• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.1-8
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• 2017

현재 산업현장의 가스 안전관리는 접촉식은 LDAR(Leak Detection and Repair), 비접촉식은 레이저 메탄검지기와 IR 카메라를 사용하고 있다. LDAR 방식은 전체 관리를 하는데 많은 인력과 소요시간이 들고, 관리자가 측정을 위해 가까이 접근해야 하므로 안전의 위협을 받을 수 있어 비접촉식이 더 효율적이다. 비접촉식에서 IR(infrared)을 이용한 가스 측정 방안에 대한 연구가 주목받고 있다. 산업 가스 중 메탄가스를 활용하여 측정 거리에 따라 가스 분출량을 변화시켜 OGI(optical gas image)를 촬영하였다. 본 논문은 가스의 배경온도차이가 OGI 의 선명도에 미치는 영향을 확인하기 위한 실험이다. OGI를 통해 가스의 구름모형을 정확하고, 선명하게 보기 위하여 배경온도 조절판을 제작하였다. 배경온도 조절판을 통해 배경온도와 대기온도 차이가 ${\Delta}T0^{\circ}C$일 때 보다 ${\Delta}T-6^{\circ}C$ 차이의 낮은 온도 조건으로 OGI 촬영을 한 결과가 육안을 확인하였을 때 더 선명한 차이가 나타났다. 선명도 차이의 객관성을 부여하기 위하여 추가로 MATLAB 의 RGB 분석법으로 확인한 결과, ${\Delta}T$가 $-6^{\circ}C$ 일 경우 RGB 값의 수치가 약 20% 낮게 나왔다. 배경온도가 대기온도보다 $-6^{\circ}C$ 낮을 때 더 선명하게 보이는 것은 총 복사법칙으로 설명이 가능하다. 가스의 배경온도가 대기온도에 비해 낮게 될 때 OGI 렌즈로 들어오는 가스의 복사에너지가 증가되어 가스가 더 선명하게 보이게 된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권4호
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• pp.28-39
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• 2019

OGI(Optical Gas Image) 기술에서 주요 가스의 이미지 특성연구는 누출가스의 종류 파악 및 배출량 추정의 기초자료가 될 수 있다. 본 연구의 목적은 산업에서 중요한 methane과 propane 두 탄화수소의 분출가스 이미지의 차이를 관찰하기 위함이다. 적외선을 투과하는 성질을 지닌 석영을 끼운 바람차단막을 제작하여 methane과 propane을 동시에 누출하게 하여 적외선 OGI 카메라로 촬영하고, 그 영상을 분석하였다. 석영차단막이를 활용하여 바람의 영향을 최소화하여 안정된 영상을 확보하였다. 누출 기준값을 1 L/min로 하여 두 탄화수소의 영상을 분석한 결과 OGI 카메라로 쉽게 식별 가능한 거리가 methane의 경우 6 m, propane의 경우 9 m로 나타났다. 적외선 카메라와 누출지점의 거리 1~10 m까지에서 propane의 경우가 methane의 경우 보다 gas plume의 크기가 컸으며 선명하였다. 영상 이미지의 점의 수로 비교하면 propane이 methane보다 평균 3.8배 많았다.

• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.16-26
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• 2017

화학플랜트 산업단지 내의 플랜지, 밸브 등의 이음새 및 저장탱크의 균열 등에서 발생되는 원료, 중간재, 제품가스의 누출 유무와 누출량을 확인하는 것은 안전 관점이나 경제적 관점에서 매우 중요하다. 광학가스이미지 기술은 누출 유무를 확인하는데 사용되고 있으나 누출량을 표시하지 않는다. 일부기기는 검출 가능한 가스에 대한 색상 구분과 농도에 따른 색상의 진함으로 나타내고 있다. 따라서 OGI영상에서 유출량의 정량화에 대한 연구가 필요하다. 본 실험적 연구는 광학가스이미지로 부터 유출량의 정량표시에 관한 것이다. 2 차원의 OGI영상으로 3 차원에 분포되어 있는 누출가스 양을 추정하기 위하여 몬테카를로 확률기법을 적용하였다. 산출면적 기준은 가로(2.54 cm), 세로(2.54 cm)의 2 차원의 OGI영상 점의 수에 대해 3 차원의 가스 분포 유출량과의 상관관계계수를 구하니 그 평균값이 0.980이었다. OGI영상의 이러한 데이터 표를 이용하여 역으로 유출량을 추정한 결과 유량계 측정값과 일치도가 높음을 확인했다.