• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.42 no.9
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• pp.759-771
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• 2009

The electricity cost of pumping system accounts for a large part of the total operating cost for long distance water supply networks. This study presents a method based on dynamic programming for establishing an joint optimal operation of pumps and storages system on a hourly basis. Analysis is taken of the relative efficiencies of the available pumps, the structure of the electricity tariff, the consumer-demand pattern, and the storage characteristics and operational constraints of the pipe. The possible system objectives and constraints are described. An application of the method to the existing Yangju Water Supply System consisted of two pump station and 5 storage pools under the condition of expanding pumping facility in the part of the Capital Area Water Supply System is presented, showing that considerable electricity cost savings are remarkable. The approach was found to be implementable in real system operation and large-scale water supply system design in respect of minimizing life-cycle total cost.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.266-266
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• 2015

기후변화로 인한 다양한 문제는 전 세계적인 사항이며, 그 중 물과 관련한 사항은 가장 큰 문제로 주시되고 있다. 물 관련 인프라와 산업이 미비한 국가에서는 다양한 방법을 통해 자국의 물 공급 등 수자원 문제를 해결하려 하고 있으며, 이는 국내에서 물 산업의 해외진출 기회로 작용하고 있다. 본 연구에서는 해외 수자원 인프라 구축으로 인한 실제적인 효과성을 분석하고자 스리랑카 Galle 광역시 상수도 사업을 대상으로 하여 다양한 효과적 측면 중 사회적 측면인 지역주민의 삶의 질 향상, 경제 활성 기여, 성 인지도 제고, 지속가능성 제고에 대해 평가하였다. 지역주민의 삶의 질 향상은 현지의 통계자료 분석, 관계자 면담 등을 통해 취수시간 감소 및 깨끗한 물 공급 달성과 수인성 질병 감소를 조사하였으며, 경제 활성화 기여는 관련 문헌조사와 주민을 대상으로 한 설문조사를 통하여 그 여부를 파악하였다. 성 인지도 제고는 관계자 면담 및 설문조사를 수행하여 여성가사노동 감소 및 여성의 경제활동 참여 증가정도 및 기여도를 분석하였다. 지속가능성 제고는 관련 정책 개선여부에 대하여 조사 및 분석을 수행하였다. 분석 결과 깨끗한 물 공급이 사업 착수 전보다 원활해 졌으며, 수인성 질병 중 하나인 이질 환자가 감소되어 삶의 질이 향상되었다고 사료된다. 또한 상수도 사업을 통한 기간시설의 용수공급이 원활해지고 용수부족 해소 및 관광산업 등 서비스산업 활성화를 촉진시킴으로서 경제 활성화에 기여했다고 판단할 수 있다. 성인지도 제고에 대한 분석은 원활한 물 공급으로 인하여 여성의 물 관련 가사노동 감소에 기여하였으나 여성의 사회참여 기여에 많은 영향을 미치지는 못한 것으로 사료된다. 마지막으로 상수도시설 확충으로 인하여 용수보급률이 증가하고 이에 따라 관련제도를 개선하여 담당 기관의 재무건전성을 제고시킴으로서 지속가능성을 향상시켰다고 할 수 있다. 스리랑카 Galle 광역시 상수도사업의 이러한 성공적인 결과는 해당 국가의 개발정책과 높은 의지와 인구가 밀집되어있고 인구에 비해 급수보급률이 낮은 지역, 관광서비스 산업 밀집지역이 사업대상지로 선정된 요소가 작용하였다고 할 수 있다. 본 연구 결과를 통해 추후 해외 수자원 사업 진출 시 해당국가의 개발정책의지와 대상지역의 현황, 사업으로 인한 다양한 영향력을 고려한다면 성공적인 사업을 수행할 수 있을 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.2
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• pp.121-128
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• 2017

In this study, robustness index and uncertainty analysis were proposed to quantify the risk inherent in the process of climate change vulnerability assessment. The water supply vulnerability for six metropolitan cities (Busan, Daegu, Incheon, Gwangju, Daejeon, and Ulsan), except for Seoul, were prioritized using TOPSIS, a kind of multi-criteria decision making method. The robustness index was used to analyze the possibility of rank reversal and the uncertainty analysis was introduced to derive the minimum changed weights of the criteria that determine the rank reversal between any paired cities. As a result, Incheon and Daegu were found to be very vulnerable and Daegu and Busan were derived to be very sensitive. Although Daegu was relatively vulnerable against the other cities, it can be largely improved by developing and performing various climate change adaptation measures because it is more sensitive. This study can be used as a preliminary assessment for establishing and planning climate change adaptation measure.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1373-1377
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• 2005

수질개선을 위한 많은 노력의 결과 대전광역시를 관통하는 대전 3태 하천인 갑천, 유등천, 대전천의 수질은 1990년 초반을 기점으로 많은 개선효과를 보이고 있다. 그러나 도시화에 따른 불투성층의 증가와 저류능력 감소, 치수를 목적으로 한 하도정비 등에 의하여 기저유출량은 과거에 비해 현저히 감소하였으며, 이로 인하여 갈수기에는 유량이 적어 생태적이고 친수적인 다양한 하천기능 수행에 많은 어려움을 초래하고 있다. 그러므로 대전광역시에서는 도심생태하천조성을 위한 방안으로 바람직한 하천기능을 회복하기 위하여 $70,000m^3/day$의 갑천수와 하수처리장에서 고도처리 된 $60,000m^3/day$의 방류수 중 $80,000m^3/day$를 각각 대전천과 유등천 상류지역에 공급하여 하천유지용수로서 사용하는 계획을 수립하였다. 하류지역에서의 갑천수와 고도처리 된 하수처리수를 대전천과 유등천의 상류지역에 하천유지용수로 공급함으로서 대전천과 유등천은 갈수기에도 각각 약 $1m^/sec,\;1.3m^3/sec$ 이상의 유량을 유지할 수 있을 것으로 예상된다. 갑천수와 고도처리수를 유지용수로 사용할 경우에 대한 수질변화를 QUAL2E를 이용하여 모의를 실시하였다. 유등천 합류부에서의 갑천수를 대전천 상류지역에 공급할 경우. 대전천에서의 수질은 $II\~III$등급을 유지할 것으로 보인다. 대전시의 지하철공사에서 발생하는 약 $9,600m^3/day$가량의 용출수와 대청호소수의 상수원수를 이용한 $10,000m^3/day$의 희석수를 유지용수로서 추가적으로 사용할 경우, 대전천의 BOD는 약 0.3mg/L가량의 개선효과가 있을 것으로 예상된다. 2011년 고도처리시설 완공시 방류수의 예상 수질은 BOD 10mg/L, TN 15mg/L, TP 2.0mg/L이하로 이를 유등천 상류부에 공급할 경우 유등천의 수질은 BOD 6.7mg/L, TN 9.80mg/L, TP 0.90mg/L를 나타낼 것으로 예측된다. 고도처리시설의 도입 후 금강 합류점에서 갑천의 예측 BOD는 7.4mg/L로 현재 9.0mg/L에 비하여 개선되지만 이는 금강수계 오염총량 관리계획의 시$\cdot$도 경계지점 목표수질인 5.9mg/L를 만족시키지 못하므로, 이를 만족시키기 위해서는 방류수 BOD 7.2mg/L이하로 처리해야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.469-469
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• 2017

기후 변화 및 환경오염으로 인하여 물부족 국가가 세계적으로 증가하고 있는 추세이며, 특히 집중형 강우의 형태가 많아짐에 따라 홍수피해 및 상수공급의 문제가 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 최근 20여 년간의 급속한 경제성장과 도시화 과정에서 인도네시아는 인구와 산업의 과도한 도시집중으로 지난 1960-80년대 한국이 산업화 과정에서 겪었던 것보다 훨씬 심각한 환경문제에 직면하고 있으며, 자카르타와 반둥을 포함하는 광역 수도권 지역의 물 부족과 수질 오염, 환경문제가 이미 매우 위험한 수준에 도달하고 있는 실정이다. 특히, 찌따룸강 중상류에 위치한 인도네시아 3대 도시인 반둥시는 고질적인 용수부족 문제를 겪고 있다. 2010년 현재 약 일평균 15 CMS의 용수가 부족한 상황이며, 2030년에는 지속적인 인구증가로 약 23 CMS의 용수가 추가로 더 필요한 것으로 전망된다. 이러한 용수공급 문제 해결을 위해 반둥시 및 찌따룸강 유역관리청은 댐 및 지하수 개발, 유역 간 물이동 등의 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책으로써 기존 및 신규 저수지 연계운영을 통한 용수이용의 효율성을 높이는 방안을 모색하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 해당유역의 용수공급 부족 문제를 해소할 수 있는 비구조적인 대책의 일환으로써 다양한 댐 및 보, 소수력 발전, 취수장 등 유역 내 수리 시설물의 운영 최적화를 위한 지능형 물관리 시스템 적용 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 센서 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT), 네트워크 기술을 바탕으로 시설물 및 운영자, 유관기관 간의 양방향 통신을 통해 유기적인 상호연계 체계를 제공 할 수 있다. 또한 유역의 수문상황과 시설물의 운영현황, 용수공급 및 수요 현황을 실시간으로 확인함으로써 수요에 따른 즉각적인 용수공급량의 조절이 가능하다. 또한, 빅데이터 분석 및 기계학습(Machine Learning)을 통해 개별 물관리 시설물에 대한 최적 운영룰을 업데이트할 수 있으며, 유역의 수문상황과 용수 수요 현황을 고려하여 최적의 용수공급 우선순위를 선정할 수 있다. 지능형 물관리 시스템 개발의 목적은 찌상쿠이 유역의 수문현황을 실시간으로 모니터링하고, 하천시설물의 운영을 분석하여 최적의 용수공급 및 배분을 통해 유역의 수자원 활용 효율성을 향상시키는 데 있다. 이를 위해 수문자료의 수집체계를 구축하고 기관간 정보공유체계를 수립함으로써 분석을 위한 기반 인프라를 구성하며, 이를 기반으로 유역 유출을 비롯한 저수지 운영, 물수지 분석을 수행하고, 분석 및 예측결과, 과거 운영 자료를 토대로 새로운 물관리 시설 운영룰 및 시설물 간 연계운영 방안, 용수공급 우선순위 의사결정 등을 지원하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 통합 DB를 기반으로 수리수문 현상의 모의 분석을 통해 하천 시설물 운영의 합리적 기준을 제시함으로써 다양한 관리주체들의 시설물운영에 대한 이견 및 분쟁을 해소하고, 한정된 수자원과 다양한 수요 간의 효율적이고 합리적인 분배 및 시설물 운영문제를 해결하기 위한 의사결정도구로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.383-383
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• 2017

간척지는 바다와 접하는 하구언, 개벌로 이루어진 해안 등을 농공상업용지로 개간한 토지로서 간척지 이용에 있어 가장 우선적으로 용수공급 방안 수립이 고려되어야 한다. 해안유출지하수(submarine groundwater discharge)는 지하수 담수체가 존재하는 마지막 장소로 염해가 없는 청정수질 용수이다. 해안유출지하수 발생 구간을 탐지하기 위해 실측자료의 시공간적 한계를 극복할 수 있는 인공위성 영상을 활용한 원격탐사 기법을 이용하여 광역규모의 다양한 자료를 이용하고자 한다. MODIS (Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)는 지구 생물권 활동에 관한 자료를 제공하는 미항공우주국 Terra EOS (Earth Observation system)위성의 주센서로 해양, 육상과 대기 분야에 적용이 가능한 다목적 센서이다. MODIS는 36개의 밴드를 이용하여 대기, 지표, 해양 관련 다양한 정보들을 제공하고 있다. 본 연구에서는 간척지의 효율적인 용수공급을 위한 해안유출지하수의 최적 개발 및 이용을 위해 MODIS MOD11 product 지표면온도(Land Surface Temperature; LST), MODIS MOD13 product 식생지수(Normalized Difference Vegetation Index; NDVI), 기상청의 지중온도와 실측자료를 이용하여 새만금 간척지를 대상으로 해안유출지하수 발생 구간을 탐지하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.27 no.3
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• pp.395-404
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• 2013

The risk of pipe-bursting in multi-regional transmission mains consisting of 89 % of singled pipeline is so high that pipeline stabilization project is required such as renewal and replacement, pipe paralleling, emergency ties. Pipeline stabilization projects could be postponed at the step of initial decision-making because effect of this project is intangible benefit like activation of economic, improvement of welfare related to water. This study is to suggest quantified economical feasibility model for intangible benefit presumption to solve above problem. Cost reduction of emergency water supply, leakage, burst restore and energy efficiency improvement was altered and applied. As a result of economic analysis taking into account estimated benefit and cost under discount rate 5.5 %, service life 40 years, sufficient economic feasibility analyzed with B/C 2.45, NPV 317,700 million won, IRR 9.09 %.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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• pp.646-648
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• 1999

Kalman Filter model of demand for residental water and consumption pattern were tested for their ability to explain the hourly residental demand for water in metropolitan distribution system. The hourly residental demand for water is calculated from the daily residental demand and consumption pattern. The consumption pattern which has 24 time rates is characterized by data granulization in accordance with season kind, weather and holiday. The proposed approach is applied to water distribution system of metropolitan areas in Korea and its effectiveness is checked.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.8
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• pp.589-601
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• 2022

Although drought is a natural phenomenon, its damage occurs in combination with regional physical and social factors. Especially, related to the supply and demand of various waters, drought causes great socio-economic damage. Even meteorological droughts occur with similar severity, its impact varies depending on the regional characteristics and water supply system. Therefore, this study assessed regional drought risk considering regional socio-economic factors and water supply system. Drought hazard was assessed by grading the joint drought management index (JDMI) which represents water shortage. Drought vulnerability was assessed by weighted averaging 10 socio-economic factors using Entropy, Principal Component Analysis (PCA), and Gaussian Mixture Model (GMM). Drought response capacity that represents regional water supply factors was assessed by employing Bayesian networks. Drought risk was determined by multiplying a cubic root of the hazard, vulnerability, and response capacity. For the drought hazard meaning the possibility of failure to supply water, Goesan-gun was the highest at 0.81. For the drought vulnerability, Daejeon was most vulnerable at 0.61. Considering the regional water supply system, Sejong had the lowest drought response capacity. Finally, the drought risk was the highest in Cheongju-si. This study identified the regional drought risk and vulnerable causes of drought, which is useful in preparing drought mitigation policy considering the regional characteristics in the future.

• Journal of Environmental Health Sciences
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• v.45 no.3
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• pp.222-230
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• 2019

Objectives: This study aims to evaluate water quality in terms of microorganisms and identify the antibiotic resistance of Enterococci isolated from the recycling water in floor fountains at three parks and one reservoir in the Gwangju area. Methods: Water samples were analyzed for Enterococci using membrane Enterococcus indoxyl ${\beta}$ d glucoside agar (mEI) as described in USEPA Method 1600. The vancomycin-resistant Enterococci with VanA and VanB were identified by PCR. An examination of the antibiotic resistance of isolates against 14 antibiotics was performed by the disk diffusion method. Results: The drinking water quality criterion was exceeded for total colony counts in 68% of all recycling water samples. The average concentration of total califorms and fecal coliforms was 139,325 and 413 CFU/100 mL, respectively. VanA and VanB were not detected from the isolates. We found the antibiotic resistant Enterococci strains to be E. faecalis, E. faecium, E. durans, E. mundtii, E. hirae, and E. thailandicus. The isolates were resistant to Rifampin (50%), Erythromycin (25.8%), Tetracycline (10.2%), Nitrofurantoin (8.1%), Minocycline (3.1%), Erythromycin (1.2%), Penicillin (0.7%), Norfloxacin (0.5%), and Teicoplanin (0.5%) among the 14 antibiotics tested. Antibiotic resistance tests for Enterococci from the recycling water of floor fountains resulted in 30.2% showing resistance to two or more antibiotics. Conclusions: These results showed that the multi-antibiotic resistance of Enterococci, E. coli, and others should be investigated continuously in each environment field.