• 제목/요약/키워드: 물수요

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도시 여건, 외부 영향 및 운영관리 효율이 넥서스 관점에서 도시 물순환 시스템에 미치는 영향 (The effect of urban conditions, external influences, and O&M efficiency on urban water system from the perspective of water-energy nexus)

  • 최서형;신봉우;신은허
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.31-31
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    • 2022
  • 기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m3, 1.029 kWh/m3, 1.024 kWh/m3를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

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데이터 기반 인천항 LNG 수요예측 모형 개발: 시계열분석 및 인공신경망 모형 비교연구 (LNG Gas Demand Forecasting in Incheon Port based on Data: Comparing Time Series Analysis and Artificial Neural Network)

  • 김범수;신광섭
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.165-175
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    • 2023
  • LNG는 인천항의 대표적인 수입화물로 인천항 전체 물동량 증감에 기여도가 상대적으로 높은 편이다. 또한, 국가적 차원에서도 LNG는 도시가스 및 전력발전에 필요한 핵심 자원으로 시장 수요의 변동 요인에 대한 분석과 적합한 수요예측모델의 구축은 LNG 기반 발전 계획 및 국가전력수급기본계획 수립 등에 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존 연구들에서 다뤄지는 거시적 연간 자료를 통한 예측과 달리, LNG 운반선이 하역하는 주간별 물동량을 대상으로 주기성을 파악하고, 대내외 변동요인과의 상관관계를 분석한다. LNG 수요 변동요인으로는 주간 데이터의 계절성, 최대전력, 전력 공급예비력 등 전력 수급 데이터 등을 고려하였다. 또한 LNG 수요를 예측하기 위해 자료의 특성을 고려하여 주간단위별 LNG 물동량을 종속변수로 한 시계열 예측과 인공신경망 모형을 통한 예측 후 예측치에 대한 적합성을 검증 및 실적-추정치 간 오차비교를 통해 최적모형을 도출하고자 한다.

상용화를 고려한 수자원의 지속적 확보기술 개발의 경제적 가치평가기법 제안 - 기술-제품-산업 연관도 분석 - (Economic Effects of Sustainable Water Resources Technology Development - Technology-Product-Industry Diagram Analysis -)

  • 허은녕;김현경;정다연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1381-1384
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    • 2006
  • 본 연구는 21C 프론티어사업과 같이 상용화를 전제로 하는 기술개발사업의 파급효과 정량화를 위하여, 기술의 분석뿐이 아닌 기술개발로 인하여 산출되는 제품과 이를 수요하게 될 산업 간의 연관도의 작성을 제안한다. 그 사례로서 기술 개발의 실용화를 통하여 물관리 효율을 높이고 친환경적으로 신규 수자원을 개발하여 예상되고 있는 한국의 물부족 나아가서는 세계의 물문제의 해결을 목표로 하고 있는 수자원의 지속적 확보기술개발사업단의 기술을 분석한다. 기술개발사업의 최종목표가 상용화를 통하여 달성된다면 개발하고 있는 기술의 경제적 가치 분석 작업에는 당연히 최종수요자에 대한 고려가 있어야 할 것이다. 그러나 일반적으로 기술개발자는 기술의 개발 시 수요자에 대한 고려가 미흡하며, 수요자 역시 개발자에게 충분한 정보를 주지 못하고 있다. 이로 인하여 수많은 정부주도 기술개발사업에는 이른바 Valley of Death, 즉 기술은 개발되었으나 상용화의 벽을 넘지 못하고 사라져 가는 현상이 매우 빈번히 나타나고 있다. 이를 해결하기 위하여 개별기술평가에 기존의 기술연관도나 산업연관도와 달리 이들을 기술개발단계별로 연결하여주는 가칭 '기술-제품-산업연관도'의 작성을 제안한다. 이를 통하여 기술개발로 인하여 궁극적으로 산출되는 제품과 이들을 수요하는 산업들간의 연관관계를 확인할 수 있어 연구 포트폴리오 구성, 기술가치평가 및 공정분석기법의 적용범위 체계화, 수자원의 지속적 확보 기술의 기술이전 및 실용화를 촉진하기 위한 전략 마련에 도움을 줄 수 있을 것이다. 본 연구에서 제안하는 기술-제품-산업 연관도를 통해 수자원의 지속적 확보기술의 정량적 성과평가가 더욱 용이하여지며, 특히 수요자간의 의견수렴절차에서 매우 긴요하게 쓰일 수 있어, 기술개발사업의 타당성을 확보할 수 있으며, 개발기술의 상용화율 제고 및 잠재수요층 개발과 기업 투자자와 정부관계자의 이해도 중진을 통한 사업진행효율 증대를 기대할 수 있다. 또한 본 연구는 각종 개발기술의 파급효과 분석의 가이드라인으로 활용될 수 있으며 다른 기술분야 평가에도 객관적이고 타당성 있는 평가 틀로서 활용 가능할 것이다.

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패널 분위수회귀 모형을 사용한 우리나라 지방 상수도 생활용수 수요의 가격탄력성 추정 (Estimating Price Elasticity of Residential Water Demand in Korea Using Panel Quatile Model)

  • 김형건
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제27권1호
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    • pp.195-214
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    • 2018
  • 우리나라에서도 최근 잦아진 가뭄으로 물 부족에 대한 경각심이 높아졌다. 특히, 2015년의 가뭄은 경제적으로 큰 피해를 야기하였고 적극적인 물 수요 관리의 필요성을 부각시킨 계기가 되었다. 경제학적 측면에서 수요관리 정책을 설계하기 위해 선행되어야 될 점 중 하나는 신뢰성 있는 가격탄력성의 추정이다. 그러므로 본 연구에서는 기존 국내 선행연구들에 비해 강건한 생활용수 수요의 가격탄력성을 추정하고자 한다. 이를 위해 2010년도에서 2013년도까지 지방 상수도 공급지역 161개의 자료를 패널 분위수회귀모형을 사용해 추정하였고 이를 패널자료 회귀모형의 결과와 비교 분석하였다. 분석 결과, 생활용수 수요의 가격탄력성은 -0.156에서 -0.189 사이의 값을 갖는 것으로 추정되었다. 또한 본 연구에서는 조건부 평균 회귀를 사용하는 경우 왼쪽꼬리가 길고 오른쪽 분포가 두꺼운 우리나라 생활용수 수요량 분포의 특징으로 수요량이 많은 지역들의 성향이 추정결과에 상대적으로 크게 반영된다는 점을 확인하였다.

단위유역별 용수수요량 추정을 통한 갈수시 하천유지유량 산정 (Estimation of Instream Flow at Dry Season through Prediction of water demand by Unit Watershed)

  • 권용현;최계운;장동우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.356-356
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    • 2019
  • 우리나라는 강우량의 계절적 편기가 심하여 홍수기인 6월부터 9월까지의 년간 총강우량이 2/3을 차지하고 있으며 갈수기의 경우에는 강우량의 부족으로 물 부족현상을 겪고 있다. 이와 같은 현상은 최근 기후변화로 인해 더욱 증가되고 있으며 홍수기에도 국지적인 강우발생이 크게 증가하여 갈수기 가뭄이 더욱 심화되고 있다. 이와 같이 갈수시 가뭄에 대한 대책을 세우기 위해서는 하천에 유입되는 물과 하천 내에서 시간에 따라 유하되거나 조절되는 등 하천 자체 내에서 변화하는 하천유량의 변화 및 하천 외부로 유출되는 용수수요량을 정확히 분석하는 물수지분석이 필요하다. 이에, 본 연구에서는 송강천을 대상유역으로 선정하고 DEM을 통해 3개의 단위유역을 구분하였다. 단위유역별 생활용수, 공업용수, 농업용수 등에 대한 용수수요량 추정을 통해 유역별 용수수요 총량과 장래 수요증가량을 산정하였다. TANK 모형을 활용하여 단위유역별 기준갈수량을 산정하고 물수지분석을 통해 물 부족 여부를 판단하여 단위유역별 하천유지유량을 산정하였다. 분석결과, 단위유역별 하천으로 유입되는 회귀수량이 많아 목표연도별 갈수시 하천유지유량이 평균갈 수량 보다 크게 분석되었으며, 평균갈수시에도 하천의 정상적인 기능 및 상태를 유지하기 위한 최소한의 유량 확보가 가능할 것으로 판단된다.

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물공급능력지수에 의한 다목적댐의 물 공급 안정성 평가 (An Assessment on the Water Supply Stability of Multi-purpose dam using Water Supply Capacity Index)

  • 문장원;이동률;최시중;강성규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.314-318
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    • 2008
  • 물은 인간생활에 있어 없어서는 안 될 매우 중요한 요소로서 물 수요에 대한 안정적인 공급은 국가 및 지역의 수자원 계획에 있어 주요 목표가 되어 왔다. 최근 사회, 경제의 발전과 함께 국민 생활수준의 향상으로 물 수요는 점차 증가하는 추세에 있으며, 용도 또한 다양화 되고 있다. 그러나 우리나라의 기후 및 지형조건은 효율적인 수자원 관리에 매우 어려운 상황으로 이를 극복하기 위해 다양한 대책이 마련되어 시행되고 있다. 과거 우리나라에서는 부족한 수자원을 확보하고 안정적인 물 공급이 가능하도록 하기 위하여 다목적댐을 건설하여 운영하여 왔으나 댐을 통해 확보할 수 있는 물 공급 안정성에 대한 정량적인 평가가 상대적으로 미흡하여 보다 효과적인 수자원 관리의 제약으로 작용하고 있다. 물공급능력지수(Water Supply Capacity Index, WSCI)는 극심한 기상조건 하에서 저수지가 수요량에 대해 어느 정도의 기간동안 용수를 공급할 수 있는 가를 평가할 수 있도록 개발된 정량적인 지표이다. 물공급 능력지수는 가뭄기간 동안 저수지의 용수공급능력을 모니터링 할 수 있도록 하기 위한 목적으로 개발되었으며, 가뭄기간의 저수지 운영 의사결정에 대해 유용한 정보를 제공할 수 있고 저수지에서 용수를 공급받는 지역의 가뭄단계 설정에 활용될 수 있는 지표이다. 본 연구에서는 다목적댐에 대한 물공급능력지수를 산정하여 분석하였으며, 이를 통해 각 댐의 물 공급 안정성을 평가하였다. 물 공급 안정성의 평가는 각 댐별로 산정된 물공급능력지수의 과거 시계열 자료를 검토하고 각 댐의 월별 지수에 대한 변동 분석을 통해 댐별 물 공급 안정성을 판단하였다. 또한 월별로 산정된 각 댐별 물공급능력지수를 비교하여 월별 각 댐의 물 공급 수준을 판단하였다.

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물수요의 추세 변화의 적응을 위한 모델링 절차 제시:베이지안 매개변수 산정법 적용 (Modeling Procedure to Adapt to Change of Trend of Water Demand: Application of Bayesian Parameter Estimation)

  • 이상은;박희경
    • 상하수도학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.241-249
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    • 2009
  • It is well known that the trend of water demand in large-size water supply systems has been suddenly changed, and many expansions of water supply facilities become unnecessary. To be cost-effective, thus, politicians as well as many professionals lay stress on the adaptive management of water supply facilities. Failure in adapting to the new trend of demand is sure to be the most critical reason of unnecessary expansions. Hence, we try to develop the model and modeling procedure that do not depend on the old data of demand, and provide engineers with the fast learning process. To forecast water demand of Seoul, the Bayesian parameter estimation was applied, which is a representative method for statistical pattern recognition. It results that we can get a useful time-series model after observing water demand during 6 years, although trend of water demand were suddenly changed.

건물 에너지 수요관리를 위한 BEMS 연계형 수요반응 시스템 개발 (Development of BEMS linked Demand Response System for Building Energy Demand Management)

  • 이상학
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.36-41
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    • 2016
  • 건물을 에너지 수요관리 자원으로 활용하기 위해서는 수요 반응에 대응할 수 있는 자동화된 시스템을 필요로 한다. 에너지 수요관리 사업자의 출현으로 이를 뒷받침할 수 있는 건물 에너지 관리 시스템과 수요반응 시스템에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 아직까지 자동화된 실시간 수요 반응 시스템 도입은 미흡하고 비용도 높다. 본 연구에서는 이를 해소하기 위해 건물을 대상으로 수요 반응 시스템 구축을 위한 OpenADR 프로토콜과 수요 반응에 참여할 수 있는 건물 에너지 관리 시스템을 개발하고 실환경에 적용하여 실증을 수행하였다. OpenADR은 표준 프로토콜로 사업자와 수요자원간의 이벤트 발생과 리포팅을 통해 자동화된 시스템이다. 또한 다양한 제어 시스템이 이용되고 있는 건물을 대상으로 단일화된 제어 시스템 구축을 위해 웹 기반 건물 자동제어 시스템을 개발하여 수요 반응 이벤트 발생 시 부하를 줄일 수 있도록 한다. 개발된 결과물을 건물에 적용하여 동작하는 것을 검증하고 감축량을 측정하여 수요반응 효과를 확인하였다.

한일간 Ro-Ro 부두 수요 및 적정 규모 추정 (Estimation of Demand for and Proper Capacity of Ro-Ro Berths in Korea-Japan Trade)

  • 김율성;이경남;강달원
    • 한국항만경제학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.107-120
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    • 2015
  • 기업들의 국제물류체계는 물류비용과 시간의 절감뿐만 아니라 물류의 부가가치 창출 기능을 극대화하기 위해 급속히 발전할 전망이다. 글로벌 공급체인 운영방식인 Ro-Ro 운송은 운송시간의 정확성, 비용절감, 신속성, 안전성 향상 등에서 경쟁력이 높아 이를 활용하기 위한 전략이 급증할 것으로 전망된다. 이에 본 연구에서는 한일간 교류 물동량 분석을 통해 Ro-Ro 부두 조성의 적정 수요와 규모를 추정해 보고자 하였다. 이를 위해 한일간 Ro-Ro선의 운항속도에 근거한 운항거리를 바탕으로 1권역과 2권역으로 구분하여 부산항과의 물동량(컨테이너와 일반화물)을 분석하였다. 분석된 물동량을 바탕으로 Ro-Ro선 이용 가능성이 높은 품목의 비중을 추정한 후 한일간 Ro-Ro 부두의 이용가능 물동량을 추정하였다. 추정된 물동량을 처리하기 위해서는 2만톤급 2개 선석과 장치장 10만$m^2$ 정도가 필요한 것으로 판단된다. 부산항에 Ro-Ro 전용 부두 조성을 통해 컨테이너 일변도의 항만정책을 탈피하고, 글로벌 기업들의 수요에도 대응할 수 있을 것이다.

플로팅건축물의 공간디자인마케팅과 공간수요 예측 (Space Design Marketing of Floating Architecture and Its Spatial Demands)

  • 박성신
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.329-334
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    • 2015
  • 최근 국내 대표적인 플로팅건축물인 세빛섬의 운영 정상화로 플로팅건축물에 대한 이미지가 매우 긍정적인 방향으로 개선되었다. 플로팅건축의 특장점은 특별한 공간체험(29.9%) > 랜드마크(27.6%) > 수해양문화 향유(21.5%) > 관광 및 개발의 거점(16.0%) > 지구온난화에 대비하는 친환경성(4.8%) 순으로 나타났다. 플로팅건축물은 일반인들에게 특별한 공간체험을 제공하며 차별화된 이미지를 가지고 있다. 따라서 플로팅건축물의 공간디자인마케팅은 특별한 공간을 매개로 지자체나 기업이 주민이나 고객들과 아이덴티티와 이미지를 교환하는 형태로 일어난다. 이때, 건축물이 지닌 기본적인 공간 속성에 방문객들의 공간수요를 반영한 프로그램 선정과 사업주체 및 운영주체의 일원화가 중요하다. 플로팅건축의 프로그램은 상업시설이나 문화시설, 친수공간 확보 조건을 활용한 마리나시설이 적절하며, 향후 플로팅건축 시장도 활성화될 것으로 전망된다.