• 한국지반공학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.17-26
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• 2022

국내의 지역난방을 위해 지중에 매설된 열수송관은 노후화로 인한 손상을 감지하기 위하여 지표면 온도변화에 기반한 안전관리 기준이 필요하다. 본 논문은 열수송관의 매설과 누수로 인한 지표면 온도 변화에 대하여 수치해석을 수행하였다. 열수송관이 매설된 지면과 주변지면의 온도차는 오전3시~오전8시에 가장 크게 나타났으며, 하절기 보다는 동절기에 온도차가 크게 발생하였다. 지하수위의 하강은 열수송관에 의한 지표면의 온도 증가를 크게 하고, 아스팔트 지면조건은 토사 지면조건에 비하여 지하수위 변화의 영향이 작게 나타났다. 열수송관의 누수가 없는 경우, 열수송관에 의한 지표면 온도 상승은 토사지반에서 3.0℃, 아스팔트 포장에서는 3.5℃이내로 나타났다. 토사 지면조건에서 열수송관의 누수에 의한 지면온도 변화는 하절기에는 완만하게, 동절기에는 급격하게 상승하였다. 아스팔트 포장조건은 토사 지면조건보다 누수에 의한 지표면의 온도 상승폭과 상승률이 작게 나타났다. 그리고 공급관의 양측 누수에 의하여 수송관 상부 지면과 주변지면의 온도차이가 10℃에 도달하는데 1~2일 정도 소요되었다.

• 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.

• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.1-6
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• 2023

시공 편의성 및 경제성 측면에서 장점이 있는 PE배관은 국내 도시가스 분야에서 지하 매설용으로 많이 사용되고 있다. 이러한 PE배관은 유지·보수 공사 중 가스 흐름을 차단하기 위해 많은 현장에서 스퀴즈오프를 활용하고 있다. 스퀴즈오프란 PE배관을 압착하여 유체 흐름을 차단하는 방법을 말하며 물리적인 힘에 의해 배관의 변형이 일어나는 공사의 특성상 손상이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 스퀴즈오프에 따른 PE배관의 손상방지를 위해 압축률에 따른 손상평가 및 기밀시험을 통해 적정한 압축의 범위와 사용 압력, 관경 등의 스퀴즈오프 작업 절차에 반영될 주요 사항들을 도출하였다. PE배관 손상평가를 위한 압축 실험은 압축률(20%~40%)과 사용압력 (2.8kPa, 25kPa, 70kPa), 관경(63mm, 90mm, 110mm)을 변화시키면서 실시하였다. 압축률에 따른 손상평가 결과, 과도한 압축에 따른 영향을 분석하기 위한 압축률인 45%(110mm), 73%(63mm)인 배관에서 파손이 발생하였다. 또한, 스퀴즈오프 작업 중 기밀시험은 Ar(아르곤)을 이용하여 진행되었으며, 실험결과 70kPa의 조건과 110mm 의 배관 조건에서 누출이 발생하였다. 본 연구 결과, 기밀유지를 위한 스퀴즈오프는 25kPa이하의 사용압력 및 90mm 배관을 초과하지 않는 범위의 배관에서 작업을 실시해야하며 PE배관의 손상방지를 위한 적정 압축률은 30%임을 확인하였다. 이와같은 내용을 도시가스용 PE배관의 스퀴즈오프 작업 절차에 반영할 예정이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.359_360
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• 2009

KEPCO signed up with LS CABLE as a contractor for HVDC submarine cable construction in February 2009. The desk research has been completed in may 2009. Also, Cable route and the protection method will be selected by November 2009. The tentative cable route between Jindo and Jeju which is consisted of sea farms and shipping route zone will reach almost 105km. The oceanographic survey for the selection of protection method will be carried out and the survey lists are consisted of MBES, SSS, CPT, ADSP. The protection methods such as burial, Concrete Mattress, UP Pipe, Rock Berm will be selected as per each condition of sea area after the oceanographic survey is completed. Kepco has developed variable methods based on the maintenance experience for HVDC submarine cable between HAENAM and JEJU. Based on the such a accumulated know-how, it can be expected for the confidence and stability of the 2nd HVC project to be improved.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.765-774
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• 2004

This paper presents a damage assesment method for buried pipelines subjected to Deep Excavation-induced ground movements. Ground deformation characteristics resulting from 3D finite element analysis was represented mathematically by a hyperbolic tangential function. A parametric study was performed on excavation depth and burial position of pipeline. The result of the parametric study indicate that length of hyperbolic tangential function affects the results of damage assessment. Using numerical studies for buried pipeline response to ground movements by relative flexibility of the pipe-soil system. The result of numerical studies are presented in forms of design charts which can be readily used for various condition encountered in practices.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.146-159
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• 2016

본 연구에서는 정상흐름 하에서 스포일러가 부착된 해저파이프라인의 자가매설 기구를 분석하기 위하여 유체역학적 특성을 고정도로 해석할 수 있는 Navier-Stokes Solver(LES-WASS-2D)를 이용하였다. 본 논문에서 적용하는 수치모형의 타당성 및 유효성을 확보하기 위하여 기존의 스포일러 유무에 따른 파이프라인 주변의 흐름특성을 나타낸 수리모형실험결과와 비교 분석하였다. 그리고 입사유속, 스포일러의 제원 및 배치에 따른 파이프라인 주변의 수리특성(유동, 와동, 압력)과 작용력 특성을 수치적으로 분석하였다. 그 결과 1차적으로 해저파이프에 스포일러가 부착된 경우에 투영면적이 증가함으로 인하여 배후로 빠져나가는 유속이 커지고, 동시에 배후에서 발생하는 후류에 기인한 강한 와동이 발생한다. 그리고 2차적으로는 스포일러의 영향으로 상하 비대칭적인 유동 및 와동장이 발생하고, 이로 인해 비대칭적인 압력장이 형성된다. 이것은 파이프에 작용하는 힘의 비대칭성을 증가시켜 하향의 유체력을 크게 발달시킨다. 이와 같은 두 가지의 큰 원인으로 인하여 스포일러 부착형 해저파이프라인이 자가매설 되는 것으로 이해된다.

• 상하수도학회지
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• 제10권1호
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• pp.96-111
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• 1996

The failure of water pipelines is progressed by several compound factors and the collection and analysis of data about pipeline failure are inevitable for effective pipeline rehabilitation. Data analysis of pipeline failure was already performed in USA and Europe. Based on such phenomena, failure characteristics about metropolitan pipelines in Korea were analyzed: The conclusions of this study are as followings. 1. The failure cause of pipelines can be classified into natural cause and artificial cause. Artificial cause is 32% of total causes, so artificial failure as several constructions happens frequently in Korea. Although the failure by old pipe is greatest of any other causes m classtfied cause, failure cause is not classified in detail now. 2. The damaged part of pipelines is affected by cities, distribution system inventory, bedding conditions, and so on. In this study, the failure of pipeline body(67%) is greater than the failure of pipeline joint(33%) in natural failure. 3. In regard to pipe materials, failure rate of DCIP(0.8456), PEP(0.7288), and GSP(0.6643) is greater than that of CIP(0.3985) and CWSP(0.2348). 4. Usually, faIlure rate is increased in proportion to diameter of pipeline. In this study, CIP, DCIP, and CWSP have clear trends. But the trends of PEP is reverse, the case of GSP, HP is obscure due to data shortage. 5. There are no direct relationships between burial age and failure rate of pipelines. 6. Annual breaks and winter(Nov.~Feb.) breaks of pipelines are investigated. As a result, WInter breaks to annual breaks of CIP is 51.3%(Seoul), 51.1%(Taegu),38.7%(Pusan). This phenomena have direct correlation with average winter temp. of cities.

• 에너지공학
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• 제17권4호
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• pp.204-211
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• 2008

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

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권6호
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• pp.757-774
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• 2015

Reinforcing soils with the geosynthetics have been shown to be an effective method for improving the uplift capacity of granular soils. The pull-out resistance of the reinforcing elements is one of the most notable factors in increasing the uplift capacity. In this paper, a new reinforcing element including the elements (anchors) attached to the ordinary geogrid for increasing the pull-out resistance of the reinforcement, is used. Thus, the reinforcement consists of the geogrid and anchors with the cylindrical plastic elements attached to it, namely grid-anchors. A three-dimensional numerical study, employing the commercial finite difference software FLAC-3D, was performed to investigate the uplift capacity of the pipelines buried in sand reinforced with this system. The models were used to investigate the effect of the pipe diameter, burial depth, soil density, number of the reinforcement layers, width of the reinforcement layer, and the stiffness of geogrid and anchors on the uplift resistance of the sandy soils. The outcomes reveal that, due to a developed longer failure surface, inclusion of grid-anchor system in a soil deposit outstandingly increases the uplift capacity. Compared to the multilayer reinforcement, the single layer reinforcement was more effective in enhancing the uplift capacity. Moreover, the efficiency of the reinforcement layer inclusion for uplift resistance in loose sand is higher than dense sand. Besides, the efficiency of reinforcement layer inclusion for uplift resistance in lower embedment ratios is higher. In addition, by increasing the pipe diameter, the efficiency of the reinforcement layer inclusion will be lower. Results demonstrate that, for the pipes with an outer diameter of 50 mm, the grid-anchor system of reinforcing can increase the uplift capacity 2.18 times greater than that for an ordinary geogrid and 3.20 times greater than that for non-reinforced sand.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.73-81
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• 2013

이 연구에서는 열 수송관로 직선부에서 마찰계수의 증가를 통해 관로의 최소 설치길이를 감소시켜, 현장 시공 시 매설깊이의 증가를 억제하고, 충분한 마찰력을 제공함으로써 신축이음관의 설치를 줄여 효율적인 시공이 가능토록 함과 동시에, 곡선부에서는 마찰계수의 감소를 통해 신축흡수재의 수명 연장을 도모하여 열 수송관로의 유지관리의 효율성을 향상시키고자 하는 목적으로, 현재 주로 사용되고 있는 되메움재인 강모래보다 큰 내부마찰각을 가진 되메움재와 작은 내부마찰각을 가진 되메움재를 개발하였다. 곡관부에 타이어 분말 혼합 되메움재를 사용할 경우, 관경이 커질수록 신축흡수재에 가해지는 마찰력의 감소 경향은 증가하고 있는 것으로 나타났고, 관경 900mm에서의 마찰력은 약 38% 감소를 보였다. 강모래+fly-ash 혼합 되메움재를 사용할 경우, fly-ash 혼합비 1.5%에서 최소 설치길이의 감소효과는 약 30%, fly-ash 혼합비 3%에서 최소 설치길이의 감소효과는 약 50%로 나타나고 있어, 열 수송관로의 효율적인 시공 및 유지관리가 가능할 것으로 판단된다.