• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.570-573
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• 2011

본 논문에서는 배관의 국부변형을 고려하여 각 배관의 특성으로 인하여 발생하게 되는 최대 응력 발생지점에 대한 평가 및 설계기법을 제안한다. 다중관은 일반적으로 배관의 매설 조건이 불안정한 곳이나 배관의 내부 유체의 유출 모니터링 및 난방관 등의 보온을 목적으로 사용되나, 다중관의 거동에 대한 거동 및 설계에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서 제안한 기법은 탄성범위에서 거동하는 연성관을 대상으로 하며 외관의 형상 및 외부 하중에 의하여 예상되는 국부 변형을 설계 인자로 고려하는 방법이다. 일반적인 원형관의 경우 관의 하단부에서 가장 큰 국부 변형 반경을 나타나며, 국내외에서 사용하고 있는 정사각 콘크리트 보호공의 경우 관의 상측, 하측부($45+90n^{\circ}$)에서 가장 큰 반경을 관찰할 수 있다. 이는 내압이 작용하는 구조물에 대하여 낮은 압력에도 항복에 이르는 환경을 제공하기 때문에 설계 시 반영되어야 할 중요한 요소이다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.94-94
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• 2011

배관 구조물에서는 내부 미세 균열에서부터 국부 좌굴, 볼트 풀림, 피로 균열 등과 같이 다양한 형태의 손상이 복합적으로 발생 가능하다. 이러한 복합 손상은 배관 구조물의 누수, 누유 등의 사고를 야기할 수 있다. 하지만 기존의 단일 스케일 계측 시스템으로부터 복합 손상에 의한 실시간 누수를 진단하기는 매우 어렵다. 본 연구 단계에서는 누수를 야기하는 복합 손상을 효율적으로 진단하기 위하여 선행 연구에서 제안된 압전센서를 이용한 자가 계측 회로 기반의 다중 스케일 계측 시스템을 구조물의 복합 손상 진단에 적용하였다. 자가 계측 회로 기반 다중 스케일 계측 시스템은 크게 두 가지 형태의 신호를 계측한다. 첫 번째 스케일은 임피던스 계측으로부터 특정 주파수 대역폭에 대한 구조 응답을 계측하며, 두 번째 스케일은 유도 초음파 계측으로부터 단일 중심 주파수에 해당하는 구조물의 응답을 계측한다. 복합 손상을 손상 유형별로 분류하기 위하여 E/M 임피던스(Electro-mechanical impedance)및 유도 초음파(Guided wave) 계측으로부터 추출한 특성을 이용하여 2차원 손상지수를 계산하고 이를 지도학습 기반 패턴인식 기법(Supervised learning based pattern recognition) 중 확률론적 신경망 기법(Probabilistic Neural Network, PNN)에 적용한다. 제안된 기법의 적용성 검토를 위하여 파이프 구조물에 인위적으로 다중 손상을 생성시켜 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 기법이 실제 배관 구조물에 성공적으로 적용된다면 손상 부재의 거동 및 구조물 성능의 손상에 대한 영향을 효율적으로 진단하고 평가함으로써 배관 구조물의 효과적인 유지관리가 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.417-420
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• 2010

지중매설관은 경우에 따라 긴 수송거리를 보이기 때문에 부식 및 충격에 의한 파손 등에 대한 모니터링이 어려운 실정이다. 이러한 조건을 극복하기 위하여 복합관 및 다중관을 설치하고 있으나, 이에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 발파진동원에서 고정된 이격거리, 매설심도에서 배관 상단에 특정 진동속도를 발생시키는 발파 하중을 고려하여, 이격거리에 대한 수치해석을 수행하였으며 장약량에 따른 이격거리와 발파효율을 측정하였다. 실험값과 수치해석 값의 오차는 발파지점에서 가까울수록 크게 나타났으며 발파지점과 마주보는 방향이 반대방향보다 크게 나타났다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.1
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• pp.24-30
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• 2016

MFL (Magnetic flux leakage) type nondestructive testing has been used for inspection of underground gas pipelines to find metal defects by detecting magnetic leakage signal. Because the underground gas pipeline is exposed by environment such as high pressure with great humidity, external defects are easily formed on the surface of pipelines and they are being grouped respectively. These adjacent defects cause the signal distortion of leakage flux so that it is hard to estimate the shape information of defects. In this paper, we performed to study of the signal distortion and compensating method for multiple defects in MFL type nondestructive testing system by using 3D FEM simulation. This paper proposes the basic algorithm of defect signal analysis on multiple defects on the surface of 30 inch diameter pipeline.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.4
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• pp.367-373
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• 2011

Guided waves inspection techniques that are different with inspection technique by bulk waves are widely used in pipe line evaluation due to advantages of long distance inspection. However, most of pipe lines at industrial fields are buried and/or coated. In this case, due to the attenuation effect from soil and/or coating material, there are a lot of difficulty on inspection by conventional ultrasonic technique. In this paper, guided waves propagating patterns are calculated with respect to excitation mode by Normal Mode Expansion(NME). Guided waves patterns based on excited by single transducer and guided wave focusing technique have employed to analyze focusing pattern on a pipe. A longitudinal mode and high order flexural modes are used with various number of transducers to determine sensitivity. Guided waves energy excited by multi transducer with focusing algorithm was successfully focused at a desired point.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.28 no.2
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• pp.38-46
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• 2024

The city gas pipeline network is characterized by being widely distributed and hierarchically connected in a complex manner over a wide area. In order to monitor the status of the widely distributed network pressures with high precision, Multi-block PCA(MBPCA) is recommended. However, while MBPCA has excellent performance in identifying faulty sensors as the number of sensors increases, the fault detection performance deteriorates, and also there is a problem that the model needs to be updated entirely even if minor changes occur. In this study, we developed fault detectability index and fault identificability index to determine the effectiveness of MBPCA application block by block. Based on these indices, we distinguished MBPCA and PCA blocks and developed a fault detection and diagnostic system for the city gas pipeline network of Haean Energy Co., Ltd., and were able to solve the problems that arise when there are many sensors.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.128-129
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• 2011

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.36 no.6
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• pp.460-465
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• 2016

Long pipe structures are usually installed in fixtures located with regular intervals or laid underground. Therefore, deflection and deformation could easily occur due to their weight or ground activity. A shape monitoring technique can be used effectively to evaluate the integrity of the pipe structures. Fiber Bragg grating (FBG) sensors, which have an advantage of multiplexing could be used to measure strains at multiple-points of a long structure. In this study, to evaluate the integrity of a pipeline, a shape estimation technique based on strain information was proposed. Furthermore, different experiments were conducted to verify the performance of the proposed technique. Thus, the proposed shape estimation technique can represent the shape according to the deformation of the specimen using the FBGs. Moreover, calculated deflection of the pipeline using the estimation technique showed a good agreement with the actual deflection of the pipeline.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.7
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• pp.727-734
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• 2014

This paper describes multi-scale based ductile fracture simulation using finite element (FE) damage analysis. The maximum and crack initiation loads of cracked components were predicted using proposed virtual testing method. To apply the local approach criteria for ductile fracture, stress-modified fracture strain model was adopted as the damage criteria with modified calibration technique that only requires tensile and fracture toughness test data. Element-size-dependent critical damage model is also introduced to apply the proposed ductile fracture simulation to large-scale components. The results of the simulation were compared with those of the tests on SA333 Gr. 6 full-scale pipes at $288^{\circ}C$, performed by the Battelle Memorial Institute.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.421-424
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• 2010

최근 노후한 기존 구조물의 교체 및 건물 증축으로 인하여, 도심지 내 공사 현장 및 주변 지반에 매설된 지중 배관은 차량 이동 하중 및 건설 장비 하중 등의 진동에 노출이 되어있는 실정이다. 이러한 장비하중이 매설배관에 미치는 영향을 분석, 예측하기 위하여 실증 실험 결과를 토대로 모델을 검증하고 수치해석을 수행하였다. 그 결과 최대 발생 응력은 외관은 $270^{\circ}$에서, 내관은 $180^{\circ}$에서 발생 하였으며, 이는 폴리우레탄 보온재의 하중 분산 효과로 설명 할 수 있다.