• 제목/요약/키워드: inflow reliability

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자료 발생 기법을 활용한 저수지 최소유입량 예측 기법 개발 : 섬진강댐을 대상으로 (Predictive analysis of minimum inflow using synthetic inflow in reservoir management: a case study of Seomjingang Dam)

  • 이철희;이선미;이은경;지정원;윤정인;이재응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.311-320
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    • 2024
  • 최근 국내에서는 이상기후로 인해 가뭄의 빈도 및 심도가 증가하고 있으며 장기간의 가뭄으로 인한 저수지의 저수량 감소로 전국적인 가뭄 피해가 발생하였다. 가뭄 기간 동안의 피해를 최소화하기 위해 관측자료를 이용한 최적의 저수지 운영 방법을 제안하는 다양한 연구가 수행되었지만, 실측 자료만을 활용할 경우 과거 가뭄 사상에 대해서만 분석이 가능하기 때문에 미래에 발생할 수 있는 극심한 가뭄을 예측하고 분석하기 위한 기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 최근 가뭄피해가 발생한 섬진강 유역에 위치한 섬진강댐을 대상으로 최소유입량 예측 기법을 제시하였다. 수문 분석 모형인 Stochastic Analysis Modeling and Simulation (SAMS) 2007을 이용하여 섬진강댐의 관측자료와 통계적 특성이 유사한 동일한 길이의 유입량을 다수 발생시키고, 저수지 모의운영에 따른 보장공급량 산정 결과를 활용하여 최소유입량을 예측하였다. 본 연구에서는 최소유입량을 대상 저수지의 관측자료와 동일한 기간을 갖는 다수의 발생유입량 중 보장공급량을 기준으로 95%는 이보다 작지 않은 값을 갖는 유입량으로 정의하였다. Case별 저수지 모의운영 분석 결과 섬진강댐 최소유입량의 보장공급량은 관측자료의 보장공급량인 10.51 m3/s 대비 평균 1.07 m3/s 낮게 분석되었다. 본 연구에서 산정한 최소유입량은 가뭄 시 저수지 운영 기준을 마련하는데 활용할 수 있을 것으로 판단되며 최소유입량을 활용하여 댐 연계운영, 추가 확보 가능한 용수공급량 등을 검토할 수 있다. 이는 가뭄 시 용수공급 안정성 확보 및 하류 물부족 문제 해소 등을 위한 대안 마련 시 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

저수량 배분규칙을 적용한 병렬저수지 용수공급능력 해석 (The Capability Analysis of Water Supply for the Parallel Reservoir System by Allocation Rules)

  • 박기범;지홍기;이순탁
    • 상하수도학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.215-224
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    • 2007
  • The purpose of this study was to estimates water supply reliability indices of the water supply by Allocation Rules(AR) for parallel reservoirs. Rule (A) can be considered it as only current storage, Rule(B) can be considered it as current storage and inflow and Rule(C) can be considered it as current storage, inflow and water supply capacity. First, conditions of water supply are divided by Condition I for the monthly constant water supply and Condition II for the monthly varied water supply. Second, results of allocation coefficients are revealed the smallest different at Rule(C). The analysis of water supply showed that the capability of water supply is superior to the Rule(B), it is superior to the Rule(C) on the base of the balance of water supply. The reliability analysis was highly showed at the Rule(B) and Rule(C). A methodology for the analysis of water supply was developed and applied to the parallel reservoir system from this research, The operation rule for the parallel reservoir can be slightly modified and successfully applied to the different kinds of the parallel reservoir system.

자유경쟁 시장 내에서 용담다목적댐 발전소의 최적 계약가능 공급량 평가 (Estimation of Optimal Hydro-Power Supply Amount of Yongdam Multipurpose Dam for the Contract on the Free-Competition Market)

  • 유주환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.25-35
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    • 2005
  • 요즘 다목적댐의 수력발전을 일으킬 수 있는 수자원은 용수공급이 증가함에 따라서 점점 감소하고 있는 형편이다. 한편 국내 수력 발전량의 거래가 다자간의 시장경제 체제로 형성될 경우, 수력에너지 생산자는 최적 공급량과 공급의 수문학적 신뢰도 수준을 제시해야 한다. 이에 본 연구에서는 금강 수계 내 위치한 용담다목적댐의 수력 발전소에서 공급가능한 발전량과 공급 신뢰도를 평가하기 위하여 저수지 조작 기법으로 선형계획법을 적용하였고 1차원 조사법을 이용하여 유입량의 신뢰도와 수력 발전 공급량의 최적치를 결정하였고 그 주요 결과를 제시하였다.

양산단계 무기체계 신뢰성 향상을 위한 위조 전자부품 식별 및 검증 방안에 대한 연구 (A Study on Counterfeit Electronic Parts Identification and Verification Methods to Improve the Reliability of Weapons Systems in Mass Production Phase)

  • 김병준
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.617-624
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    • 2020
  • 급속한 속도로 과학기술이 나날이 발전하고 있는 현 추세와 더불어 방위산업의 주요특성인 개발기간의 장기화, 설계의 복잡성, 긴 수명주기로 인한 높은 부품단종 가능성, 소량생산 등으로 인해 위조 전자부품이 유입되어 무기체계의 신뢰성 저하를 유발시킬 가능성이 가중되고 있다. 본 논문은 개발이 완료되어 양산중인 무기 체계를 대상으로 위조 전자부품 검증을 위한 구체적인 식별기준을 도출하고, 다양한 식별 및 검증방안을 제시한다.

Simplification of Monte Carlo Techniques for the Estimation of Expected Benefits in Stochastic Analysis of Multiple Reservoir System

  • Lee, Kwang-Man;Ko, Seok-Ku
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제5권
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    • pp.57-70
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    • 1994
  • For the system benefit optimization by considering risk or reliability from a multiple reservoir system using the Monte Carlo Technique, Many stochastically generated inflow series have to be used for the system analysis. In this study, the stochastically generated inflow series for the multiple reservoir system operation are preprocessed according to the considering system objectives and operating time periods. Through this procedure, several representative inflow series which have discrate probability levels and operation horizons are selected among the thousands of generated inflows. Then a deterministic optimization technique is applied to the hydropower energy estimation from the Han River Reservoir System which considers five reservoirs in this study. It took much less computational requirements than using the original Morite Carlo Technique, even though estimated result was almost similar.

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도시지역의 지하수수지 (Groundwater Balance in Urban Area)

  • 이승현;배상근
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.1553-1560
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    • 2011
  • The study analyzes groundwater balance with regard to the water recharge and discharge which contain urbanization components in Suyeong-gu, Busan. It also verifies the reliability and accuracy improvement on the analysis of the balance. The result of the study is viewed as preliminary data which are useful to develop, utilize and manage groundwater. The average quantity of groundwater recharge is 6,014.1 $m^3$/day in the research area during the last ten year period(from 1998 to 2007). The outflow from drainage areas to rivers and coasts is 149.3 $m^3$/day, the inflow from rivers and coasts to drainage area is 439.9 $m^3$/day. The use of the water is 4,243.0 $m^3$/day. The outflow caused by subway in line No.2 and No.3 through Suyeong-gu and the one by building an underground electric complex is 1,500.0 $m^3$/day. The leakage of water works is 6514.9 $m^3$/day. The inflow and outflow of sewerage is 5082.2 $m^3$/day from groundwater to sewer. The amount of groundwater recharge, the inflow from rivers and coasts to drainage area, and the leakage of water works belong to the amount of groundwater inflow and the total amount is 12,968.9 $m^3$/day. The amount of outflow from drainage area to rivers and coasts, the use of groundwater, outflow by subway and underground electric complex tunnel and the amount of inflow of the water to sewerage belong to the amount of outflow of groundwater and the sum amount is 13,031.5 $m^3$/day. The gap between the amount of inflow and outflow of groundwater is 62.6 $m^3$/day, which is considered to reflect the trend that the short term drop in the amount of rainfall results in the amount of groundwater recharge and that the amount of outflow from drainage area to rivers and coasts decreases.

Sequence to Sequence based LSTM (LSTM-s2s)모형을 이용한 댐유입량 예측에 대한 연구 (Application of sequence to sequence learning based LSTM model (LSTM-s2s) for forecasting dam inflow)

  • 한희찬;최창현;정재원;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권3호
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    • pp.157-166
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    • 2021
  • 효율적인 댐 운영을 위해서는 높은 신뢰도를 기반으로 하는 유입량 예측이 요구된다. 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 사용되고 있는 데이터 기반의 예측 방법 중 하나인 딥러닝을 댐 유입량 예측에 활용하였다. 그 중 시계열 자료 예측에 높은 성능을 보이는 Sequence-to-Sequence 구조기반의 Long Short-Term Memory 딥러닝 모형(LSTM-s2s)을 이용하여 소양강 댐의 유입량을 예측하였다. 모형의 예측 성능을 평가하기 위해 상관계수, Nash-Sutcliffe 효율계수, 평균편차비율, 그리고 첨두값 오차를 이용하였다. 그 결과, LSTM-s2s 모형은 댐 유입량 예측에 대한 높은 정확도를 보였으며, 단일 유량 수문곡선 기반의 예측 성능에서도 높은 신뢰도를 보였다. 이를 통해 홍수기와 이수기에 수자원 관리를 위한 효율적인 댐 운영에 딥러닝 모형의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

저수지(貯水池) 유입량(流入量)의 신뢰도(信賴度)를 고려한 최적(最適) 계약전력량(契約電力量)의 결정(決定) (Determination of the Optimal Contract Amount of the Hydropower Energy Considering the Reliabilities of Reservoir Inflows)

  • 권오헌;유주환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.141-149
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    • 1993
  • 수력에너지 생산량은 추계학적인 저수지 유입량에 지배되므로 전력량 판매 계약에는 이를 반영하여 합리성을 보장해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 유입량의 신뢰도별로 저수지조작(貯水池操作)을 수행하여 최적 신뢰도 및 이에 따른 최적 전력 판매계약량을 결정하는 방법을 제시하였다. 목적함수에는 전력생산량이 신뢰도를 벗어나는 위험에 대한 손실함수를 도입하고, 손실계수의 범위를 제시하였다. 여기서 손실은 계약량을 공급하지 못할 경우 지불해야 할 벌칙량을 의미하고 신뢰도는 저수지 유입량에 대한 초과 확률과 같고, 이 때 확률밀도함수는 대수정규분포를 5% 유의수준에서 채택하였다. 최적의 신뢰도를 결정하기 위하여 오목함수 범위에서 황금비 조사 기법을 썼으며, 신뢰도별 최대 수력 에너지를 얻기 위해 증분 동적계획 기법으로 저수지 조작을 수행하였다. 본 연구의 적용대상으로 대청 다목적댐 및 수력발전소를 택하여 손실계수, 최적 신뢰도 및 계약 발전량을 구하였다.

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저수지군으로부터 기대편익 산정을 위한 Monte Carlo 기법의 간략화 (Simplification of Monte Carlo Techniques for the Estimation of Expected Benefits in Stochastic Ananlysis of Multiple Reservoir Systems)

  • 이광만;고석구
    • 물과 미래
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    • 제26권2호
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    • pp.89-97
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    • 1993
  • Monte Carlo 기법을 이용하여 저수지군으로부터 위험도나 신뢰도를 고려한 시스템 편익을 최적화하기 위해서는 수많은 모의발생 유입량 자료군을 이용하여야 한다. 본 연구에서는 저수지군 연계운영을 위한 모의 발생 유입량 자료를 시스템 목적함수나 운영기간들을 고려하여 전처리함으로써 수많은 모의 발생 자료군으로부터 이산화된 확율값과 운영기간을 갖는 극히 제한된 대표 유입량을 선택한다. 선택된 대표 유입량 자료를 사용하여 확정론적 최적화 기법에 의거 이산화된 위험도나 신뢰도 수준을 갖는 기대편익을 산정하게 된다. 이와 같은 기법을 5개 저수지를 고려한 한강수계 저수지 시스템으로부터 전처리 된 평가함수별 신뢰도 수준을 갖는 발전편익 산정에 적용하였으며, 적용결과 신뢰도를 고려한 기대편익은 전형적인 Monte Carlo 기법에 의한 결과와 비슷한 수중이었으나 훨씬 적은 계산만을 요구하였다.

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Wind field simulation over complex terrain under different inflow wind directions

  • Huang, Wenfeng;Zhang, Xibin
    • Wind and Structures
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    • 제28권4호
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    • pp.239-253
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    • 2019
  • Accurate numericalsimulation of wind field over complex terrain is an important prerequisite for wind resource assessment. In this study, numerical simulation of wind field over complex terrain was further carried out by taking the complex terrain around Siu Ho Wan station in Hong Kong as an example. By artificially expanding the original digital model data, Gambit and ICEM CFD software were used to create high-precision complex terrain model with high-quality meshing. The equilibrium atmospheric boundary layer simulation based on RANS turbulence model was carried out in a flat terrain domain, and the approximate inflow boundary conditions for the wind field simulation over complex terrain were established. Based on this, numerical simulations of wind field over complex terrain under different inflow wind directions were carried out. The numerical results were compared with the wind tunnel test and field measurement data for land and sea fetches. The results show that the numerical results are in good agreement with the wind tunnel data and the field measurement data which can verify the accuracy and reliability of the numerical simulation. The near ground wind field over complex terrain is complex and affected obviously by the terrain, and the wind field characteristics should be fully understood by numerical simulation when carrying out engineering application on it.