• Environmental Engineering Research
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• 제18권1호
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• pp.37-43
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• 2013

Water distribution pipes installed underground have potential risks of pipe failure and burst. After years of use, pipe walls tend to be corroded due to aggressive soil environments where they are located. The present study aims to assess the degree of external corrosion of a distribution pipe network. In situ data obtained through test pit excavation and direct sampling are carefully collated and assessed. A statistical approach is useful to predict severity of pipe corrosion at present and in future. First, criteria functions defined by discriminant function analysis are formulated to judge whether the pipes are seriously corroded. Data utilized in the analyses are those related to soil property, i.e., soil resistivity, pH, water content, and chloride ion. Secondly, corrosion factors that significantly affect pipe wall pitting (vertical) and spread (horizontal) on the pipe surface are identified with a view to quantifying a degree of the pipe corrosion. Finally, a most reliable model represented in the form of a multiple regression equation is developed for this purpose. From these analyses, it can be concluded that our proposed model is effective to predict the severity and rate of pipe corrosion utilizing selected factors that reflect the fuzzy soil environment.

• 상하수도학회지
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• 제27권4호
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• pp.413-428
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• 2013

In this study, Ant Colony Algorithm(ACO) was used for optimal model. ACO which are metaheuristic algorithm for combinatorial optimization problem are inspired by the fact that ants are able to find the shortest route between their nest and food source. For applying the model to water distribution systems, pipes, tanks(reservoirs), pump construction and pump operation cost were considered as object function and pressure at each node and reservoir level were considered as constraints. Modified model from Ostfeld and Tubaltzev(2008) was verified by applying 2-Looped, Hanoi and Ostfeld's networks. And sensitivity analysis about ant number, number of ants in a best group and pheromone decrease rate was accomplished. After the verification, it was applied to real water network from S water treatment plant. As a result of the analysis, in the Two-looped network, the best design cost was found to $419,000 and in the Hanoi network, the best design cost was calculated to $6,164,384, and in the Ostfeld's network, the best design cost was found to $3,525,096. These are almost equal or better result compared with previous researches. Last, the cost of optimal design for real network, was found for 66 billion dollar that is 8.8 % lower than before. In addition, optimal diameter for aged pipes was found in this study and the 5 of 8 aged pipes were changed the diameter. Through this result, pipe construction cost reduction was found to 11 percent lower than before. And to conclusion, The least cost design model on water distribution system was developed and verified successfully in this study and it will be very useful not only optimal pipe change plan but optimization plan for whole water distribution system.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 하계학술발표 논문집
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• pp.224-224
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• 2004

• 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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• 제32권1호
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• pp.71-81
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• 1999

본 연구의 목적은 유전자 알고리즘 최적화기법을 이용하여 설계기준에 합당한 제약조건을 고려한 최소경비의 관망시스템의 설계를 목적으로 한다. 수리학적 제약조건들은 수리모의프로그램(KYPIPE)과 연계하여 가능해 영역을 수시로 검증하였다. 유전자 알고리즘은 비교적 새로운 최적화기법이다. 유전자 알고리즘은 매우 강력한 탐색능력을 가지고 있으며 특히 비선형 문제를 해결하는데 탁월한 성능을 가진다고 알려져 있다. 유전자 알고리즘은 계산결과로 제시되는 결정변수인 관경은 연속적인 수치가 아닌 이산적인 규격의 표준관경인 상업용 관경으로 제시되며 펌프용량까지 최적화시키는 효율적인 최적설계를 도모하고자 한다. 본 모형은 가상 및 실제 관망시스템에 적용하였다. 그 중 하나는 많은 다른 연구자들에 의한 간단한 관망에 사용된 논문들로부터 채택하였다. 그 결과의 비교는 이 연구에서 개발된 모형의 적합성을 보여준다. 또한, 본 모형은 최적펌프용량도 결정할 수 있으며 그 적용성을 검증하기 위하여 고양시에 적용시켜 보았다. 개발된 모형은 비교적 간단한 방법으로 관망시스템의 최적설계에 성공적으로 적용시킬 수 있음이 판명되어져 왔다.

• 대한산업공학회지
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• 제10권2호
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• pp.17-27
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• 1984

This paper is concerned with a branched pipe network system which transports some fluids or gas from multiple sources to multiple demand nodes. A nonlinear programming model is proposed for determining junction locations simultaneously with selection of pipe sizes and pump capacities such that the capital and operating costs of the system are minimized over a given planning horizon. To solve the model, a hierarchical decomposition method is developed with the junction location being the primary variable. With some values fixed for the primary, the other decision variables are found by linear programming. Then, using the postoptimality analysis of LP, junction locations are adjusted. We repeat this process until an optimum is approached. A simple example of designing a water distribution network is solved to illustrate the optimization procedure developed.

• 설비공학논문집
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• 제5권3호
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• pp.157-168
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• 1993

Pipe network of hot water heat supply system in an apartment house was analyzed. Flowrate and supply heat capacity of each household in which constant flowrate balancing valve is installed in a single zone system were calculated and the results were investigated. In the existing piping system, the non-uniformity of heat supply with floors due to the static pressure and temperature difference between supply main and return main can not be avoided and this tendency get intense with the increase of the height of building. The non-uniformity of heat supply can be prevented by the installation of balancing valve at each household, however if the performance of supply pump is not sufficient to overcome the energy loss due to the installation of balancing valve for constant flow rate or if the selection of the valve capacity is not adequate, the valves will may lose their controllability.

• 수도
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• 제22권2호통권72호
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• pp.51-75
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• 1995

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.963-971
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• 2022

상수도 관망은 국가 수도 시설의 주요한 구성 요소이지만 대부분이 지중에 매립되어 있어 배관의 노후화 정도 및 누수를 파악하기 어려우므로 유지관리 하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 관망에 설치된 다양한 센서 조합을 가정하여, 데이터 조합에 따른 관로 누수 판별 가능성을 검토하기 위하여 선형회귀분석, 뉴로퍼지 등의 인공지능 알고리즘을 통한 유량과 압력 예측을 실시하여 최적 알고리즘을 도출하였다. 공급압력 예측을 통한 누수판별의 경우 뉴로퍼지 알고리즘이 선형회귀분석에 비하여 우수하였다. 누수유량 예측에서는 뉴로퍼지를 이용한 유량예측이 우선 고려되어야 한다. 다만, 유량을 모사하기 힘든 경우에는 선형 알고리즘을 이용한 공급압력 예측이 이루어져야 할 것으로 사료 된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.31-36
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• 2008

배수시설은 합리적인 계획으로 배치하여 시간적으로 변동하는 수요량에 대하여 적정한 수질의 물을 적정한 압력으로 연속적이면서 안정적으로 공급해야 한다. 또한 상수관 파괴 같은 사고가 발생했을 경우에도 용수 수요자에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 안정성이 높은 시설을 목표로 구축되어야 한다. 본 연구에서는 상수관 파괴에 의한 피해를 합리적으로 경감시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구를 위해 기존의 상수관 파괴에 의한 피해영역 산정기법과 신뢰도 산정기법을 통해서 상수관망을 분석하고 상수관 파괴에 의한 피해 경감기법을 도출하였다. 분석결과 minimum cutset에 속하는 상수관의 내구성을 중요우선순위에 따라 향상시킴으로써 상수관 파괴에 의한 피해를 효과적으로 경감시킬 수 있었으며 제안된 방법을 Cherry Hill 상수관망에 적용하여 적용성을 검증하였다.