• Title/Summary/Keyword: 우수관

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Analysis of safety and allowable capacity of storm sewer according to debris accumulation (토사적체에 따른 우수관의 허용용량 및 안전도 해석)

  • Kwon, Hyuk-Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.249-249
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    • 2011
  • 본 연구에서 AFDA(Approximate Full Distribution Approach)를 사용하여 하수관의 성능불능확률(Probability of capacity failure)을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 전국 여러 도시의 연 최대강우강도(Yearly Maximum Rainfall Intensity)를 이용하여 그 확률분포함수를 규명하였고 우수관(Storm sewer)의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성모형에 적용하였다. 본 연구에서는 우수관의 성능불능확률을 산정하여 신뢰성 해석을 수행하였다. 먼저 적용도시의 강우자료를 면밀히 분석하고 연 최대강우강도의 통계적 특성을 분석하여 신뢰함수를 구축하였으며 우수관의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형이 개발되었다. 그리고 우수관에 적체되는 토사의 깊이에 따라 우수관의 용량을 산정하였다. 재현기간별 강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 원형우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 재현기간의 증가에 따란 성능불능확률을 급하게 상승하는 것을 알 수 있었다. 5년, 10년, 20년 재현기간에 따른 연 최대강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 또한 토사의 적체에 따른 우수관 유효면적의 변화를 고려하여 두 도시의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 원형 우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 토사의 적체에 따라 우수관의 용량은 감소하여 성능불능확률이 크게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 우수관의 용량 감소를 막고 성능불능확률을 최소화하기 위해 우수관에 적체된 토사의 양을 예측할 수 있는 연구가 필요하며 적체된 토사와 콘크리트나 강관벽면이 복합된 우수관에 대한 조도계수를 보다 더 정확히 정량화 할 수 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.

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Reliability model for the probability of system failure of storm sewer (우수관의 불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형)

  • Kwon, Hyuk-Jae;Lee, Cheol-Eung;Ahn, Jae-Beom
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1691-1695
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    • 2010
  • 본 연구에서 AFDA(Approximate Full Distribution Approach)를 사용하여 하수관의 불능확률을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 여러 도시의 연 최대강우강도(Yearly Maximum Rainfall Intensity)를 이용하여 그 확률분포함수를 분석하였고 우수관(Storm sewer)의 불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형에 적용하였다. 연 최대강우강도 자료의 분석결과 우리나라 중부지방의 여러 중소도시에 대한 연 최대강우강도의 확률분포함수는 Gumbel분포와 일치하는 것으로 나타났다. 신뢰성 모형은 불능확률의 신뢰함수를 구하기 위해 하중(Load)을 규정하는 식은 합리식이 사용되었고 용량(Capacity)를 규정하는 식은 Darcy-Weisbach공식과 Manning의 공식이 사용되었다. 이렇게 개발된 신뢰성 모형을 실제 우수관에 적용하여 불능확률을 산정하는 신뢰성 해석을 수행하였다. Y자형 우수관망에서 2개의 관으로 유입하는 각각의 유량이 그 관의 허용유량을 초과할 경우를 불능확률로 가정하였고, 나머지 관의 경우는 두 개의 관으로부터 유입하는 유량과 그 세 번째 관의 매설지역의 우수유입량의 합이 그 관의 허용유량을 초과할 경우를 불능상태(state of system failure)로 간주하여 불능확률을 정량적으로 산정하였다. Darcy-Weisbach공식과 Manning의 공식을 사용한 신뢰성 해석결과를 비교하였으며 우수관 직경의 변화에 따른 불능확률을 산정하였다. 특정한 수치(설계직경)이하일 경우 불능확률이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 실제 우수관의 유효직경이 설계직경에 항상 가깝도록 불순물을 제거하는 것이 최선의 관리 방법이며 불능확률을 줄이는 최선의 방법일 것이다. 본 연구에서 개발된 신뢰성 모형은 우수관의 운용, 관리, 감독은 물론 설계에 활용이 가능 할 것이다.

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Probability of Performance Failure and Change of Roughness Coefficient According to Accumulation of Debris in Storm Sewer (토사적체에 따른 우수관의 조도계수 변화와 성능불능확률)

  • Kwon, Hyuk-Jae
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.5
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    • pp.135-141
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    • 2010
  • Reliability model which can calculate the probability of performance failure of storm sewer was developed considering change of roughness coefficient in this study. Roughness coefficient should be re-evaluated due to accumulations of debris in sewer pipe. Therefore, roughness coefficient according to depth of debris in circular sewer pipe was determined for the present study. Reliability analysis was performed with the new roughness coefficient. After the analysis, it was found that capacity of storm sewer can be significantly decreased and probability of performance failure of storm sewer can be significantly increased by increasing the depth of debris in storm sewer. In this study, reliability model was applied for the Daegu and Jeonju using new roughness coefficient which was determined according to accumulation of debris in circular storm sewer. It was observed that if the depth of debris is increased, roughness coefficient is increased simultaneously and probability of performance failure of storm sewer is significantly increased.

Safety Analysis of Storm Sewer Using Probability of Failure and Multiple Failure Mode (파괴확률과 다중파괴유형을 이용한 우수관의 안전성 분석)

  • Kwon, Hyuk-Jae;Lee, Cheol-Eung
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.11
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    • pp.967-976
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    • 2010
  • AFDA (Approximate Full Distribution Approach) model of FORM (First-Order Reliability Model) which can quantitatively calculate the probability that storm sewer reach to performance limit state was developed in this study. It was defined as a failure if amount of inflow exceed the capacity of storm sewer. Manning's equation and rational equation were used to determine the capacity and inflow of reliability function. Furthermore, statistical characteristics and distribution for the random variables were analyzed as a reliability analysis. It was found that the statistical distribution for annual maximum rainfall intensity of 10 cities in Korea is matched well with Gumbel distribution. Reliability model developed in this study was applied to Y shaped storm sewer system to calculate the probability that storm sewer may exceed the performance limit state. Probability of failure according to diameter was calculated using Manning's equation. Especially, probability of failure of storm sewer in Mungyeong and Daejeon was calculated using rainfall intensity of 50-year return period. It was found that probability of failure can be significantly increased if diameter is decreased below the original diameter. Therefore, cleaning the debris in sewer pipes to maintain the original pipe diameter should be one of the best ways to reduce the probability of failure of storm sewer. In sewer system, two sewer pipes can flow into one sewer pipe. For this case, probability of system failure was calculated using multiple failure mode. Reliability model developed in this study can be applied to design, maintenance, management, and control of storm sewer system.

The application of reliability analysis for the design of storm sewer (우수관의 설계를 위한 신뢰성해석기법의 적용)

  • Kwon, Hyuk Jaea;Lee, Kyung Je
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.10
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    • pp.887-893
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    • 2018
  • In this study, the optimum design technology is suggested by using reliability analysis method. Nowadays, urban flood inundation is easily occurred because of local heavy rain. Traditional deterministic design method for storm sewer may underestimate the size of pipe. Therefore, stochastic method for the storm sewer design is necessary to solve this problem. In the present study, reliability model using FORM (First Order Reliability Method) was developed for the storm sewer. Developed model was applied to the real storm sewers of 5 different areas. Probability of exceeding capacity has been calculated and construction costs according to diameter have been compared. Probability of exceeding capacity of storm sewers of 5 areas have been calculated after estimating the return period of rainfall intensity.

Analysis of runoff speed depending on the structure of stormwater pipe networks (우수관망 구조에 따른 유출 속도 분석)

  • Lee, Jinwoo;Chung, Gunhui
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.2
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    • pp.121-129
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    • 2018
  • Rainfall falling in the impervious area of the cities flows over the surface and into the stormwater pipe networks to be discharged from the catchment. Therefore, it is very important to determine the size of stormwater pipes based on the peak discharge to mitigate urban flood. Climate change causes the severe rainfall in the small area, then the peak rainfall can not be discharged due to the capacity of the stormwater pipes and causes the urban flood for the short time periods. To mitigate these type of flood, the large stormwater pipes have to be constructed. However, the economic factor is also very important to design the stormwater pipe networks. In this study, 4 urban catchments were selected from the frequently flooded cities. Rainfall data from Seoul and Busan weather stations were applied to calculate runoff from the catchments using SWMM model. The characteristics of the peak runoff were analyzed using linear regression model and the 95% confidence interval and the coefficient of variation was calculated. The drainage density was calculated and the runoff characteristics were analyzed. As a result, the drainage density were depended on the structure of stormwater pipe network whether the structures are dendritic or looped. As the drainage density become higher, the runoff could be predicted more accurately. it is because the possibility of flooding caused by the capacity of stormwater pipes is decreased when the drainage density is high. It would be very efficient if the structure of stormwater pipe network is considered when the network is designed.

Influence of drainage density on rainfall-runoff in urban area (도시유역의 배수 밀도가 강우-유출에 미치는 영향 분석)

  • Lee, Jinwoo;Chung, Gunhui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.379-379
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    • 2018
  • 기후변화와 지구온난화로 인하여 전 세계적으로 폭우발생 빈도 및 강도가 증가하고 있다. 특히 유역 차원에서 도시화와 산업 개발로 인한 불투수면적 증가는 내수침수 증가로 이어지고 있다. 불투수면적이 높고 인구와 건물이 밀집되어있는 도시유역에서의 내수침수는 막대한 재산피해와 인명피해를 야기한다. 도시유역의 불투수층에 내린 강우는 지표면을 따라 흐르다가 대부분 우수관으로 유입되어 유역에서 배출된다. 그러므로 도시 우수관의 설계빈도를 결정하고 설계홍수량을 결정하는 일은 도시 홍수 저감을 위한 구조적인 대책 중 가장 우선적으로 고려되어야 하고, 또 가장 중요한 대책이기도 하다. 본 연구에서는 과거 홍수피해가 빈번히 발생했던 도시유역들 중 유역면적과 우수관망의 구조가 다른 7개의 도시를 선정하여 다양한 강우사상에 따른 유출해석을 실시하였다. 서울과 부산 기상관측소에서 관측된 1975년부터 2015년까지의 강우자료에 대한 EPA-SWMM 모형에서의 유출해석 결과 첨두강우량의 변화에 따른 첨두유출량의 변화를 선형회귀모형으로 분석하였다. 회귀모형의 결정계수와 95% 신뢰구간, 변동계수를 비교하였고, 수계밀도개념을 적용하여 첨두유출량의 변화를 해석한 결과, 우수관망이 조밀하게 건설되어 배수밀도가 높을수록 증가된 첨두강우량에 따라 함께 증가하는 첨두유출량의 예측이 상대적으로 정확하게 가능함을 확인하였다. 우수관의 구조적인 특성에 따른 유출 응답 속도를 고려하여 우수관을 설계한다면, 보다 효율적인 우수관 설계가 가능할 것으로 판단된다.

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A study on the reasonable standard of Max. flow in a pipe for designing the best Pipe network (우수관 설계를 위한 관내 최대유속기준 타당성 검토에 관한 연구)

  • Lee, Jung-Min;Kim, Young-Jin;Park, Jong-Pyo;Hyun, Kyoung-Hak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1696-1700
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    • 2010
  • 현재 국내에서 적용하고 있는 관내 최대유속기준 3.0m/s의 타당성을 평가하고자 SWMM 모형을 이용하여 최대유속 적용기준에 대한 우수관거 수리분석 연구를 수행하였다. 강우시 모니터링 지점의 우수유입에 따른 관내 실측결과와 검 보정을 통하여 모형을 구축하였으며, 설계빈도(10년 빈도) 홍수 유입시 관내 수리특성을 분석하였다. 관 최적 설계안 수립을 위한 관거 모델링 수행을 통해 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관내 최대유속 민감도 분석을 수행하고 최대유속 기준 변화에 따른 최적설계안을 제시하였다. 일반적으로 우수관거 수리계산시 실무에서는 MAKESW 프로그램을 사용하고 있다. 본 연구에서는 MAKESW가 반영하지 못하는 호우시 관거내 유속, 유량변화 시계열을 SWMM 모형을 통하여 우수관거 수리분석을 수행하였다. 실제 사업지구의 경우 MAKESW를 이용하여 설계된 관내 최대유속이 3.0m/s 이하 일지라도 월류, 압력류, 배수영향을 종합적으로 고려하는 SWMM 모형의 수행결과는 일부 관거에서 설계기준 이상의 유속이 발생하는 것으로 나타났다. 설계빈도 홍수량 유입시 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관거 내 최대유속 민감도 분석을 수행한 결과, 관 경사가 5‰ 증가할 때 관내 최대유속은 약 4~26% 증가했으며, 관경사가 완만한 경우 관 경사 증가에 따른 최고유속의 증가 민감도는 더 커졌다. 관 조도계수에 따른 최고유속 분석결과 관 조도계수가 0.005 커질 때 최고유속은 약 30% 증가하는 것으로 분석되었다. 현재 국내의 최대 유속기준을 준수하려면 규정보다 훨씬 많은 맨홀 또는 암거의 낙차공을 설치해야 하기 때문에 공사비 증대를 초래할 수 있다. 아직 기본적인 연구단계지만 본 연구결과와 보완연구를 통하여 최적의 관내 최대유속 기준조건을 우수관거 설계계획에 반영한다면 공사비 절감, 공기단축 등의 효과가 있을 것으로 판단된다.

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The heavy metal contaminations of sediments from some gully-pots : eastern part of seoul, Korea (도로변 우수관 퇴적물의 중금속오염 (I) : 서울시 동부지역)

  • 이평구;김성환;윤성택
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.6 no.4
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    • pp.25-40
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    • 2001
  • In order to investigate the degree of heavy metal pollution, 280 urban gully-pot sediments were collected from 13 localities in eastern part of Seoul. The uncontaminated stream sediments were also studied for comparison. A series of studies have carried out concerning the physicochemical characteristics of the sediments and the distribution of Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn. Total metal concentrations of gully-pot sediments and uncontaminated stream sediments were analyzed using acid extraction. After predigestion with $NHO_3$, the sample was digested with mixed acid ($NHO_3$-$HClO_4$). The gully-pot sediments were characterized by very high concentrations of Zn, Cu, Pb and Cr, indicating an anthropogenic contribution of these metals to the sediment chemistry Heavy metal concentrations in the gully-pot sediments were 1-329 times higher than the mean content of metals in the uncontaminated stream sediments, depending on the metals. In particular, the highest mean concentrations of Zn, Cu, Pb and Cr were noticed in the gully-pot sediments from Yeouido, Junggu, Junggu, and Dongdaemungu, respectively. The mean value of total Zn concentration in the business and commercial areas is 2-3.5 times higher than that in industrial areas. This suggests that Zn is mainly derived from automobiles (rubber of automobile tires). The mean concentrations of Cu and Cr are significantly high in the commercial and industrial areas, indicating that industrial activities may cause the accumulation of Cu and Cr in the sediments. The Pb level in gully-pot sediments is comparatively low, due to the use of unleaded gasoline in automobiles since 1987.

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A Study on the Promotion of SNS for the Acquisition of Excellent Personnel in the Special Forces Non Officer (특전부사관 우수인력 획득을 위한 SNS 홍보에 관한 연구)

  • Kang, Dong Sik;Namkung, Seung Pil;Park, Sang-Hyuk
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.7 no.2
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    • pp.275-280
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    • 2021
  • This study began with the question of obtaining human resources through the promotion of outstanding resources of the Special Forces Officer and studied the following four promotion strategies: First, it is Facebook's promotional strategy medium. Second, it is a promotional strategy medium of YouTube. Third, it is a promotional strategy medium for blogs. Fourth, it is a public relations strategy medium for Web site. Furthermore, we would like to consider this study through four promotional strategies and cases of acquiring excellent foreign personnel in order to acquire excellent non-commissioned officers. Therefore, it is necessary to obtain excellent resources through promotional activities by utilizing strategic intermediaries for obtaining excellent resources from special forces. Ultimately, this study can provide fundamental implications for recruiting special forces officers for obtaining excellent resources by utilizing strategic intermediaries.