• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.151-159
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• 2006

강섬유보강 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 휨성능이 월등히 우수하지만, 아직까지 국내에는 이에 대한 명확한 배합설계 지침이 확립되어 있지 않은 상황이다. 또한, 강섬유를 2종이상 동시에 혼입하여 사용하는 하이브리드 섬유보강 콘크리트에 대해서는 최근에 들어서야 그 연구가 시작되었으며, 이에 대해서도 배합에 대한 구체적인 지침이 확립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 새로운 최적화 기법인 화음탐색법을 이용하여 강섬유 및 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 최적배합 프로그램을 개발하였으며, 검증 실험을 수행하여 프로그램의 신뢰도를 높였다. 이는 현장 시험 배합횟수의 감소 및 배합설계의 편의성 향상 등에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한, 실험 결과 동일한 강섬유 혼입률이라 하더라도, 하이브리드 섬유보강 콘크리트가 일반 강섬유보강 콘크리트보다 휨강도 및 휨인성 모두 우수한 것으로 나타났으며 이를 프로그램 상에 추가 반영하였다. 이는 세계적으로도 아직 연구 초기 단계에 있는 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 휨 특성을 파악하는데에도 향후 연구의 발판이 될 것으로 생각되며, 지속적인 실험 및 연구로 보완이 된다면 보다 더 정밀도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.545-552
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• 2006

본 연구에서는 노후관망의 최적개량 계획수립을 위한 의사결정모형을 개발하였다. 각각의 관거에 대한 개량계획을 수립하는 기존에 개발된 다른 모형과 달리 노후화된 상수관망을 소구역으로 구분하여 각 소구역의 개량계획을 수립하였다. 개발된 모형에서는 최적개량 의사결정을 위해 개량비용(교체비용, 갱생비용, 유지보수비용), 개선이익(펌프운영비 감소이익, 누수 감소이익) 및 수리학적 타당성을 고려하였다. 화음탐색법을 최적화기법으로 적용하였으며 수리학적 타당성 검토를 위해 수리해석 모형인 EPANET을 연계하였다. 대구시의 실제 상수도관망에 개발된 모형을 적용하였으며, 매설기간과 관의 종류에 의존하는 기존 방법과 달리 관의 내구성, 통수능, 비용 등을 고려하는 최적개량의사결정 시스템으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.103-111
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• 2017

본 연구에서는 강우관측소의 고도별 공간분포의 적정성을 평가하기 위한 방안으로 고도별 강우관측소의 최근린지수를 산정하고, 현재 강우관측소 공간분포의 적정성을 평가하였다. 등면적비를 이용하여 고도를 구분하고, 고도마다 다른 지형적인 조건을 고려하기 위하여 주어진 지형조건내에서 가능한 최대 NNI을 최적화 기법의 하나인 화음탐색법을 이용하여 산정하였다. 이와 같이 고도별로 현재 상태 및 최대 NNI를 산정한 후 이 두 값의 차이를 바탕으로 고도별로 강우관측소 분포를 평가하였다. 그 결과 고도가 높아질수록 공간분포가 상대적으로 취약함을 확인하였다. 추후 강우관측망을 신설할 경우 고도별 특성을 반영한다면 보다 효율적인 강우관측망의 구축이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.942-942
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• 2012

강우-유출에 대한 수문해석에 있어 유효강우량 산정방법으로는 여러 가지가 있으나 국내외로 미농무부(United States Department of Agriculture)에서 제안한 NRCS-CN 방법이 널리 사용되고 있다. SCS-CN 방법은 1개의 매개변수만을 사용하여 방법이 간략하고 유역 토양특성의 반영이 가능하다는 장점이 있으나 공간적 규모에 따른 효과반영이 불가하고 초기손실우량비를 0.2로 고정하는 가정의 문제점 등이 있다. 많은 연구자들이 SCS-CN 방법의 문제점을 보완하고자 다양한 방법을 제시하였으며 특히 Michel 등(2005)은 토양수분계산가정(Soil Moisture Accounting Procedure)에서 유출기준저류고를 새로운 매개변수로 제안하여 초기손실우량비 가정의 불합리성을 개선하고 새로운 AMC 조건식을 산정하였다. 그러나 범용적인 AMC 조건식을 제안하고자 140개 유역에 적용한 결과를 통해 유출기준저류고는 토양의 최대잠재보유수량의 1/3으로 일괄 적용하는 문제점이 있으며, 민감도분석을 통해 전체 결과의 효율이 좋은 값으로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 일 단위 집중형 장기유출모형인 GR4J(Ge'nie Rural a' 4 parame'tres Journalier)를 Michel이 제안한 모형을 적용하기 위해 선정하였으며 토양수분계산과정에서 새로운 매개변수인 유출기준저류고를 최적화기법인 화음탐색법을 적용하여 결정하였다. 적용대상은 국내의 달방댐, 횡성댐, 섬진강댐, 청주댐, 대청댐유역에 적용하였으며 본 연구에서 제안한 방법이 강우-유출 결과의 정확성을 향상시키는 것을 볼 수 있었다. 최종적으로 최적화된 유출기준저류고와 유역크기와의 상관성분석을 통하여 관계식을 도출하였다. 토양수분과정에 대한 고려는 유출량을 산정하는 데 있어서 정확성을 높이는 데 기여할 수 있으며 더불어 본 연구에서 제안한 관계식을 통하여 유출기준저류고와 유역특성과의 연관성을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.903-911
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• 2022

물을 공급하기 위한 자원 중 하나인 지하수는 다양한 자연적 요인에 의해 수위의 변동이 발생한다. 최근, 인공신경망을 이용하여 지하수위의 변동을 예측하는 연구가 진행되었다. 기존에는 인공신경망 연산자 중 학습에 영향을 미치는 Optimizer로 경사하강법(Gradient Descent, GD) 기반 Optimizer를 사용하였다. GD 기반 Optimizer는 초기 상관관계 의존성과 해의 비교 및 저장 구조 부재의 단점이 존재한다. 본 연구는 GD 기반 Optimizer의 단점을 개선하기 위해 GD와 화음탐색법(Harmony Search, HS)를 결합한 새로운 Optimizer인 Gradient Descent combined with Harmony Search(GDHS)를 개발하였다. GDHS의 성능을 평가하기 위해 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 이용하여 이천율현 관측소의 지하수위를 학습 및 예측하였다. GD 및 GDHS를 사용한 MLP의 성능을 비교하기 위해 Mean Squared Error(MSE) 및 Mean Absolute Error(MAE)를 사용하였다. 학습결과를 비교하면, GDHS는 GD보다 MSE의 최대값, 최소값, 평균값 및 표준편차가 작았다. 예측결과를 비교하면, GDHS는 GD보다 모든 평가지표에서 오차가 작은 것으로 평가되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.139-144
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• 2008

In this study, damage detection method using harmony search method and frequency response is proposed. In order to verify this method, the following approaches are implemented. Firstly, damage detection method using harmony search is developed. To detect damage, objective function that minimize difference with natural frequency and modal strain energy from undamaged and damaged model is used. Secondly, finite element model for beam structure is created. And damage scenario is determined. Lastly, damage detection is performed by proposed method and utility of proposed method is verified.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.173-173
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• 2021

현재까지 상수도관망 내 수질적 거동에 대한 분석은 (1) 네트워크 수질 모델(EPANET 수질모의 등)에 기반한 방법과 (2) 시공간적 저해상도 데이터에 기반한 데이터 분석법이 주를 이루었다. 그러나 현존 네트워크 수질 모델은 수질 사고의 복잡한 물리·화학적 거동을 상세히 모의하기 어렵다. 반면 계측 및 통신기술의 발달로 고해상도 수질 데이터의 실시간 수집이 가능해지면서 사고의 사전감지, 발생시 즉각적 탐지 및 대응을 위한 데이터 분석법에 관심이 증가하고 있다. 서울 문래동, 인천, 포항의 경우에서도 알 수 있듯이, 수질사고 발생 시 원인물질의 시공간적 이송 또는 전파에 대한 정보는 사고대응에 유용하게 활용된다. 본 연구는, 비정상적인 수질변화의 계통 내 전달 시간을 계산하기 위해 고해상도 수질 스마트 미터 데이터에 기반한 데이터 분석법을 개발하였다. 물공급 하류방향의 수질변화 전달 시간 정량화를 위해 화음탐색법 기반 동적시간워핑(Dynamic time warping; DTW) 기술을 이용하였고, 원데이터의 전처리를 위해 이동평균필터링을 수행하였다. 개발된 분석법은 A시 생산 및 배·급수과정의 감시지점에서 10초 단위로 계측된 다양한 수질변수(pH, 탁도, 잔류염소, 전기전도도, 수온 등)의 공간적 변이 전파시간을 결정하기 위해 적용되었다. 분석에 활용한 데이터는 데이터 통신 및 측정 기기에 의한 이상값과 운영상황의 변화에 따라 변동한 값을 처리하기 이전의 데이터이다. 데이터 품질에 의한 영향을 배제하기 위해 이상값이 발생하지 않은 기간을 파악한 후, 그 기간에 대하여 분석하였다. 계통 내 위계에 따라 두 지점의 측정값의 전파시간을 정량화한 결과, 지점에 따라 전파시간이 다르게 나타났다. 또한, 같은 두 지점에 적용한 결과라도 DTW를 적용하는 기간과 이동평균필터링의 크기에 따라 수질변화 전달 시간이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 분석법은 다변량 수질변수 간의 영향관계를 파악하는데 확장 적용이 가능하다. 또한, 이 방법의 실시간 적용을 통해 동적으로 변화하는 전달시간을 주기적, 공간적으로 갱신하여 관망 수질 변화 모니터링이 가능하다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.280-283
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• 2004

Today, the guide line of the SFRC mix design and the construction was not embodied, and the convenience of the practical application on the spot is not good. In this research, hence, the program which is optimized to result the mix proportion by the flexural strength and toughness, was developed to apply with ease SFRC on the practical spot. This program would minimize the number of trial mixes and achieve an economical and appropriate mixture. In addition, the theoretical background on which the program is based, will be the basis of the embodied method to mixing SFRC. New algorithm, in this research, was used to develop the mix proportioning program of SFRC. The new algorithm is the Harmony Search which is the heuristic method mimicking the improvisation of music players. And, beside to single fiber reinforced concrete, it was developed the program about the hybrid fiber reinforced concrete that two kinds of steel fibers, which have the different geometry, was reinforced. This will be able to keep the world trend to study, hence, offers the basis of the next generation research.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.219-229
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• 2018

연구목적: 본 연구는 전면전 위기 고조 시 효율적인 접경지역 주민 철수경로 및 일정수립에 최적화된 모형 제안을 목적으로 한다. 연구방법: 현실 반영을 위해 실제 도시의 지형, 인구, 도로 데이터를 기반으로 Kruscal's Algorithm, Harmony Search, CCRP를 활용하여 행정구역(읍 면 동) 단위 네트워크를 생성한 후, 최적의 주민철수로를 찾는 순서로 실험을 진행한다. 연구결과: 반복실험을 통해 최적의 주민철수 경로 및 스케줄을 산출하였고, 주민 철수시간 평균을 최소화하는 시나리오가 주민철수 계획수립에 효율적이라는 것을 확인하였다. 결론: 본 연구에서 제안하는 주민철수 모형을 활용하면, 주민철수 계획 수립 시 기존의 정성적인 분석에 정량적 분석을 보완하여 보다 효율적인 계획 수립이 가능할 것으로 사료된다.