매설 배관의 타공사 손상 조기 검출에 대한 실험적 검증 = Experimental Verification on Early Detection of Third-Party Interference Damage in Buried Pipelines

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Damage to buried pipelines caused by third-party interference can lead to explosions, environmental pollution, ground settlement as well as economic losses. To prevent such damages, early detection technologies are required for identifying third-party interference that could affect these pipelines. Accordingly, vibration-based monitoring techniques have been extensively researched, and source localization based on the time difference of arrival have gained attention due to their effectiveness. This study aims to detect third-party interference to buried pipelines at an early stage to prevent pipeline damage. The accelerometers were attached to in-service waterwork pipelines with a diameter of 2,200 mm, a total length of 255 m, and an installation depth of 3 m to detect signals of third-party interference. The optimal frequency band for calculating the source location was determined by the results of frequency analysis. Our empirical research yielded the early detection of third-party interference in the tested pipeline, which in good agreement with the excavation position.

국문 초록 (Abstract)

타공사에 의한 매설 배관 파손 사고는 대량을 누출로 인한 폭발, 환경오염, 지반 침하 그리고 경제적 손실을 초래한다. 이러한 피해를 예방하기 위해서는 타공사에 의한 배관 파손 징후를 조기에 검출 가능한 기술이 필요한 실정이다. 진동 신호를 이용한 매설 배관의 모니터링 기술은 오랫동안 많은 연구가 진행되어왔으며, 파동의 도달 시간차에 기반한 손상 위치 표정 기법이 효과적인 것으로 주목 받아 왔다. 본 연구에서는 배관이 매설된 지반 위에서 수행하는 타공사를 조기에 검출하여 배관 파손을 예방하고자 한다. 관경 2,200 mm, 총 연장 255 m 그리고 매설 심도 3 m로 구성된 실제 운용중인 용수공급관로에 진동 가속도계를 부착하여 타공사 신호를 검출하였다. 특히, 손상 위치표정을 위해 주파수 분석을 통하여 최적 주파수 대역을 선정하였다. 이를 통해 실험적으로 타공사 조기 검출이 가능함을 검증하였으며, 실제 굴착 위치와 잘 일치함을 확인하였다.

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