초록 ▼

V. 주요 연구개발 결과
1) 극한지 자원이송망-기반구조물 설계 기술 개발
- 극한지 동토지역 환경 특성 분석
- GIS 기반 파이프라인 기본경로 선정을 위한 의사결정 S/W 개발
- 극한지 평가용 강도장비 개발, 동토지반 기초구조물 설계기준 마련
- 극한지 구조물 방재기술 개발

2) 극한지 장거리 자원이송망 광역단위 관망계획 및 설계 기준 도출
- 장거리 자원이송망 설계규격 분석 및 핵심요소 선정
- 극한지 장거리 자원이송망 최적화 평가 해석
- 광역단위 장거리 자원이송망 설

V. 주요 연구개발 결과
1) 극한지 자원이송망-기반구조물 설계 기술 개발
- 극한지 동토지역 환경 특성 분석
- GIS 기반 파이프라인 기본경로 선정을 위한 의사결정 S/W 개발
- 극한지 평가용 강도장비 개발, 동토지반 기초구조물 설계기준 마련
- 극한지 구조물 방재기술 개발

2) 극한지 장거리 자원이송망 광역단위 관망계획 및 설계 기준 도출
- 장거리 자원이송망 설계규격 분석 및 핵심요소 선정
- 극한지 장거리 자원이송망 최적화 평가 해석
- 광역단위 장거리 자원이송망 설계 기준안 마련
- 장거리 자원이송망 네트워크 최적 설계 프로그램 개발
- 극한지 장거리 자원이송망 중간기지 선정 기술 개발
- 극한지 자원이송망 경제성 평가 방안 마련

3) 극한지 자원이송망 관망내부 평가 및 운영설비 개발
- 극한지 자원이송망 볼 밸브 시작품 개발
- 볼 밸브 성능평가 실시
- 볼 밸브 해외(러시아) 인증 추진

4) 극한지 배관 설계를 위한 러시아 대상 가상프로젝트 추진(별책 참조)

5) 파일럿 테스트를 통한 연구성과 검증 및 실용화 추진(별책 참조)

(출처 : 요약문 3p)

Abstract ▼

II. Objective of the Study
This study includes design and evaluation technologies such as pipeline network, pipe, foundation structure and material characteristics. The main purpose is intended to develop the design and evaluation technologies for a 2,000 km pipeline in cold regions (-40 ℃ ∼ +20

II. Objective of the Study
This study includes design and evaluation technologies such as pipeline network, pipe, foundation structure and material characteristics. The main purpose is intended to develop the design and evaluation technologies for a 2,000 km pipeline in cold regions (-40 ℃ ∼ +20 ℃)

III. The need of the Study
The reserves of undeveloped gas and crude oil in cold regions accounts for 22 % of the total reserves on the earth, making it blue ocean for energy development. In line with increasing domestic energy demand, the need for securing future energy resource from cold regions is on the rise.
However since construction technologies for energy resource in cold regions are exclusively owned by only a few global developers, developing the construction technologies in cold regions is required for the global energy market.

Korean Peninsula geographically belongs to seasonally freezing region and thus availability of systematic technologies for construction in cold regions still remain behind because of different environmental conditions in frozen ground (extremely low ambient temperature, ground freezing and thawing, ground temperature, seismic behavior) comparing to domestic construction site. Specialized design techniques are required and the study needs to be implemented urgently.

IV. Contents and scope of the Study
1) Site investigation and evaluation method before determining the optimal pipeline route for energy resource transportation.
2) Analysis of physical and mechanical characteristics of the permafrost to determine the design parameter of foundation structure for pipelineand development of frost susceptibility prediction technique.
3) Development of pipe and station design technique for pipeline in cold regions.
4) Broad pipeline network plan and development of optimized technologies.
5) Development of thermal insulation technologies in frozen ground.
6) Virtual project(design) for construction of resource transport - infrastructure in permafrost and field pilot test.

(출처 : SUMMARY 53p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• Summary ... 53
• 목차 ... 55
• 표목차 ... 61
• 그림목차 ... 66
• 제 1 장 서 론 ... 81
• 1. 기술 정의 및 연구필요성 ... 81
• 1.1 기술 정의 ... 81
• 1.2 연구필요성 ... 83
• 2. 연구범위 ... 88
• 제 2 장 극한지 자원이송망-기반구조물 설계기술 개발 ... 91
• 1. 극한지 동토지역 환경 특성 ... 91
• 1.1 개요 ... 91
• 1.2 시베리아, 알래스카 지역의 지질, 기후 특성 ... 91
• 1.3 극한지 동토지반 동결깊이 ... 110
• 2. GIS 기반Pipeline 기본경로선정을위한의사결정지원S/W개발 ... 116
• 2.1 개요 ... 116
• 2.2 광역탐사를 위한 지형데이터 생성 및 분석 ... 119
• 2.3 기본경로 선정을 위한 의사결정 지원 소프트웨어 개발 ... 123
• 2.4 결정요인 데이터 추출 방안 ... 127
• 2.5 기본경로 의사결정 모듈 적용 결과 ... 130
• 3. 극한지 평가용 강도장비의 개발 ... 134
• 3.1 개요 ... 134
• 3.2 동토지반 평가용 장비 개발 ... 135
• 3.3 강도평가 장비 국내 현장 적용 ... 137
• 3.4 강도평가 장비 운용매뉴얼 ... 145
• 4. 동토지반 기초 설계기준 마련 ... 151
• 4.1 개요 ... 151
• 4.2 흙의 동상민감성 판정 기준 ... 151
• 4.3 한국형 동상실험 장비의 설계 ... 157
• 4.4 삼축 온도 제어형 동상실험장비의 개발 ... 160
• 4.5 투명 삼축온도제어형 동상실험장비의 성능검증 ... 166
• 4.6 KS 기준 제정 ... 183
• 4.7 동결지반 열-수리-역학적(THM) 해석기술 ... 196
• 4.8 설치 방식 및 매설심도 결정 ... 231
• 4.9 극한지 배관의 내진설계 ... 235
• 5. 극한지 구조물 방재기술 개발 ... 254
• 5.1 개 요 ... 254
• 5.2 기술동향 ... 254
• 5.3 동상방지재 실내성능 평가 ... 259
• 5.4 동상방지재 시공성능 평가 ... 274
• 6. 소결 ... 277
• 6.1 극한지 동토지역 환경 특성 ... 277
• 6.2 GIS 기반 파이프라인 기본경로 선정을 위한 의사결정지원 SW 개발 ... 277
• 6.3 극한지 평가용 강도장비의 개발 ... 278
• 6.4 동토지반 기초기술 설계기준 마련 ... 279
• 제 3 장 극한지 장거리 자원이송망 광역단위 관망계획 및 설계기준 작성 ... 281
• 1. 장거리 자원이송망 설계규격 분석 및 핵심요소 선정 ... 281
• 1.1 개요 ... 281
• 1.2 극한지 장거리 자원이송망 설계규격 조사 ... 285
• 1.3 해외 극한지 자원이송망 건설프로젝트 분석 ... 295
• 1.4. 배관설계 기본 인자 ... 312
• 2. 장거리 자원이송망 최적화 평가 해석 ... 323
• 2.1 산지별 천연가스 조성 파악 ... 323
• 2.2. 천연가스 상태도 평가 ... 324
• 2.3 천연가스 하이드레이트 생성 평가 ... 327
• 2.4 극한지 장거리 자원이송망 유동설계 ... 330
• 2.5 장거리 자원이송망 경로선정 알고리즘 분석 ... 348
• 3. 광역단위 장거리 자원이송망 설계 기준(안) 작성 ... 354
• 3.1. 장거리 자원이송망 운영조건별 최적화 평가 해석 ... 354
• 3.2 극한지 장거리 자원이송망 열전달 모델 수립 및 평가 ... 359
• 3.3 극한지 장거리 자원이송망 액상 및 하이드레이트 생성 평가 ... 372
• 3.4 특수구간에서 극한지 장거리 자원이송망의 열유동 특성 ... 373
• 4. 극한지 장거리 자원이송망 설계 기준(안) 수립 ... 382
• 4.1 극한지 장거리 자원이송망 최적 배관 사양 ... 382
• 4.2 극한지 장거리 자원이송망 외부하중 영향 평가 ... 399
• 4.3 극한지 장거리 자원이송망 변형률기반 설계 기술 ... 407
• 5. 극한지 장거리 자원이송망 네트워크 최적설계 프로그램 ... 417
• 5.1 개요 ... 417
• 5.2 PLANTOOL-PRO 모듈별 예시 ... 421
• 5.3 프로그램 검증 및 실용화 ... 473
• 6. 극한지 장거리 자원이송망 중계기지 선정 기술 개발 ... 481
• 6.1 개요 ... 481
• 6.2 중계기지 배관 설계기준 ... 488
• 6.3 중계기지 주요설비 구성 및 기준 ... 490
• 6.4 극한지 자원이송망 중계기지 공정설계 ... 499
• 7. 극한지 자원이송망 경제성 평가 방안 ... 503
• 7.1 주요사례 ... 503
• 7.2 극한지 자원이송망 경제성평가 방안 ... 506
• 8. 소결 ... 509
• 제 4 장 극한지 자원이송망 관망내부 평가 및 운영설비 개발 ... 516
• 1. 극한지 자원이송망 관망내부 평가 ... 517
• 1.1 개 요 ... 517
• 1.2 직관 및 곡관의 열·유동 특성 시뮬레이션 ... 518
• 1.3 분기관 열유동 특성 시뮬레이션 ... 528
• 2. 극한지 자원이송망 볼 밸브 시제품 개발 ... 534
• 2.1 개요 ... 534
• 2.2 10inch 볼밸브 시제품 설계 및 제작 ... 534
• 2.3 30 inch 볼 밸브 설계 및 제작 ... 536
• 2.4 42 inch 볼 밸브의 설계 및 제작 ... 543
• 2.5 해외 인증을 위한 볼 밸브 시제품 제작 ... 546
• 3. 가스 파이프라인용 볼 밸브의 성능평가 ... 554
• 3.1 개요 ... 554
• 3.2 볼밸브 성능평가 ... 555
• 3.3 모형 볼 밸브의 성능평가 ... 583
• 3.4 볼 밸브의 밀폐시험을 이용한 42 inch 볼 밸브 누설량 예측 ... 591
• 3.5 가스 파이프라인 볼 밸브의 수치해석 모델 평가 ... 594
• 3.6 가스 파이프라인용 볼 밸브의 구조해석을 통한 안전성 평가 ... 604
• 4. 극한지 자원이송망 볼밸브 해외 인증 ... 610
• 4.1 개요 ... 610
• 4.2 러시아 가즈프롬 벤더 리스트 등록을 위한 인증 절차 ... 612
• 4.3 러시아 가즈프롬 인증 기술문서 ... 617
• 4.4 생산설비 적합성 평가 ... 646
• 4.5 가즈프롬 시험소 인증시험 ... 669
• 4.6 가즈프롬 인증 위원회 ... 672
• 5. 소결 ... 674
• 제 5 장 동토지역 자원이송망 파일럿 테스트 인프라 구축 ... 675
• 1. 개요 ... 675
• 2. 파일럿 테스트 인프라 설비 구축방안 및 적용 환경 검토 ... 677
• 2.1 국내외 관련 설비 구축 현황 ... 677
• 2.2 파일럿 테스트 후보 도출 ... 685
• 2.3 적용 환경 검토 ... 687
• 2.4 지반동결을 통한 동결방법 검토 ... 688
• 2.5 파일럿 테스트 인프라 구축 건설 인허가 검토 ... 690
• 2.6 파일럿 플랜트 설치 위치 및 구성 ... 713
• 3. 설비 세부사양 및 배치계획 ... 713
• 3.1 설비 세부사양 ... 713
• 3.2 설비 배치 계획 ... 721
• 3.3 설비 시공 ... 724
• 4. 극한 환경에서 지반 및 매설관 변위 예측 ... 729
• 4.1 개요 ... 729
• 4.2 계측항목 및 센서 설치방법 ... 729
• 4.3 매설관 변위 계측 공정 ... 742
• 4.4 시스템 구성 ... 748
• 4.5 기대 효과 및 활용 방안 ... 748
• 5. 기타 현장 파일럿 테스트 ... 749
• 5.1 개요 ... 749
• 5.2 극한지 평가용 강도 장비의 성능 평가 ... 749
• 5.3 8 inch 파이프 거동 평가 ... 750
• 5.4 극한지 자원이송망 단열재료 성능평가 ... 752
• 6. 소결 ... 755
• 제 6 장 결론 ... 756
• 1. 극한지 자원이송망-기반구조물 설계기술 개발 ... 756
• 1.1 극한지 동토지역 환경 특성 ... 756
• 1.2 GIS 기반 파이프라인 기본경로 선정을 위한 의사결정지원 SW 개발 ... 756
• 1.3 극한지 평가용 강도장비의 개발 ... 757
• 1.4 동토지반 기초기술 설계기준 마련 ... 757
• 2. 극한지 장거리 자원이송망 광역단위 관망계획 및 설계기준 작성 ... 759
• 2.1 극한지 장거리 자원이송망 설계규격 조사 ... 759
• 2.2 극한지 장거리 자원이송망 건설 프로젝트 분석 ... 759
• 2.3 장거리 자원이송망 최적화 평가 모델링 및 해석 ... 759
• 2.4 가스공급량 증가에 따른 극한지 장거리 자원이송망 최적화 ... 760
• 2.5 극한지 장거리 자원이송망 열전달 모델 수립 및 평가 ... 760
• 2.6 극한지 장거리 자원이송망 운전조건에서 액상 및 하이드레이트 평가 ... 760
• 2.7 극한지 장거리 자원이송망 최적배관 사양 검토 ... 761
• 2.8 극한지 장거리 자원이송망 외부하중 영향 평가 ... 761
• 2.9 극한지 장거리 자원이송망 변형률기발 설계 기술 확보 ... 761
• 2.10 극한지 장거리 자원이송망 네트워크 최적설계 프로그램 개발 ... 761
• 2.11 극한지 중계기지 배관 설계규격 조사 ... 762
• 2.12 극한지 중계기지 주요설비 구성 및 기준 확보 ... 762
• 2.13 극한지 장거리 자원이송망 경제성평가 방안 ... 762
• 3. 극한지 자원이송망 관망내부 평가 및 운영설비 개발 ... 763
• 4. 파일럿 테스트 구축(별책 참조) ... 763
• 5. 러시아 대상 극한지 배관 설계(가상프로젝트)(별책 참조) ... 763
• 참고문헌 ... 764
• 끝페이지 ... 781