• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.129-135
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• 1991

본 논문에서는 유한요소해석을 통하여 부등침하를 받는 매설관 기초지반 보강의 적용성과 지반보강 상호작용에 의하여 매설관 연결부 하부에서의 부등침하를 최소화 할 수 있는 방안에 관하여 다루었다. 매설관의 일단이 구조물에 고정되어 있는 경계조건에 대하여 상호비교하여 지반보강에 따른 응력전이 효과와 이로인한 배설관 침하억제 효과를 수치적으로 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.18-25
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• 1998

천연가스 배관에서 배관 두께는 ANSI B3l.8의 요건에 따라 내압에서 발생하는 원주방향응력으로부터 계산된다. 이외에도 매설배관에는 토양, 차량, 열팽창, 지반침하등도 작용되는데 이에 대한 평가가 필요하다. 매설가스배관에 걸리는 응력을 계산하는데는 두 가지방법이 있다. 첫째는 유한요소법(FEM)으로 배관형상이나 경계조건의 복잡함에 관계없이 응력을 계산할 수 있으나, 많은 비용과 시간이 걸린다. 두 번째는 수식을 이용하는 방법으로 매설가스배관의 응력을 계산하는 적절한 수식을 개발하여 배관설계와 안전성평가에 사용하고 있으나, 비전문가가 사용하고 이해하기에는 어려운 면이 많다. 본 연구에서는 여러 외부인자들이 매설 천연가스배관의 응력에 미치는 영향을 파악하기 위해 응력해석 비전문가가 쉽게 사용이 가능한 컴퓨터 프로그램을 개발하고자 하였다. 응력은 수식과 FEM에서 유도된 그래프에서 유추한 값으로 계산하였다. 전체논문은 두편으로, 본 논문에서는 우선 프로그램에 사용된 수식을 설명하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.145-147
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• 2005

In present, most of metallic structures(gas pipeline, oil pipeline, water pipeline, etc) are running parallel with subway and power line in seoul. Moreover subway system and power line make a stray current due to electrical corrosion on metallic structures. The owner of metallic structures has a burden of responsibility for the protection of corrosion and the prevention against big accident such as gas explosion or soil pollution and so on. So, they have to measure and analyze the data about P/S(Pipe to Soil) potential due to stray current of subway system. So, we have developed the Real-time Wireless Remote Monitoring System for Stray Current of Subway System. In this system, the permanent buried type reference electrode is necessary. In this paper, results of development of buried type reference electrode using porous ceramic$({\alpha}-Al_{2}O_{3})$ are presented.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제4권6호
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• pp.12-19
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• 2003

This paper presents the effect of boundary conditions in various failure pressure models published for the estimation of failure pressure. Furthermore, this approach is extended to the failure prediction with the aid of a failure probability model. The first order Taylor series expansion of the limit state function is used in order to estimate the probability of failure associated with each corrosion defect in buried pipelines for long exposure period with unit of years. A failure probability model based on the von-Mises failure criterion is adapted. The log-normal and standard normal probability functions for varying random variables are adapted. The effects of random variables such as defect depth, pipe diameter, defect length, fluid pressure, corrosion rate, material yield stress, material ultimate tensile strength and pipe thickness on the failure probability of the buried pipelines are systematically investigated for the corrosion pipeline by using an adapted failure probability model and varying failure pressure model.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권5호
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• pp.235-240
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• 2017

Regional cathodic protection has significant impact on pipeline integrity management. After risk analyses of a newly built gas distribution station constructed in an area with large dwelling density, risk score was high because of potential threat caused by galvanic corrosion. Except reinforced steel in concrete, there are four kinds of metal buried under earth: carbon steel, galvanized flat steel, zinc rod and graphite module. To protect buried pipeline from external corrosion, design and construction of regional cathodic protection was proposed. Current density was measured with potential using potential dynamic test and boundary element method (BEM) was used to calculate current requirement and optimize best anode placement during design. From our calculation on the potential, optimized conditions for this area were that an applied current was 3A and anode was placed at 40 meters deep from the soil surface. It results in potential range between $-1.128V_{CSE}$ and $-0.863V_{CSE}$, meeting the $-0.85V_{CSE}$ criterion and the $-1.2V_{CSE}$ criterion that no potential was more negative than $-1.2V_{CSE}$ to cause hydrogen evolution at defects in coating of the pipeline.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1340-1347
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• 2006

Dynamic response of buried pipelines both in the axial and the transverse directions on concrete pipe and steel pipe, FRP pipe were investigated through a free vibration analysis. End boundary conditions considered herein consist of free ends, fixed ends, and fixed-free ends in the axial and the transverse direction. Guided ends, simply supported ends, and supported-guided ends were added to the transverse direction. The buried pipeline was regarded as a beam on an elastic foundation and the ground displacement of sinusoidal wave was applied to it. Natural frequencies and mode shapes were determined according to end boundary conditions. In addition, the effects of parameters on the natural frequency were evaluated. The natural frequency is affected most significantly by the soil stiffness and the length of the buried pipelines. The natural frequency increases as the soil stiffness increases while it decreases as the length of the buried pipeline increases. Such behavior appears to be dominant in the axial direction rather than in the transverse direction of the buried pipelines.

• Ocean Systems Engineering
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• 제3권1호
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• pp.9-34
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• 2013

Submarine pipelines encounter significant wave forces in shallow coastal waters due to the action of waves. In order to reduce such forces (also to protect the pipe against anchors and dropped objects) they are buried below the seabed. The wave force variation due to burial depends on the engineering characteristics of the sub soil like hydraulic conductivity and porosity, apart from the design environmental conditions. For a given wave condition, in certain type of soil, the wave force can reduce drastically with increased burial and in certain other type of soil, it may not. It is hence essential to understand how the wave forces vary in soils of different hydraulic conductivity. Based on physical model study, the wave forces on the buried pipeline model is assessed for a wide range of wave conditions, for different burial depths and for four types of cohesion-less soils, covering hydraulic conductivity in the range of 0.286 to 1.84 mm/s. It is found that for all the four soil types, the horizontal wave force reduces with increase in depth of burial, whereas the vertical force is high for half buried condition. Among the soils, well graded one is better for half buried case, since the least vertical force is experienced for this situation. It is found that uniformly graded and low hydraulic conductivity soil attracts the maximum vertical force for half buried case. A case study analysis is carried out and is reported. The results of this study are useful for submarine buried pipeline design.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.43-46
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• 2003

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권9호
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• pp.43-51
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• 2015

이 연구에서는 사실적인 매설관의 종방향 지진 응답특성을 규명하기 위하여 3차원 시간 이력해석이 가능한 쉘-스프링 수치모델을 구축하였으며 지진파 입사방향, 2방향 재하의 영향을 평가하였다. 조화운동을 적용한 결과, 이의 주기는 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 이는 주기가 감소할수록 매설관의 곡률이 증가하며 응답이 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 입사방향의 영향을 평가하기 위하여 매설관 축 방향, 수평평면, 그리고 수직평면으로 운동을 재하 하였다. 매설관 축 방향으로 하중을 재하할 경우 휨 변형만을 유발하므로 응답이 매우 작게 계산되었다. 수평 및 수직평면에서 매설관 축 방향과 $45^{\circ}$로 재하 하는 경우 축방향 변위가 응답에 지배적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 2방향 재하 시, 휨 변형만을 유발하는 요소의 영향이 극히 작으므로 1방향으로만 재하 하는 경우와 결과가 유사하게 계산되었다. 계측기록을 재하 하는 경우에도 응답은 유사하게 계산되었고 1방향 및 2방향 해석의 결과는 크게 다르지 않은 것으로 나타났다. 결과적으로 매설관의 종방향 지진 응답은 축 방향 변위를 유발하는 1방향 재하만으로도 충분히 정확하게 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.33-43
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• 2005

본 연구는 단부의 경계조건에 따른 매설관의 동적응답을 규명하기 위해 축방향 및 축직각방향에 대해서 자유진동과 강제진동 해석을 수행하였다. 각 경계조건에서의 모드형상을 결정한 후 고유진동수를 구하고, 이들을 이용하여 강제 진동시 발생하는 매설관의 축방향에 대해 변위, 변형률 산정식과 축직각방향에 대한 변위, 휨변형률 산정식을 유도하였다. 또한 가능한 모든 단부 경계조건의 매설관에 대해 최대응력이 발생하는 위치와 크기를 산정하였으며, 매설관의 동적거동에 영향을 가장 많이 발생시킬 수 있는 공진현상을 나타내는 모드수를 예측할 수 있는 식을 제안하였고 관 단부 경계조건이 매설관의 동적응답에 미치는 영향에 대한 규명과 관의 동적응답에 영향을 주는 매개변수들의 영향에 대해 규명하였다.