폴리에틸렌 (polyethylene, PE) 배관은 가볍고 시공성이 좋으며 재활용 및 형상 변형이 용이하여 하수관용 배관으로 많이 사용을 확대하고 있는 추세이다. 그러나 노후 하수관로에서 발생한 파손부 즉 결함으로 인한 인적 및 물적 피해가 도심 지역을 중심으로 발생하고 있으며 효율적인 검사 시스템의 도입이 필요한 상황이다. 지금까지의 배관 내 결함 탐상은 주로 육안 검사에 한정되어 있으며 특별히 물과 같은 액상 물질을 수송하는 배관 내 결함은 검사가 불가능하다. 본 연구에서는 PE 하수배관의 건전성 평가를 위한 초음파 검사 시스템 개발을 목적으로, 유한요소법을 이용한 초음파 전파 전산모사와 인공 결함 시험편에 대한 초음파 실험과의 비교 분석을 통해 초음파를 이용한 배관 내 파손부에 대한 결함 판단 알고리즘을 개발하였다.
A polyethylene (PE) pipe is light, easy to install, and easy to recycle. Therefore, it is widely used as a sewage pipe. Because human and material damage is caused by the old damaged sewer pipes in our cities, an efficient inspection system must be introduced. Currently, detecting defects in pipes is mainly limited to visual inspection, which cannot be used to identify defects in pipes that transport liquid substances, such as water in particular. This study's objectives are to develop a defect-detection algorithm by comparing the results from an ultrasonic wave propagation simulation using the finite element method with those from an ultrasonic experiment on an artificial defect specimen and to use that algorithm to develop an ultrasound inspection system for assessing the integrity of PE sewer pipes.
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