• 한국수자원학회논문집
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• 제43권7호
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• pp.609-623
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• 2010

본 논문에서는 시스템다이내믹스(System Dynamics, SD) 방법론에 입각하여 상수도 시스템의 운영에 내재된 피드백 루프 메커니즘(feedback loop mechanism)을 상수관로의 유지관리와 연관하여 규명하고, 관로 상태의 변화가 전체 시스템에 미치는 영향을포함한 상수도 시스템의 운영지표를예측하여 상수도 시스템의 효율적인운영 및 유지관리를 지원할 수 있는 SD 컴퓨터 모의 모형(simulation model)을 개발하였다. 개발된 모형은 물 공급(water supply) 모형, 관로 유지 관리(pipe maintenance) 모형 및 상수도 재정(water supply business finance) 모형으로 구성된다. 연구대상 지역 상수도 시스템의 운영 자료를 개발된 모형에 적용하여 모형을 검증하고 시스템의 과거 및 미래의 운영 상태를 추정하였으며, 시스템의 운영에 큰 영향을 미치는 정책 지렛대를 발견하였다. 정책 지렛대 발견을 위해 모형의 외부변수의 변화에 대한 연구대상 시스템의 주요 운영지표의 민감도가 분석되었는데 관로의 유지관리에 연관된 외부변수는 누수수량과 관로의 변화에는 큰 영향을 끼치나, 유수율을 비롯한 주요 운영지표에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 관로의 유지관리와 유수율과 같은 주요 운영지표 간의 관계를 보다 정확히 모형화하기 위해서는 관로의 누수 또는 사고로 인해 발생하는 사회적 비용의 발생과 그 전파 메카니즘이 모형화되어야 할 것으로 분석된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.122-129
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• 2020

원자력발전소의 확률론적 지진취약도 분석을 수행하기 위해서는 실제 중대 사고를 표현할 수 있는 파괴모드와 파괴기준의 정의가 중요하다. 그러나 배관시스템의 내진설계기준은 소성붕괴로서 실제 한계상태인 누수를 표현하지 못하므로 중대 사고를 충분히 반영하지 못하고 있다. 따라서 신뢰성 있는 확률론적 지진취약도 분석을 위해서는 한계상태를 명확히 정의할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 배관시스템의 취약부위인 SCH80 3인치 강재배관엘보의 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력시험을 수행하였다. 또한 모멘트-변형각의 관계의 소산 에너지에 기반을 둔 손상도를 이용하여 강재배관엘보의 파괴기준을 정량화하고자 하였다.

• 상하수도학회지
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• 제35권2호
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• pp.121-133
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• 2021

This study set up the estimates of leakage management efficiency evaluation and leakage management goal that could be used in local water distribution networks efficiency business and modernization business. The data were analyzed using data envelopment analysis and multiple regression analysis. To this end, with leakage management input indices concerning leakage reduction activities (e.g., aged pipe replacement, water meter replacement, leakage restoration, and leakage detection) and leakage management calculation indices (e.g., the increase of revenue water ratio and the reduction of leakage ratio), the data on 22 K-water consignment local water supply systems were analyzed for the years from 2004 through 2018. Using the results of efficiency analysis by data envelopment analysis, the other DMUs (Decision Making Unit) benchmarked the DMU with the highest efficiency to maximize the leakage management efficiency for all DMUs. Through this, leakage management goal estimates were drawn with the input indices of four leakage reduction activities and calculation indices of the increase of revenue water ratio and the reduction of leakage ratio by multiple regression analysis for each group based on the revenue water ratio and leakage ratio. The correlation coefficients of the leakage management goal estimate for the criteria for the revenue water ratio amounted to 0.553 and 0.771. The correlation coefficients of the leakage management goal estimate for the criteria for leakage ratio were 0.397 and 0.865. Accordingly, we estimated the quantity and priority of four leakage reduction activities for the target leakage ratio and revenue water ratio.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.112-119
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• 2021

지진하중으로 인한 배관계통의 파괴모드는 라체트를 동반하는 저주기 피로파괴이며 비선형 거동이 집중되고 파손이 발생하는 요소는 엘보인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 저주기 피로에 의한 SCH 40 3인치 탄소강관엘보의 파괴기준을 정량적으로 표현하기 위하여 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력실험을 수행하였다. 배관계통에서 지진하중에 취약한 요소인 탄소강관엘보에 대하여 모멘트-변형각의 관계를 이용한 손상지수를 나타내었으며 힘-변위의 관계를 이용하여 산정된 손상지수와 비교-분석하였다. 탄소강관엘보에 대하여 반복되는 외력에 의한 소산에너지에 기반을 둔 손상지수로서 누수가 발생한 한계상태를 정량적으로 표현하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권1호
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• pp.77-86
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• 2024

본 연구에서는 폴리우레아 도막방수재의 시공 시차별 분석과 열화면에 대한 유지관리 시공 타입별 분석을 통해 시공 이음부위의 적정 시공 방안을 제시하고자 전체 16가지 조건을 대상으로 시공 이음부위에 대한 평가를 진행하였다. 결과 분석을 통해 시공시차가 길어지면 길어질수록 이음부를 통한 누수발생률은 증가하는 것으로 분석되었고, 프라이머 시공을 통해 누수 예방이 가능한 것으로 확인되었다. 또한 장시간 옥외 노출된 폴리우레아는 표면이 열화되어 약해진 상태이기 때문에 해당 부위를 연마할 경우 표면손상이 확대되어 계면 형성에 영향을 미치는 것으로 분석되어, 유지관리 시공 시에는 프라이머를 도포하고 시공하는 것이 바람직하겠으며, 동일한 우레아 계열의 재료를 시공하는 것이 방수 안정성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권4호
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• pp.1-9
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• 2019

큰 규모의 산업용 보일러는 고온, 고압을 이용하는 설비이며, 보유수량이 많아 폭발시 엄청난 에너지가 방출된다. 현재 산업용 보일러는 대부분이 LNG, LPG 등의 가스연료를 사용하고 있고, 연료가 설비와 같은 공간에 존재하기 때문에 보일러 사고 발생시 화재, 폭발 등 2차 피해 가능성이 높다. 뿐만 아니라 단위 사고당 2.51명의 사상자를 발생시키는 대단히 위험한 설비로 운영에 특별한 주의와 관리가 필요하다. 일정 규모 이상의 보일러는 에너지이용 합리화법, KS, 산업통상자원부 고시 등에 따라 한국에너지공단에서 검사를 실시하고 있다. 본 연구에서는 검사 결과 불합격 사항을 바탕으로 위험인자를 구성하고, 검사원, 기기 관리자, 유지보수 담당자, 제조업체 담당자에게 설문을 실시하여 보일러 안전관리에 중요하게 판단하는 기준을 AHP(계층분석방법)을 통해 분석하였다. 분석결과 공통적으로 인식하고 있는 위험인자는 관리소홀, 계측기 고장, 규격미달, 누수, 누설로 분석되었고, 접속, 용접, 스케일, 부식 등은 상대적 중요성이 낮은 것으로 분석되었다. 모든 집단과 경력에서 중요성이 높다고 인식하고 있는 위험인자는 이미 관리가 잘 되고 있다고 판단되나, 중요성이 낮게 분석된 위험인자는 관리누수가 발생되지 않도록하여 보일러를 안전하게 사용할 수 있도록 해야 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제3권3호
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• pp.90-97
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• 2000

본 연구는 중소도시에서 산재되어 있는 상수도 관망관리를 위하여 GIS의 적용시 개선되어져야 할 중요한 문제점을 파악하여 그 방안을 도출하기 위한 것으로 제천시의 관망도를 중심으로 분석 정리하였다. 이를 위하여 현재의 상수도 업무를 중심으로 관련분야와의 연계방안과 그 모형을 도출하였으며, 기 설치되어 운영하고 있는 상수도 시설물 관리시스템과의 비교를 통하여 문제점을 찾아 그 개선 방안을 제시하였다. 그 연구결과로 GIS에 의한 상수도관망관리시스템 구축에서는 관망시설정보, 누수방지시설정보, 조건에 따른 관망해석의 정보뿐만 아니라 수치지형정보, 도면전산화정보, 관련 수용가별 정보 등과의 연계를 통한 개발적용이 이루어질 때에 더욱 많은 효과를 기대할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1323-1327
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• 2005

도시에서 배출되는 오수나 우수를 모아서 하수처리장 또는 방류수역까지 유하시키는 역할을 하는 관거시설은 하수도 시설의 근간으로서 일반주민의 일상생활과 밀접한 관계가 있기 때문에 시설의 실태를 충분히 파악하여 적절한 유지관리를 시행하지 않으면 안된다. 그러나 지금까지 하수관거에 대한 인식부족으로 인하여 유지관리는 물론 현 실태 또한 제대로 인식 되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 인천지역의 승기천 유역을 대상으로 I/I분석 및 예측, 이에 따른 오염 저감 방안을 연구하였다. 본 연구는 승기천 유역 내 주요지점에 대한 관거 I/I 및 하수의 누수량을 조사하기 위하여 고정식 4개 지점(풍림지점, 우성지점, 동막지점, 성주지점)에 대해 하수처리장의 유입수량 및 수질의 영향을 파악하고 해당지역의 관거 문제점을 도출하여 정비방향을 모색하고, 사업시행에 따른 효과분석에 활용하며 성과분석 목표를 수립하기 위한 기초자료를 제공하는데 연구 목적이 있다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.347-348
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• 2022

본 연구에서는 무인이동체를 활용한 철도교량의 외관조사 점검을 보다 효율적이고 객관성 있게 수행하기 위하여 무인이동체를 통해 촬영된 이미지를 딥러닝 기반 분석기술을 활용하여 손상 자동으로 분석 하기위한 기술을 연구하였다. 철도교량의 외관 손상 중 균열, 콘크리트 박리·박락, 누수, 철근노출에 대한 손상 이미지를 추출하여 딥러닝 분석 모델을 생성하고 학습한 분석 모델을 적용한 시스템을 실제 현장에 적용 테스트를 수행하였으며 학습 구현된 분석모델의 검측 재현율을 검토한 결과 평균 95%이상의 감지성능을 검토할 수 있었다. 개발 제안된 자동손상분석 기술은 기존 육안점검 결과 대비 보다 객관적이고 정밀한 손상 검측이 가능하며 철도 유지관리 분야에서 무인이동체를 활용한 외관조사 업무를 수행함에 있어 기존 대비 객관적인 결과도출과 소요시간, 비용저감이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.264-264
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• 2017

국외의 상수도 원격검침 시스템 내 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 대부분의 스마트워터미터 제조업체들은 계량기의 부호기가 공급하는 판독 내용(데이터)을 전송할 검침단말기와 근거리 통신망(neighborhood area network)을 연계하여 개발 및 판매하였으며, 자체 소유 통신 프로토콜을 사용하여 라디오 주파수(RF) 통신 기술을 사용하고 있다. 광역통신망(wide area network)의 경우, 노드(말단의 계량기 및 센서)들과 이에 연결된 통신망 들을 포함한 네트웍의 배열이나 구성이 스타(star), 메쉬(mesh), 버스(bus), 나무(tree) 등의 형태로 통신망이 구성되어 있으나, 스타와 메쉬형 통신망 구성형태가 가장 널리 활용되는 것으로 조사되었다. 시스템 통합운영관리 업체들인 IBM, Oracle, Itron 등은 용수 인프라 관리 또는 통합네트워크 솔루션 등의 통합 물관리 시스템(integrated water management system)을 개발하여 현장적용을 하고 있으며, 원격검침 시스템을 통해 고객들의 현재 소비량과 과거 누적 소비량, 누수 감지 서비스 및 실시간 요금 고지 등을 실시간으로 웹 포털과 앱을 통해 제공하고 있다. 또한, 일부 제조업체들은 도시 용수공급/소비 관리자가 주민의 용수사용량을 모니터링하여 일평균 용수사용량 및 사용 경향을 파악하고, 누수를 검지하여 복구 및 용수 사용 지속가능성 지수를 제시하고, 실시간으로 주민의 용수사용량 관련 데이터를 모니터링하여 용수공급의 최적화를 위한 의사결정지원 서비스를 용수공급자에게 제공하고 있다. 최근에는 인공지능을 활용해 가정용수의 용도별(세탁용수, 화장실용수, 샤워용수, 식기세척용수 등) 사용량 곡선을 패터닝하여 profiling 기법을 도입해, 스마트워터미터에서 용수사용량이 통합되어 검지될 시 용수사용량의 세부 용도별 re-profiling 기법을 도입하여 가정용수내 과소비되는 지점을 도출 후 절감을 유도하는 기술이 개발 중이다. 또한, 미래 용수 사용량 예측을 위해 다양한 시계열 자료를 분석하는 선형 종속 모형(자기회귀모형, 자기회귀이동평균모형, 자기회귀적분이동평균모형 등)과 비선형 종속 모형(Fuzzy Logic, Neural Network, Genetic Algorithm 등)을 활용한 예측기능이 구축되어 상호 비교하여 최적의 용수사용량 예측 도구를 제공되고 있다.