• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.496-496
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• 2023

상수도관의 노후화 등으로 발생하는 누수는 안정적인 급수운영을 저해하고 경제적 손실을 발생시킬 뿐만 아니라 지반 침하 등 2차 피해가 발생할 수 있다. 상수도관 누수는 배관 내·외부 부식으로 발생하는 핀홀(Pin Hole)로 인한 관통누수, 강관 용접 시 발생하는 시공불량, 볼트 및 고무패킹 등 부자재의 노후화, 굴착 등 작업에서 발생하는 물리적 충격 등 여러 원인으로 발생할 수 있다. 상수도관에서 누수가 발생할 경우, 관 내부수가 관 밖으로 유출되어 발생하는 파열음, 유출수와 지반과의 마찰로 인한 진동 및 소음 등이 발생할 수 있다. 청음식, 상관식 누수탐사와 같은 기존 누수탐사 방식은 전문가의 경험에 대한 의존도가 매우 높으며, 기존 장비의 특성상 비금속관 및 대구경관 등 특정 환경에서는 적용이 어려우며, 효율적인 탐사가 쉽지 않은 실정이다. 이에 대한 해결책으로 본 논문에서는 상수도 누수가 의심되는 구간을 대상으로 실시간 누수음 데이터 수집 및 인공지능(Artificial Intelligence) 분석을 실시하여 기존 조사방법보다 효율적이고 신뢰성 있는 누수탐사를 수행한 사례를 분석하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권5호
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• pp.347-356
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• 2023

상수도시스템에서는 적수 및 누수와 같은 다양한 수리 및 수질적 비정상상황이 발생한다. 이를 방지하거나 빠르게 복구하기 위하여 다양한 계측기에서 얻어지는 데이터를 통해 사고를 예상하고 탐지한다. 하지만 대표적인 수리학적 비정상상황인 누수의 경우 직접적인 탐사를 수행하지 않는다면 발견되기 어렵다. 그 중 미신고 파열누수의 경우 육안식별이 어렵기 때문에 가장 많은 누수를 차지하게 되며 이는 곧 큰 경제적 손실로 이어진다. 직접적인 탐사의 경우 전문인력 확보 등 현장의 여건 등 여러 한계점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 검보정이 완료된 상수도관망 수리모형(EPANET)의 수리해석결과 데이터를 학습데이터로 사용하고 Deep neural network 알고리즘을 활용하여 누수규모 및 누수위치에 대한 누수탐사를 수행하였다. 누수탐사 수행을 위해 모의 누수 사고데이터를 생성하였으며 누수규모, 위치 등 다양한 시나리오를 고려하였다. 또한, 최적의 누수 탐지 성능을 위해 관망의 크기, 계측기의 종류, 개수, 위치에 따른 탐지성능을 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.215-215
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• 2023

누수는 상수도시스템 내에서 발생할 수 있는 대표적인 비정상상황 중 하나이다. 누수는 발생 직후부터 경제적으로 직접적인 영향을 미치는 것과 함께 토사 내에서 유입되는 이물질 등으로 수질적인 문제 또한 발생할 수 있다. 이와 같은 이유로 누수는 발생에 대한 신속한 인지가 요구되며 이에 따른 신속한 복구가 필요하다. 하지만 기존의 데이터 기반 누수 탐사방법은 일반적으로 누수의 유무만을 인지하기 때문에 발생한 누수에 대한 규모의 정량적인 평가가 어려우며 이는 현재의 누수탐사 방법이 누수의 규모에 따른 복구 우선순위를 고려하기에는 부적절한 방법이라는 것을 의미한다. 따라서, 본 연구에서는 다중 누수시나리오 대해 누수 여부뿐만 아니라 누수 규모, 위치 등을 식별할 수 있는 수리해석 모델 기반 누수탐사 기법을 개발하였고, 이 기법을 활용하여 정량적인 누수량을 식별하여 누수 규모에 따른 누수복구 우선순위를 선정하는 프레임워크를 개발하였다. 이때, 누수복구 우선순위 선정 시 수리학적, 경제적, 사회적 인자 등을 고려하였으며, 각 인자 별 가중치를 통해 최종 복구 우선순위를 선정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.83-83
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• 2023

댐의 침투수량은 준공이후 댐 안전성 확보를 나타내는 지표 중의 하나이며, 유지관리를 위해 침투수량 측정을 실시하여 관리를 하고 있다. 댐 타입별로 침투수량에 대한 허용치와 관리기준치는 다르지만, 기본적으로 댐에서 발생되는 침투수량은 측정범위를 넘지 않도록 관리를 하고 있다. 댐의 침투수량 측정은 댐 하류에 누수집수벽을 설치하고 댐에서 발생되는 침투수량을 집수한 후 삼각위어를 통하여 침투수량을 측정하고 있다. 이러한 침투수량 측정은 대부분의 댐에서 실시간으로 자동측정하고 있지만, 경우에 따라 미계측 구간이 발생되어 댐 유지관리 측면에서 미계측에 대한 원인분석이 필요한 실정이다. 일반적으로 침투수량의 미계측 원인은 계측기기, 삼각위어, 누수집수벽, 기초지반 등 다양한 원인이 있지만 명확한 원인을 찾기는 어려움이 많다. 특히, 댐 침투수량의 경우 지하수위, 댐 표면 우수, 침투수가 같이 측정되기 때문에 원인분석을 위해서는 다양한 검토가 필요하다. 본 연구의 표면차수벽형석괴댐은 누수집수벽을 통하여 침투수량을 측정하고 있으나, 일부 구간 미계측 부분이 발생하여 기초지반, 댐체 하류사면, 여수로와 댐체 접합부를 통한 누수를 원인으로 추정하였다. 이를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사, 시추조사, 수압시험, 지하수위 측정 결과를 이용하여 누수발생 추정위치를 찾고, 침투수량이 미계측되는 원인을 분석하고자 하였다. 전기비저항 탐사는 여수로 접합부, 누수집수벽 상·하류 구간을 선정하여 측정한 결과 상·하류 저비저항대가 존재하는 구간을 추정할 수 있었다. 수압시험 결과 기초암반은 2.3 ~ 21.3 Lu(3.65×10^-5 ~ 3.65×10^-4 cm/sec)의 범위로 누수 가능성이 있는 높은 투수성을 갖는 부분을 확인할 수 있었다. 전기비저항 탐사, 수압시험, 지하수위 측정을 통해 누수집수벽 기초지반 누수발생 원인분석 결과 누수집수벽 기초암반을 통한 누수로 누수집수벽에 댐체를 통한 침투수량이 저류되지 못하는 현상이 발생하기 때문인 것으로 판단되었다. 침투수량계의 정상화를 위해서는 조사를 통해 확인된 누수집수벽 기초암반 누수구간의 그라우팅 보수보강이 필요함을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.257-267
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• 2008

우리나라에서 흔히 채택하고 있는 배수형 터널은 배수시스템 열화 혹은 수압작용에 따라 누수가 발생하는 문제점을 내포하고 있다. 누수는 소량일 경우 외관으로 드러나지 않아, 육안으로 확인할 단계가 되면 이미 라이닝 손상 혹은 설비에 영향을 미치는 상황이 되어 초기에 인지하고 대책을 마련하는 것이 매우 중요하다. 그러나 운영 중인 배수터널의 누수거동을 확인하기 위해서는 터널을 훼손하여 배면을 조사하여야 하는데, 이는 터널 유지관리상 허용되기 어렵다. 본 연구에서는 비파괴 물리탐사법인 전기비저항 탐사법을 이용하여 터널의 방수막을 훼손하지 않고, 누수여부를 파악하는 새로운 시도를 하였다. 모형 라이닝을 제작하여 습윤정도, 혹은 열화에 따른 누수거동을 탐사한 결과 전기비저항 탐사법이 라이팅 배수기능모니터링 혹은 누수조사에 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다. 또한 이 방법은 라이닝 누수 보수공사 후, 추가 누수여부의 조사 및 보수공사 점검에도 유용하게 활용될 수 있음을 보였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.213-217
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• 1999

하천제방은 하천 수리 구조물 중 가장 중요한 구조물중의 하나이다. 하천제방의 붕괴는 재해발생의 직접적인 원인이 되기 때문에 하천제방의 내구성. 안정성은 중요한 요소이다. 제방붕괴의 원인은 홍수범람과 제방 누수를 둘 수 있다. 본 연구는 전기 비저항 탐사를 이용하여 제방누수를 탐사하고. 또 제방의 누수가 발생하였을 경우 weighted residual method를 이용하여 제방 누수량을 평가하였다. 본 연구의 대상유역은 섬진강 상류유역이며. 대상제방의 제원은 길이 300 m. 소단 2.0 m. 제방 폭 4.5 m. 높이 4 m 이다. 본 연구에서는 대상제방에서 전기 비저항 탐사를 이용하여 제방의 누수여부를 평가하였다. 그리고 누수가 발생하는 지점에서 weighted residual method를 이용하여 제방 누수량을 평가하였다. 그 결과 해당제방의 누수는 39~45 m. 80~90 m, 218~222 m. 214~250 m 지점에서 발생하였으며, 누수형상은 직사각형 및 다각형 등의 형상을 보였다. 그리고 이들 누수지점에서 누수량은 2.7$\times$$10^{-3}$ $\textrm{m}^3$/sec로 평가되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권3호
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• pp.115-124
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• 2015

수변 콘크리트 구조물의 누수 탐지를 위해 변형된 배열을 이용하여 전기비저항 탐사를 실시하였다. 전극을 수면에 설치하여 콘크리트 구조물에 대한 새로운 전기비저항 탐사 방식을 제안하였으며, 해석의 단순화를 위해 선형 전류 송신원을 전류전극으로 사용하였다. 마지막으로 전위차를 얻는 방법에 따라 변형된 3가지 전극 배열을 제안하였고, 동일열전위 배열(direct potential array), 평행열 전위 배열(parallel potential array), 횡단 전위 배열(cross potential array)로 명명하였다. 변형된 전기비저항 탐사법을 수치해석, 실내 모형실험, 현장탐사에 적용한 후 그 결과를 비교 분석하여 수변 콘크리트 구조물의 누수 탐지 기술로서의 적합성을 알아보았다. 비교 분석 결과 동일열 전위 배열, 평행열 전위 배열, 횡단전위 배열 모두 누수가 일어날 때, 누수지점에서 뚜렷한 전위차의 변화 양상을 보여 수변 콘크리트 구조물의 누수 탐지에 유용한 방법임을 확인하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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• pp.41-53
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• 2000

제당의 누수부위 조사를 위하여 전기비저항 탐사가 많이 이용되고 있는 바, 전기비 저항 탐사를 이용한 누수부위의 파악은 주로 제체 내 불균질대의 규명을 통하여 이루어지고 있다. 본 연구에서는 제당의 누수부위 탐지를 위한 전기비저항 탐사의 3차원 유한요소 수치모델링을 수행하고 이 결과를 이용하여 제당 누수부위 조사를 위한 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 방법론 및 자료의 해석에 대하여 고찰하였다. 제체의 형상과 전기비저항 구조는 근본적으로 3차원이므로 종래의 2차원 전기비저항 탐사에 비하여 비록 격자상의 측선 배열을 적용할 수 없더라도 3차원적으로 탐사를 수행하고 이를 해석함으로써 좀 더 정확한 제체하부의 영상화가 가능함을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.92-96
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• 2005

한반도 남서쪽에 위치한 산동저수지에 대하여 저수지 누수문제 파악을 위해 다양한 수리지질학적 방법과 지구물리 방법이 적용되었다. 이 연구에서 적용한 방법은 추적자 시험, 배수에 따른 시추공 수위 변화 및 누수량 변화 측정, 쌍극자배열 전기비저항탐사, 온도 검층 및 자연전위법 등이다. 수리지질학적 방법 적용 결과 누수형태는 댐체 측벽부를 통한 누수로 밝혀졌으며, 지구물리 방법 적용 결과 이러한 누수구간 및 누수로가 확인되었다. 또한 연구결과로서 지구물리방법 중 전기비저항탐사는 누수구간 규명에 효과적이며, 유동전위를 대상으로 한 자연전위법은 누수 지점 및 누수 유로 확인에 매우 높은 적용성을 확인하였다. 특히 자연번위법 적용 결과 누수가 합쳐져 유출되는 지점 근처에서 측정된 자연전위가 상대적으로 강한 음의 값을 나타냄에 따라 누수량의 증가와 자연전위값의 변화는 상관성이 큰 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제2권1호
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• pp.47-57
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• 1992

파쇄대 및 균열대를 따라 비교적 심부에 분포하는 우리나라 암반 지하수 탐지를 위한 효과적인 물리탐사방법과 농업용 제당의 누수구간 탐지를 위한 소위 비파괴적 탐지방법의 개발을 위한 연구를 실시하였다. 이를 위해 종래 사용하던 1차원적인 수직 비저항탐사(Vertical electrical sounding)보다 2차원적인 수평-수직 탐사를 동시에 수행할 수 있는 쌍극자 비저항배역(dipole-dipole array)탐사법을 이용하는 야외탐사방법의 확립과 획득된 자료의 정량해석을 위한 computer program을 개발하였다. 본 연구에서는 쌍극자배열탐사법과 정량해석 program의 효율성을 검증하기 위해 이미 지질 및 시추조사가 종료된 두 곳의 누수 제당에 대하여 야외탐사를 하였다. 야외조사를 통해 획득된 자료들에 대하여 본 연구를 통해 개발된 program을 활용하였던바, 제당누수구간 및 파쇄대 내지는 단층대내에 발달되는 암반지하수 탐지에 효율적임이 입증되었다. 본 연구에서는 개발된 쌍극자 비저항탐사법과 해석 program은 암반지하수 탐지는 물론 누수제당의 누수구간 탐지 및 안전성 진단 등에 적극 활용할 수 있으리라 판단된다.