• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1222-1229
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• 2010

비선형 측심기를 이용한 초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 비선형 지층탐사 시스템은 정확한 수심측정 뿐 아니라 퇴적층과 하부구조에 대한 상세한 정보를 제공한다. 특히 상부 퇴적층의 정밀층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.9-16
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• 2016

2004년 일본의 니가타켄 츄에츠 지방의 나가오카, 오지야시에서 1,450개 이상의 지하구조물이 1.5m까지 부상하였다. 융기손상은 Lifeline 시스템의 일부인 하수 시스템의 흐름뿐만 아니라 교통흐름을 방해로 인해 심각한 문제를 야기 시킨다. 복구작업의 경우 손상된 하수 시스템의 오픈 컷 조사는 나가오카시 정부에 의해 수행되었다. 지진으로 인한 매설된 파이프 라인의 손상에 대한 중요한 데이터는 조사결과로부터 수집하였다. 본 연구는 지하 구조물의 부상량에 영향을 미치는 요인을 SPT 시추공 logs를 통해 손상된 지역의 위치와 파이프라인의 경사를 포함하는 데이터를 사용하여 조사하였다. 지하구조물의 부상과 영향을 받는 지역의 지질학적 특성 사이의 상관관계 분석을 통해 부상현상의 주요변수는 지하수의 깊이, 원지반에서의 점토층 두께, SPT N값인 것으로 밝혔다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.79-84
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• 2008

초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 특히 상부 퇴적층의 정밀 층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권5호
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• pp.66-71
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• 2014

가스 배관은 도시가스 시설물의 핵심 시설물로 대부분 지하에 매설되어 있으며, 매설 토양의 특성 및 환경적 영향 등으로 인해 배관부식 등의 시설물 손상 위험에 상시 노출되어 있다. 매설배관은 관련법규에 따라 방식 상태나 배관의 방식전위를 주기적으로 측정하고 있다. 본 연구에서는 기존 방식전위 측정시스템의 문제점을 보완하기 위해 매설배관의 방식전위 측정시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 연구내용은 관련 법규를 만족시키기 위한 방식전위 측정 기준 및 규격, 기준전극 규격 조사와 방식전위 측정시스템 구축을 위한 측정회로 및 데이터 송신 모듈 개발이다. 개발된 시작품의 테스트를 통해 현장 적용성을 검증하고, 선행연구를 통한 보완점과 향후 연구개발 방향에 대하여 고찰하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.10-17
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• 2020

신뢰도 기반 평가법은 천연가스배관의 기하학적 형상 변화, 기계적 특성, 하중변화 및 운영조건을 평가 인자로 사용하여 천연가스배관의 건전성 평가 관리의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 구조신뢰성 평가 시 배관의 파손확률은 외부하중에 대한 배관재료의 저항성과의 관계에 의해 평가된다. COMREL 프로그램을 사용하여 내압, 열응력 및 굽힘응력과 같은 복합응력에 의한 천연가스배관의 파손확률을 평가했다. 천연가스배관의 파손확률 평가 시 매설깊이는 1.5~30m, 차량바퀴하중은 2.5~20톤, 온도차는 45℃, 운전압력은 6.86MPa 그리고 토양밀도는 1.8kN/㎥를 사용하였다. 천연가스배관의 파손확률은 Von-Mises 응력 기준에 의해 복합응력 하의 최대허용응력 기준으로 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권3호
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• pp.263-269
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• 2003

누설자속 (magnetic flux leakage: MFL) 신호는 매설된 송유관이나 가스관에 생성된 부식결함의 검사에 이용된다. 배관의 외 내부 면의 단일 원형 홈 (pit) 깊이와 부피응력 (bulk stress)이 축 (x) 방향, 원주 (y) 방향 및 방사상 (z) 방향의 누설자속에 미치는 영향을 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 자기이방성 물질을 이용하여 부피인장응력 (bulk tensile stress)과 수직 응력에 의한 MFL 신호변화를 계산하였다. 배관의 축 및 방사상 방향의 MFL 신호는 배관 외 내부 면의 결함 길이가 깊어질수록, 부피인장응력이 커질수록 MFL 신호는 증가하였다 그러나 원주 방향의 MFL 신호는 결함 깊이와 부피인장응력에 영향을 거의 받지 않았다.

• Journal of Magnetics
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• 제16권1호
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• pp.36-41
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• 2011

If gas is leaking out of gas pipelines, it could cause a huge explosion. Accordingly, it is important to ensure the integrity of gas pipelines. Traditionally, over the years, gas-operating companies have used the ILI system, which is based on axial magnetic flux leakage (MFL), to inspect the gas pipelines. Relatively, there is a low probability of detection (POD) for the axial defects with the axial MFL-based ILI. To prevent the buried pipeline from corrosion, it requires a protective coating. In addition to the potential damage to the coating by environmental factors and external forces, there could be defects on the damaged coating area. Thus, it is essential that nondestructive evaluation methods for detecting axial defects (axial cracks, axial groove) and damaged coating be developed. In this study, an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) sensor was designed and fabricated for detecting axial defects and coating disbondment. In order to validate the performances of the developed EMAT sensor, experiments were performed with specimens from axial cracks, axial grooves, and coating disbondment. The experimental results showed that the developed EMAT sensor could detect not only the axial cracks (minimum 5% depth of wall thickness) and axial grooves (minimum 10% depth of wall thickness), but also the coating disbondment.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.72-81
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• 2016

매설된 강관의 피복이 손상되는 경우에는 부식이 발생할 수 있고, 부식으로 인한 핀홀이 발생하여 가스누출사고가 발생할 수도 있다. 미국과 영국 등 국외에서는 이를 방지하기 위하여 DCVG 또는 ACVG 등을 이용하여 매설된 배관의 피복손상을 탐측하고 이상부위에 대하여 직접 굴착을 통해 배관외면부식여부 등을 확인하고 필요시에는 보수를 하고 있다. 이를 외면부식 직접평가법(ECDA)이라 하며, NACE 기준 등에서 ECDA에 대한 기준을 규정하고 있다. 국내의 경우에는 2014년 중압배관의 정밀안전진단 제도를 도입하면서 KGS 코드에 외면 부식직접평가에 대한 내용을 포함하여 규정하고 있다. 본 연구에서는 매설배관의 외면부식을 탐측할 수 있는 장비를 개발하고, 개발된 장비의 실증시험을 위한 배관시험장을 구축하였다. 또한, 개발된 장비의 성능을 입증하기 위하여 배관 시험장에서 현장 실증시험을 실시하였다. 현장 실증 시험은 개발된 장비와 국내에 도입되어 사용중인 국외 장비와의 피복결함 탐측 성능 비교시험으로 실시하였다. 개발한 장비를 이용하여 매설배관 탐측 시험을 실시한 결과, 개발한 장비는 미국이나 영국에서 개발되어 국내에 보급되어 사용중인 장비에 비해 훨씬 사용이 편리하고 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.53-68
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• 2015

매설가스배관의 내진설계에서 종방향 변형률은 중요한 평가 요소이다. 일반적으로 지진파를 조화파로 단순화하며 이의 파장은 토층의 주기와 전단파 속도의 곱으로 계산하여 매설관의 응답을 계산하는 경험적 설계방법이 널리 사용되지만 이의 정확성이 평가된 사례가 없다. 본 연구에서는 1차원 지반응답해석을 수행하여 매설심도에서의 변위-시간 이력을 추출하였으며, 이를 적용한 시간이력해석을 수행하여 매설관의 응답을 평가하였다. 매설관과 지반의 상호작용은 3차원 쉘-스프링 모델을 사용하여 모사하였다. 시간이력해석으로 계산된 결과는 설계방법과 비교하여 이의 정확성을 평가하였다. 비교 결과, 파장을 예측하기 위해서는 지반응답해석을 수행해야 하는 것으로 나타났다. 토층의 고유주기는 가속도의 탁월주기를 예측하는 데에는 활용될 수 있으나 변위의 탁월주기를 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 반면, 파장에 대한 정확한 정보가 제공될 경우, 조화파에 대하여 제시된 해석해는 정확도가 높으며 설계에 적용 가능한 것으로 나타났다. 본 연구 대상이 동시베리아 지역에 적용될 매설가스관이라 동시베리아 지역의 대표 주상도를 해석 에 사용하였지만 본 연구의 결론은 기타 모든 지역에 적용 가능하며 가스관뿐만 아니라 상수도관 등 다양한 매설관에 적용 가능하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권spc1호
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• pp.1177-1185
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• 2022

상·하수도 시스템은 사람들에게 안전하고 깨끗한 물을 공급해주는 사회기반시설이며, 특히 상·하수도 관로는 지중에 매설되어 있기 때문에 시스템의 결함검출이 매우 어렵다. 이러한 이유로 상·하수도 관로의 진단은 관로 내부에 카메라 및 드론을 통한 촬영을 하여 사후에 촬영된 영상을 바탕으로 시스템 진단하는 등의 사후 결함검출로 제한되기 때문에, 작업자의 업무 효율 증대와 진단의 신속성을 위해서는 관로의 실시간 탐지기술이 필요하다. 최근 첨단장비 및 인공지능 기법을 활용한 시설물 진단 기술이 개발되고 있지만, 인공지능기반 결함검출 기술은 결함 데이터의 종류 및 형태, 수가 검출 성능에 영향을 주기 때문에 다양한 학습데이터가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 상·하수도 관로의 결함검출 시 탐지 성능 향상을 위해 다양한 결함 시나리오를 3D 프린트를 이용하여 구현하고 이를 수집된 결함 데이터와 함께 학습데이터로 사용한다. 이후 수집된 이미지는 위험도에 따른 분류 및 객체의 라벨링 등의 전처리 작업이 수행되고 실시간 결함탐지를 수행한다. 제안된 기법은 상·하수도시스템 결함검출 시 실시간 피드백을 제공함으로써, 작업자의 진단 누락 가능성을 최소화하며 기존의 상·하수도관 진단업무 처리능력을 향상할 수 있다.