• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.165-170
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• 2015

파이프랙 구조물은 고온 고압의 파이프를 지지하며 플랜트의 운전 안전성을 좌우하는 매우 중요 구조물이다. 따라서, 파이프랙 구조물의 손상은 산업 전반에 부정적인 파급효과를 가져옴과 동시에 인명 및 재산상의 막대한 피해까지 가져오게 된다. 특히, 파이프랙 구조물은 외부환경에 노출되어 있어, 구조물의 적절한 설계 및 유지관리를 위하여 환경적 영향에 의한 거동 특성을 평가할 필요가 있다. 따라서, 가장 널리 설계되어지는 하나의 파이프랙 구조물을 대상 구조물로 선정하여 열-구조 연성해석을 실시하여 파이프랙 구조물의 온도분포와 열응력을 평가하였다. 외부 환경적 요인으로는 국내의 여수지역과 중동의 사우디 지역을 고려하여 파이프의 운전조건과 함께 외부환경 영향인자에 대한 고려 필요성을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.167-173
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• 2020

원자력발전소와 석유화학의 노후화된 파이프 구조물을 검사를 위하여 파이프 등반 로봇에 많은 연구가 이루어졌다. 그러나 파이프 등반 로봇 연구에서는 대부분 파이프 등반 로봇의 구조 설계와 기본적인 동작 제어에 초점을 맞추고 제작되어, 작업자가 파이프 등반 로봇을 제어하기 위해서는 수동 조작으로 파이프를 등반 및 장애물 회피하기 위해 많은 어려움을 가진다. 본 논문에서는 파이프 등반 로봇의 카메라 영상을 이용하여 장애물을 인식하고 파이프 등반 로봇과 장애물 사이의 거리를 추정 및 파이프 등반 로봇이 파이프를 잡을 수 있는 위치를 결정하여 파이프 사이의 장애물을 회피 할 수 있는 알고리즘을 제안한다.

• 터널과지하공간
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• 제10권4호
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• pp.533-543
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• 2000

본 연구에서는 지하공간의 굴착에 따른 수직파이프 구조물의 변형거동 및 안정성을 수치해석적으로 검토하였다. 지반의 수직거동은 파이프의 압축변형 및 압축응력을 발생시키며, 수평거동은 파이프의 굴곡변형 및 쉽응력을 발생시킨다. 또한, 지반의 수평응력은 파이프를 압착시켜 접선응력을 발생시킨다. 본 연구의 해석대상 구조물은 지하 천연가스의 생산정으로 서, 인접 지반의 굴착이 파이프에 미치는 영향과 최대 영향 요소를 고찰하였다. 이를 위해 보안탄주의 폭과 가스생산정의 위치가 서로 다른 세 가지 사례를 해석하고 비교하였다. 두께 2.5m인 탄층이 심도 237.5m에 위치할 때 45.8m 폭의 보안탄주는 외경 10$\frac{3}{4}$ in., 두께 0.4 in.인 API-55 강철 파이프 구조물을 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 실제로 파괴가 발생한 가스생산정을 검토한 결과, 발생된 전단음력이 강철 재료의 허용음력을 초과하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.37-45
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• 2022

본 연구는 구조물이 하중과 외부요인으로부터 피해를 받을 경우 구조물의 안정성을 판단하기 위해서 발생하는 변위를 측정하는 방법론을 제시하고 실험을 통한 검증을 보여준다. 변위측정은 모아레의 원리를 이용 하였으며 이를 통해 구조물의 미세한 변위를 증폭하여 관찰 할 수 있다. 실험은 실제 현장의 파이프 서포트와 동일한 지름의 파이프를 사용하였으며 파이프가 수평으로 움직인다는 가정하에 파이프의 수평 변위에 따른 모아레 간섭무늬의 수직 변위를 측정하였다. 실험 결과 파이프의 수평 변위와 간섭무늬의 수직 변위의 선형 관계를 확인하고 관계식을 도출하였다. 추가적으로 카메라를 이용한 방법론을 적용하기 위해 수직부재와 카메라 사이의 거리에 따른 간섭무늬 변위의 관계식을 도출하여 카메라의 위치에 상관없이 방법론을 적용할 수 있게 하였다. 결론적으로 본 연구에서 제시한 방법론을 통해 카메라를 이용하여 거리에 상관없이 다수의 수직부재 변위를 동시에 측정하고 구조물의 안전성을 판단하여 붕괴를 감지할 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.37-43
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• 2011

구조물 내 설치된 파이프시스템은 주로 내부구성원들의 인간생활에 근간이 되는 기반시설로서 현대 도시생활의 생명선과 같은 역할을 한다. 이들 구조물 내 파이프시스템이 만약 지진발생에 의하여 손상될 경우 1차적으로 구조물 내 기능성이 저하되고 구조물 내 많은 정신적, 물질적 피해가 발생할 수 있다. 실제 내진공학에서 지진발생에 따른 비구조재요소의 거동은 크게 중요하게 고려되지 않으나 인적 및 물적 피해와 매우 밀접하게 연관되는 가스 혹은 수계파이프시스템에 대한 비구조적 요소의 거동예측 및 성능평가 연구는 보다 효과적인 구조물 유지관리를 위하여 그 필요성이 크다고 판단된다. 본 연구는 현재 일반적으로 널리 시공되어져 있는 노후 철근콘크리트 빌딩구조물 내 설치된 가스 혹은 수계파이프시스템에 대하여 실제 지진발생이 예측되는 거동을 살펴보고 이들 거동에 따른 성능평가 및 현 설계기준에 대한 검토도 병행하여 수행하고자 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 해석적으로 발생 가능한 총 10회의 지진파에 대하여 현재 실제 건물 내 기설치된 수계파이프시스템 모델링 및 해석을 통하여 그 결과를 검증, 평가하였으며 부가적으로 실제 발생 가능한 파괴유형 분석을 통하여 현 설치된 수계파이프시스템의 설계에 대한 적절한 내진보강방법에 대하여도 제안하고자 한다.

• 복합신소재구조학회지
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• 제5권2호
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• pp.26-31
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• 2014

숭례문과 같은 목조 구조물에서는, 소화(消火)가 지붕내부에서 발생하는 경우, 기존 소화장비로 소화가 불가능하여 지붕구조를 해체하기 전에는 소화가 거의 불가능해진다는 문제점이 있다. 본 연구에서 제안하는 경사진 직선 파이프배치에 의한 지붕에 매설된 자동소화장치는 고 건축물(古建築物)의 내부에서 발생한 화재를 신속하고 효과적으로 진압하기 위한 것이다. 본 자동 소화장치는 화재 검출기의 검출 신호에 의해서 다수의 직선 파이프로 소화배체를 공급하여 화재 발생시 소화작동을 하는 소화 시스템을 구비하는데, 건축물의 지하 또는 별도의 장소에 각종 소화 기기들이 위치되고 배관을 통하여 상기 직선 파이프에 소화수 또는 소화 가스를 제공한다. 건축물의 지붕 내부에 구비된 적심상에 다수의 직선 파이프들이 배치되고, 적심 구멍에 스프링클러가 배치되며, 건축물의 실내에는 화재 감시 카메라 또는 열감지 센서와 같은 화재 검출기들이 배치 된다. 소화 수에 의한 화재 진압에 선행하여 상기 메인 파이프와 직선 파이프에는 하론 가스와 같은 소화 기체가 충전되도록 하고, 화재 발생시 이와 같은 하론 가스가 먼저 스프링 클러를 통하여 분사되도록 한 다음, 하론 가스의 소모완료시 자동으로 가압수 장치로 전환되도록 밸브계통을 자동제어 할 수 있다. 또한 직선 파이프들은 지붕을 다수의 구역으로 나누고, 그 구역에 맞추어 구역 별로 소화 수가 공급되도록 하여 메인 파이프를 설치하고, 이에 직선 파이프들을 연결하고 있기 때문에 화재 진압시 다량의 소화 수를 일시에 공급할 수 있고, 그에 따라서 귀중한 문화재산의 신속한 자동 소화가 가능해진다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.455-468
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• 2013

최근 비개착공법으로 지하차도 시공 시 강관을 지반에 압입한 후 강관자체를 철근과 모르타르로 보강하는 다양한 일체형 파이프루프 공법이 적용되고 있다. 이러한 일체형 파이프루프 공법은 상재하중에 대해 지보강성 효과를 발휘하여 콘크리트 지하차도 구조물에 작용하는 응력을 한층 감소시킬 것으로 예상된다. 또한 아칭효과에 의해 주변지반의 연직방향 및 수평방향의 토압이 변화하게 된다. 본 연구에서는 일체형 파이프루프 시공에 따른 주변지반의 토압 분포 특성을 분석하고, 일체형 파이프루프 내측에 시공되는 콘크리트에 작용하는 토압을 분석하기 위하여 유한차분 수치해석을 통해 파이프루프의 체결 특성을 모델링하고 응력 및 변위거동을 분석하였다. 지반과 구조물의 경계에 인터페이스 요소를 도입하여 지반구조물의 상호작용을 분석하였다. 분석 결과, 본체 콘크리트 구조물에 작용하는 연직토압은 파이프루프의 강성과 아칭 작용에 의해 원상태의 연직토압보다 큰 폭으로 감소하여 작용하는 것을 확인하였다. 지하차도 구조물의 단면 설계 시 설계하중에 대해 이러한 아칭작용에 의한 연직토압의 감소를 고려한다면 경제성을 보다 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.334-337
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• 2002

The paper presents noise and vibration characteristics of three kinds of pipe materials (PVC pipe, cast-iron pipe and newly developed pp pipe). In order to measure structure bone noise, impact force using small balls was applied to earth pipe. It was confirmed that structure bone noise can be reduced by more large damping materials. Also, transmission loss of pipes depending on the frequency ranges was investigated by using sound source through speakers.

• 한국음향학회지
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• 제31권3호
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• pp.142-150
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• 2012

도파관유한요소법 (waveguide finite element method, WFEM)은 단면의 형상이 길이방향으로 일정한 도파관 구조물의 진동을 해석하기 위한 수치해석 기법이다. 도파관유한요소법은 2차원 단면만을 FE 모델링하여 길이방향 파동 전파를 해석하므로 기존의 유한요소법에 비해 해석 모델의 크기가 작고 연산 시간이 짧다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 기존의 도파관유한요소법을 확장하여 내부 및 외부에 유체가 채워진 도파관 구조물에 대한 진동 해석을 수행하였다. 이를 위해 내부 유체와 도파관 구조물은 WFE로, 외부 유체는 파수경계요소 (waveguide boudnary element, WBE)로 모델링하고 이들을 연성시킨 운동방정식을 제시하였다. 이 방법의 적용 예로써 내부에 물이 채워진 몰수된 파이프의 진동 및 방사 음향 파워를 해석하였다. 내부 및 외부 유체의 유/무에 따른 분산 선도와 가진점 모빌리티 (point mobility)를 구하고 유체 연성의 효과를 살펴보았다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1585-1592
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• 2008

산업사회의 발전에 따라 사회 기반시설분야도 복잡다양해지고 특히 도시기능이 활발해지면서 지금의 도심지에는 지하철, 상수도, 하수도, 전력구, 통신구, 지하보차도, 지하상가, 지하주차장 등 여러 가지 용도의 지하공간이 요구되고 있으며, 이러한 지하 구조물을 축조하는데 있어 도로상에 차량 증가로 인한 교통 혼잡이나, 지하매설물의 장애로 인하여 기존의 개착식 공법으로 시행하지 못하고 지하터널공사로 시행하는 경우가 빈번하다. 기존 국내 외 터널공법 관련문헌과 현재 사용되는 터널공법의 실제 시공에 관한 정보를 수집하여 장 단점, 시공시 주의사항, 적용조건등의 조사내용을 바탕으로 RPS 공법을 고안하였다. 소규모 지하구조물을 구축하기 위한 RPS 공법은 출발갱내에서 상부에 파이프 루프를 시공한 후 광폭 유압 패널이 장착된 철제 선도관을 추진시켜 선도관을 원압잭에 의하여 압입한 후 P.C. 콘크리트 구조물을 거치하고 원압으로 압입 추진토록 하였다. 또한, 대규모 지하구조물 축조시에는 구조물 예정상단부에 지반조건에 따라 파이프 루프공법 또는 소구경 Semi-Shield 공법을 이용하여 루프를 시공함으로써 상부의 침하를 방지하고, 측벽은 광폭유압 패널을 이용하여 여굴의 최소화 및 곡선부 시공을 용이하게 하였다.