• 상하수도학회지
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• 제27권6호
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• pp.711-721
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• 2013

Optimal operation of a combined sewer network with distributed storage facilities aims to use the whole retention capacity of all reservoirs efficiently before overflows take place somewhere in the considered network system. An efficient real-time network control (RTNC) strategy has been emerging as an attractive approach for reducing substantially the overflows from a sewer network compared to the conventional fixed or manually adjusted gate setting method, but the related concrete framework for RTC development has not been throughly introduced so far. The main goal of this study is to give a detailed description of the RTNC systems via reviewing several guidelines published abroad, and finally to suggest methods for the proper application of RTNC on distributed storage facilities. Especially, this study is focused on emphasizing the importance of hierarchical structure of RTNC system that consists of three control layers (management, global control and local control). Further, with regard to the global control layer which is responsible for the central overall network control, the wide-ranging details of two components (adaption and optimization layers) are also presented. This study can provide the valuable basis for the RTNC implementation in the particular sewer network with distributed multiple storage facilities.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.722-728
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• 2012

도심지역의 하수관거 시스템은 우수 수용능력 및 하수 월류 발생 등의 시스템의 한계점을 가지고 있어, 강우시 우수 유출수로 인한 침수저감과 더불어 도시비점오염원의 저감에 모두 대응할 수 있는 저류시설의 도입이 주목받고 시작하였다. 최근 환경부에서는 방재적 우수관리와 더불어 합류식 하수관거 월류수, 분류식 우수관거 유출수 처리를 포함하는 다기능 저류시설을 "하수저류시설"이라 통칭하고, 이의 도입을 적극 추진하고 있는 실정이다. 반면 대규모 단일 저류시설 설치의 경우에는 공간 확보의 문제가 발생할 수 있으며, 이에 대안으로는 중 소규모의 분산형 저류시설 설치 및 운영을 들 수 있다. 본 연구에서는 분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 최적 운용을 위한 모델 예측 제어기법을 제안한다. 이를 위해 첫째로 네트워크 시스템의 각 구성 요소의 수리모델을 제시함으로써 보다 정밀한 하수관망 네트워크의 거동을 모사하고자 한다. 둘째로 제안된 모델을 기반으로 현재의 강우 유입량을 고려하여 각 저류조의 수위, 하수관로의 유입/유출량을 예측하여, 입자군집 최적화 알고리즘을 이용한 모델 예측 제어기법을 바탕으로 주어진 제약조건을 만족하며 상황을 바탕으로 제안된 제어기법의 사용여부에 따른 효과를 비교 분석하고, 이의 타당성을 검증하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.91-99
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• 2023

Participation in power trading using surplus power is considered a business model active in the domestic energy trade market, but it is limited only if the legal requirements according to the type, capacity, and use of the facilities to be applied for are satisfied. The hydrogen residential demonstration model presented in this paper includes solar power, energy storage system (ESS), fuel cell, and water electrolysis facilities in electrical facilities for private use with low-voltage power receiving system. The concept of operations strategy for this model focuses on securing the energy self-sufficiency ratio of the entire system, securing economic feasibility through the optimal operation module installed in the energy management system (EMS), and securing the stability of the internal power balancing issue during the stand-alone mode. An electric facility configuration method of a hydrogen residential complex demonstrated to achieve this operational goal has a structure in which individual energy sources are electrically connected to the main bus, and ESS is also directly connected to the main bus instead of a renewable connection type to perform charging/discharging operation for energy balancing management in the complex. If surplus power exists after scheduling, participation in power trading through reverse transmission parallel operation can be considered to solve the energy balancing problem and ensure profitability. Consequentially, this paper reviews the legal regulations on participation in electric power trading using surplus power from hydrogen residential models that can produce and consume power, gas, and thermal energy including hybrid distributed power sources, and suggests action plans.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권2호
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• pp.227-232
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• 2016

To test the effectiveness of using an energy storage system for frequency regulation, the Energy New Business Laboratory at KEPCO Research Institute installed a 4 MW energy storage system (ESS) demonstration facility at the Jocheon Substation on Jeju Island. And after the successful completion of demonstration operations, a total of 52 MW ESS for frequency regulation was installed in Seo-Anseong (28 MW, governor-free control) and in Shin-Yongin (24 MW, automatic generation control). The control system used in these two sites was based on the control system developed for the 4 MW ESS demonstration facility. KEPCO recently finished the construction of 184 MW ESS for frequency regulation in 8 locations, (e.g. Shin-Gimjae substation, Shin-Gaeryong substation, etc.) and they are currently being tested for automatic operation. KEPCO plans to construct additional ESS facilities (up to a total of about 500 MW for frequency regulation by 2017), thus, various operational tests would first have to be conducted. The high-speed characteristic of ESS can negatively impact the power system in case the 500 MW ESS is not properly operated. At this stage we need to verify how effectively the 500 MW ESS can regulate frequency. In this paper, the effect of using ESS for frequency regulation on the power system of Korea was studied. Simulations were conducted to determine the effect of using a 524 MW ESS for frequency regulation. Models of the power grid and the ESS were developed to verify the performance of the operation system and its control system. When a high capacity power plant is tripped, a 24 MW ESS supplies power automatically and 4 units of 125MW ESS supply power manually. This study only focuses on transient state analysis. It was verified that 500 MW ESS can regulate system frequency faster and more effectively than conventional power plants. Also, it was verified that time-delayed high speed operations of multiple ESS facilities do not negatively impact power system operations. It is recommended that further testing be conducted for a fleet of multiple ESSs with different capacities distributed over multiple substations (e.g. 16, 24, 28, and 48 MW ESS distributed across 20 substations) because each ESS measures frequency individually. The operation of one ESS facility will differ from the other ESSs within the fleet, and may negatively impact the performance of the others. The following are also recommended: (a) studies wherein all ESSs should be operated in automatic mode; (b) studies on the improvement of individual ESS control; and (c) studies on the reapportionment of all ESS energies within the fleet.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권4호
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• pp.989-1009
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• 2018

Rapid advances in science and technology with exponential development of smart mobile devices, workstations, supercomputers, smart gadgets and network servers has been witnessed over the past few years. The sudden increase in the Internet population and manifold growth in internet speeds has occasioned the generation of an enormous amount of data, now termed 'big data'. Given this scenario, storage of data on local servers or a personal computer is an issue, which can be resolved by utilizing cloud computing. At present, there are several cloud computing service providers available to resolve the big data issues. This paper establishes a framework that builds Hadoop clusters on the new single-board computer (SBC) Mobile Raspberry Pi. Moreover, these clusters offer facilities for storage as well as computing. Besides the fact that the regular data centers require large amounts of energy for operation, they also need cooling equipment and occupy prime real estate. However, this energy consumption scenario and the physical space constraints can be solved by employing a Mobile Raspberry Pi with Hadoop clusters that provides a cost-effective, low-power, high-speed solution along with micro-data center support for big data. Hadoop provides the required modules for the distributed processing of big data by deploying map-reduce programming approaches. In this work, the performance of SBC clusters and a single computer were compared. It can be observed from the experimental data that the SBC clusters exemplify superior performance to a single computer, by around 20%. Furthermore, the cluster processing speed for large volumes of data can be enhanced by escalating the number of SBC nodes. Data storage is accomplished by using a Hadoop Distributed File System (HDFS), which offers more flexibility and greater scalability than a single computer system.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권4호
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• pp.269-277
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• 2019

본 논문에서는 지역 산업 육성을 위한 분산형 전원 Track Record 실증 운영 센터 건립을 위한 당위성 분석 결과에 대해 서술한다. 태양광, 풍력, 에너지 저장 장치등과 같은 신재생에너지원의 광범위한 보급에 따라 이를 설치하여 사용하는 분산형 전원 시스템의 효율, 신뢰성등과 같은 장기간의 데이터에 대한 축적과 획득에 대한 수요와 요구조건이 점점 증가하고 있다. 이러한 내용을 뒷받침하기 위해 산업 수요에 대한 분석과 지역 산업에 미치는 영향에 대해 서술하고, 필요성과 센터 설립의 요구 조건 그리고 운영 목표 등에 대해서 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 1 MW 급의 트랙 레코드 실증 운영 센터 구성과 핵심 시험 설비 구축에 대한 제언을 첨부하였다. 센터에 필요한 핵심 설비에 대한 구성을 분석하였고, 이에 필요한 전력 설비 및 실험 설비를 조사 분석하였다. 시험 결과 인증을 위한 데이터 저장 센터와 시스템 구성을 서술하였다. 본 연구의 결과인 당위성 분석 결과와 설비 구축 제언은 지역산업 육성을 위한 기본 자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제7권3호
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• pp.229-245
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• 1997

대규모의 암반 공동을 이용하는 대표적 시설이 지하유류비축시설과 방사성폐기물처분시설은, 공히 암반이 갖는 천연적인 방벽기능과 안정성 확보를 위한 보장 조치로서 인공방벽시설을 설치한다느 공통점이 있다. 지하유류비축시설의 설계,건설 및 운영의 각 단계에서 모암에 분포한는 지질구조와 그들의 수리학적 특성이 시설이 안전성 및 성능에 가장 중요한 역할을 한다. 시설 설치가 가능한 규모의 암반 block 내에 분포된 단열체제는 고유의 기하학적 특성과 수리적 특성이 혼재되어 복합적인 수리체계를 형성하고 있기 때문에 이에 대한 정확하고 정량적인 조사.평가가 지하비축시설의 수리적 안정성을 좌우하게 된다. 본 논문은 지하유류비축시설의 성능평가에서 요구되는 자연방벽의 수밀성 기능을 평가하기 위하여 지하문체계의 해석과정에서 고려되어야 할 문제점들을 우선 검토하고, 시설의 안전한 운영을 위하여 다루어져야 할 수리 안정성관련 파라메테에 대한 조사 및 평가방법을 다룬다.

• 한국인공지능학회지
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• 제11권2호
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• pp.1-6
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• 2023

This paper presents a comprehensive scheme for assessing the importance of multiple microgrids (MGs) network that includes distributed energy resources (DERs), renewable energy systems (RESs), and energy storage system (ESS) facilities. Due to the uncertainty of severe weather, large-scale cascading failures are inevitable in energy networks. making the assessment of the structural vulnerability of the energy network an attractive research theme. This attention has led to the identification of the importance of measuring energy nodes. In multiple MG networks, the energy nodes are regarded as one MG. This paper presents a modified PageRank algorithm to assess the importance of MGs that include multiple DERs and ESS. With the importance rank order list of the multiple MG networks, the core MG (or node) of power production and consumption can be identified. Identifying such an MG is useful in preventing cascading failures by distributing the concentration on the core node, while increasing the effective link connection of the energy flow and energy trade. This scheme can be applied to identify the most profitable MG in the energy trade market so that the deployment operation of the MG connection can be decided to increase the effectiveness of energy usages. By identifying the important MG nodes in the network, it can help improve the resilience and robustness of the power grid system against large-scale cascading failures and other unexpected events. The proposed algorithm can point out which MG node is important in the MGs power grid network and thus, it could prevent the cascading failure by distributing the important MG node's role to other MG nodes.

• 터널과지하공간
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• 제34권3호
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• pp.231-247
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• 2024

고심도 암반대수층이 운영시설의 주요 대상이 되는 고준위 방사성폐기물 처분 분야에서 수리특성 정보들은 관련 처분 부지 선택, 처분 시설 상세 설계, 최적 시공 방안 도출 그리고 운영 시 안정성 평가에 있어 가장 중요한 핵심 요소로 작용한다. 국내에는 좁은 면적에 여러 암종이 혼재되어 분포하고 있기 때문에 다양한 암종별 암반대수층의 수리지질특성을 분석하고 이를 데이터베이스화 하는 사전 작업들이 중요하다. 본 논문에서는 고심도 화산암반대수층의 현장 수리특성 중 가장 대표적인 수리전도도 자료를 획득하고 이를 분석 평가하였다. 현장 자료 획득을 위해 자체적으로 개발된 고성능 수리시험 장치를 활용하였고, 표준화된 시험법 및 조사절차를 적용하였다. 수리특성 자료분석 과정에서는 심도별로 수리상수인 수리전도도 값을 구하였으며, 시험 구간에 위치한 투수성 암반 절리를 통한 지하수 흐름 양상에 관해서도 평가하였다. 본 논문에서 제안된 일련의 자료 획득 방법, 절차와 분석 결과들은 국내 고심도 암반대수층의 수리특성 자료 데이터베이스 구축에 활용됨과 더불어 향후 다양한 지역별 암종별 수리특성연구에 적용될 기술적 노하우를 향상시키는 역할도 할 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제22권4호
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• pp.312-320
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• 2020

도시 환경문제 및 개발사업 환경영향 저감을 위하여 자연적 물 순환 기능을 가진 다양한 LID가 적용되고 있다. 그러나 LID 시설의 과도한 침투와 증발산은 LID 내부 토양을 건조화시켜 식물과 미생물 활동성을 떨어뜨리고 환경저감 능력을 감소시킨다. 본 연구는 LID 시설의 관리 방안을 도출하기 위하여 복합적인 센서를 적용한 실시간 측정 시스템을 개발하고자 하였다. 측정 가능한 센서와 사물인터넷(IoT) 적용 실험은 아크릴 상자에 형상화한 인공습지에서 수행되었다. 적용되는 센서는 분산형으로 설치되는 LID를 고려하여 저비용으로 구축하고자 하였으며 비교적 저렴하면서 상용화되어있는 아두이노와 라즈베리 파이를 기반으로 하였다. 그리고 LID 시설의 현재 상태와 유지관리 및 이상기후 시 영향을 분석하기 위해 복합적인 센서 측정 개발에 목표를 두었다. 센서는 풍향·풍속, 강우량, 이산화탄소, 미세먼지, 온도·습도, 산성도, 위치 정보 등을 실시간으로 측정하도록 하였다. 또한 측정된 데이터의 수집, 전송 및 결과 확인을 위하여 데이터 수집 장치, 저장 서버 프로그램 및 PC와 모바일 활용 결과 확인 프로그램을 개발하였다. 각 센서를 통해 얻은 측정값들은 Wifi 모듈을 통해 관리 서버로 전달되고 실시간으로 데이터베이스 서버에 저장된다. 본 연구에서 수행한 4개월간의 측정 결과를 분석한 결과 LID 시설에 ICT 기술 적용의 안정성과 적용 가능성을 확인하였다. 실시간으로 측정된 값은 LID 시설의 기능 평가 및 유지관리 방안 도출을 위한 빅데이터 활용이 가능한 것으로 나타났다.