• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.183-183
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• 2022

최근 몇 년 동안 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립 혹은 저탄소 운영의 중요성이 강조되어왔다. 상수도 관망은 직접적인 탄소 배출 시설물은 아니지만, 상수도 관망의 운영 그리고 구성요소의 제조부터 폐기까지의 전 생애주기 동안 막대한 양의 에너지를 사용하는데, 이러한 에너지의사용이 탄소 배출에 간접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 특히 수자원공사에 따르면, '17년 기준 수도사업 관련 전기 사용에 따른 간접 배출이 70만tCO2eq에 이르는 것으로 보고되고 있어, 에너지의 효율적인 운영 및 자산관리 체계의 필요성이 커지고 있는 실정이다. 상수도 관망의 에너지 효율에 영향을 주는 요인은 크게 구성요소의 노후와 누수로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 상수도 관망 관로 별 노후와 누수 여부를 판단하여 교체 전략을 수립할 수 있는 자산관리 모형을 제안하고 관로별 에너지 효율을 시각화하여 전반적인 자산관리에 근거를 제시하고자 한다. 모형은 최적화 기법을 통한 관로별 기능적 노후도 산정 및 누수 탐지, 관만 내 누수 지역화, 에너지 효율 시각화 등 총 3개의 모듈로 구성되어 있다. 제안한 모형은 고도의 차이가 큰 국내 D시 가상 관망에 적용하였다. 해당 관망에 다양한 관로의 노후 및 누수 상황을 가정하여 가상의 데이터를 생성하고 이를 토대로 관로별 기능적 노후와 누수 조건을 고려하여 해당 모형을 검증한다. 또한, 노후와 누수에 따른 가상 상황별 관로의 자산관리 의사결정 예시를 제공하여 향후 모형의 활용에 대한 가이드 라인을 제시한다. 마지막으로 관망 내 설치된 감압밸브를 터빈으로 전환하여 관망 운영 단계에서 무의미하게 소산되는 열에너지를 회수하는 방안을 검증하였다. 최적화 기법을 통해 비용 대비 최적 터빈 설치 지역을 선정하였고 향후 터빈 설치에 고려해야 할 사항을 정리한다. 본 연구에서의 결과는 향후 종합적인 저탄소형 상수도 관망을 위한 초석을 제공할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.4-4
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• 2019

국내 지방상수도 사업을 살펴보면 지속경영이 되어야 할 수도사업이 높은 적자상태를 면치 못하고 있다. 2017년에만 지방상수도 공기업 120개 중 56개 사업체에서 약 2,428억원의 순손실이 발생하였다(행정안전부, 2018). 이에 정부 및 지자체에서는 수도사업의 위탁운영, 수도사업 효율화 사업, 수도사업의 현대화사업 등 수도사업의 효율성 개선을 위하여 다양한 노력을 하고 있다. 그러나 이러한 지방상수도 효율화 사업을 추진함에 있어 어느 수준이 수도사업의 최적수준인지에 대한 명확한 기준이 없어, 자칫 상기 투자가 무-목적적 투자로 이어질 공산이 높다 이에 본 연구는 현재 수준 하에 투자 대비 누수율을 최소화할 수 있는 수준이 어디인가를 규명하기 위한 방안으로 지방자치단체 특성별 효율적 수도사업체를 규명하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.82-82
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• 2018

지방공기업 경영평가는 지방공기업의 경영성과에 대해서 평가하는 것이므로 경영 성과를 균형있게 평가하는 것이 중요하다. 지방공기업의 평가 대상 유형은 상수도, 하수도, 도시철도공사, 도시개발공사, 특정공사 공단, 시설관리공단, 환경시설관리공단 등 7개로 구분된다. 이 가운데 2017년 상수도 분야의 평가 대상 공기업은 지방공기업법 제78조 및 동법 시행령 제68조에 의거하여 115개이다. 행안부에서 주관하는 8개 광역 직영 기업 그룹과 시 도에서 주관하는 107개 기초지자체 직영 기업 그룹를 구분하여 평가하고 있으며 지방상수도 경영성과 평가 지표은 크게 리더십/전략, 경영시스템, 경영성과, 정책 준수로 구분되며 총 21개의 세부지표로 구성된다. 경영 성과 지표 가운데 주요사업성과와 경영효율성과 지표에 해당하는 상수도관리, 상수도보급률, 요금부과율, 요금 현실화율은 해당 지자체의 인구규모에 따라 평가군을 설정하도록 하고 있다. 그러나 평가군을 설정하는 인구 기준에 대한 명확한 근거가 없고 동일한 평가군 내에서도 지자체 상수도 시설, 면적, 인구 밀도 등에 따라 관로길이나 상수도 원가 등이 크게 차이가 발생하고 있어 경영 평가 결과에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 본 연구에서는 단순 인구 규모가 아니라 지자체 지방상수도는 경영효율화에 영향을 미치는 변수를 선별하여 주요사업 활동 성과 지표 측정에 적용할 수 있는 성과 평가군을 군집분석을 통하여 분석하고자 한다.

• 지반과기술
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• v.9 no.3
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• pp.36-42
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• 2012

• 한국상하수도협회지
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• s.14
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• pp.82-89
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• 2006

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.651-655
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• 2009

본 연구에서는 컷 집합(cut set)개념과 파이프의 부정류를 위한 수치해석 결과를 이용하여 상수관망의 불능 확률을 정량적으로 산정하는 신뢰성 해석이 수행되었다. 특히 상수관망에서 중요한 운용형태의 하나인 밸브의 개폐효과에 따른 효과를 통하여 불능확률이 산정되었다. 먼저 부정류 수치해석을 위해서 작은 상수관망을 만들고 여러 가지 시나리오를 재현하였다. 이때 부정류 해석을 위해서 특성선법(the method of characteristics)모형이 사용되었다. 밸브의 개폐에 따라서 여러 가지 형태의 부정류가 발생되고 발생된 부정류를 상수관망의 불능확률을 크게 증가시킨다. 상수관망에서 컷 집합을 추출하여 기준지점에 배출유량(demand)가 도달하지 못할 확률을 불능확률로 규정하여 정량적으로 산정한다. 이를 위해서 컷 집합의 총 유량을 시간에 따라 평균하여 COV를 불능확률 산정에 이용한다. 부정류로 인한 파이프 유량의 변동이 심할수록 COV는 증가하고 결국은 컷 집합의 불능확률은 증가하게 된다. 그리고 똑같은 상수관망에 에너지 감쇠장치인 조압수조가 설치되어 부정류 압력파(pressure wave)를 크게 감소시켰을 때 불능확률을 비교하였다. 조압수조와 같은 압력감쇠장치가 상수관망의 부정류 효과와 불능확률을 크게 저감시키는 것을 알 수 있었다. 또한 신뢰성 해석 결과로부터 부정류가 불능확률을 급격히 증가시킨다는 것을 확인하였다. 따라서 부정류 효과를 고려한 신뢰성 해석은 상수관망의 운용, 관리, 감독, 그리고 설계와 계획을 위해서 필수적이라 할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.110-110
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• 2018

상수관로의 노후화는 단수유발, 수압부족 및 수질악화, 싱크홀 발생 피해와 누수로 인한 경제적 손실 등을 초래한다. 최근 상수관로의 노후화에 의한 피해가 심각해짐에 따라, 환경부에서는 전국적으로 노후관로를 개량 및 교체하는 작업을 시행하고 있다. 다만, 모든 노후관로를 일시에 보수 및 교체하는 것은 불가능하므로, 사용 중인 관로의 노후도를 정량적으로 판단하여 개량우선순위를 결정해야한다. 현재 국내에서는 '상수도 기술진단' 매뉴얼에 따른 관망성능평가 결과를 이용하여 상수관로의 노후화 정도를 평가하고 있다. 이는 평가항목 별로 기준을 나누어 조건값과 가중치를 부여하고, 총 점수를 합산하여 해당 관로의 평가 점수에 따라 등급을 판정하게 되는 점수평가법이다. 본 연구에서는 기존의 점수평가법과의 비교를 통하여, ANN(Artificial Neural Network)-Clustering 기법이 상수관로의 노후도 평가를 위한 새로운 평가방법이 될 수 있음을 제시하였다. 본 연구는 강원도 Y지역의 상수관로를 대상으로 진행하였으며, 기존의 관망성능평가 항목을 이용하여 전체 관로를 세 가지 등급으로 분류하여 노후도를 평가하였다. 또한 ANN-Clustering방법의 적용 가능성을 판단하기 위하여 기존의 점수평가법 결과와 비교분석을 실시하였으며, 전체 대상관로의 노후도 정도를 직관적으로 파악할 수 있도록 계산된 노후도 등급을 관망도에 도시하였다. ANN-Clustering방법은 관로의 다양한 특성값을 손쉽게 변경하여 적용할 수 있으며, 기존의 점수평가법과 더불어 상수관로의 유지관리를 위한 보다 객관적이고 합리적인 관망성능평가법이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.10
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• pp.673-679
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• 2017

In this paper a method for estimating the 'service life' and 'residual life' of a water pipe based on the Water Pipe Network Performance Evaluation(WPNPE) results of Water Supply Technical Diagnosis was developed for efficient maintenance of water pipes. The residual life of a pipe was defined as the difference between the service life and elapsed time since installation. The service life was defined as the time when a pipe reaches the reference score for determining deteriorated pipes that was used in the WPNPE. The pipe evaluation criteria and deterioration scores used in the WPNPE for the case study area were considered as independent variables in the multiple regression model for estimating the service life and residual life of the pipes in the area. To estimate the service life for the pipes the reference scores for determining deteriorated pipes were used as the values of the variables that represent the deterioration scores in the constructed regression models. Subsequently, the statistics of the service life and residual life of the pipes in the case study area were presented and analyzed in comparison with the service life defined by the Local Public Enterprizes Act.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1307-1311
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• 2005

최근들어 Water Security에 대한 관심이 고조되고 있지만 국내의 경우 이에 대한 체계적인 연구가 아직 진행되지 않았고 상수도관망시스템의 오염예방 및 위험관리에 대한 연구는 매우 미비한 실정이며 특히 상수도관망시스템의 위험성 및 취약성에 대한 연구는 전무한 상태이다. 이러한 상수도관망시스템의 위험도와 관련된 여러 위험요소들은 인명의 피해, 재산상의 피해, 환경적 피해, 시스템의 피해 그리고 사회적 불안등 여러 기준을 고려하여 평가되어야 한다. 이 문제는 다기준의사결정(multi-criteria decision making)문제로서 평가기준들(criteria) 간의 상충관계(trade-off)로 인하여 판단이 모호한 대안들을 PROMETHEE(Preference Ranking Organization METHod Enrichment Evaluations) 기법을 이용하여 평가하였다. PROMETHEE는 선호의 유출량(leaving flow)과 유입량(entering flow)의 개념을 이용하여 여러 대안들의 순위선호(outranking)를 산정하는 기법으로, 의사결정자(decision matter)가 비교적 쉽게 이해할 수 있으며 기존의 AHP$\cdot$ANP와는 달리 명확한 판단이 어려운 대안들에 대해서는 비교불가능한(incomparable) 대안으로 분류한다. 이와 같은 위험도 평가결과는 위기상황에 대한 대처방안을 제시할 의사결정시스템 구축의 기초 자료가 될 수 있을 것이다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.24 no.6
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• pp.715-724
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• 2022

With the enforcement of the infrastructure management act, the importance of utility tunnels that jointly accommodate life-lines such as electricity, communication, water supply, and heating facilities has increased. The currently applied utility tunnel maintenance system is managed in an accident-preventive safety-based evaluation method. However, this evaluation method has limitations in effective maintenance. In this study, performance evaluation items were derived through the Delphi method to suggest a criterion for quantitatively evaluating the performance of utility tunnels, and the weights for each item were calculated through the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. In the future, it is judged that a more reasonable performance evaluation standard of utility tunnel can be prepared if modifications and supplements are made through field application.