• 한국지진공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.15-26
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• 2000

지진파 전파로 인한 매설관에 작용하는 지진하중은 지진특성 및 지반조건에 따른 지반변형률로부터 산정되어야 한다. 그러나. 기존에 사용되고 있는 경험적인 방법에 의해 계산된 지반변형률 모형은 지진 및 지반의 지역적 특수성을 고려할 수 없는 문제점을 내포하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 지진특성 및 지반조선을 반영할 수 있는 수정된 지반변형률 모형을 제안하고 개발된 모형을 매설관로의 지진해석에 지진하중으로 적용하였다. 여기서, 지반변형률을 예측하기 위한 지진판 전파속도는 지반조건을 고려할 수 있도록 파 에너지분포에 근거한 분산곡선을 제안하여 산정하였다. 이러한 과정을 통해 얻어진 지반변형률 산정방법에 타당성을 파악하기 위해 예측한 지반변형률과 과거 지진으로 실측된 지반변형률을 비교하였다. 타당성이 입증된 지반변형률 모형을 매설관의 하중으로 적용하여 지진해석을 실시하였으며, 계산결과는 범용 유한요소해석을 통한 동해석 및 응답변위법에 의한 결과와 비교하였다. 이를 통해 지반 변형률 모형을 적용한 매설관 지진해석의 타당성을 검증하였다. 또한, 지진 및 지반환경이 다른 다양한 관의 특성을 반영하기 위해, 지진 지반 및 관의 영향 인자에 대해 매개변수 해석에 실시되었으며, 이로써 본 연구의 활용성을 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권1호
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• pp.29-48
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• 2011

Under large storm loads sections of a long pipeline on the seabed can be uplifted. Numerically this loss of contact is extremely difficult to simulate, but accounting for uplift and any subsequent recontact behaviour is a critical component in pipeline on-bottom stability analysis. A simple method numerically accounting for this uplift and reattachment, while utilising efficient force-resultant models, is provided in this paper. While force-resultant models use a plasticity framework to directly relate the resultant forces on a segment of pipe to the corresponding displacement, their historical development has concentrated on precisely modelling increasing capacity with penetration. In this paper, the emphasis is placed on the description of loss of penetration during uplifting, modelled by 'strain-softening' of the force-resultant yield surface. The proposed method employs uplift and reattachment criteria to determine the pipe uplift and recontact. The pipe node is allowed to become free, and therefore, the resistance to the applied hydrodynamic loads to be redistributed along the pipeline. Without these criteria, a localised failure will be produced and the numerical program will terminate due to singular stiffness matrix. The proposed approach is verified with geotechnical centrifuge results. To further demonstrate the practicability of the proposed method, a computational example of a 1245 m long pipeline subjected to a large storm in conditions typical of offshore North-West Australia is discussed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권4호
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• pp.381-389
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• 2017

In the present study, the advanced procedure has been proposed to estimate higher accuracy of embedment of pipes that are installed on soft clay seabed. Numerical simulation by OrcaFlex simulation code was performed to investigate dynamic seabed embedment, and two steps, i.e., static and dynamic analysis, were adopted. In total, four empirical curves were developed to estimate the seabed embedment including dynamic phenomena, i.e., behaviour of vessel, environmental condition, and behaviour of nonlinear soil. The obtained results were compared with existing methods (named general method) such as design code or guideline to examine the difference of seabed embedment for existing and advance methods. Once this process was carried out for each case, a diagram for estimating seabed embedment was established. The applicability of the proposed method was verified through applied examples with field survey data. This method will be very useful in predicting seabed embedment on soft clay, and the structural behaviours of installed subsea pipelines can be changed by the obtained seabed embedment in association with on-bottom stability, free span, and many others.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.222-227
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• 2001

This paper introduces the spring-mounted odometer system which maintains the correct contact with the pipe wall and measures the distance along the pipe. The odometer wheel is designed to keep contact to the pipelines inner wall and to generate fifty rectangular pulses per one turn(l59.5681mm) during pigging. The pipeline has the defects in various types such as buckles, winkles, cracks, dents, welding point and so on. Specially, girth welding points which exist each 12m of the pipeline, much affects the operational environment of the odometer. The measurement error of the distance along the pipe is accumulated, for the measurement error of wheel's circumference and the pipeline inner environment. So, this paper proposes the method for the error compensation based on the analysis of the odometer's behavior around the girth welding point of pipe. The experimental results show that developed odometer system can be used for the intelligent pig with good performances.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.241-246
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• 2001

This paper introduces modeling and solution for the dynamics of pipeline inspection gauge (PIG) flow in natural gas pipeline. Without of bypass flow, the dynamic behavior of the PIG depends on the different pressure between the rear and nose parts, which is generated by injected gas flow behind the tail of the PIG and expelled gas flow in front of its nose. With bypass flow, the PIG dynamics also depends on the amount of bypass flow across its body. The mathematical model are derived for unsteady compressible flow of the PIG driving and expelled gas, and for dynamics of the PIG. The bypass flow is assumed to be incompressible with the condition of its Mach number smaller than 0.45. The method of characteristic (MOC) and the Runge-Kutta method are used to solve the system governing equations. The simulation is performed with a pipeline segment in the Korea Gas Corporation (KOGAS) low pressure system, Ueijungboo-Sangye line. The simulation results show that the derived mathematical model and the proposed solution are effective for estimation the dynamics of the PIG with and without bypass flow under given operational condition.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.75-82
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• 1999

일반 해양 구조물이나 해저면에 설치되는 해저 관로는 외력에 의한 변형이 발생된다. 구조물 형상이 복잡하거나, 구성 요소의 개수가 많을 경우 응력해석 시 많은 초기값이 필요하고 해석 시간 또는 장 시간 소요된다. 해양 구조물에 작용하는 대표적인 외력은 파도, 조류, 바람이고 이런 외력은 구조물의 사용 기간(operation life)동안 계속적으로 작용하기 때문에 구조물의 변형율은 항상 허용치 안에서 발생되도록 설계되어야 한다. 허용 변형은 탄성범위 내에 존재해야 하며, 비교적 큰 변형을 일으키는 구조물이나 해저파이프라인의 응력해석을 수치적으로 접근하는 방법을 고찰하였다. 평행상태의 하중 벡터값만 직각 좌표계에서 인트린직(intrinsic) 좌료로 변환시킬 때 변형이 발생함으로, 본 논문에서 소개하는 이차 요소(quadratic element)방법을 사용할 경우 수치해석 시 많은 장점이 있다는 것을 보여준다. 본 방법을 도입함으로써 비교적 큰 변형이 발생되는 구조물 해석 시 일반 수치해석 방법과 그 결과는 같으나 해석 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 응력 해석 시 국부 강도 행열(element stiffness matrix)은 방향과 무관하며 이차요소 방법을 사용하여 각 요소 벡터를 발생시켰다. 해저관로 일점 상승 시 관로에 작용하는 변형과 상승력에 따른 휨 모멘트를 산출하여 일반적으로 사용되는 선형이론과 비교하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.85-89
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• 2017

One of the most challenging issues in the oil and gas industry is corrosion assessment and management in subsea structures or equipment. At present, almost all steel pipelines are sensitive to corrosion in harsh working environments, particularly in salty water and sulphur ingress media. Nowadays, the most commonly practiced solution for a damaged steel pipe is to entirely remove the pipe, to remove only a localized damaged section and then replace it with a new one, or to cover it with a steel patch through welding, respectively. Numerous literatures have shown that fiber-reinforced polymer-based composites can be effectively used for steel pipe repairs. Considerable research has also been carried out on the repair of corroded and gouged pipes incorporated with hybrid natural fiber-reinforced composite wraps. Currently, further research in the field should focus on enhanced use of the lesser and highly explored hybrid-biocomposite material for the development in corrosion prevention. A hybrid-biocomposite material from renewable resource based derivatives is cost-effective, abundantly available, biodegradable, and an environmentally benign alternative for corrosion prevention. The aim of this article is to provide a comprehensive review and to bridge the gap by developing a new hybrid-biocomposite with superhydrophobic surfaces.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.25-28
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• 2010

한국항공우주연구원에서는 30톤급 액체로켓엔진 연소기 개발 기술을 바탕으로 설계 제작된 75톤급 기술검증시제의 수류시험 및 점화시험을 수행하였다. 수류시험을 통해 시험설비 공급라인의 수력학적 특성 및 냉각 케로신 충전시간을 파악하였다. 수류시험 결과로 점화절차를 결정하여, 점화시험을 성공적으로 수행하였다. 점화시험을 통해 획득한 자료와 시험 기법은 향 후 연소시험을 위해 활용될 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.49-55
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• 2007

폴리에틸렌(PE) 배관은 시공이 편리하고 강관에 비해 가격이 저렴하기 때문에 저압 공급용으로 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 매설한 PE 배관이 다양한 외부하중을 받는 경우에 발생하는 응력 및 변형에 대하여 알아보았다. 배관 직경이 $50{\sim}400mm$인 PE 배관에 대하여 매설 깊이를 $0.6{\sim}1.2m$로 달리하고 그리고 공급압력을 $0.4{\sim}4bar$로 변화시켰을 때 배관에 발생하는 응력을 유한요소를 이용하여 계산하였다. 결과적으로 매설 상태에서 각 하중 조건에 따른 응력 상태 그리고 복합적인 하중이 작용할 경우에 400호 배관에 발생하는 응력을 계산한 결과 매설 깊이가 1 m일 때 최대 원주방향 응력이 가장 작은 값을 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1367-1369
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• 2004

When an underground pipeline runs parallel with subway DC electrification system, it suffers from stray current corrosion caused by the stray current from the rails negative returns. Perforation due to the stray current corrosion may bring about disastrous accidents such even in cathodically protected systems. Traditionally, bonding methods such as direct drainage, polarized drainage and forced drainage have been used in order to mitigate the damage on pipelines. In particular, the forced drainage method is widely adopted in Busan. In this paper, we report the real-time measurement data of the pipe-to-soil potential variation in the presence and absence of the IR compensation. The drainage current variation was also measured using the Stray Current Logger developed. By analyzing them, the problems of current countermeasures for stray current corrosion are discussed.