• Geomechanics and Engineering
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• 제37권2호
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• pp.189-195
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• 2024

Buried pipelines can be classified as continuous and segmented pipelines. These infrastructures can be damaged either by ground movement or by seismic wave propagation during an earthquake. Permanent ground deformations (PGD) include surface faulting, liquefaction-induced lateral spreading and landslide. Liquefaction is a major problem for both superstructures and infrastructures. Buyukcekmece lake zone, which is the studied region in this paper, is a liquefaction prone area located near the North Anatolian Fault Line. It is an active fault line in Turkey and a major earthquake with a magnitude of around 7.5 is expected in this investigated region in Istanbul. It is planned to be constructed a new 12" steel natural gas pipeline from one side of the lake to the other side. In this study, this case has been examined in terms of two different support conditions. Firstly, it has been defined as a beam in liquefied soil and has built-in supports at both ends. In the other approach, this case has been modeled as a beam in liquefied soil and has vertical elastic pinned supports at both ends. These models have been examined and some solution proposals have been produced according to the obtained results. In this study, based on this sample, it is aimed to determine the behaviors of buried continuous pipelines subject to liquefaction effects in terms of buoyancy.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1515-1526
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• 2022

영상 기반 3차원 복원은 실세계 객체의 형태와 색상을 복원하는 것이며, 실내외 환경과 목적에 맞게 영상 센서를 이동플랫폼에 탑재하여 측위 및 매핑의 목적으로 활용한다. 지하공간 사고 발생의 증가로 지하공간 정보의 위치 정확도 문제가 제기되고 있으며, 관로형 지하시설물 내부에서 취득된 영상데이터로부터 3차원 위치 결정과 동시에 내부 손상 등을 파악할 수 있다는 장점으로 영상 기반의 위치 추정 연구가 수행되어오고 있다. 본 연구에서는 관로형 지하시설물 내부에서 취득한 영상과 기준데이터를 함께 사용하여 영상 기반으로 시설물의 3차원 형상을 복원하는 연구를 수행하였다. 스테레오 카메라를 탑재한 무인이동체 시스템을 구성하고, 입구와 출구에 기준데이터가 배치된 관로형 지하시설물 내에서 데이터를 영상 데이터를 취득한다. 취득한 데이터와 기준데이터를 함께 사용하여 지오레퍼런싱 된 3차원 형상으로 복원한다. 복원된 결과의 정확도를 위치와 길이를 통해 검증하였으며, 위치는 20-60 cm의 정확도로 결정되었고 길이는 약 20 cm의 정확도로 추정된 것을 확인하였다. 영상 기반 3차원 복원 방법을 통해 관로형 지하시설물의 위치, 선형을 효과적으로 갱신할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권1호
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• pp.62-69
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• 2019

울산, 여수 등 산업단지의 고압매설배관은 주변의 석유화학사의 원료 물질 및 스팀 등 유틸리티 지원을 위해 많은 배관이 매설되어 있음은 물론 독성, 가연성 불활성 가스 등이 고압으로 거미줄처럼 복잡하게 매설되어 공급되고 있다. 이에 산업단지배관과 도시가스 매설배관의 안전 관리 현황을 심층 비교 분석한 것을 바탕으로 타 공사에 의한 배관손상 영향인자인 굴착빈도, 굴착 깊이, 순찰 주기 등을 분석하고, 타 공사 위험감소 전략에 따른 위험변화 및 상관관계를 비교하여 산업단지 고압 매설배관에 대한 안전 점검 운영 모델을 제시한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권2호
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• pp.37-46
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• 2012

This study was conducted to identify groundwater recharge and discharge amounts of a representative urban-rural composite area located in Yongin city, Kyounggi-do, Korea. Groundwater recharge would be affected by mainly two processes in the study area: rainfall and leakage from public water pipelines including water-supply and sewage system. Groundwater recharge rate was estimated to be 13.5% by applying annual groundwater level data from two National Groundwater Monitoring Stations to the master regression curve method. Subsequently, the recharge amounts were determined to be $13,253{\times}10^3m^3/yr$. Leakage amounts from water-supply and sewage system were estimated to be $3,218{\times}10^3$ and $5,696{\times}10^3m^3/yr$, respectively. On the whole, a total of the recharge amounts was $22,167{\times}10^3m^3/yr$, of which 60% covers rainfall recharge and 40% pipeline leakage. Groundwater discharge occurred through three processes in the composite area: baseflow, well pumping, and discharge from urban infrastructure including groundwater infiltration into sewage pipeline and artificial extraction of groundwater to protect underground facilities from submergence. Discharge amounts by baseflow flowing to the Kiheung agricultural reservoir and well pumping were estimated to be $382{\times}10^3$ and $1,323{\times}10^3m^3/yr$, respectively. Occurrence of groundwater infiltration into sewage pipeline was rarely identified. Groundwater extraction amounts from the Bundang subway line as an underground facility were identified as $714{\times}10^3m^3/yr$. Overall, a total of the discharge amounts was determined to be $2,419{\times}10^3m^3/yr$, which was contributed by 29% of artificial discharge. Even though groundwater budget of the composite area was identified to be a surplus, it should be managed for a sound groundwater environment by changing deteriorated pipelines and controlling artificial discharge amounts.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.341-353
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• 2022

도심지에는 많은 지중 매설관이 설치되어 있으며, 이러한 지중 관로의 위치(깊이, 방향 등)은 굴착을 수행하기 전에 특정되어야 한다. 지중 매설관을 탐지하기 위해 다양한 지구물리학적인 방법을 사용할 수 있으나, 지반의 불균질성으로 인해 정확한 위치정보를 파악하는 것은 어렵다. 다양한 비파괴 탐사 방법 중 GPR (ground penetrating radar)는 고속으로 실험이 가능하며, 다른 탐사 방법에 비해 상대적으로 저렴한 탐사비용 등의 장점을 갖는다. 그러나 GPR의 탐사 데이터는 해석이 직관적이지 않아 상당한 전문적 지식이 요구된다. 최근 딥러닝을 이용한 탐사 데이터의 자동판독 기술에 대한 연구가 증가하고 있으나, 매설물의 위치를 정확히 알고 있는 탐사 데이터가 부족하여 학습모델 구축에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 이러한 문제를 FDTD (finite difference time domain)수치해석을 통해 해결하고 자동탐지 학습 모델의 성능을 향상시키기 위한 기초연구를 수행하였다. 첫째, 단일유전율로 구성된 균질지반을 구성하고 해석을 수행하였다. 불균질 지반의 경우 프랙탈 기법을 이용하여 모델을 구성하고 해석을 수행하였다. 둘째, 합성곱 신경망을 이용하여 딥러닝 학습을 수행하였다. Model-A는 균질 지반 해석 데이터만 이용하여 학습을 수행하였으며, Model-B는 균질 및 불균질 지반 해석 데이터를 이용하여 학습을 수행하였다. 그 결과 Model-B가 Model-A보다 탐지성능이 우수한 것을 확인하였다. 이는 자동탐지 모델의 학습 시, 지반의 불균질성을 포함하여 학습을 수행하면 탐지 모델의 성능이 개선됨을 의미한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.31-38
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• 2015

스마트 워터 그리드와 같은 지하매설 상수도 배관망을 구성할 때 누수 지점에 대한 지능적 탐지는 중요한 요소이다. 이런 지능형 배관망의 구성에는 많은 수의 누수탐지센서를 일정한 간격으로 설치하는 것이 필요하며 이들 센서에서 계측되는 신호를 분석해서 누수 유무 및 누수발생시 그 지점의 추정을 신속히 할 수 있어야 한다. 그래서 본 연구에서는 특히 두 지점에서 동시에 누수가 발생하는 경우에 대해 그 센서가 측정한 신호가 가지는 특성 및 두 누수지점 동시 추정 가능성을 심도있게 분석하였다. 즉, 센서간 거리가 315.6 m 인 100A 사이즈의 주철관 상수도 배관에 대해 두 지점 동시 누수시 각각의 개별 센서신호를 계측하였으며, 그 신호를 기반으로 주파수 특성 및 상호상관함수 등의 분석을 통해 두 지점의 누수탐지에 대해 기술하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.556-560
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• 2001

배관의 관벽투과 특성을 지닌 원격장 와전류 비파괴 검사법은 열교환기 세관 검사에서부터 천연가스 수송관에 이르기까지 다양한 형태의 배관과 결함을 대상으로 적용 연구가 진행되고 있다. 공칭 외경 100mm의 주철관은 주로 상수도 관로의 배수관으로 활용되고 있는데, 차량 진동과 부식에 의한 결함의 생성으로 정수의 누수 문제를 일으킨다. 그러나, 탐상 경제성 및 효용성 문제로 관내 검사장치 투입과 같은 직접적인 검사 방법의 수행이 제한되어 왔다. 원격장 와전류 방법은 시스템 구성이 용이하고 내 외부 부식 결함에 대한 정량적인 평가가 가능하기 때문에 경제성 있는 장치 개발이 가능하다. 본 연구에서는 원격장 와전류 기술을 이용하여 상수도 관망의 특성을 고려한 매설 배관 검사시스템 개발을 수행하였다. 세부적으로는 관내 투입 원격장 와전류 검사의 기구부 설계 및 제작, 원격장 와전류 신호의 획득 및 처리 프로그램 개발, 그리고 개발 장치의 운용 방법 및 절차 검토 등으로 되어 있다.

• 한국가스학회지
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• 제12권3호
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• pp.75-80
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• 2008

도시가스안전관리기준 통합고시에서는 도시가스배관 매설시 되메움 기초재료 및 침상재료로 모래 또는 19mm 이상의 큰 입자가 포함되지 않은 양질의 흙을 사용하도록 규정하고 있으나, 현장에서는 대부분 모래만을 사용하고 있는 실정이며, 이로 인해 육상모래 고갈 및 수급곤란 현상이 발생하고, 건설공사 비가 증가하고 있다. 본 논문에서는 되메움재가 배관에 미치는 영향을 연구하고 국내 외의 되메움재 사용실태를 조사한 후 "모래이외의 되메움 재료"에 대한 세부기준을 제시하였다. 본 조사 연구 자료는 정부에서 가스배관의 되메움재료에 관한 도시가스안전관리기준 통합고시 기준을 개정하는 데 일조 할 수 있을 것으로 본다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.284-289
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• 2016

최근 주요 사회기반시설물로 이루어진 뉴질랜드 Christchurch 지역에 상당히 큰 지반운동을 유발하고 짧은 기간에 연속적으로 발생한 지진충격의 전례 없는 사례가 발생하였으며 특히 액상화 지역에서 발생된 영구지반변형과 하수도관 손상에 관한 방대하고 정확한 자료가 수집되었다. 본 연구에서는 이 지역의 2011년 2월 22일 지진규모($M_w$) 6.2 지진발생 후 얻어진 하수도관 길이 및 손상갯수와 영구지반변형지역에서 지진발생 전후에 얻어진 높은 해상도의 라이다데이터로부터 계산된 지반 각변형과 횡방향 지반변형률의 자료를 바탕으로 지리정보체계(GIS) 모델링과 선형회귀분석을 수행하여 도기와 콘크리트 하수도관의 손상율(손상갯수/1km)을 산정하였다. 연구 결과 두 매설관 모두 지반 각변형과 횡방향 지반변형률에 따라 유사한 경향으로 손상됨을 알 수 있으며 강성이 더 큰 콘크리트 하수도관의 손상이 더 작게 나타남을 알 수 있으며 이러한 선형회귀분석 결과는 추후 지진 시 발생할 수 있는 영구지반변형으로 인한 도기와 콘크리트 하수도관 손상율 예측에 유용하게 사용될 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.322-331
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• 2017

지역난방은 국내에 1985년 처음 도입되었다. 지하 열배관망의 사용연한이 30년 이상 증가함에 따라, 지하에 매설된 열수송 배관 특성상 유지관리가 중요한 문제로 대두되고 있다. 노후화가 진행된 열배관망 유지보수를 위한 정기적인 점검, 운영관리 시 다양한 복합 기술이 필요하다. 특히 현장에서 경제적 관점에서 최적 유지보수 및 교체시점을 도출하기 위하여 의사결정에 활용될 수 있는 모형개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 한국지역난방공사 수도권 5개 지사열 배관망 운영 시 보수이력과 사고성 데이터를 바탕으로 분석하였다. 정성적 분석과 이항 로지스틱 회귀분석의 통계적 기법을 도입하여 파손확률 모델을 개발하였다. 보수이력 및 사고성 자료의 정성적 분석 결과, 파이프라인 손상의 가장 중요한 원인으로 건설 시공불량, 배관의 부식과 자재 불량이 전체의 약 82%를 차지했다. 통계 모델 분석에서는 분류의 분리 점을 0.25로 설정함으로써 열배관 파손 및 비 파손 분류의 정확도가 73.5%로 향상 되었다. 파손확률 모델 수립을 위해 Hosmer와 Lemeshow 검정과 독립변수의 유의성 검정, 모델의 Chi-Square 검정을 통해 모델의 적합성을 검증 하였다. 열배관망 파손의 위험순위 분석결과에 따르면 파손확률을 가장 높이는 경우는 겨울철 서울지역 자동차 도로에 있는 10년 이상 된 250mm이하 배관 Reducer에서 F 건설회사가 시공했던 열배관망으로 분석되었다. 본 연구결과는 열배관망 시스템의 유지관리 및 예방점검, 교체 사업 우선순위를 정할 때 활용 가능하다. 또한 이를 통하여 점검 유지보수 등 사전에 사고예방 계획을 수립하여 대처함으로써 열배관 파손의 빈도를 감소시키고 보다 적극적인 열배관망 관리에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.