• Geomechanics and Engineering
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• 제34권4호
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• pp.409-424
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• 2023

Response of the pipeline crossing fault is considered as the large strain problem. Proper estimation of the pipeline response plays important role in mitigation studies. In this study, an advanced continuum modeling including material non-linearity in large strain deformations, hardening/softening soil behavior and soil-pipeline interaction is applied. Through the application of a fully nonlinear analysis based on an explicit finite difference method, the mechanics of the pipeline behavior and its interaction with soil under large strains is presented in more detail. To make the results useful in oil and gas engineering works, a continuous pipeline of two steel grades buried in two clayey soil types with four different crossing angles of 30°, 45°, 70° and 90° with respect to the pipeline axis have been considered. The results are presented as the fault movement corresponding to different damage limit states. It was seen that the maximum affected pipeline length is about 20 meters for the studied conditions. Also, the affected length around the fault cutting plane is asymmetric with about 35% and 65% at the fault moving and stationary block, respectively. Local buckling is the dominant damage state for greater crossing angle of 90° with the fault displacement varying from 0.4 m to 0.55 m. While the tensile strain limit is the main damage state at the crossing angles of 70° and 45°, the cross-sectional flattening limit becomes the main damage state at the smaller 30° crossing angles. Compared to the stiff clayey soil, the fault movement resulting 3% tensile strain limit reach up to 40% in soft clayey soil. Also, it was seen that the effect of the pipeline internal pressure reaches up to about 40% compared to non-pressurized condition for some cases.

• 수산해양기술연구
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• 제44권4호
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• pp.362-369
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• 2008

The snow melting system by electric heating wires which is adopted in this research is a part of road facilities to keep surface temperature of the road higher than freezing point of water for melting the snow accumulated on it. The electric heating wires are buried under paved road at a certain depth and operated automatically and manually. Design theory, amount of heating, and installation standard vary according to economic situation, weather condition, installation place and each country applying the system. A main purpose of this study is figuring out the appropriate range of required heat capacity and installation depth and pitch for solving snowdrifts and freezing problems with minimum electric power consumption. This study was performed under the ambient air temperature($-2^{\circ}C$, $-5^{\circ}C$), the pitches of the electric heating wires(200 mm, 300 mm), heating value($250\;W/m^2$, $300\;W/m^2$, $350\;W/m^2$).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.11-15
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• 2008

대구경 상수도 관로는 제작 및 경제성 요인에 의해 주로 강관을 사용해 오고 있다. 상수도시설기준(건교부, 1992)에 강관두께를 결정하는 기준을 제시하고 있다. 그러나, 이 기준에는 강관 두께를 결정하는 체계적인 기준이 없다. 그래서, 매설관로에는 적용이 부적합한 Stewart 공식을 적용하여 강관두께를 결정해 왔다. 개정된 상수도시설기준(환경부, 1997) 에 부합되도록 지반여건과 각종응력을 고려하여 강관두께를 산정하였다. 그 결과를 기존의 방법에 의해 산정된 결과와 비교 검토한 후 최적 강관두께를 결정하는 방법을 제시하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제15권6호
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• pp.271-280
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• 2016

An approach to achieving the ambitious goal of cost effectively extending the safe operation life of energy pipeline to 100 years is the application of health monitoring and life prediction tools that are able to provide both long-term remnant pipeline life prediction and in-situ pipeline condition monitoring. A critical step is the enhancement of technological capabilities that are required for understanding and quantifying the effects of key factors influencing buried steel pipeline corrosion and environmentally assisted materials degradation, and the development of condition monitoring technologies that are able to provide in-situ monitoring and site-specific warning of pipeline damage. This paper provides an overview of our current research aimed at developing new sensors and electrochemical cells for monitoring, categorising and quantifying the level and nature of external pipeline and coating damages under the combined effects of various inter-related variables and processes such as localised corrosion, coating cracking and disbondment, cathodic shielding, transit loss of cathodic protection.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.235-253
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• 2018

지하관거 균열로 인한 지하수의 흐름은 주변 지반의 토사유실을 야기하여 관거 인접 지반에서의 공동발생, 나아가 지반함몰(싱크홀) 원인이 된다. 본 연구는 관거의 균열을 모사하는 모형시험을 통해 비점착성 지반에 위치한 지중 비압력 관거의 균열로부터 비롯되는 지반함몰 메커니즘과 이로 인한 파괴모드를 조사하였다. 토사유실 및 함몰 영향인자로서 균열크기, 관거유속, 지하수위, 토피고 그리고 지반구성재료 등을 채택하여 이들 인자들이 함몰거동에 미치는 영향을 조사하였다. 각 인자들에 따른 지반파괴의 형상(파괴모드)과 지반유실량을 분석한 결과, 토피고와 지하수위가 일치하는 경우 최종파괴모드는 침식각이 불연속적으로 변화하는 'Y'형으로 관찰되며, 지하수위가 더 높게 위치하는 경우 침식각이 일정한 파괴면 형상인 'V'형으로 나타난다. 토피고가 증가하는 경우의 파괴형상에서 토피고 영향에 무관한 길이와 토피고에 따라 점진적으로 증가하는 폭을 갖는 수직함몰구간이 형성되는 결과를 얻었다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.588-599
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• 2019

발굴 조사 된 매장문화재는 학술적, 역사적 가치에 따라 문화재청장이 보존조치를 결정하지만, 이전·복원 후 관리, 보존, 활용은 체계적으로 이루어지고 있지 않고 있다. 또한 보존유적 및 보호시설의 손상으로 보존방안과 활용도에 대한 문제점이 발생되고 있다. 이에 충북 지역 보존유적에 대한 현황을 조사하여 보존방안 및 활용방안에 대하여 제시해 보고자 하였다. 충북에는 총 43개의 보존유적이 있었으며, 관리주체의 명확성 여부를 떠나 대부분 체계적인 관리는 이루어지고 있지 않았다. 잘못된 보존처리와 재료의 선정 등으로 인해 유구 및 보호시설이 훼손 되어지고 있는 상태로 확인되었으며, 보존유적의 훼손으로 전시, 교육, 체험 등 활용성에서도 문제점을 확인하였다. 이러한 문제점 해결에는 법적·제도적 장치의 개선, 예산·전문 인력 확보. 표준화 매뉴얼 개발 및 적용, 지속적 모니터링, 예방보존, 이전 지료 및 방법 연구, 목록화 작업, 전문 박물관 및 복합 테마 파크 조성 등 중·장기적인 계획이 세워져야 할 것이다. 또한 조사된 보존유적에 맞는 보존방안을 제시하고, 이를 기반으로 보존·관리가 이루어지면 보다 체계적·과학적으로 보존·관리되고 교육, 전시, 홍보 등 다양한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제27권4호
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• pp.441-450
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• 2011

이 연구는 토기 재질과 토양 특성에 따라 매장환경이 출토 토기에 미치는 물리화학적 영향을 연구하였다. 이를 위해 대전 학하, 아산 음봉, 화성 소근산 그리고 공주 행정중심복합도시 출토 토기와 토양을 연구 대상으로 하였다. 먼저 토기의 탈염을 통해 용출되는 이온의 화학종과 용출속도를 조사한 결과, 토기의 기공크기와 흡수율에 따라 토기 내 이온유입이 달라졌다. 즉 $1,000^{\circ}C$ 이상의 고온 소성된 토기는 기공이 작고 흡수율이 낮아 매장환경의 염 유입 현상이 거의 일어나지 않았다. 그러나 $800^{\circ}C$ 이하의 저온 소성된 토기는 기공이 크고 흡수율이 높아 다량의 염이 유입되어 증류수 탈염을 통해 염을 제거하였다. 탈염 2일 만에 40~60%의 염이 제거되었고 탈염 1주일 만에 60~80%의 염이 제거되었다. 또한 토양에 포화되어 있는 이온은 대부분 토기에도 동일한 비율로 존재하고 $K_2SO_4$와 같이 토양에 잔존하는 비료의 성분도 검출되었다. 그러나 모래 함량이 상당히 높은 사질 토양시료에서는 함유 이온량이 적어 토기에 유입되는 이온의 영향이 비교적 적었고 미사 및 점토 함량이 높은 토양에 매장되었던 토기는 유입되는 이온함량이 높았다. 그러나 저온소성된 토기에서는 다량 유입된 염에 의한 손상이 우려되므로 세척 이외의 탈염을 통한 염 제거가 필요하며 그 기간은 토기의 상태에 따라 달라질 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.319-324
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• 2007

오이모자이크바이러스(cucumber mosaic virus, CMV)에 저항성을 가지도록 개발된 형질전환 CMVP0-CP 고추를 이용하여 포장 조건에서 CMVP0-CP 고추 도입유전자의 지속성을 조사하였다. CMVP0-CP 고추의 잎을 토양 표면에 올려놓거나 토양 내에 묻은 뒤 일정 시간 간격으로 PCR 및 실시간 PCR법을 이용하여 도입유전자를 정성, 정량 분석하였다. CMVP0-CP 고추에 도입된 유전자의 양은 10 cm 깊이의 토양 속 및 토양 표면에서 1개월 후 28.3-42.7%, 2개월 후 0.9-3.3%로 감소하였으며, 3-4개월 후에는 검출되지 않았다. 또한 이러한 유전자는 지중보다 지표에서 약8% 더 오래 지속되었다. CMVP0-CP 고추의 잎이 토양 내에서 분해되는 과정에서 유출된 DNA가 주변 토양으로 전이되었는지를 조사하기 위해 낙엽주머니에 부착된 토양으로부터 DNA를 추출하여 PCR분석을 수행하였다. PCR 분석 결과 CMVP0-CP 고추에 도입된 유전자가 검출되지 않았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권11호
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• pp.15-21
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• 2021

도심지 지하에 매설된 열수송관 등 지하매설관이 점차 노후화함에 따라 파손에 의한 인적, 경제적 피해가 증가하고 있다. 외부로 노출되지 않아 파손 등 문제점을 즉시 확인하기 어려운 열수송관의 특징을 고려할 때, 시설물 유지관리를 통해 주기적으로 수집하는 이력정보를 기반으로 시설물의 상태를 간접적으로 확인하는 방법이 현실적이다. 본 논문에서는 열수송관 이력정보를 검토하여 파손확률과 연관성을 가지는 평가인자를 도출하고, 이를 통해 파손확률을 추정하는 방법론을 제시하고자 한다. 파손확률 추정을 위한 영향인자는 유럽의 사례, 국내 열수송관 관리기준 등을 분석해 도출하였으며, 데이터의 확보 가능성도 함께 고려하여 선정하였다. 열수송관 설치기준이 변경된 1999년을 기준으로 매설시기에 따라 2가지 파손확률 추정 함수를 달리 제시하고 관경, 용도, 관리주체 등 평가인자별 정보에 따른 가중치를 부여하여 파손확률을 보정하여 파손확률추정의 신뢰성을 확보하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.341-353
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• 2022

도심지에는 많은 지중 매설관이 설치되어 있으며, 이러한 지중 관로의 위치(깊이, 방향 등)은 굴착을 수행하기 전에 특정되어야 한다. 지중 매설관을 탐지하기 위해 다양한 지구물리학적인 방법을 사용할 수 있으나, 지반의 불균질성으로 인해 정확한 위치정보를 파악하는 것은 어렵다. 다양한 비파괴 탐사 방법 중 GPR (ground penetrating radar)는 고속으로 실험이 가능하며, 다른 탐사 방법에 비해 상대적으로 저렴한 탐사비용 등의 장점을 갖는다. 그러나 GPR의 탐사 데이터는 해석이 직관적이지 않아 상당한 전문적 지식이 요구된다. 최근 딥러닝을 이용한 탐사 데이터의 자동판독 기술에 대한 연구가 증가하고 있으나, 매설물의 위치를 정확히 알고 있는 탐사 데이터가 부족하여 학습모델 구축에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 이러한 문제를 FDTD (finite difference time domain)수치해석을 통해 해결하고 자동탐지 학습 모델의 성능을 향상시키기 위한 기초연구를 수행하였다. 첫째, 단일유전율로 구성된 균질지반을 구성하고 해석을 수행하였다. 불균질 지반의 경우 프랙탈 기법을 이용하여 모델을 구성하고 해석을 수행하였다. 둘째, 합성곱 신경망을 이용하여 딥러닝 학습을 수행하였다. Model-A는 균질 지반 해석 데이터만 이용하여 학습을 수행하였으며, Model-B는 균질 및 불균질 지반 해석 데이터를 이용하여 학습을 수행하였다. 그 결과 Model-B가 Model-A보다 탐지성능이 우수한 것을 확인하였다. 이는 자동탐지 모델의 학습 시, 지반의 불균질성을 포함하여 학습을 수행하면 탐지 모델의 성능이 개선됨을 의미한다.