• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.35 no.1
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• pp.15-25
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• 2021

In this study, a method of leakage detection was proposed to locate leak position for a reservoir pipeline valve system using wavelet coherence analysis for an injected pressure wave. An unsteady flow analyzer handled nonlinear valve maneuver and corresponding experimental result were compared. Time series of pressure head were analyzed through wavelet coherence analysis both for no leak and leak conditions. The leak information can be obtained through either time domain reflectometry or the difference in wavelet coherence level, which provide predictions in terms of leak location. The reconstructed pressure signal facilitates the identification of leak presence comparing with existing wavelet coherence analysis.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.125.2-125.2
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• 2011

청정 에너지원으로 높은 잠재력을 가지고 있는 가스하이드레이트는 상업적 기술개발이 미확보된 상태이다. 현재 전 세계적으로 가스하이드레이트 개발 및 생산에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며 이에 대한 기초자료로서 가스하이드레이트가 함유된 퇴적층의 물성자료가 필요하다. 특히, 현장 시료에 대한 물성 측정은 향후 가스하이드레이트 개발 및 생산 계획을 수립하는데 있어서 매우 중요하다. 탄성파 측정 결과는 다른 물성 들에 비하여 하이드레이트 함유 시료의 성형과정에 큰 영향을 받는다. 또한 그 외의 실험 경계조건과 취득 자료의 처리 과정에도 매우 민감하게 반응한다. 따라서 측정을 하는 과정은 물론 측정 후 자료의 활용 과정에서 다양히 고려해야 할 점들이 있다. 본 연구에서는 인공 모래를 이용하여 다양한 조건에서 탄성파 속도를 측정한 후 그 결과를 토대로 하여 기존의 연구 결과와 비교하여 음파 측정연구 시 고려해야 할 기술적 사항 들을 정리해 보았다. 실험에 사용된 장비는 고압의 퇴적층을 모사할 수 있는 압력셀과 메탄과 염수 주입에 사용되는 유체 주입장비, 하이드레이트 형성을 위한 온도조절장비, 자료 획득 장비로 구성되어 있다. p파 속도는 음파 송수신장비를 사용하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.400-400
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• 2022

관로 내 빈번히 발생하는 수격압의 발생은 관망 구조물에 피로가 누적되고 관벽에 손상을 발생시켜, 관로 내 누수가 다양한 형태로 생성된다. 관 내 누수가 발생되는 경우 관 내부의 수격압의 발생 시 생성되는 부압으로 인하여 외부 물질이 관으로 흡수되거나 혼합되어 스케일과 미생물의 생성되는 등 관 내의 수질에 악영향을 끼치며 마찰을 증가시켜 통수능이 감소하고 관리에 추가적인 비용을 발생시킨다. 이러한 영향을 방지하기 위해 관 내에서 생성되는 누수를 탐지하기 위하여 수격압을 발생시켜 압력파를 분석하거나 추적을 수행하는 여러 가지 연구들이 수행되었다. 본 연구에서는 현장 관망과 연결된 100A 대구경 관로에 관로 수압 발생장치를 연결하여 기존의 수격압을 발생시켜 분석하는 방법 대신 안전하고 용이한 방법인 압력파를 주입하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 획득한 데이터를 시간상에서 분석하고 Fourier 변환을 통한 빈도상 분석과 Wavelet 분석으로 신호주기에서 누수가 미치는 영향을 파악하였다. 실험 결과에서는 누수에 의한 영향으로 반사파가 직접적으로 변형되는 형태보다 시스템 전체에서 반영되어 수두가 감쇠되는 형태로 나타났다. Fourier 변환을 통해 무누수 조건과 누수조건의 비교에서 누수의 유무에 따른 신호의 형태가 차이를 보였다. 앞선 연구들에서의 누수의 특정한 위치를 찾아내는 형태 대신 신호처리 후 분석을 통해 시스템 전체에서 일어나는 감쇠를 통해 누수 존재 유무를 판별하고자 한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.141-144
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• 2008

Geological storage of carbon dioxide has been studying in advanced countries to reduce greenhouse gases and a pilot site for geological storage is also in operation in the deep saline aquifer. Seismic wave and electrical resistivity tomography methods are applicable to monitoring techniques and they are used to evaluate the distribution range and behavior of the carbon dioxide injected in the porous sandstone formations. This paper describes the construction of an experimental apparatus which consists of a high pressure vessel and a measurement system for geological storage of carbon dioxide. The experiment apparatus will be used to measure seismic velocities and resistivities during the injection of carbon dioxide at the supercritical phase in the porous sandstones.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.45-52
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• 2003

Detailed flowfield resulting from the secondary sonic gas injection into a divergent section of supersonic conical nozzle has been numerically investigated. The three-dimensional flowfield associated with the bow-shock/boundary-layer interaction inside the nozzle has been solved by Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with an algebraic and $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model. The numerical results have been compared with the experimental results for the identical flow conditions, and it is shown that the comparison is satisfactory Effects of different injection pressures of the secondary jet on the shock/boundary-layer interactions and the overall flow structure inside the nozzle have been investigated. The vortex structures behind the shock interaction and wall pressure variations have also been studied.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.350-355
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• 2012

Past few years have seen the growing importance of micro shock tubes in various engineering applications. A pharma ballistic technique is one such application which uses micro shock tube to accelerate drug particles and penetrate into skin, thus avoiding the usual injection drug delivery system. But for the efficient design of such instruments requires the detailed knowledge of shock characteristics and flow field inside a micro shock tube. Due to many factors such as boundary layer, low Reynolds number and high Knudsen number shock propagation inside micro shock tubes will be quite different from that of the well established macro shock tubes. In the present study, experimental studies were carried out on a micro shock tube of 3 mm diameter to investigate flow characteristics and shock propagation. Pressure values were measured at different locations inside the driven section. From the experimental values other parameters like shock velocity, shock strength were found and shock wave diagram was constructed.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.1
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• pp.60-66
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• 2006

Three differing sandstones, two synthetic and one field sample, have been tested ultrasonically under a range of confining pressures and pore pressures representative of in-situ reservoir pressures. These sandstones include: a synthetic sandstone with calcite intergranular cement produced using the CSIRO Calcite In-situ Precipitation Process (CIPS); a synthetic sandstone with silica intergranular cement; and a core sample from the Otway Basin Waarre Formation, Boggy Creek 1 well, from the target lithology for a trial $CO_2$ pilot project. Initial testing was carried on the cores at "room-dried" conditions, with confining pressures up to 65 MPa in steps of 5 MPa. All cores were then flooded with $CO_2$, initially in the gas phase at 6 MPa, $22^{\circ}C$, then with liquid-phase $CO_2$ at a temperature of $22^{\circ}C$ and pressures from 7 MPa to 17 MPa in steps of 5 MPa. Confining pressures varied from 10 MPa to 65 MPa. Ultrasonic waveforms for both P- and S-waves were recorded at each effective pressure increment. Velocity versus effective pressure responses were calculated from the experimental data for both P- and S-waves. Attenuations $(1/Q_p)$ were calculated from the waveform data using spectral ratio methods. Theoretical calculations of velocity as a function of effective pressure for each sandstone were made using the $CO_2$ pressure-density and $CO_2$ bulk modulus-pressure phase diagrams and Gassmann effective medium theory. Flooding the cores with gaseous phase $CO_2$ produced negligible change in velocity-effective stress relationships compared to the dry state (air saturated). Flooding with liquid-phase $CO_2$ at various pore pressures lowered velocities by approximately 8% on average compared to the air-saturated state. Attenuations increased with liquid-phase $CO_2$ flooding compared to the air-saturated case. Experimental data agreed with the Gassmann calculations at high effective pressures. The "critical" effective pressure, at which agreement with theory occurred, varied with sandstone type. Discrepancies are thought to be due to differing micro-crack populations in the microstructure of each sandstone type. The agreement with theory at high effective pressures is significant and gives some confidence in predicting seismic behaviour under field conditions when $CO_2$ is injected.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.17 no.2
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• pp.9-20
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• 2013

Depleted gas reservoir has been already explored and its geologic data, along with its reservoir properties, are already known through seismic exploration and drilling. Therefore it would be less difficult to develope a gas storage from depleted gas reservoir. Cushion gas which remains in the reservoir to maintain pressure affects withdrawal rate of working gas in underground gas storage. In this study, we attempted to investigate the relationship between cushion gas and withdrawal rate using a commercial simulator. From the analyses of the results, it is found that the minimum limit for a cycle of 5-month injection and 5-month withdrawal is 10 wells with 50% cushion gas, and 12 wells with 60% cushion gas for a cycle of 7-month injection and 3-month withdrawal.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.953-961
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• 2011

A numerical model of the igniter for the interior ballistics has been developed combining the lumped parameter model with the theoretical equation of the orifice. With the developed model of the igniter, the numerical study on characteristics of the interior ballistics according to the igniter configuration in terms of the igniter length, the side hole diameter, and the distribution of side holes has been conducted. As results of the calculation of the pressure difference between the breech and shot base, the low frequency oscillations have been influenced by the igniter length, while the high frequency oscillations have been affected by the side hole diameter and the distribution of side holes.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.573-573
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• 2009

지열에너지는 지구가 생성될 당시부터 지구 내부에 존재하는 무한한 열에너지로 온실가스 배출이 적으며 태양광이나 풍력 등 다른 신재생 에너지와는 달리 일정한 에너지를 공급할 수 있는 항상성 에너지로 기저부하를 담당할 수 있다. 지열을 이용한 전력 생산은 1904년에 이탈리아 라데렐로에서 처음으로 시작되었으며, 현재까지 화산지대를 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 2001년에서 2005년 사이에 전세계 지열발전용량은 약 13% 증가하였으며, 2005년을 기준으로 약 8,933MWe의 지열발전설비가 가동 중이다. 최근 들어 지하 심부까지 시추하여 지열저장소(geothermal reservoir)를 형성하고 이를 통해 지열에너지를 생산하는 새로운 시스템인 EGS(Enhanced Geothermal Systems)가 개발됨에 따라 비화산지대에서도 지열발전소를 건설하려는 움직임이 가속화되고 있다. EGS는 지하 심부의 불투수성 결정질 암반에 존재하는 지열에너지의 경제적인 생산뿐만 아니라 물을 주입하여 생산시키는 순환 방식을 이용하여 지열에너지 획득의 매개 역할을 하는 지열수의 고갈 문제를 해결하였다. 결정질 암반에서의 지열저장소의 형성은 암반 내에 분포하는 불연속면에서 주로 발생하며, 이를 위한 압력 조건은 현지 암반의 응력 분포 특성과 암반 및 불연속면의 물성에 좌우된다. 시추공을 통해 지하 심부의 암반에 수압이 가해지면 물의 주입으로 불연속면의 마찰력이 감소하며, 이로 인해 불연속면에 전단변형이 발생하게 된다. 전단변형은 불연속면을 열린 상태로 유지시켜 지열저장소를 형성하게 된다. 불연속면의 전단 변형시 발생하는 미소 탄성파는 시추공 주변에 설치한 모니터링 장비에서 측정되며, 모니터링 장비에 의해 측정된 미소 탄성파 발생 지점의 클러스터는 지열저장소의 공간적 분포 및 규모를 추정할 수 있는 자료가 된다. 현재 EGS를 이용한 지열발전 프로젝트는 프랑스 슐츠, 스위스 바젤, 호주 하바네로에서 대표적으로 진행 중이다. 슐츠는 현재 1.5MWe의 파일럿 플랜트를 가동 중이며, 하바네로는 파일럿 플랜트 건설 단계를 진행중이다. 스위스 바젤은 지열저장소를 형성시킬 목적으로 수행된 주입시험에서 발생된 문제에 대한 기술의 신뢰성을 확보할 목적으로 잠시 중단된 상태다. 제주도는 신생대에 분출하여 형성된 대표적인 한국의 화산지형으로 지열부존 가능성이 높을 것으로 예상되는 지역이다. 따라서 폐사는 지열에너지 부존 특성을 파악하기 위한 심부 물리 탐사 및 탐사정 시추가 실시될 예정이며 궁극적으로 국내 최초의 상용화된 지열발전소 건설을 목표로 하고 있다.