• 한국수자원학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.35-46
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• 2006

본 연구에서는 안전하고 원활한 용수공급을 목적으로 하는 상수도관망시스템의 오염예방 및 위험관리를 위한 통합의사결정시스템의 기본구조를 제시하고 유럽과 미국에서 널리 사용되고 있는 다기준 의사결정기법인 PROMETHEE와 ANP를 적용해 상수도관망의 이상징후 판정을 위한 위험요소들의 우선순위를 평가하였다. 문제 구성을 위하여 pH 잔류염소농도, 유량, 수압, 전기전도도, 탁도, 블록누수량, 수온을 자료항목으로 선정하였고 관부식, 관파열, 관내수질오염을 평가기준으로 하여 PROMETHEE와 ANP의 결과를 비교 분석하였다. 본 연구에서 제시한 상수도관망의 위험요소 평가결과는 위기상황 대처방안시스템 구축시 사고대응 제어알고리즘 설계의 기초자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.429-429
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• 2021

2019년 발생한 인천광역시 붉은 수돗물 사태로 급수구역에 포함된 26만 1천 세대, 63만 5천 명이 직·간접적인 피해를 입은 바 있다. 경제적 피해액으로 추정할 경우 최소 1,280억 원 이상으로 보고된 바 있으며, 이와 같은 상수관망의 수질사고 확산은 장기간 동안 시민의 건강과 생활환경 수준을 저하시킨다. 따라서 상수도시스템의 수질사고확산 모델링 및 방지기술을 통한 수질안전성의 재확인이 필요하며, 이것은 상수도시스템의 지속가능성을 높여 국민이 체감하는 물 환경 수준 제고에 기여가 가능하다. 관망 내 수질해석을 직접적으로 수행하는 모델은 국외적으로 다양하게 개발(PODDS, EPANET-MSX, EPANET2.2 등)된 바 있으나 검·보정을 위한 수질측정 자료 부족 등으로 적용이 제한적이라는 한계가 현재에도 존재한다. 이를 보완하기 위해 수질자료에 비해 그 양이 많고 획득방법이 상대적으로 수월한 수리학적 계측자료 및 해석결과를 활용한 관로 내 체류시간 등을 활용한 연구가 수행된 바 있다. 그러나 이와 같은 수리학적 해석 결과를 활용하는 경우에도 계측자료를 기반으로 한 수리학적 검·보정은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 관로 내 체류시간에 직접적인 영향을 미치는 유량 및 유속자료를 중심으로 수리학적 관망해석의 결과를 최적 검·보정하는 방법론을 제안하였다. 기존 상수관망 수리해석의 검·보정은 일부 지점에서 수압을 측정하고, 수리해석 결과로 도출되는 해당 지점의 수압이 실측된 결과와 유사하도록 관로의 유속계수를 적절히 보정하는 형태로 진행되었다. 그러나 본 연구에서는 관로유량과 유속자료의 목적함수 내 가중치를 수압자료보다 크게 설정하여 체류시간 중심의 검·보정이 수행될 수 있도록 하였으며, 검·보정 대상인자 역시 대수용가의 수요량, 수요패턴, 그리고 관로유속계수로 확장된 모형을 구축하였다. 최적화 기법으로는 메타휴리스틱 기법중 하나인 화음탐색법을 활용하였다. EPANET 2.2 Toolkit과 Visual Basic .Net을 연계하여 프로그래밍하였으며, 개발된 모형을 실제 지방상수도 시스템에 적용하여 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2989-2998
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• 2010

본 연구는 상수도 관망의 유수율 제고를 위하여 블록 및 블록감시제어시스템 구축과 이에 따른 블록별 유량 및 압력자료를 효율적으로 분석하고 활용하기 위한 기술을 연구하고 제시하는데 있다. 본 연구를 위하여 J시 상수도의 효율적인 관망관리를 위한 블록경계 및 블록감시제어시스템 구축 현황을 조사하였으며, 시스템구축에 따른 유수율 제고 목표달성을 위하여 현 시스템의 문제점을 분석하고 문제해결을 위한 유수율 분석 프로그램을 개발하여 적용하였으며 이에 따른 효과도 분석 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.389-389
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• 2022

상수도 관망에서의 유량 측정은 유수율을 결정하는 데 있어서 중요한 평가 수단이다. 따라서, 유량 측정을 위해 유량계를 활용하는데, 높은 빈도의 자료를 획득할 수 있는 수압계는 시중에서 저가로 활용 가능하지만, 상수도관망 예산의 상당부분을 차지하고 있는 유량계는 수압계보다 고가에도 낮은 빈도의 자료만을 획득하는 비용 대비 낮은 효율을 가진다. 만약 수압계의 측정자료를 유량자료로 고속전환하는 기술을 개발하면 기존의 유량계보다 적은 비용으로 고빈도의 유량자료를 획득할 수 있다. 상수도 관망에서 수압자료를 유량 자료로 전환하는 기술은 기존 관망에서 유도된 지배방정식에서 임의 관망에서 일련의 유도과정을 거쳐 상하류 단사이 수압과 유량의 관계를 형성하고, 이러한 관계를 활용하여 간단한 저수조-관망-밸브 체제에서 관망 내의 특정지점에서의 시간상 수압자료와 시간상 유량자료의 비를 정의한 다음, 임의의 지점에서 측정된 수압자료를 정의한 비로 나타나는 임피던스 역수를 역푸리에 전환하면 시간상의 유량자료를 획득할 수 있는 원리이다. 이러한 수압-유량 전환기술의 원리를 가지고 개발된 기술의 정확도를 확인하는 과정을 수행하였으며, 이는 전통적 천이류 해석 방법인 특성선 모델로 비교하는 수치해석적인 방법 그리고 실제 설치된 관망을 사용해서 수압을 측정하고, 지정된 지점에서 유량을 정밀측정하여 비교하는 실험적인 방법을 통해 정확도를 비교해봄으로써 개발된 기술을 검증해보고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권11호
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• pp.989-998
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• 2018

수원과 수용가 간 연결성은 비정상상황 시 상수도관망의 기능 유지 정도를 나타내는 시스템 특성 중 하나이다. 상수도관망은 점과 선으로 구성된 그래프로 간략화 될 수 있기 때문에, 연결성 평가를 위해 주로 그래프 이론이 적용되었다. 하지만, 대부분의 연구는 상수도관망에 적합하지 않은 무향-비가중 그래프 이론을 적용하였다. 본 연구에서는 유향-가중 그래프 이론을 상수도관망에 적용하였으며, 이를 기반으로 복잡한 수리해석 없이 상수도관망 연결성을 평가할 수 있는 지표인 SNSP (Source to Node Shortest Pathway)와 이의 역수인 SNSP-Degree (SNSP-D)를 제안하였다. 국내 J시 42개의 상수도관망을 이용하여 개발된 SNSP와 기존 상수도관망 성능평가지표 사이의 상관성 분석을 수행 및 검증하였다. 기존 상수도관망 성능평가지표는 수리해석 결과를 지표 계산에 이용하는 3개의 회복력(Resilience) 지표와 에너지 효율 지표이다. 분석 결과, SNSP의 역수인 SNSP-D의 합과 기존 상수도관망 성능지표 사이에 평균적으로 0.87 이상의 높은 피어슨 상관계수(Pearson Correlation Coefficient, PCC) 값이 도출되었다. 특히, 회복력 지표 중 하나인 Modified Resilience Index (MRI)와 에너지 효율 지표의 경우 PCC 0.93 이상의 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 또한 다중 회귀 분석을 통해 SNSP-D와 회복력 및 에너지 효율 간의 상관성에 영향을 미치는 수리학적 변인을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 SNSP 지표가 상수도관망의 대략적인 회복력 및 에너지 효율 수준을 알려줄 수 있는 지표로 실무에서 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.38-48
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• 2001

본 논문에서는 광역상수도 시스템의 취·송수 설비의 최적운영계획에 필수적으로 요구되는 시간 단위 용수 수요량 예측을 위하여 칼만 필터에 의한 수요 예측 모델 구축 및 배수패턴 해석 기법을 제안하고, 기존 시스템의 실 데이터를 이용하여 시뮬레이션 수행 결과 제안된 기법의 유용성이 검증되었다. 광역상수도 시스템에서 취·송수 설비의 최적운영계획 수립을 위해서는 예측 시간 범위를 최소 하루 단위 이상으로 유지해야 한다. 따라서, 제안된 기법에서는 기존의 시간별 실적데이터의 시계열에 의한 예측을 이용하는 것이 아니라 모델로부터 예측된 일 수요량에 배수패턴을 곱하여 24시간의 시간별 용수 수요량을 예측한다. 일 수요량 예측을 위한 칼만 필터 모델은 입력변수의 통계적 분석에 의해 모델 구조 최적화가 효과적으로 구현되고 배수패턴은 데이터 Granulization에 의해 얻어진다.

• 대한공간정보학회지
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• 제3권2호
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• pp.101-113
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• 1995

상수도 계획 시 계획에 필요한 지형 및 공간특성이 갖는 정보들의 상호 유기적인 결합과 분석의 활용 가치를 증대시키기 위하여 보다 체계적이고 합리적인 정보관리체계가 필요하며 이러한 문제해결을 위한 데이타베이스 관리시스템(Data Base Management System : DBMS) 및 의사결정 지원시스템의 구축이 불가피하다. 또한 관로상의 수리학적 특성에 관련된 통과경로는 대상경로가 갖는 지리적 특성에 큰 영향을 받으므로 수리학적 안정성과 용수공급 대상지역까지 도수 및 송수가 원활히 이루어질 수 있도록 보다 경제적인 노선의 선정방법이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 상수도의 신규개발이나 기존시설 확장 시, 계획의 적정성이나 경제성 등을 고려하여 각종기술 및 사회적 경제적 요인을 종합적으로 분석하고 그 결과를 토대로 보다 합리적이고 효율적인 계획 대안을 제공할 수 있는 의사결정 지원시스템을 도입한 상수도 계획기법을 개발하고자 하였다. 특히 상수도 관로계획 수립은 대상지역의 지형 및 토지이용특성에 따른 영향이 지배적인 인자이며 이를 해결하기 위한 방만으로 지리정보시스템(Geographic Information System ; GIS)을 이용하여 시스템을 구성하였다. 용수공급계통계획의 주된 요인인 지형적 공간적 특성을 GIS가 지니는 각종 분석기능과 관로 수리해석 프로그램 SAPID, 경제분석 프로그램인 ECOVEL을 개발하여 결합하고, 지형적인 공간특성정보를 데이터베이스화함으로써 관로의 적정노선을 보다 합리적으로 선정할 수 있는 의사결정 지원시스템을 개발하였으며 개발시스템의 현장 적용성 평가를 실시하여 그 가능성을 검토하였다.

• 물과 미래
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• 제28권5호
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• pp.112-113
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• 1995

• 수도
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• 통권55호
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• pp.6-21
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• 1991

• 한국측량학회지
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• 제12권2호
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• pp.187-197
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• 1994

본 연구는 상수도시시설물관리 정보체계를 개발함에 있어서, 워크스테이션을 기반으로 하는 외국의 값비싼 소프트웨어를 사용하지 않고, 한국의 상수도업무특성에 적합하고 쉽게 사용할 수 있으며 개인용컴퓨터를 사용하는 소프트웨어를 직접 개발하기 위하여 수행되었다. 업무분석의 결과, 상수도정보체계는 경영정보체계, 송배수운용시스템, 관로관리시스템 등으로 구성되며, 현재 한국에서 업무자동화가 이뤄질 수 있는 부분은 관로관리시스템으로 판단하여, 대상업무로서 관로관리 및 누수관리를 위한 자료관리를 선정하였다. 이를 구현하기 위해 시스템을 독자적으로 설계, 개발하였으며, 객체지향프로그래밍기법을 이용 소프트웨어를 개발하였다. 본 연구에서 개발된 상수도시설물관리정보체계를 시험하기 위하여, 강남구 논현동 사례지역에 적용한 결과, 실용적으로 사용할 수 있으며, 업무능률향상에 효과가 있다고 판단되었다.