• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.170-175
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• 1992

A leak detection method for diagnosis of the leak position in a pipeline was developed using an estimation theory with the assumption that the measured flow rates and pressures are stochastic processes. A notch filter was designed using power spectral density analysis of measurements to reduce the effects of disturbances. The noise model dimension was determined by hypothesis testing and then recursive extended least square method was applied to estimate the leak position in real time. The proposed method was applied to an experimental system for evaluation of its performance.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.821-826
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• 2003

Leaks in underground pipelines can cause social, environmental and economical problems. One of a good contermeasures of leaks Is to find and repair of leak points of pipes. Leak noise is a good source to identify the location of leak points of pipelines. Although there have been several methods to detect the leak location with leak noise, such as listening rods, hydrophones or ground microphones, they were not so efficient tools beca. In this paper, two accelermeters are used to detect leak locations which could provide an easier and efficient method. The filtering, signal processing and algorithm is described for the detection of leak location. A 120m-long pipeline system for experiment is installed and the results with the system show that the algorithm with the two accelerometers gives very accurate pinpointing of leaks. Theoretical analysis of sound wave propagation speed in underground pipes is also described.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.384-390
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• 2016

플랜트 배관의 누설감시 시스템은 누설 유무 판단뿐만 아니라 누설의 위치를 신속히 파악하는 것 또한 매우 중요하다. 플랜트 배관의 누설 검출 방법에는 주로 AE(acoustic emission)센서, 마이크로폰어레이 그리고 카메라 영상을 이용한 방법들이 있다. 최근 광역감시 및 원거리감시의 이점이 있는 카메라 영상을 이용한 방법에 대한 연구가 진행되어 왔다. 하지만 기존 카메라 영상을 이용한 방법들은 누설 유무와 대략적인 누설의 위치를 판단하고 있으나 누설이 시작되는 정확한 위치 추정에 대한 연구는 아직 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 카메라를 이용한 누설 검출 방법을 이용해 누설영역을 산출하고 누설 검출 결과를 분석하여 누설 위치를 추정하는 방법을 제안하였으며 실험을 통하여 성능을 평가하였다.

• 설비공학논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-96
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• 2014

An acoustical model for detecting the leak location in a buried gas pipeline has been developed. This model is divided into an experimental model for sound diagnosis, and a theoretical model for sound prediction, which is based on the transfer matrix method, representing the sound pressure and the volume velocity as state variables. The power spectrum is measured by attaching only one microphone to the closed end pipe. It has been shown that the response magnitude of acoustic pressure signals calculated by the acoustical model depends upon the thickness and diameter of a pinhole. The validity for the acoustical model has been verified through a comparison between the measured and calculated results.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1044-1053
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• 2022

시간영역반사계(TDR)는 케이블의 물리적 결함을 검사하는 기법이며 누수 탐지 분야로의 응용영역을 확대하고 있다. 본 연구는 시간영역반사계 기법을 활용하여 선박 기관실 해수 배관의 누설 감지용 케이블형 센서를 개발하였다. 케이블 센서의 형상은 꼬임형상과 흡습부재를 이용하여 제작하였으며 개발된 센서의 누수 감지 여부와 위치 탐지 가능성을 확인하였다. 개발된 센서는 실제 배관 시험 장치에 부착하여 평가하였으며 해수 누설에 따른 다양한 TDR 신호를 취득하였다. 센서는 꼬임횟수, 피복 두께를 변수로 하여 제작하였으며 TDR 신호에 미치는 효과를 분석하였다. 실험 결과, 꼬임형 센서는 평행한 띠 형상의 센서에 비해 평활한 신호 취득이 가능하였으며 최적 꼬임 횟수는 단위길이 당 10회 이상인 것으로 나타났다. 절연 피복두께의 경우 적정 민감도 확보가 가능한 절연 피복부재의 두께는 도선직경의 80%~120%로 확인되었다. 누수 위치 추정을 위해 회귀분석 실시 결과, 결정계수는 0.9998로 실제 누설 위치와 높은 상관관계를 나타내었다. 결과적으로 제안된 TDR 기반의 누수 감지용 꼬임형 센서는 해수 배관 시스템의 누수 감시 센서로의 충분한 적용성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1065-1071
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• 2005

유체의 파속과 파형을 이용한 많은 누수탐지 기술들이 연구되고 있다. 본 연구에서는 파속을 계산하기 위해 천이류 방법을 이용하였고 누수지점의 탐지를 위해 주파수 분석방법을 개발하였다. 가압관망의 자료획득 시스템을 개발하였으며, 이를 통해 고주파 수압자료를 획득하였다. 이들 방법론은 측정과 모의 과정에서 발생되는 오차로 인한 불화실성을 적절히 처리할 수 있으며, 수압자료의 측정간을 근거로 누수의 예측지점을 추정할 수 있다. 본 연구에서 개발된 방법은 수압자료로부터 확보되는 정보를 기반으로, 누수가 동반된 천이현상에서 누수예측능력을 보여주고 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권3호
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• pp.426-434
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• 2006

The impact of leakage was incorporated into the transfer functions of the complex head and discharge. The impedance transfer functions for the various leaking pipeline systems were also derived. Hydraulic transients could be efficiently analyzed by the developed method. The simulation of normalized pressure variation using the method of characteristics and the impulse response method shows good agreement to the condition of turbulent flow. The leak calibration could be performed by incorporation of the impulse response method with Genetic Algorithm (GA) and Harmony Search (HS). The objective functions for the leakage detection can be made using the pressure-head response at the valve, or the pressure-head or the flow response at a certain point of the pipeline located upstream from the valve. The proposed method is not constrained by the Courant number to control the numerical dissipation of the method of characteristics. The limitations associated with the discreteness of the pipeline system in the inverse transient analysis can be neglected in the proposed method.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권1호
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• pp.44-52
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• 2014

스마트워터그리드 시스템의 지하 상수도 배관 관리에 있어서 누수는 중요한 요소인데, 특히 그 배관이 낡았고 인구가 많은 도시의 포장도로나 다양한 건축물의 아래에 매설된 경우이다. 이러한 누수지점의 정확한 탐지는 이들 배관의 효율적인 운용을 위해 필수적이기 때문에, 주파수 대역 변화, 창 필터 그리고 확률에 바탕한 새로운 누수지점 탐지 방법론을 본 논문을 통해 제안한다. 정확한 누수지점의 추정은 누수음에 의한 센서 신호간의 시간 지연 추정의 정확성에 따라 결정된다는 것이 알려져 있기 때문에 중요한 주파수에 가중치를 부여하는 몇 가지의 창 함수들이 개선된 상호상관함수를 계산하기 위해 적용되었다. 실제 주철로 제작된 길이 253.9 m의 지하매설 상수도 배관에 대해 새로운 방법론을 적용한 실험결과는 향상된 누수지점 탐지 성능을 보여 주었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.466-472
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• 2009

고온, 고압의 원자력 배관 누설 판별을 위해 음향방출기법(AE)을 이용한 누설감지 시스템인 ALMS 기법이 적용되고 있다. 이 시스템은 단지 AE 센서로 전해진 신호의 RMS값을 이용하여 누설의 유무만을 판단할 뿐, 누설 발생시 누설부의 크기나 형태를 평가하는 것에는 어려움이 있었다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 AE센서와 가속도센서를 동시에 이용한 이중 센서 시스템을 제안하였다. 빠른 학습 속도와 정확성을 위해 Levenberg-Marquardt 학습 알고리즘을 이용한 인공신경회로망을 적용시키고, 이를 통해 신뢰성 있는 분석 결과를 얻을 수 있다. 배관내 압력과 누설부의 크기와 모양에 따른 실험신호들을 학습시키고 그 판별 정확성을 확인하였다. 추가적으로 배관 두께에 따라 발생하는 파(wave)의 종류와 특성이 달라지는 것을 이론과 실험을 통하여 알아보았다.

• 센서학회지
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• 제24권5호
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• pp.306-310
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• 2015

IoT(Internet of Things) based underground risk assessment system surrounding water pipeline enables an advanced monitoring and prediction for unexpected underground hazards such as abrupt road-side subsidence and urban sinkholes due to a leak in water pipeline. For the development of successful assessment technology, the PSU(Water Pipeline Safety Unit) which detects the leakage and movement of water pipes. Then, the IoT-based underground risk assessment system surrounding water pipeline will be proposed. The system consists of early detection tools for underground events and correspondence services, by analyzing leakage and movement data collected from PSU. These methods must be continuous and reliable, and cover certain block area ranging a few kilometers, for properly applying to regional water supply changes.