• 한국도로학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.1-12
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• 2006

기존의 강관이나 주철관 그리고 시멘트 관은 시간의 경과에 따르는 노화현상을 피할 수 없으며, 특히 금속관은 부식으로 인한 수질 악화문제가 크고 누수에 따른 부족한 수자원 보존과 활용에 있어 예기치 않은 문제를 발생시켜 왔다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로 지하매설용 유리섬유복합관을 사용하는 것이다. 유리섬유복합관은 충격에 대한 저항성이 우수하고 수명이 50년$\sim$100년 정도로 반영구적이다. 특히 뛰어난 내구성과 시공성이 탁월하여 신소재로 각광받고 있다. 그리고 중량이 가벼워서(강관의 1/4, 시멘트 관의 1/10) 운반 및 설치가 용이하고 공기단축 및 인력절감을 기대할 수 있다. 또한 잦은 관로 보수 및 교체공사에 따른 사회적 경제적 손실을 최소화 할 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 유리섬유복합관을 이용하여 실내모형실험을 수행하여 관의 응력-변형특성을 평가하였다. 실내모형실험의 경우 관경 200mm와 관경 300mm를 사용하여 하중재하 전과 후의 수직 수평변위 수직 수평토압을 6가지 사례에 대해서 측정하였다. 측정결과 실험값과 이론값 모두 비슷하게 측정되었다. 하지만 현장발생토사를 이용한 유동성 뒤채움재를 사용한 경우, 수직 수평변위는 매우 작게 측정되었고, 토압은 거의 0에 가까운 값으로 계측되었다.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.465-476
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• 2021

Scale and rust generation in water pipes is a common phenomenon when cast iron water pipes have been used for a long time. A physical water treatment device is known among various means for suppressing rust in a water pipe, and a zinc ionization device for putting zinc metal into a pipe and emitting the zinc cation into water is one of such devices. This research measured the amount of zinc ion generated, which is known to exhibit an effect of inhibiting rust and scale generation in a pipe, and examined the scale and rust inhibition effect of the ionization device installed for ground or building water supply. In the case of distilled water, the concentration of zinc ion increased by circulating water in the ionization device several times, and it was verified to be hundreds of ㎍/L, and in the case of discharging ground or tap water, it was verified to be tens of ㎍/L. In addition, a verification pipe was installed to confirm the change inside the pipe before and after installation of the zinc ionization device, and the internal condition of the pipe was observed 3 months to several years after installation. It was confirmed that the corrosion area of the surface of the pipe was no longer increased by installing a corrosion inhibitor, and if the pipe was already filled with corrosion products, the amount of corrosion products gradually decreased every year after installation. The phenomenon of fewer corrosion products could be interpreted as expanding the space in the pipe due to the corrosion product as Fe₂O₃ adhered to the inner surface of the pipe and turned into a smaller black Fe₃O₄. In addition, we found that scale such as CaCO₃ together in the corrosion by-products gradually decreased with the attachment of the ionization device.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.17-28
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• 2008

본 연구에서는 상수도 금속관의 공식특성에 따른 잔존 인장강도 예측모델을 제안하였다. 이들 모델중 회주철관에 대해서는 지수함수형 모델이 실측값에 대한 예측값의 상관성($R^2$)이 높게 나타났으며, 닥타일주철관과 강관 등은 선형함수인 공식특성에 따른 강도손실 모델이 더 예측력이 높은 것으로 나타났다. 국내에서 과거에 제조된 상수도 금속관의 파괴인성은 평균적으로 회주철관이 $40.46kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$, 닥타일주철관이 $85.27kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$, 그리고 강관이 $97.27kgf/mm^2{\sqrt{mm}}$로 나타났으며, 파괴인성을 이용한 잔존 인장강도 예측모델의 실측값에 대한 예측값의 상관성은 관종에 따라 다르나 0.44에서 0.86로 나타났다. 특히 이들 제안된 모델들을 새로운 지역에 매설된 상수관로에 대하여 적용한 결과, 결정계수가 0.76~0.78로 나타나 향후 노후 상수도 금속관의 잔존 강도를 예측하는데 활용됨으로서 합리적인 개대체 의사결정에도 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권2호
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• pp.6-25
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• 2024

본 연구에서는 8차례 진행된 국립중원문화유산연구소의 제련실험에 대한 결과 보고서를 중점적으로 검토하여 조업의 목표와 결과를 종합하고, 실험 내용의 변경 사항과 이에 따른 실험 결과물의 변화를 확인하였다. 먼저 조업 목표에 따른 원료:연료의 비율, 첨가제 유무 등 조업과 관련된 변화를 검토해 보았다. 이와 더불어 원료와 형성물, 부산물에 대한 금속학적 분석결과를 정리하여 유적에서 출토된 자료와 비교하여 검토를 진행하였다. 8차까지의 제련실험은 조업방식에 철광석 배소, 첨가제 투입, 원료:연료의 비율 등에 대하여 변화를 주었다. 그 결과들을 재검토한 결과, 탄소 함량이 낮은 순철이 금속학적 분석결과 확인되기 시작하였다. 이를 통해 생산목적에 따라 원료와 연료의 장입 비율이 중요한 역할을 한다는 점을 확인할 수 있었다. 또한 생산품 다수가 회주철인 점은 선철이 노 내에 장시간 방치되어 내부 조직이 변화된 것으로 파악하였으며, 탄소 함량이 공정반응이 일어나는 4.3%에 도달하지 못하였음에도 불구하고 용융상태를 거친 철괴인 점은 조업온도가 지나치게 높았던 것으로 파악된다. 앞서 검토한 결과들과 기타 제철복원실험에서 사용된 실험로의 구조와 형태를 참고하여 최종적으로 노 상부구조를 비롯한 고대 철 제련로 구조 복원을 시도해 보았다. 발굴조사된 철 제련로의 잔존상태와 송풍관의 성격 등을 종합적으로 참고하여 고대 철제련로 형태를 노벽 두께, 노의 높이, 송풍구 높이, 송풍관 규격, 노 내벽 형태 및 상단 형태의 6가지 항목으로 세분하여 복원안을 제시하였다. 구체적인 복원방법으로 우선 노의 높이를 낮추고, 상단의 형태를 하단 대비 1/3 크기로 축소하거나 직선형으로 조정하는 방안이 필요하다. 송풍시설은 충주 칠금동 유적 사례를 참고하여 노 바닥에서 70cm 위에 설치하거나, 1차 실험과 같이 20m 위에 설치하는 방식을 고려해야 한다. 또한 적정 조업온도를 유지하기 위해 송풍량 조절이 필요하다. 마찬가지로 충주 칠금동 유적 사례를 참고하여 송풍관 지름을 30m 내외로 제작하거나, 1차 실험 결과를 참고하여 지름 14m 내외로 제작하는 방안을 고려해야 한다. 이를 기반으로 제철복원실험을 통해 검증함으로써 고대 제철기술의 복원 방향을 제시하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.194-202
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• 2009

The paper deals with the countermeasure against structure-borne noise source and noise reduction of drainage pipes. Recently, the problem the problem of the toilet drain noise of an apartment house has been become the center of public interest and a target of public grievance. Generally, the drain noise of a toilet in the apartment house has a pink noise characteristics below 2 kHz level, and therefore, the structure-borne noise has a great effect on the entire drain noise. In order to measure the transmission loss for various kinds of pipes such as PVC pipes, cast-iron pipes and newly developed AS pipes, experimental setup containing speakers as a sound source was designed and manufactured. The second-stories measurement room with a small size anechoic chamber was constructed and the noise level for different kinds of drainage pipes was measured by the sound level meter. Through the experimental research in the study, noise reduction capacity for various kinds of drainage pipes and countermeasures against structure-borne noise source are demonstrated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.985-990
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• 2004

Leak noise is a good source to identify the exact location of a leak point of underground water pipelines. Water leak generates broadband noise from a leak location and can be propagated to both directions of water pipes. This sound propagation due to leak in water pipelines is not a non-dispersive wave any more because of the surrounding pipes and soil. However, the necessity of long-range detection of this leak location makes to identify low-frequency acoustic waves rather than high frequency ones. Acoustic wave propagation coupled with surrounding boundaries including cast iron pipes is theoretically analyzed and the wave velocity was confirmed with experiment. The leak locations were identified both by the acoustic emission (AE) method and the cross-correlation method. In a short-range distance, both the AE method and cross-correlation method are effective to detect leak position. However, the detection for a long-range distance required a lower frequency range accelerometers only because higher frequency waves were attenuated very quickly with the increase of propagation paths. Two algorithms for the cross-correlation function were suggested, and a long-range detection has been achieved at real underground water pipelines longer than 300m.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.47-58
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• 2004

강관은 Northridge 지진이 발생했을 당시 산사태가 일어나는 언덕이나 산악지역에 매설되어 있었다. 본 논문은 지리정보체계(GIS) 시스템에서 위치에 따라 강관을 서로 다른 유형별로 분류하고 정의하였다. 이 논문은 지반속도와 강관의 손상관계를 분석하고 Northridge 지진 시 발생한 산사태의 영향을 받았던 지역을 조사하였다. 하나의 주목할 만한 사실은 Northridge 지진 후 강관의 손상률이 다른 종류의 매설관, 특히 캐스트아이런(CI)보다 더 높았다는 것이다. Northridge 지진으로 인한 상대적으로 높은 강관의 손상률은 가장 큰 내부압력을 요하는 곳에서의 설치관례와 부식으로 인한 영향으로 해석될 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.798-803
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• 2004

Leak noise is a good source to identify the exact location of a leak point of underground water pipelines. Water leak generates broadband sound from a leak location and this sound propagation due to leak in water pipelines is not a non-dispersive wave any more because of the surrounding pipes and soil. However, the necessity of long-range detection of this leak location makes to identify low-frequency acoustic waves rather than high frequency ones. Acoustic wave propagation coupled with surrounding boundaries including cast iron pipes is theoretically analyzed and the wave velocity was confirmed with experiment. The leak locations were identified both by the acoustic emission (AE) method and the cross-correlation method. In a short-range distance, both the AE method and cross-correlation method are effective to detect leak position. However, the detection for a long-range distance required a lower frequency range accelerometers only because higher frequency waves were attenuated very quickly with the increase of propagation paths. Two algorithms for the cross-correlation function were suggested, and a long-range detection has been achieved at real underground water pipelines longer than 300m.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권3호
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• pp.115-127
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• 2017

Coal tar-coated pipes buried in a domestic nuclear power plant have operated under the cathodic protection. This work conducted the simulation of the coating performance of these pipes using a FEM method. The pipes, being ductile cast iron have been suffered under considerably high cathodic protection condition beyond the appropriate condition. However, cathodic potential measured at the site revealed non-protected status. Converting from 3D CAD data of the power plant to appropriate type for a FEM simulation was conducted and cathodic potential under the applied voltage and current was calculated using primary and secondary current distribution and physical conditions. FEM simulation for coal tar-coated pipe without defects revealed over-protection condition if the pipes were well-coated. However, the simulation for coal tar-coated pipes with many defects predict that the coated pipes may be severely degraded. Therefore, for high risk pipes, direct examination and repair or renewal of pipes are strongly recommended.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.473-479
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• 2012

하수재이용은 부족한 수자원 문제를 해결할 수 있는 대표적인 대안으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 하수재이용수의 공급시 관망내에서 일어날 수 있는 관의 부식과 수질변화에 대한 연구를 모형관망을 이용하여 수행하였다. 관 재질은 아연도강관(GSP), 주철관(CIP), 스테인레스강관(STSP), PVC관(PVCP)을 이용하였고, 하수재이용수와 수돗물을 각각 공급하여 비교 및 평가하였다. 하수재이용수를 모형관망에 공급하는 루프테스트를 수행한 결과, 관 재질별 시편의 무게 감소량은 CIP > GSP > STSP ${\approx}$ PVCP의 순으로 나타났다. 또한, 하수재이용수는 수돗물과 비교하여 부식속도가 높게 나타났는데, CIP의 경우, 하수재이용수의 초기 부식속도가 3.511 mdd, 수돗물은 2.064 mdd를 나타내었고, 90일간의 부식속도는 하수재이용수 0.833 mdd, 수돗물 0.294 mdd를 나타내었다. 또한, GSP도 하수재이용수의 초기 부식속도가 2.703 mdd, 수돗물은 2.499 mdd를 나타내었고, 90일간의 부식속도는 하수재이용수 0.349, 수돗물 0.248 mdd로 CIP에서 나타난 경향과 유사하였으며, 시간이 지남에 따라 부식속도가 감소하는 경향을 나타내었다. 루프테스트를 수행하는 과정에서 관 재질별로 하수재이용수의 수질변화를 관찰한 결과, 암모니아성 질소의 경우, 부식이 크게 발생한 CIP 및 GSP에서 부식이 발생하지 않은 STSP 및 PVCP와 비교하여 질산염으로 전환되는 비율이 월등히 높았고, 부식생성물이 가장 많은 CIP에서 질산성 질소의 탈질이 가장 높게 일어나는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한, CIP에서는 SRB (Sulfur Reducing Bacteria)에 의한 황산이온의 소모가 나타났으며, EDS (Energy Dispersive X-ray spectrometer System) 분석 결과 MIC (Microbiologically Induced Corrosion)가 있었음을 확인할 수 있었다.