• 기계저널
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• 제25권4호
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• pp.304-311
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• 1985

원자력발전소는 사고시 주변의 인구 및 환경에 미치는 영향의 심각성을 고려하여 가능한 모든 안전조치를 취하여 설계. 건설되도록 하고 있다. 특히 원자로냉각재 계통의 배관이 그러하며 고도의 안전성 및 신뢰성을 확보하기 위하여 지진에 대해서도 구조적인 건전성이 입증되어야 한다. 일반적으로 지진하중에 대한 배관계통의 내진해석에서는 층응답스펙트럼에 의한 모우드 해석 방법이 이용되고 있다. 이 때 내진해석으로 얻어진 응답의 조합에는 신중한 고려가 필요 하다. 즉 배관계통의 특성, 입력지진의 특성, 계산에 고려하는 모우드의 수등을 감안하여 적절한 응답조합이 이루어져야 한다. 본 해설에서는 여러 가지의 응답조합방법과 해석시 고려되는 모 우드의 수를 제한함으로써 발생하는 오차를 보정하기 위한 누락질량효과(missing mass effect)에 대하여 설명하고자 한다. 또 두 가지의 해석모델에 대하여 실제 내진 해석을 수행하여 그 결 과를 비교검토하기로 한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.570-573
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• 2011

본 논문에서는 배관의 국부변형을 고려하여 각 배관의 특성으로 인하여 발생하게 되는 최대 응력 발생지점에 대한 평가 및 설계기법을 제안한다. 다중관은 일반적으로 배관의 매설 조건이 불안정한 곳이나 배관의 내부 유체의 유출 모니터링 및 난방관 등의 보온을 목적으로 사용되나, 다중관의 거동에 대한 거동 및 설계에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서 제안한 기법은 탄성범위에서 거동하는 연성관을 대상으로 하며 외관의 형상 및 외부 하중에 의하여 예상되는 국부 변형을 설계 인자로 고려하는 방법이다. 일반적인 원형관의 경우 관의 하단부에서 가장 큰 국부 변형 반경을 나타나며, 국내외에서 사용하고 있는 정사각 콘크리트 보호공의 경우 관의 상측, 하측부($45+90n^{\circ}$)에서 가장 큰 반경을 관찰할 수 있다. 이는 내압이 작용하는 구조물에 대하여 낮은 압력에도 항복에 이르는 환경을 제공하기 때문에 설계 시 반영되어야 할 중요한 요소이다.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.680-690
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• 2022

일반적으로 배관에서 발생하는 진동은 배관을 파손시키는 문제를 넘어 배관 파손으로 유발되는 다른 위험한 문제의 원인이 된다. 배관 진동의 원인 분석과 이를 줄이기 위한 수많은 연구들이 존재하는데, 그 중 마찰 지지대를 이용한 배관 진동저감에 대한 연구가 소수 진행되고 있다. 하지만 마찰 지지대에 관한 연구들은 마찰 지지대 성능 예측과 평가에만 집중하였고, 지지대 설치 위치에 따라 달라지는 마찰 지지대의 효과는 고려하지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 마찰 지지대의 설치 위치에 따른 배관 진동 저감 효과를 입증하고 전체 시스템의 진동을 줄이기 위한 마찰 지지대 위치 선정 방법을 제시한다. 설계단계에서 최적화 방법을 효과적으로 적용하기 위해 선형 해석으로만 마찰 지지대의 최적 위치를 예측하고, 설계된 마찰 지지대를 시간 영역 해석을 통해 방법론의 타당성을 입증하였다. 또한, 배관 시스템에서 마찰 지지대의 우수한 진동 저감 효과를 정량적으로 해석하여, 지지대 설치 위치를 예측하는 방법의 효용성을 증명하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제39권9호
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• pp.41-51
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• 2010

건물의 배수 및 통기시스템에서 나타나는 현상중에 확실한 내용이 아직 밝혀지지 않은 부분이 몇 가지 남아 있다. 이것은 19세기 말엽의 근대 위생공학의 시작 단계에서부터 잘 알려진 사실이다. 건물의 배수 및 통기시스템 운용에 대한 내용은 일반 공학과 특정 유체역학의 범위 내에서 가장 잘 이해할 수 있다. 건물의 배수 및 통기시스템의 운영에 종사했던 초기의 기술진들은 이러한 점을 잘 알고 있었으며 유체역학에 적합하게 응용한 많은 사례를 확인할 수 있었다. 제2차 세계대전이 끝나고 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으며 특히 유럽에서 시작된 전후 재건 붐을 통해 배수 및 통기시스템의 설계에 좀 더 효율적인 접근이 진척되게 되었다. 이러한 배수시스템의 중심에는 배수관 내부의 오염된 공기가 배수구 또는 위생기구를 통하여 주거 공간으로 유입되는 것을 방지하는 트랩(Water Trap)이 있다. 배수트랩의 주요 기능인 봉수는 일반적으로 깊이가 40 mm에서 50 mm 정도로 위생기구의 종류에 따라 봉수의 깊이는 다소 차이가 있다. 배수관내 공기의 흐름이 중요한 것처럼 트랩의 봉수 메커니즘이 중요하기 때문에 이 메커니즘을 소홀히 여긴다면 안전한 배수시스템의 운영을 기대하기는 어렵다. 배수관 내의 공기의 흐름은 배수에 의해 유입되거나 또는 배출된다. 배수관에서 내부 압력의 불규칙한 변화로 인하여 야기되는 불안정한 배수의 흐름은 트랩의 봉수를 파괴하고 나아가 주거공간으로 오염된 공기가 새어 나갈 수 있는 통로를 제공하게 된다. 관내압력의 천이는 이로 인한 문제가 발생할 가능성이 있는 위치에 그 압력을 완화할 수 있는 장치를 설계단계에 반영하여 적용함으로써 제어할 수 있다. 건물 내부에 상당한 길이의 통기배관을 설치하는 것은 배관의 마찰손실로 인하여 천이 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 확실한 방법이 되지는 못한다. 그렇지만 통기밸브를 설치하는 것과 같이 배수관 내로 공기를 공급해주는 유입구를 건물 내부에 분산 설치하는 것이 효율적인 통기방식이 될 수 있고, 정압 천이로 인한 위험을 줄여줄 수 있다. 통기밸브는 정압 발생의 원인이 되지 않으며 단지 정압에 반응하여 더욱 기밀하게 닫히며, 약화된 압력파를 반사할 뿐이다. 고층 건물에서 배수입상관과 평행하게 설치된 통기입상관(Parallel Vent Pipe)의 경우 극히 일부분의 정압 천이 현상을 완화할 수 있다. (통기 배관의 직경이 배수 입상배관과 동일한 경우 대략 1/3 정도임), 그러므로 정압의 천이로 인한 압력 파동은 배수 시스템의 나머지 부분을 통해 전파되어 배수 트랩에 영향을 미치게 된다. 정압의 천이가 예상되는 위치에 정압천이 완화 장치(Positive Air Pressure Transient Alleviation Device)를 사용하면 배관 내부압력의 급격한 상승을 방지하여 연결된 트랩의 봉수를 보호할 수 있다. 이렇게 되면 순간적으로 발생하는 배관내 압력의 급등 현상을 90% 정도까지 완화 시킬 수 있다. 경험적으로 배수시스템에서 배관이 완전하게 막혀 과도한 정압이 발생하는 경우는 거의 없다. 이러한 경우에는 가장 낮은 위치에 있는 배수 트랩의 봉수가 깨지면서 자연스럽게 배수시스템의 압력이 해소되게 된다. 이러한 사례는 통기 방식과 상관없이 발생할 수 있다. 실제와 유사한 시뮬레이션을 통하여 통기 밸브(Air Admittance Valves)는 전면 통기 시스템 (Fully Vented System)에서 최소한 트랩의 봉수 보호용으로 적합한 것이 확인 되었다. 어떤 경우 에는 고층 건물에 더욱 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. 부압 해소용으로 통기밸브를 이용하고 정압완화용으로 정압 완화장치(PAPAs: Positive Air Pressure Transient Attenuators)를 사용하는 전면적 능동 제어시스템(Fully Engineered Designed Active Control System)이 사용자에게 육안으로는 확인하지 못하는 기능을 보장하면서 배수 시스템의 안전과 효율성에 대한 효과적인 방법을 제공하고 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.311-316
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• 2010

본 논문에서는 비파괴검사법 중 하나인 자기누설탐상검사법을 이용하여 지하에 매설된 가스 배관의 결함 위치를 검출하는 방법을 제안한다. 자기 누설 탐상 시스템을 통해 얻은 자기 누설 신호는 일반적으로 비선형성을 띄며 다양한 외부 요인으로 인한 신호의 왜곡이 심하다. 본 논문에서는 신호의 비선형성과 신호의 왜곡을 보정하는 신호 처리 기법 중 SQI(self quotient image)를 이용하여 배관 결함의 위치를 검출하였다. 실제로 제작된 모의시험 배관에 제작된 다양한 인공 결함에 대해 알고리즘을 적용한 결과 기존 DCT(discrete cosine transform) 계수 기반 방법에 비해 결함 검출 성능이 크게 향상됨을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.65-70
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• 2017

본 연구는 최근 수계소화설비 배관에 적용되고 있는 스테인리스 강관용 프레스식 관이음쇠에 대한 내진성능 연구를 수행한다. 연구를 위한 설비의 구성은 NFPA 13의 배관연결방법으로 하였다. 배관의 허용변위량은 건축구조기준에서 제시한 허용량으로 하였고, 반복회수는 10회로 하였다. 실험 후 배관의 Von-mises 응력은 허용응력의 2.48, 1.25배로 NPPs Allowable Stress for Level D service loading의 "허용응력의 3배"인 기준 보다는 적게 나타났다. 따라서 프레스식 관이음쇠는 내진성능을 갖추고 있는 것으로 판단 할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제4권2호
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• pp.37-45
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• 2000

지하에 매설되어 있는 도시가스배관은 부식성 없는 유체이기 때문에 화학플랜트배관보다는 상대적으로 안전하다. 그러나, 도시가스는 일반적으로 도심지역에 공급됨으로 공급지역의 여러 간섭시설물과 환경에 의한 부식과 시설물의 굴착공사로 야기되는 제 3자 사고등으로 큰 사고를 야기할 수 있다. 특히 지하매설된 배관이므로, 배관의 손상여부를 파악하고 검사하는 것이 상당히 난해하다. 따라서, 본 고에서는 지하매설배관의 위험성 개념을 도입하여, 위험지역 배관을 선정하여 관리하는 것으로 접근하였다. 여기서 위험성은 부식요인, 설계 및 시공요인, 유지관리요인으로 파악하여 나타내었고, 배관의 정성적인 위험성을 점수로 표현하여, 정량적인 숫자로 표현하였다. 또한 Key 인자 개념과 비용에 대한 손상보완대책 개념을 프로그램에 도입하여, 신뢰성과 안전경영에 도움이 되리라 생각된다. 본 위험성 평가 프로그램은 비쥬얼 베이직을 사용하여 개발하였고, GIS와 연계하였다.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.51-56
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• 2010

해외 하천통과 매설배관 사고사례를 수집하여 분석하였다. 이는 국내 하천통과 도시가스매설배관의 합리적인 매설심도를 결정하기 위한 기본 자료로 활용하기 위함이다. 사고사례 조사결과 하천을 통과하는 천연가스매설배관 사고의 주요원인은 홍수로 분석되었다. 홍수에 의한 배관 노출 및 과도 유량에 의한 하중이 파손 원인인 경우가 많다. 파손발생 위치에서 부식이 발생한 것도 원인이 되었다. 따라서 국내 하천통과 매설배관의 합리적이고 효율적인 매설심도 결정을 위해서는 국내 하천특성에 맞는 하천의 수리학적 특성평가와 배관의 구조해석이 요구된다. 일반 천연가스배관의 사고사례 조사 결과도 주요 원인이 외부간섭과 부식임도 요약하였다. 이들 두 주요원인은 매설환경에 따라 전체사고에서 차지하는 비율이 차이가 있었다.

• 월간 기계설비
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• 1호통권198호
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• pp.49-64
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• 2007

도시가스사업법 시행규칙이 일부 개정되어 지난 해 12월 4일 공포되었다. 도시가스 배관 중 수요자에게 공급하기 위한 저압의 인입관(引入管) 공사 및 단순연결 공사 등 짧은 구간의 배관공사는 상주시공감리에서 제외하여 신속한 가스공급이 이루어지도록 하는 한편, 상주시공감리는 전공정(全公定)시공감리로, 일반시공감리는 일부공정시공감리로 용어를 정비하여 그 의미를 명확히 하고, 가스사용자의 토지 안에 공급관의 가스차단장치를 설치할 수 있도록 하되, 그 가스차단장치의 설치 및 유지관리 비용은 공급자의 부담으로 하는 등 현행 제도의 운영상 나타난 일부 미비점을 개선·보완하려는 것이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.796-802
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• 1995

본 연구의 목적은 원자력 배관용 스테인레스강의 J-R곡선을 예측하기 위한 2가지 방법 올 제시하는 것이다. 첫 번째 방법에서는 균열길이/시편폭 비를 변수로 한 탄소성 유한요소해석을 수행하여 파괴변형률에 근거한 P-$\delta$곡선을 얻고, 이 결과로부터 일반궤적법을 응용하여 J-R곡선을 구하였다. 두 번째 방법에서는 $\sigma$-$\varepsilon$곡선과 J-R곡선의 상관관계를 통계처리하여 응력-변형률시험결과로부터 J-R곡선을 예측할 수 있는 실험식을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 방법들을 이용하여 구한 예측결과는 실험결과와 대체로 잘 일치하였다.