• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2006.10a
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• pp.51-56
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• 2006

Several high resolution schemes such as OSHER, MUSCL, SMART, GAMMA, WACEB and CUBISTA are applied to two typical test cases of a translation test and a collapsing water column problem for the accurate capturing of fluid interfaces. It is accomplished by implementing the high resolution schemes in the in-house CFD code(PowerCFD) for computing 3-D flow with an unstructured cell-centered method, which is based on the finite-volume technique and fully conservative. The calculated results are found to show that SMART scheme gives the best performance with respect to accuracy and robustness.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.34 no.1
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• pp.44-52
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• 2014

Leakage is an important factor to be considered for the management of underground water supply pipelines in a smart water grid system, especially if the pipelines are aged and buried under the pavement or various structures of a highly populated city. Because the exact detection of the location of such leaks in pipelines is essential for their efficient operation, a new methodology for leak location detection based on frequency band variation, windowing filters, and probability is proposed in this paper. Because the exact detection of the leak location depends on the precision of estimation of time delay between sensor signals due to leak noise, some window functions that offer weightings at significant frequencies are applied for calculating the improved cross-correlation function. Experimental results obtained by applying this methodology to an actual buried water supply pipeline, ~ 253.9 m long and made of cast iron, revealed that the approach of frequency band variation with those windows and probability offers better performance for leak location detection.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.108-108
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• 2016

스마트워터그리드(Smart Water Grid; 이하 SWG)란 현재 직면에 있는 물 부족, 물 안보, 물 복지 등 물에 대한 문제를 ICT 기술을 활용하여 물관리의 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 융합 기술이다. 즉, SWG는 기존의 수자원 관리 시스템의 한계를 극복하기 위해 첨단 정보통신기술을 이용하는 고효율의 차세대 인프라 시스템으로 다양한 수원을 활용하고 물을 효율적으로 배분 관리 운송하여 수자원의 불균형을 해소하고, 첨단센서네트워크를 이용해 용수관리 전분야에 걸쳐 양방향 실시간으로 용수정보를 감시 대응하여 용수관리와 에너지 효율의 최적화된 메가시티(mega-city)에 적합한 지능형 물관리가 가능할 것으로 예상되는 시스템이다. 따라서 국토교통부 과제로 추진중인 SWG 연구단에서 개발한 스마트 워터 기술을 영종도 112 블록에 적용하여 지역주민의 물복지 향상 및 물 사용자에 대한 소비자 만족도를 높이는데 목적을 두고 데모플랜트를 구축 방안을 수립하였다. 영종도 112블록(인천 운서동 및 운북동 일원)은 인천 공촌정수장에서 해저관로를 지나 영종통합 가압장에서 가압 후 공항신도시배수지에서 물을 공급받고 있는 지역으로 면적은 $17.41km^2$, 인구는 약 17,000명, 물사용량 $8,000m^3$/일, 총관로연장 약 55km, 유수율이 겨우 73.2% 지역이다. SWG 적용성 평가를 위해 영종도 112 블록에 유수율 제고 및 운영비용 저감을 목적으로 데모플랜트를 구축하였다. 스마트 계측을 위해 스마트미터 469개(15~20mm), 디지털미터 172개(25~200mm), 누수유무센서 1개소, 다항목 수질측정기 1개소, 유량계 3개소, 수압계 5개소, AMI 시스템 641개 및 물효율 운영프로그램과 물정보 App서비스 기능으로 구성하였다. 물효율 운영프로그램은 실시간 수요량 예측, 배수지 운영에 따른 취수량, 송수량, 펌프 대수조합 및 운전스케줄링이 가능한 경제적 물공급 스케줄링, 관망상태 감시 및 제어(실시간 유량/수압 분석을 통한 누수분석) 기능이 탑재되어 통합운영센터에서 운영할 계획이다. 데모플랜트 운영을 통해 수자원의 효율적인 배분 및 공급, 유지관리 향상, 운영 비용 최소화 등의 결과를 바탕으로 신도시 및 기존도시의 물관리 정책수립에 활용할 수 있을 뿐만아니라 시간적 공간적 불균형 해소 및 물시장 발전에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.26 no.3
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• pp.172-178
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• 2022

In this paper, water meter AMR(automatic meter reading), one of the core technologies of smart water grid, using LoRa IoT network is studied. The main content of the research is to develop the network system and show the test results that one PC server receives the readings of water meters from multiple households through LoRa communication and stores them in the database, and at the same time sends the data to the web server database through internet. The system also allows users to monitor the meter readings using their smartphones. The hardware and firmware of the main board of the digital water meter are developed. For a PC server program, MDMS(meter data management system) is developed using Visual C#. The app program running on the user's smartphone is also developed using Android Studio. By connecting each developed parts, the total network system is mounted on a flow test bench in the laboratory and tested. For the fields test, 5 places around the university are selected and the transmission distances are tested. The test result show that the developed system can be applied into the real field. The developed system can be expanded to various social safety nets such as monitoring the living alone or elderly with dementia.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.785-789
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• 2012

스마트 워터 그리드는 클라우드 컴퓨팅 기술을 자산 및 자원관리에 도입하여 정보 공유와 업무 효율을 향상시키면서 등장하기 시작하였으며, 기후변화의 영향으로 인해 심화되고 있는 물부족 문제를 해결하기 위해 수자원관리의 지능화와 물이용의 효율성을 향상시키기 위해 필요한 기술이다. 본 연구에서는 스마트 워터 그리드를 효과적으로 국내 수자원관리에 도입하기 위한 방안을 미래 수자원 전망을 고려하여 제시하였다. 향후 사회-경제시스템 변화, 기후변화 영향, 수자원관리의 패러다임변화, 수요관리에 대한 이해관계자들의 참여 등을 고려할 경우 국내에서는 지능형 지역수자원관리, 지능형 지역수자원 확보, 물정보 서비스 제공, 지능형 농업수자원관리 등의 형태로 스마트 워터 그리드 기술이 도입될 수 있을 것으로 사료된다.

• Information and Communications Magazine
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• v.31 no.6
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• pp.75-78
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• 2014

본고에서는 2012년 7월 출범한 국토교통부R&D 연구단인 Smart Water Grid(SWG) 연구단 과제 중 연구단의 세세부 연구성과로 도출되는 요소기술인 프로그램의 개발플랫폼을 제공하고, 개별 프로그램을 통합운영하기 위한 통합운영시스템과 통합데이터베이스를 개발하는 "지능형 물수급정보 통합관리기술 개발" 세세부 과제에 대해 알아본다.

• Water for future
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• v.49 no.5
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• pp.43-65
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• 2016

베트남은 개발도상국가로서 지속적인 경제발전을 위한 수자원공급 시스템뿐만 아니라 삶의 질(보건 및 의료분야) 향상을 위한 수질관리에 있어서도 향후 많은 문제점에 봉착할 가능성이 높은 국가이다. 베트남의 지표수원은 상류지역에 위치한 인접국가로부터 연결된 강 하천의 유량에 절대적으로 의존하고 있으며, 지하수 수량은 지역별로 차이가 심하다. 수질은 취수 및 형성 과정에서 오염되는 경우가 발생하여, 산업 및 축산폐수에 의한 토양오염으로 인한 수질악화문제가 심각한 상황에 놓여있다. 베트남 정부는 최근 몇 년간 수자원 분야에 많은 투자를 해오고 있으며, 또한 외국투자 유치를 위해 정부차원에서 노력 중에 있다. 이렇듯 현재 상황에서 베트남 수자원관리에 SWG 기술 및 시스템의 적용을 위한 최적의 시기라 할 수 있다. SWG 기술의 해외시장 진출을 위한 타겟지역인 베트남 흥옌성에 대한 적용가능성 및 실증화(테스트 베드) 논의를 타진해 봄으로써 흥옌성에 대한 물관련 이슈 및 니즈를 사전적으로 분석하고 향후 비즈니스 모델 구축을 통한 실용화를 제고할 필요가 있다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.28 no.4
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• pp.377-389
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• 2014

In recent years, Smart Water Grid (SWG) concept has globally emerged over the last decade and also gained significant recognition in South Korea. Especially, there has been growing interest in water demand forecast and this has led to various studies regarding energy saving and improvement of water supply reliability. In this regard, this study aims to develop a nonlinear ensemble model for hourly water demand forecasting which allow us to estimate uncertainties across different model classes. The concepts was demonstrated through application to observed from water plant (A) in the South Korea. Various statistics (e.g. the efficiency coefficient, the correlation coefficient, the root mean square error, and a maximum error rate) were evaluated to investigate model efficiency. The ensemble based model with an cross-validate prediction procedure showed better predictability for water demand forecasting at different temporal resolutions. In particular, the performance of the ensemble model on hourly water demand data showed promising results against other individual prediction schemes.

• Information and Communications Magazine
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• v.31 no.6
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• pp.64-68
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• 2014

본고에서는 수자원관리의 새로운 패러다임인 스마트워터그리드에 대한 간략한 소개와 연구단에서 개발되는 기술의 확산을 위한 추진 전략을 알아본다. 스마트워터그리드 연구단은 51개의 참여기업과 303명의 참여 연구원이 크게 3개의 세부로 나뉘어 연구를 진행한다. 1세부는 신도시 수자원 연계활용을 위한 지능형 수자원 확보 기술 개발을, 2세부는 수자원 최적 활용을 위한 지능형 유역물관리 플랫폼 개발을, 3세부에서는 Smart Water Grid 맞춤형 ICT기반물정보 관리 기술 개발을 목표로 하고 있다. 이렇게 개발되는 기술의 확산을 위해 크게 5가지의 전략을 펼치고 있다. 기술실증화 전략인 Pilot-Plant와 Demo-Plant 설계 및 운영, 표준분류체계, 국제표준화 ITU-T FG-SWM, 제7차 세계물포럼, 국제기술협력을 위한 국제컨퍼런스 개최가 연구단의 전략이다. 특히, 스마트워터그리드라는 새로운 패러다임을 국제적인 이슈로 상정하기 위하여 국제표준화 기구인 UN-ITU에 SWM(Smart Water Management) 주제로 FG(Focus Group)을 신설하였다. ITU-T는 전기 통신 분야의 국제기구로서 신기술이 개발될 때부터 기술표준화를 제시하고, 제품의 수출입에 영향력을 미치기에 많은 전기전자통신 업계의 주요 관심분야이기도 하다. SWG연구단에서도 SWM차원에서 SWG기술이 향후 세계시장에서 선진기술들과 비교경쟁력을 갖출 수 있도록 국제표준화를 위한 노력을 기울이고 있다. 또한, 2015년에 개최될 세계 제 7차 물포럼에서 SWG기술을 시연하고, 홍보하는 활동을 통해 대한민국의 우수한 IT기술이 물산업의 중심에서 돋보일 것이라 전망된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.628-632
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• 2012

우리나라의 최근 30년(1981-2010년)간 연 강수량은 1307.7mm로 세계 평균보다 크지만 좁은 국토면적과 높은 인구밀도로 1인당 수자원 강수량은 세계평균의 1/8에 지나지 않아 물 부족국가로 분류되고 있다. 기후 및 지형적 영향으로 매년 홍수와 가뭄이 반복되고 기상이변으로 더욱 심화되고 있는 실정이다. 최근 기후변화에 따른 저수지의 이 치수 능력을 강화하는 저수지 둑높이기 사업이 시행되고 있다. 이에 따라서 용수량이 증가함으로 치수 대책이 반드시 필요하다. 이를 위해서 반드시 체계적인 계측이 필요하고 수요 공급의 시스템적인 관리 체계가 필요하다. 본 연구에서는 저수지 유입량 및 공급량에 대한 정량적인 해석을 위해서 현재 용덕저수지에서 계측되고 있는 자료의 신뢰성 분석, 계측자료를 통해 유입량 및 공급량 분석, 이론에 의한 유입량 및 공급량 분석, 계측과 이론에 의한 무효 방류량 분석을 실시하였고, 저수지 계측 시스템의 방향을 제시하기 위해서 모의 및 계측결과의 비교를 통한 저수지 운영의 효율성 분석, 계측자료의 부족함과 이론식의 비현실성 파악, 무효방류량의 계측 필요성을 파악하였다. 이 결과를 바탕으로 Smart Water Grid의 개념을 도입하여 저수지 유역의 Proto Type을 제시하고 수자원의 효율적 운영을 위해 추가적인 계측 지점을 제안하였다. 또한 기존 시스템의 관측 및 분석 모듈을 분석하여 계측을 통한 통합적인 수자원 관리 시스템을 제시하였다.