• 제목/요약/키워드: inflow reliability

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Deriving Robust Reservoir Operation Policy under Changing Climate: Use of Robust Optimiziation with Stochastic Dynamic Programming

  • Kim, Gi Joo;Kim, Young-Oh
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.171-171
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    • 2020
  • Decision making strategies should consider both adaptiveness and robustness in order to deal with two main characteristics of climate change: non-stationarity and deep uncertainty. Especially, robust strategies are different from traditional optimal strategies in the sense that they are satisfactory over a wider range of uncertainty and may act as a key when confronting climate change. In this study, a new framework named Robust Stochastic Dynamic Programming (R-SDP) is proposed, which couples previously developed robust optimization (RO) into the objective function and constraint of SDP. Two main approaches of RO, feasibility robustness and solution robustness, are considered in the optimization algorithm and consequently, three models to be tested are developed: conventional-SDP (CSDP), R-SDP-Feasibility (RSDP-F), and R-SDP-Solution (RSDP-S). The developed models were used to derive optimal monthly release rules in a single reservoir, and multiple simulations of the derived monthly policy under inflow scenarios with varying mean and standard deviations are undergone. Simulation results were then evaluated with a wide range of evaluation metrics from reliability, resiliency, vulnerability to additional robustness measures. Evaluation results were finally visualized with advanced visualization tools that are used in multi-objective robust decision making (MORDM) framework. As a result, RSDP-F and RSDP-S models yielded more risk averse, or conservative, results than the CSDP model, and a trade-off relationship between traditional and robustness metrics was discovered.

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안동-임하댐 연계운영을 통한 미래 기후변화 대응 (Coping with Climage Change through Coordinated Operations of the Andong & Imha Dams)

  • 박준형;김영오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권12호
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    • pp.1141-1155
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    • 2013
  • 최근에 이르러 기후변화에 따른 급격한 지구온난화에 대비하기 위해 많은 연구가 수행되고 있으며, 본 연구에서는 임하-안동댐 유역을 대상으로 미래 유량 변화에 대응하기 위한 다목적댐 운영 전략에 관하여 연구하였다. 미래 유량 전망결과를 이용하여 댐군을 연계운영하고 그 영향을 단독 댐 운영방법과 비교하여 평가하였다. 먼저 기후변화의 불확실성을 고려하기 위해 GCM와 통계학적 축소화 기법인 일기발생기 LARS-WG, 유출전망 모형abcd에 적용하여 미래 전망 댐 유입량을 산정하였다. 수위운영방법이 기존 댐운영방법에 대한 모의로 선정되었으며, 대안으로서 New York City rule을 적용한 선형계획법의 댐군 연계운영 모형을 적용하였다. 미래 유입량 전망결과는 과거의 연 총 유입량에 비하여 안동댐에서 평균72.81%, 임하댐에서 평균 65.65%감소하였다. 미래 유입량 전망자료를 댐 운영모형에 적용한 결과, 연계운영한 결과의 신뢰도가 평균 62.22%로 단독 운영 결과의 신뢰도 47.55%에 비해 GCM 종류에 상관없이 전반적으로 높았다. 특히 수량부족으로 인해 신뢰도가 낮은 경우, 편차는 더 크게 나타났다. 따라서 안동-임하 댐군에 연계운영을 적용하는 것이 상대적으로 기후변화에 따른 수량의 변화에 더 효율적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.

보를 포함한 낙동강 다목적댐 용수공급능력 개선에 관한 연구 (Improvement of Water Supply Capability of the Nakdong River Basin Dams with Weirs)

  • 장철호;김영오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.637-644
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    • 2016
  • 본 연구에서는 낙동강수계 다목적댐의 용수공급능력을 재평가해보고, 감소된 공급능력을 보완하기 위한 방안으로 '보'를 포함한 용수공급능력과 연계운영 방안을 검토하였다. 연구 대상은 낙동강 5개 다목적댐(안동, 임하, 합천, 남강, 밀양)과 8개 보(상주, 낙단, 구미, 칠곡, 강정고령, 달성, 합천창녕, 창녕함안)로 하였다. 먼저, 기존댐의 용수공급능력 재평가는 각 댐의 설계당시 평가 기준을 준용하여 HEC-5로 모의하였으며, 입력 자료는 준공 이후 각 댐별로 축적된 유입량 자료를 활용하였다. 모의 결과, 3개 댐의 공급능력이 73~87% 수준으로 감소했음을 확인할 수 있었다. 보를 포함한 용수공급능력의 효과를 확인하기 위해서, 각 댐별 모의, 댐간 연계운영 모의, 댐-보 연계운영 모의 등 세가지 case에 대해 HEC-ResSim 모형을 활용하여 비교 검토하였다. 이수안전도 95%를 적용하기 위해 20개년(1992~2011년) 중 1회 물부족을 허용하는 것으로 하였으며, 보는 축적된 유입량 자료가 없어, 전국유역조사(국토교통부)의 장기유출 모의자료(PRMS)에 댐 방류량 자료를 결합하여 활용하였다. 연계운영 모의시 왜관 수위표 지점을 기준으로 낙동강 상 하류를 구분하여 연계운영 네트워크를 구성하였다. 3가지 case에 대한 모의 결과, 댐별 운영시 24억$m^3$/년, 댐간 연계운영시 26억$m^3$, 댐-보 연계운영시 27억$m^3$/년의 용수공급이 가능한 것으로 평가되었다. 즉, 보를 포함하여 용수공급을 할 경우 연간 1.2억$m^3$ 가량의 추가 공급이 가능하여, 댐 설계당시 용수공급 계획량(27억$m^3$/년)과 같은 수준의 공급이 가능할 것으로 판단된다.

강의 퇴적물과 황해 경계획정 적용가능성에 관한 연구 (The Role of the Sedimentary Deposits (silt line) from Rivers Flowing into the Sea in the Yellow Sea Maritime Boundary)

  • 양희철
    • Ocean and Polar Research
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    • 제31권1호
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    • pp.31-50
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    • 2009
  • The demarcation of Maritime Boundary is directly related to the expansion of jurisdiction and the securing of resources. Resource diplomacies of the three countries Korea, China and Japan represent a major task for the national administrations : to secure resources as well as to stablize and sustain resources for future national economies. At the sea area around Korea as well, countries are fiercely competing to secure resources and to expand jurisdiction. This is evidenced by the fact that various principles and logics which are beneficial to each own country are presented through international precedents, agreement between countries and the theories of the international law scholars. They say that the conclusion of demarcation of maritime boundary for the Yellow Sea would be easy from the point that there is no dispute related to island dominion in the waters of the Korean Peninsula especially the Yellow Sea, but still we need to have a strategic approach to this issue from the point that the factors used for claiming maritime boundaries may expand the waters of a country over much. For example, the continental shelf boundary in consideration of the distribution of sedimentary deposits in the Yellow Sea which is being raised by China began from the hypothesis that the inflow of sedimentary deposits to the Yellow Sea through the rivers of China represents absolute majority, but the results of the latest studies raised questions on the hypothesis. Especially, the studies done by Martin and Yang revealed that the inflow of sedimentary deposits to the Yellow Sea from the Yellow River is approximately less than 1% of total sedimentary deposits in the Yellow Sea, and also the result of analysis on the causes and counter policy measures on the environment of Bohai, China supports the reliability of the results of such studies. From a legal aspect, the sedimentary deposits of rivers which are claimed by China represent extremely weak ground for the claim for the title of the continental shelf. The siltline claimed by China seems to be based on the Article 76-4-(a)(i) of UNCLOS. This is, however, not the definition on the title of the continental shelf but it is only a technical formula to utilize in a case where a country desires to expand the continental shelf to over 200 nautical miles. Scientific and Technical Guidelines of the Commission on the Limits of the Continental Shelf also confirm this point through the Article 2.1.2 of the Guideline. The only case in which sedimentary deposits of rivers were referred to as concrete demarcation of maritime boundary was in the which was concluded in 1986 between India and Myanmar at the Andaman Sea. In the said case, India acknowledged the boundary up to the isobath of 200m which Myanmar claimed based on the sedimentary deposits of the Irrawaddy River. It has limits as a case for acknowledging the sedimentary deposits, however, because in fact India's acknowledgment was made in exchange for the condition that Myanmar gave up the dominion of two islands which they had been claiming from India up until that time.

분리단열망개념의 지하수유동해석을 위한 단열투수량계수의 정량화 연구 (Characterization of Fracture Transmissivity for Groundwater Flow Assessment using DFN Modeling)

  • 배대석;송무영;김천수;김경수;김증렬
    • 지질공학
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    • 제6권1호
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    • pp.1-13
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    • 1996
  • 단열암반(fractured rock mass)에서 분리단열망(Discrete Fracture Network;DFN)개념을 적용한 지하수유 동해석 과정 및 결과에 가장 크게 영향을 미치는 인자 중의 하나느 단열투수량계수(fracture transmissivity;$T_f$)이다. $T_f$는 단열특성, 방향성(orientation),단열틈(aperture),크기(size),조도(roughness) 및 충전물질(filling materiral)등에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 DFN모델링 과정에서 가장 민감성을 나타내는 인자중 하나인 Tf의 도출을 위해서 초음파주사검층(Borehole Acouist Scanning;Televiewer)과 구가별 정압주입시험(Fixed Inter Length test in constant head;FIL)을 이용하였다. 이 값을 이용하여 해석한 결과, 연구지역의 지하수유동모델링 과정의 신뢰성은 물론 단열투수량계수,터널내 지하수유입량등,해석 전반에 걸쳐 상당한 신뢰성을 부여할 수 있었다.따라서 DFN모델에 의한 지하수유동해석시 Cubic law의 기본전제를 만족하는 단열특성의 경우, televiewer와 FIL시험과의 결과분석을 통하여 도출한 단열조별 Tf는 지하수유동 해석결과에 대한 신로성을 한 단계 제고할 수 있는 방법으로서 의의가 있다.

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ENSO 정보를 이용한 저수지 운영울의 산출 (Deriving a Reservoir Operating Rule ENSO Information)

  • 김영오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.593-601
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    • 2000
  • Kim and Lee(2000)는 우리 나라 충주댐의 월 유입량을 EI Nino Southern Oscillation (ENSO)과 연관지어 분석한 결과, 엘리뇨가 발생한 해의 가을과 겨울의 유입량은 평년보다 적은 반면, 라니냐가 발생한 해의 가을과 겨울의 유입량은 평년보다 많음을 밝힌바 있다. 본 연구에서는 이런 ENSO와 유입량 사이의 원격상관관계를 저수지 운영에 활용하는 방안을 제시하고자 한다. 즉, ENSO 정보를 추계동적계획법(SDP)의 수문상태변수로 사용하여 충주댐의 월 운영율을 산출하였다. 대안으로, 수문상태변수를 사용하지 않은 SDP로 월 운영율울 또한 산출하였다. 이러한 두 가지 운영율을 모의운영을 통하여 비교함으로써, ENSO 정보를 이용하였을 때의 가치를 검토하였다. 모의운영 결과, ENSO 정보를 이용한 운영울은 발전량과 용수공급의 안정성을 증대시키고 동시에 월류량을 감소시키는 것으로 나타났다.

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25.8kV GIS 부분방전 측정전용 UHF센서 개발 (UHF Sensor Development for Partial Discharge Exclusively for Measurement in 25.8kV GIS)

  • 최문규;차한주
    • 전기학회논문지
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    • 제65권6호
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    • pp.1083-1088
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    • 2016
  • 25.8kV GIS part generated by sensors to measure contact an inflow of noise depending on the extent of the measured discharge occurs often not easy. Partial discharge signal measurement sensor suitable for developing a more useful measurements at the scene to this, partial discharge waveform analysis developed a sensor, and to utilize forSensor on the development of the most important is VSWR decided to (voltage standing wave ratio) voltage standing-wave ratio less than 1.5 and decided less than at the full spectrum bands that are measured, this time Return loss, as measured value by absolute criteria 14.0 dB produced the sensor, designed to or more. UHF 1.5~0.5 GHz bandwidth spectrum to be measured in GIS. UHF bands were designed to be able to measure the best signal. Recently, 25.8kV GIS production company has been increasing variety of GIS were made open spacer in partial discharge in accordance with the not very easy to detect the signal. The sensor is designed height of four cm external spacer is attachment GIS in an influx of outside noise measurement, and be so manufactured as to facilitate the least we've done. Also, since partial discharge which occur can measure the frequency of the 170kV GIS external partial-discharge signals that occur at the scene of insulation applied to the spacer. Features, and also derived good results using global positioning. Also measured discharge point about sensors that are stable and the reliability of the development and local substation equipment failure occurring signal analysis through the discharge for the prevention of widely. There should be to believe that used.

On-site 방식 빗물관리를 위한 건축물 지붕면의 유출특성 경험식 수립 (An Experimental Runoff Formula in Building Roof Area for On-site Rainwater Management)

  • 김영진;한무영;김용하;문정수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권2호
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    • pp.171-176
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    • 2009
  • 본 연구는 현지(on-site) 빗물관리에 필요한 지붕면 누적유출용적 예측을 위한 경험식을 제안하였다. 건축물 지붕면은 좁은 면적으로 인해 기존 유출해석 기법의 적용이 어려운 것으로 파악되었으며, 지붕면 유출조건을 고려한 강우깊이(D)-누적유출용적(V)간의 이론적 관계식을 수립하였다. 2005년부터 2007년까지 2년간 실제 강우량과 지붕면의 유출용적을 측정하여 이론적 관계식으로 계산된 누적유출용적과 실측 누적유출용적 자료를 비교 검토하였다. 실측자료의 분석결과를 바탕으로 시간별 강우깊이 변화에 따른 누적유출용적을 예측할 수 있는 경험적 유출식을 얻었다. 본 경험식으로 강우관측 자료 또는 강우주상도와 지붕면의 면적으로부터 간편하게 실제에 가까운 누적유출용적의 시간별 변화를 예측할 수 있으며, 이 결과는 각종 빗물관리시설의 용량 결정은 물론, 빗물관리시설 통해 지붕면에서 도시배수관으로 유입되는 유량 변화 예측에도 활용이 가능할 것이다.

고수압 조건에서의 지반재해 저감을 위한 최신 그라우팅 시공관리 기술 기초연구 (A Fundamental Study of a Neo-Grouting Technology for the Decreasing of a Ground Disaster in a High Water Pressure Conditions)

  • 김진춘;유병선;강희진;권영삼
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.9-16
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    • 2014
  • 고수압 시공 조건에서는 시설물 자체의 건설로 인하여 발생하는 주변지반의 이완 및 손상의 발생 그리고 시설물내로의 해수의 유입을 방지하기 위한 차수 및 지수설계 및 시공이 중요한 관건이다. 그라우팅 공사는 현재 지하철건설, 고속 철도건설, 각종 산악터널건설, 하천 저수지 재방 신설 및 보수공사 등에 년간 수조원 대의 시장규모를 형성하고 있지만, 설계 및 시공관리에 대한 관리기준이 정밀하지 못하여 경험적인 판단에 의존하는 부분이 너무 많아 경제적 손실도 매우 클 것이라고 쉽게 단정할 수 있다. 그라우팅 기술은 국가적 차원의 대규모 중요 건설공사 현장에서 필수적인 기술로 사용되고 있지만 기술에 대한 인식이 빈약하고 정립된 관리기준이 부재하여 신뢰성의 낙후가 심각한 실정이다. 따라서 본 연구는 고수압 조건에서 지반재해 저감을 위한 최신 그라우팅 시공관리기술에 대한 기초 연구를 제공함이 그 목적이다.

DFN 모델과 스미어드 균열 모델을 이용한 불연속 암반의 3차원 수리해석 (Hydraulic Analysis of a Discontinuous Rock Mass Using Smeared Fracture Model and DFN Model)

  • 박정찬;김진섭;이창수;권상기
    • 터널과지하공간
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    • 제29권5호
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    • pp.318-331
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3차원 불연속균열망을 이용하여 불연속 암반을 모사하여 스미어드 균열 모델을 적용한 불연속 암반의 등가연속체 해석기법에 대해 연구를 실시했다. 연속체 해석 코드인 FLAC3D를 이용하여 모델링을 수행하였고, 해당 적용 모델의 신뢰성을 검증하기 위해 불연속체 해석에 널리 사용되는 3DEC 코드를 통해 모델의 메쉬 사이즈, 불연속면의 밀도 및 불연속면의 간극에 대한 민감도 분석을 함께 실시하여 제안 모델의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 등가연속체 해석기법을 이용한 불연속 암반의 수리해석에 대한 연구결과는 교통 터널, 석유비축기지, 방사성폐기물 처분장 등의 지하 구조물 설계 및 건설 분야에 기초자료로 활용될 것이라고 판단된다.