• 상하수도학회지
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• 제29권3호
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• pp.415-425
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• 2015

Aging water pipe networks hinder efficient management of important water service indices such as revenue water and leakage ratio due to pipe breakage and malfunctioning of pipe appurtenance. In order to control leakage in water pipe networks, various methods such as the minimum night flow analysis and sound waves method have been used. However, the accuracy and efficiency of detecting water leak by these methods need to be improved due to the increase of water consumption at night. In this study the Principal Component Analysis (PCA) technique was applied to the night water flow data of 426 days collected from a water distribution system in the interval of one hour. Based on the PCA technique, computational algorithms were developed to narrow the time windows for efficient execution of leak detection job. The algorithms were programmed on computer using the MATLAB. The presented techniques are expected to contribute to the efficient management of water pipe networks by providing more effective time windows for the detection of the anomaly of pipe network such as leak or abnormal demand.

• 한국관개배수논문집
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• 제3권1호
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• pp.32-39
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• 1996

Analyses of flow rates and pressures in pipe networks are crucial in determining pipe diameters. In this study the nonlinear programming has been applied to compute pipe Hon in a looped pipe network. The required theoretical background is described to app

• 한국지리정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.103-116
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• 2005

최근 GIS를 이용한 관망 DB화가 빈번히 이루어지고 있으나 관망해석 모형과의 연계는 미흡한 실정이다. 그 주된 이유는 이들 DB가 관망해석 모형에서 요구하는 전문적인 공간정보의 작성에 어려움이 있기 때문이다. 그로 인해, 배수관망도의 작성과 이의 정확도 향상을 위하여 공간자료를 구축할 수 있는 GIS 기법 적용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 배수관망 수리해석 모형구축에 필요한 제반 공간자료를 GIS를 이용하여 손쉽게 작성할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한, 관망해석모형의 계산결과를 활용하여 상수관로 위치의 공간적인 적정성(노후도 분석, 표고별 수압분포, 수용가 관리를 위한 유량공급의 분석 등)을 판단할 수 있도록 하였다.

• 상하수도학회지
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• 제33권2호
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• pp.159-167
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• 2019

In this paper the potential of the principal component analysis(PCA) technique for the application of detecting leaks in water pipe networks was evaluated. For this purpose the PCA was conducted to evaluate the relevance of the calculated outliers of a PCA model utilizing the recorded pipe flows and the recorded pipe leak incidents of a case study water distribution system. The PCA technique was enhanced by applying the computational algorithms developed in this study which were designed to extract a partial set of flow data from the original 24 hour flow data so that the effective outlier detection rate was maximized. The relevance of the calculated outliers of a PCA model and the recorded pipe leak incidents was analyzed. The developed algorithm may be applied in determining further leak detection field work for water distribution blocks that have more than 70% of the effective outlier detection rate. However, the analysis suggested that further development on the algorithm is needed to enhance the applicability of the PCA in detecting leaks by considering series of leak reports happening in a relatively short period.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.149-154
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• 2019

지진 발생 시 소방배관의 안전성은 무엇보다 중요하다. 국내의 경우 국가화재안전기준(NFSC)에 따라 사양위주의 설계를 하고 있지만 특별한 성능이 요구되는 건물에는 공학적인 성능위주 설계를 적용하고 있다. 소방배관의 경우 트리방식을 적용하여 왔다. 하지만 여러 단점으로 인해 최근에는 그리드방식, 루프방식을 적용하고 있다. 국내 소방 배관 내진설계는 NFPA 13 의 cook book 방식을 적용하고 있지만, 신뢰성을 확보하기 위해서는 공학적인 해석이 필요하다. 국내에서 적용 중인 NFPA 13 기준은 ASCE 와 ASME 의 지침을 준용한 것으로 지진이나 배관의 공학적 해석이 부족한 기술자들이 사용하도록 만들어 놓은 설계방식이다. 국내 내진설계는 버팀대에 대한 검토만 진행되고 있다. 하지만 신뢰성 있는 해석을 위해서는 배관의 내압, 지속 하중에 의한 힘, 지진과 같은 하중 조건에서의 다양한 해석이 요구된다. 공학적 내진해석을 통해 트리방식 배관은 그리드나 루프 방식의 배관에 비해 안전성이 떨어지는 것을 알 수 있었으며, 응력 기반의 내진해석 방식과 변형률 기반의 해석방식을 비교한 결과 변형률 해석이 Over Stress 범위에서는 보수적인 결과 값을 보였다. 배관의 내진해석은 일률적인 계산을 통한 해석보다 공학적 해석을 통해 엔지니어가 본인의 의도에 맞게 해석을 하는 것이 좀 더 합리적이며, 여러 가지 해석조건을 고려하여 분석되어야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.276-276
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• 2018

In this paper the potential of the Principle Component Analysis(PCA) technique that can be used to detect leaks in water pipe network blocks was evaluated. For this purpose the PCA was conducted to evaluate the relevance of the calculated outliers of a PCA model utilizing the recorded pipe flows and the recorded pipe leak incidents of a case study water distribution system. The PCA technique was enhanced by applying the computational algorithms developed in this study. The algorithms were designed to extract a partial set of flow data from the original 24 hour flow data so that the variability of the flows in the determined partial data set are minimal. The relevance of the calculated outliers of a PCA model and the recorded pipe leak incidents was analyzed. The results showed that the effectiveness of detecting leaks may improve by applying the developed algorithm. However, the analysis suggested that further development on the algorithm is needed to enhance the applicability of the PCA in detecting leaks in real-world water pipe networks.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.482-487
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• 2014

본 연구(I)의 목적은 현재 K-water에서 실시하는 대구경 노후관로 개량사업시 매설관의 노후도를 판단할 수 있는 방법을 제시하였다. 대구경 관로의 노후도 평가모형을 개발하기 위해 국내의 대표적 평가기법 중 1995년 평가법, 2002년 평가법, 상태평가법 등 3개를 분석하였다. 대구경 관로의 노후도를 평가하기 위하여 기존의 3가지 평가방법별 인자의 우선순위를 바탕으로 공통 인자와 대구경 관로의 특성을 고려할 수 있는 인자를 함께 고려하여 10개 인자를 선정하였다. 또한 개발모형의 인자별 가중치는 국내의 대구경 관로의 실험 및 분석 값을 바탕으로 한 회귀식과 전문가 의견과 관리경험 등을 고려하여 산정하였다. 따라서 기존의 3가지 모형의 특성을 고려하여 개발된 평가모형은 대구경 관로의 노후도를 평가하기에 보다 신뢰성 있는 모형으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제11권2호통권35호
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• pp.1-4
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• 2007

가스는 산지에 따라 그 조성이 다르며, 이러한 가스조성의 변화는 가스 배관망 내 발생하는 압력손실 값에 영향을 미치므로 매우 중요한 고려 요소이다. 그러므로 평균 가스조성(비중) 대신 각 인입지점으로 인입되는 가스가 실제로 가지고 있는 가스조성을 사용하는 것이 배관망 해석 수행 시 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 배관망에서 인입지점으로 인입되는 가스 조성을 평균값이 아닌 실제 조성을 사용할 경우 소비자에게 가스를 공급하는 공급지점의 공급압력에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구결과를 비교하기 위하여 각 인입지점의 가스조성을 평균하여 모든 인입지점의 가스조성으로 동일하게 사용하여 산출된 압력 값을 사용하였다. 그 결과, 실제 가스조성 고려 시 공급압력에 미치는 영향은 상당한 수준이므로 천연가스 산업현장의 공급 배관망에 대한 배관망해석 수행 시 실제의 가스조성을 반드시 고려하여야 정확한 분석결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.589-597
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• 2021

본 논문에서는 부식깊이의 실측 데이터를 통해 부식깊이 예측식을 수립하고 상수관망의 노후도 및 안전도 등을 결정할 수 있는 운영인자를 수립하여 실제 관망에 적용하였다. 신뢰성해석과 운영인자 분석을 통해 노후도를 비교·분석 하였다. 신뢰성해석결과 가덕의 직경 200 mm 관의 경우 시간이 경과함에 따라 4.36%, 6.18%, 8.23%로 증가하는 것으로 나타났고 남이의 직경 200 mm 관의 경우 시간이 경과함에 따라 7.35%, 9.51%, 12.99%로 증가하는 것으로 나타났다. 운영인자를 결정하여 방사형 차트 면적을 통해 노후도를 비교한 결과 가덕은 1.009, 남이는 1.174로 남이 지역이 노후도가 큰 것으로 나타났다. 신뢰성해석과 운영인자를 통해 교체 우선순위를 결정할 수 있었다.

• 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.