• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1044-1050
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• 2014

Robots used for pipe inspection have been studied for a long time and many mobile mechanisms have been proposed to achieve inspection tasks within pipelines. Localization is an important factor for an inpipe robot to perform successful autonomous operation. However, sensors such as GPS and beacons cannot be used because of the unique characteristics of inpipe conditions. In this paper, an inpipe localization algorithm based on elbow detection is presented. By processing the projected marker images of laser pointers and the attitude and heading data from an IMU, the odometer module of the robot determines whether the robot is within a straight pipe or an elbow and minimizes the integration error in the orientation. In addition, an off-line positioning algorithm has been performed with forward and backward estimation and Procrustes analysis. The experimental environment has consisted of several straight pipes and elbows, and a map of the pipeline has been constructed as the result.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.773-782
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• 2016

The performance of the CT-TDLAS (computed tomography-tunable diode laser absorption spectroscopy) is strongly dependent upon the line broadening functions. The line of the laser beam used in the TDLAS is scattered by the natural broadening, the collisional broadening and the doppler broadening. The influence of the natural broadening to the experimental spectra obtained in the TDLAS is negligible. The influences of the collisional broadening and the doppler broadening to the experimental spectra are relatively large, in high pressure gas flows and in high temperature low pressure gas flows, respectively. In this study, optimal coefficients are proposed for the doppler broadening function by using the experimental data obtained in a flat burner test. The optimal coefficients were ${\gamma}_j=0.16$ and n=0.37. Using these coefficients, the temperature and concentration distributions at the engine exhaust gas pipe have been calculated showing their validities.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.61-68
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• 2004

Recently, there has been an increasing demand for computer-vision based inspection and/or measurement system as a part of factory automation equipment. Existing manual inspection method can inspect only specific samples and has low measuring accuracy as well as it increases working time. Thus, in order to improve the objectivity and reproducibility, computer-aided analysis method is needed. In this paper, front and side profile inspection and/or data transfer system are developed using computer-vision during the inspection process on three kinds of pipes coming from a forming line. Straight line and circle are extracted from profiles obtained from vision using Laplace operator. To reduce inspection time, Hough Transform is used with clustering method for straight line detection and the center points and diameters of inner and outer circle are found to determine eccentricity and whether good or bad. Also, an inspection system has been built that each pipe's data and images of good/bad test are stored as files and transferred to the server so that the center can manage them.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.562-568
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• 2016

포인트 클라우드 데이터는 어떠한 형태를 표현하기 위해 무수히 많은 점들을 갖는 데이터 집합으로 특정 벡터 시스템에서 표현될 수 있으며, 일반적으로 3차원 좌표 공간에서 다양한 특성을 갖게 된다. 본 논문은 3차원 좌표 시스템의 포인트 클라우드에서 기존 방법(Hough Transform)보다 빠른 실린더 형태의 파이프 추정을 목표로 한다. 이를 위해 비교적 빠른 RANdom SAmple Consensus(RANSAC)를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 실린더 형태의 파이프 추정은 두 가지 형태의 수학적 모델을 근거로 파라미터를 계산하고, 결과를 조합하여 예측한다. 두 가지 수학적 모델은 구(Sphere)와 직선(Line)이며, RANSAC 적합을 통해 실린더의 축과 반지름이 될 수 있는 구의 파라미터(중심과 반지름)를 계산하고, 이를 직선화하여 실린더를 추정한다. 이는 법선 추정(Normal Estimation) 및 분할(Segmentation) 없이 비교적 정확도를 유지하며, 빠르게 실린더 매칭을 할 수 있게 한다. 빠른 실린더 매칭은 실시간 파이프 추정이 필요한 레이저 스캐닝 및 건설 역설계 분야에서 활용할 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제11권4호
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• pp.47-53
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• 2007

고압 가스 배관망의 안전관리는 매우 중요한 문제로 배관의 외적 손상으로 구멍이 생길 경우 발생하는 누출은 폭발 및 환경오염을 포함한 막대한 경제적 손실을 야기할 수 있다. 누출 검지를 위한 PLDS(Pipeline leak detection system린 기술로 저압확장파 검지 기술이 적용되고 있으며 본 논문에서는 CFD++ 상용코드를 활용하여 배관 누출시 유동특성을 이론적으로 해석하여 저압확장파의 발생 메커니즘과 음속으로 확장되는 전파특성을 규명하였다. 또한 긴 배관망에 적용하기 위한 1차원 해석 방법을 제시하고 신뢰성을 CFD해석 결과로 검증하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권6호
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• pp.90-95
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• 2013

Pipe inside clad welding is mainly used to the flow pipe of sub-sea or chemical plant. For the inside clad welding to the medium pipe with the diameter of about 12", TIG welding is frequently applied with filler metal. In this case, the clad welding has the very broad weld area over $10m^2$. And, the non-destructive test (NDT) such as ultrasonic test (UT) or radiographic testing (RT) should be conducted on the broad weld area, and it costs very high due to the time-consuming work. Therefore, the present study investigated the variation of arc voltage to develop the in-line quality monitoring system for the pipe inside TIG cladding. The 4 experimental parameters (current, arc length, wire feed position, and shield gas flow rate) varied to observe the change of arc voltage and to establish the model for the monitoring. The arc voltage was decreased when the wire was fed to the backward eccentric position(over 2mm), and the shield gas flow rate was insufficient under 10L/min. In the case of the backward eccentric position over 2mm, the bead appearance was not good and the dilution ratio was increased due to deep penetration. When the shield gas flow rate was lower than 10L/min, the bead surface was oxidized.

• 한국가스학회지
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• 제16권2호
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• pp.1-8
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• 2012

국내의 경우 연평균 22건의 지하 가스관사고가 발생하며 그중 5 건이 외부 굴착공사에 기인한다. 삼자 굴착사고로 인한 가스관 폭발사고의 예방을 위한 방안으로, RFID인식 기술의 적용에 대하여 연구하였다. 지상에서는 RFID는 원거리 인식이 가능한 장점으로, 물류 및 자재관리 등 다양한 분야에 널리 이용되고 있지만, 지하에서는 인식거리의 제한으로 연구 및 적용 사례는 거의 없다. 본 연구에서는 지하에서 투과율이 비교적 높은 900 MHz대역의 주파수 리더기로 지하에 매설되어있는 RFID Tag의 안정적인 인식거리 및 적용법을 연구하였다. 실제 가스관이 매설되어 있는 조건과 유사하게 흙, 콘크리트5 cm+흙, 그리고 지중수에 Tag를 묻고, 지상에서 RFID 리더기로 최대 및 가능 인식 거리를 측정하였다. 안정적인 인식 거리는 사전 사고 예방이 가능한 거리로 볼 수 있는 50, 45, 25 cm로 나왔다. 더하여 시제품 중에서 24 byte정보를 담을 수 있는 Tag 에 효과적으로 필요한 정보를 넣는 방법을 제안하였다. 본 연구결과는 RFID인식기술의 지하 가스관 적용은 가스 사고를 예방할 수 있을 뿐 아니라 가스관 관리에도 도움을 줄 수 있음을 나타낸다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.979-990
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• 2016

본 연구는 변형률 기반 설계를 위해 개발된 X80 라인파이프의 인장 변형성능을 검증하기 위해 금속의 비선형 거동을 해석할 수 있는 대표적 경험적인 모델인 GTN (Gurson-Tvergaard-Needleman) 모델을 이용한 비선형 유한요소 해석기법을 제시한다. GTN 모델은 재하과정중 금속 내부에서 발생하는 공극의 생성, 성장, 합체에 대한 모델링을 통해 재료의 손상거동을 묘사하는데, 본 연구에서는 GTN 모델에 대한 사용자 정의 재료모델을 작성하고 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에 연동시켜 강재의 비선형 손상거동을 해석하였다. 비선형 손상해석을 위한 모재와 용접용 재료의 재료상수는 원형봉과 전두께 시편에 대한 인장시험 결과를 수치모사하여 결정하였으며, 결정된 재료상수를 이용하여 SENT (Single Edge Notch Tension) 시험과 CWPT (Curved Wide Plate Test)를 수치모사하였다. 수치해석 결과로부터 인장 변형성능을 산정하고 이를 시험결과 및 기존의 경험공식과 비교한 결과 본 연구에서 개발한 수치기법이 X80 라인파이프 부재의 인장 변형성능을 신뢰도 높게 평가하는 것을 확인하였으며, 결과적으로 변형률 기반 설계에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.32-41
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• 1999

If the Leak-Before-Break (LBB) concept is applicable to the nuclear piping design, it is not necessary to consider the dynamic effect due to pipe rupture. Therefore, the construction cost can be significantly reduced by eliminating unnecessary pipe whip restraints and jet impingement devices. The objective of this paper is to develop the Piping Evaluation Diagram (PED) for efficient application of LBB concept to piping system at an initial piping design stage. For this purpose, the 3-D finite element analyses were performed to evaluate the crack stability. And the stress-strain curve based on the pipe material tests were used to calculate the detectable leakage crack length. Finally, the present PED which was composed as a function of NOP load and allowable SSE load, was developed for an application of LBB concept to the safety injection and shutdown cooling line in Korean Next Generation Reactor (KNGR).

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권4호
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• pp.405-414
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• 1996

In this paper, the unsteady 2-dimensional turbulent flow model for thermal stratification in a pressurizer surge line of PWR plant is proposed to numerically investigate the heat transfer and flow characteristics. The turbulence model is adapted to the low Reynolds number K-$\varepsilon$ model (Davidson model). The dimensionless governing equations are solved by using the SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) algorithm. The results are compared with simulated experimental results of TEMR Test. The time-dependent temperature profiles in the fluid and pipe nil are shown with the thermal stratification occurring in the horizontal section of the pipe. The corresponding thermal stresses are also presented. The numerical result for thermal stratification by the outsurge during heatup operation of PWR shows that the maximum dimensionless temperature difference is about 0.83 between hot and cold sections of pipe well and the maximum thermal stress is calculated about 322MPa at the dimensionless time 28.5 under given conditions.