응력에 상당한 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2022

파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동특성을 평가할 필요가 있다. 자체 개발한 일체형 인서트형 커넥터인 6.35 소켓 모델의 유동 안전성은 CFD 해석을 이용하여 유동유발진동(FIV)평가 과정의 4단계를 통해 진행하였다. 배관계 벽면에 작용하는 압력변동의 진폭은 3,780Pa이하의 수준으로 형성되며, 이는 냉매 배관의 운전압력이나 설계응력과 비교했을 때 매우 작은 수준의 압력으로, 난류에 의한 진동이 배관의 구조안전성에 미치는 영향은 미미한 수준인 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1521-1528
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• 2012

본 논문에서는 두꺼운 배관에 존재하는 축방향 경사관통균열의 탄성응력확대계수 및 탄성 균열열림변위 해를 제시하였다. 이를 위해 배관의 두께, 기준균열길이, 경사관통균열 길이비를 체계적으로 변화시키며 3차원 탄성 유한요소해석을 수행하였다. 하중조건으로는 균열 성장에 영향을 미치는 내압을 고려하였다. 유한요소해석 결과를 바탕으로 두꺼운 배관에 존재하는 이상적인 축방향 관통균열과 경사관통균열에 대한 탄성응력확대계수와 탄성 균열열림변위를 균열선단 및 두께를 따라 제시하였다. 특히 응력확대 계수의 경우에는 이상적인 축방향 관통균열 결과로부터 쉽게 경사관통균열의 응력확대계수를 구할 수 있는 경사관통균열 보정계수를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1131-1137
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• 2012

해저배관은 부력과 외부 충격을 방지하기 위하여 1.2~4m의 매설 깊이로 설치되어 운영된다. 해저배관은 수압과 토하중에 의한 외압으로부터 소성붕괴에 대한 저항성을 가져야한다. 해저배관에 수압과 토하중으로 발생하는 원주응력을 유한요소해석으로 파악하여 배관의 건전성에 미치는 영향을 평가하였다. 내압은 외압에 의한 소성붕괴 저항성을 향상시켜 소성붕괴 발생 깊이를 증가시켰다 동일 수심에서는 매설 깊이 증가에 따라 원주응력은 증가하나, 동일 매설 깊이에서는 수심이 증가함에 따라 배관에서 발생하는 원주응력은 감소한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.63-68
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• 2003

With the trend of large-sized ship in Korea, recently several hundreds of thousands of U-bolts for a year have been used as a pipe fastener In this paper, we have evaluated the strength for present U-bolt structure by pipe supporting conditions(deck, ceiling and wall mounting type) For this purpose, the equivalent and bending stresses have been calculated by linear elastic analysis using the finite element program ABAQUS. At the same time, a variety of load conditions such as design pressure, weight effect and acceleration are also considered.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.857-863
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• 1998

배관내에서 서로 다른 온도의 유체가 밀도차에 의해서 층이 분리된 채 존재하는 현상을 열성층 (thermal stratification) 현상이라 부르며, 이 현상에 의한 과도한 열응력은 배관의 건전성을 저해할 수 있다. 국내 원전의 경우 영광 3,4호기 이전의 밀림배관에서는 열성층 영향을 고려치 못하여 이에 대한 건전성 평가가 요구되고 있다. 본 연구에서는 고리 4호기 가압기 밀림배관을 대상으로 밀림배관내 유동해석 및 발전소 전 운전조건에 대하여 밀림배관 단면 온도분포 실측실험을 통하여 열성층화 현상의 발생 정도를 확인 하였으며 실측 온도 데이터를 이용하여 열응력해석 등을 수행함으로써 밀림배관의 열성층 영향을 평가한 결과 건전함이 확인되었다.