• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.567-578
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• 2004

GIS 기술은 공간데이터 조작능력을 향상시켰으며, 다양한 분석을 통하여 지리정보 서비스를 제공하고 있다. 이런 상황에서 인구증가와 도시 집중화 현상에 따른 물의 사용량이 증가하였다. 그러나 물 부족현상, 누수 및 수질악화 문제로 물의 지속적인 확보가 어려워지고 있다. 누수로 인한 막대한 손실을 줄이고자 GIS를 이용하여 누수를 판단하고 누수위치를 검색할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 GIS상에서 TDR기술을 이용하여 누수 감지시스템을 제안하고 유효성을 입증하기 위해 GIS 데이터베이스와 파이로트 시스템을 구축하여 시뮬레이션 하였다.

• 상하수도학회지
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• 제27권5호
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• pp.611-619
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• 2013

In this study, Back Tracing Calculation Method was developed to determine the leakage location and leakage amount. Previously developed determination method of monitoring location and newly developed Back Tracing Calculation Method were applied to the sample pipe network and real size pilot plant. After leakage was assumed in the pilot plant, leakage location and leakage amount could be traced by Back Tracing Calculation Method. From the results, it was found that Back Tracing Calculation Method can be applied for the leakage detection in water distribution system. Furthermore, this method can be applied for the pressure management or leakage detection as a pressure control method in water distribution system.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.71-81
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• 2020

해상 교량기초용 대형 원형강관 가설공법은 가물막이와 작업대의 역할을 함께 수행할 수 있는 공법으로 개발되었다. 본 연구의 목적은 현장실험을 통해 시공과 운용 중 대형 원형강관의 안정성을 모니터링하기 위한 무선 원격계측시스템을 검증하는 것이다. 현장실험을 위해 수심 4m의 인공 해상 지반을 조성하였으며, 직경 5m, 높이 9.5m인 대형 원형강관을 석션 관입하였다. 대형 원형강관의 근입 깊이는 5m이다. 경사계와 변형률계는 상부 모듈의 서로 다른 네 면에 설치되었으며, 강관의 운반, 시공, 해체 전 과정에 걸쳐 경사각과 응력을 모니터링하였다. 실험결과, 경사계로 측정된 경사각은 석션 관입 중 일정하게 유지되었으나 x축 방향으로 더 크게 기울어진 것으로 나타났다. 또한, 서로 다른 면에 설치되어 있어도 같은 축 방향의 경사각은 거의 같게 측정되었다. 변형률계로 측정된 응력은 석션 관입 시 증가하였고, 인발 시 감소하였다. 또한, 측정된 응력으로부터 강관에 편심이 작용하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 경사계와 변형률계로 구축된 무선 원격계측 시스템이 대형 원형강관의 안정성 모니터링에 유용하게 활용될 수 있음을 보여준다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권11호
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• pp.1015-1024
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• 2020

최근 인천, 서울 적수 사고와 같은 관로 내 수질오염 사고가 지속적으로 발생되고 있다. 이러한 수질문제를 인지하기 위해서는 적절한 위치에 수질계측기를 설치하고 미리 계측하여 수용가의 수도꼭지까지 물 공급이 되기 이전에 발견 혹은 차단할 필요가 있다. 그러나 모든 관로에 수질계측기를 다수 설치하는 것에는 유지비용증대와 같은 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 관로 내 수질문제 인지를 위한 유속기반의 수질계측기 설치위치를 결정하고 우선순위를 선정하는 방법론을 제안하였다. 제안된 절차를 관 파괴 시나리오와 국내에서 실제 운영 중인 비상연계관로가 포함된 관망운영 시나리오에 적용해 수질계측기 위치를 결정하고 결과를 분석하였다. 결정 결과 개별적인 관로의 파괴와 비상연계에 의한 비정상상황 발생시 대수용가와 탱크 주변, 그리고 비상연계관로 인근에 위치한 관로의 유속이 급격히 변하여 탁수발생에 의한 수질사고가 나타날 수 있을것으로 나타났다. 제안된 유속기반의 수질계측기 위치 결정 절차는 향후 관 청소를 위한 차단 및 비상관로 운영 계획 수립 등 수질모니터링 지점 선정 기법으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.980-987
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• 2012

비점오염원은 세정에 의해 하수관 내로 유입되어 수계까지 흘러 수계의 오염부하를 가중시킬 뿐만 아니라, 관의 상태에 따라 누수 및 월류를 야기하여 오염을 일으킨다. 이에 따라 하수관거의 유지관리 및 환경오염 방지를 위한 관거내 하수의 유량, 수질, 불명수 및 월류 등을 효율적으로 관리하기 위한 모니터링의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 하수관거의 경우, 지하에 설계되며 그 구조 및 연결이 복잡한 특성으로 인해 실제 하수관거에 대한 모니터링은 쉽지 않다. 본 연구에서는 시스템해석이론에 기초한 하수관망 오염제거 해석과 관망 모니터링 및 이상진단방법을 제시하였다. 먼저 하수관망 공정모사 프로그램인 Stormwater & Wastewater Management Model for expert (XP-SWMM)을 이용하여 관망 내의 오염물질의 거동패턴을 해석하였다. 둘째, 다변량 통계 모니터링을 이용하여 하수관망 내의 수질 모니터링 및 하수관망 유출을 탐지하는 관망 이상 진단을 수행하였다. 정적/동적 상태 시스템에 기초한 하수관망 오염 매카니즘 해석결과, 강우시 총질소와 총인 부하량이 비강우시보다 급격하게 증가함을 확인하였으며, 이는 수계의 오염부하를 가중시킬 것으로 판단되다. 이에 따라 하수관망 내 유출은 강우로 생긴 유량 및 유입오염물질의 농도 증가로 인한 관망이상으로 사료된다. 제안된 하수관망 모니터링 및 이상진단 기법은 도시 유역에서의 비점오염원 관리와 지속적인 모니터링에 있어 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권4호
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• pp.499-513
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• 2018

One of the major problems in glass fiber reinforced epoxy (GFRE) composite pipes is the durability under water absorption. This condition is generally recognized to cause degradations in strength and mechanical properties. Therefore, there is a need for an intelligent system for detecting the absorption rate and computing the mass of water absorption (M%) as a function of absorption time (t). The present work represents a new non-destructive evaluation (NDE) technique for detecting the water absorption rate by evaluating the dielectric properties of glass fiber and epoxy resin composite pipes subjected to internal hydrostatic pressure at room temperature. The variation in the dielectric signatures is employed to design an electrical capacitance sensor (ECS) with high sensitivity to detect such defects. ECS consists of twelve electrodes mounted on the outer surface of the pipe. Radius-electrode ratio is defined as the ratio of inner and outer radius of pipe. A finite element (FE) simulation model is developed to measure the capacitance values and node potential distribution of ECS electrodes on the basis of water absorption rate in the pipe material as a function of absorption time. The arrangements for positioning12-electrode sensor parameters such as capacitance, capacitance change and change rate of capacitance are analyzed by ANSYS and MATLAB to plot the mass of water absorption curve against absorption time (t). An analytical model based on a Fickian diffusion model is conducted to predict the saturation level of water absorption ($M_S$) from the obtained mass of water absorption curve. The FE results are in excellent agreement with the analytical results and experimental results available in the literature, thus, validating the accuracy and reliability of the proposed expert system.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권2호
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• pp.137-142
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• 2022

Leak detection is one of the most important challenges in condition monitoring of water pipelines. Fiber Bragg grating (FBG) sensors offer an attractive technique to detect leak signals. In this paper, leak measurements were conducted on a water distribution pilot plant with a length of 270 m and a diameter of 100 mm. FBG sensors were installed on the pipeline surface and used to detect leak vibration signals. The leak was demonstrated with 1-, 2-, 3-, and 4-mm diameter leak holes in four different pipe types. The frequency response of leak signals was analyzed by fast Fourier transform analysis in real time. In the experiment, the frequency range of leak signals was approximately 340-440 Hz. The frequency shifts of leak signals according to the pipe type and the size of the leak hole were demonstrated at a pressure of 1.8 bar and a flow rate of 25.51 m³/h. Results show that frequency shifts detected by FBG sensors can be used to detect leaks in pipelines.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.12-18
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• 2015

Since the operation period of nuclear power plants has increased, the degradation of buried pipes gradually increases and recently it seems to be one of the emerging issues. Maintenance on buried pipes needs high quality of management system because outer surface of buried pipe contacts the various soils but inner surface reacts with various electrolytes of fluid. In the USA, USNRC and EPRI have tried to manage the degradation of buried pipes. However, there is little knowledge about the inspection procedure, test and manage program in the domestic nuclear power plants. This paper focuses on the development and build-up of real-time monitoring and control system of buried pipes. Pipes to be tested are tape-coated carbon steel pipe for primary component cooling water system, asphalt-coated cast iron pipe for fire protection system, and pre-stressed concrete cylinder pipe for sea water cooling system. A control system for cathodic protection was installed on each test pipe which has been monitored and controlled. For the calculation of protection range and optimization, computer simulation was performed using COMSOL Multiphysics (Altsoft co.).

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권5호
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• pp.178-190
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• 2005

In order to develop a new corrosion sensor for detecting and monitoring the external and internal corrosion damage of buried pipeline, the electrochemical property of sensors and the correlation of its output to corrosion rate of steel pipe, were evaluated by electrochemical methods in two soils of varying resistivity (5,000 ohm-cm, 10,000 ohm-cm) and synthetic tap water environments. In this paper, two types of galvanic probes were manufactured: copper-pipeline steel (Cu-CS) and stainless steel-pipeline steel (SS-CS). The corrosion behavior in synthetic groundwater and synthetic tap water for the different electrodes was investigated by potentiodynamic test. The comparison of the sensor output and corrosion rates revealed that a linear relationship was found between the probe current and the corrosion rates. In the soil resistivity of $5,000{\Omega}-cm$ and tap water environments, only the Cu-CS probe had a good linear quantitative relationship between the sensor output current and the corrosion rate of pipeline steel. In the case of $10,000{\Omega}-cm$, although the SS-CS probe showed a better linear correlation than that of Cu-CS probe, the Cu-CS probe is more suitable than SS-CS probe due to the high current output.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.532-534
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• 2004

The advancement of electronics and telecommunication technologies has forced the risk management system for underground metallic structures to evolve into the remote monitoring and control system. Especially, facilities such as gas pipelines, oil pipelines and water distribution lines might make hazardous effect on human safety without continuous monitoring and control. As a result, pipeline engineers have applied cathodic protection system to prevent the degradation of their facilities by corrosion and carried out a periodic monitoring of the pipe-to-soil (P/S) potentials at numberous test boxes along their pipelines. The latter action on a road in downtowns, however, is so much dangerous that the inspectors should be ready to suffer the threatening of their lives and maintenance. In order to minimize these social costs and hazards, a stand-alone type corrosion monitoring equipment which can be installed in test box, store the P/S data for given Belied and send the data by wired/wireless telecommunications is under development. In order to obtain the exact P/S data, however, a reference electrode should be located as close to the pipeline as possible. Actually, the measured potential by a conventional portable reference electrode contain inevitably an IR drop portion caused by the current flow from the cathodic protection rectifier or the subway railroad. To minimize this error, it is recommended that the reference electrode should be buried within 10 cm from the pipeline. In this paper, we describe the design parameters for fabricating the permanent type reference electrode and the characteristics of the developed reference electrode.