• Title/Summary/Keyword: 관로 노후화

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Segment-based Optimal Valve Placement for Minimizing Water Suspension in Water Distribution Systems (상수관망시스템의 단수용량 최소화를 위한 단수구역 기반 최적 밸브위치 선정)

  • Lim, Gabyul;Kang, Doosun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.5-5
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    • 2019
  • 상수관망시스템은 정수장으로부터 각 수요처에 음용수를 공급하기 위한 사회기반시설물이며, 광범위한 지역에 걸쳐 주로 지하에 시설물이 매설되어 있다. 상수관망시스템을 설계하고 운영함에 있어 노후화로 인한 유수율 저하, 갑작스런 수요량의 증가, 관로 파손 등 비정상상황에의 용수공급을 항상 대비하여야 하며, 이를 통한 지속적인 관리와 개량이 필요하다. 상수관망시스템에서 발생할 수 있는 다양한 비정상상황들 중 상수관망시스템 내 관로가 파손될 경우, 파손 관로의 보수 혹은 교체를 위해서는 해당 관로의 용수흐름을 일시적으로 차단할 필요가 있다. 이 과정에서 파손관로와 인접한 밸브를 차폐하게 되며, 이로 인해 용수공급이 중단되는 단수구역이 발생하게 된다. 단수구역은 파손 관로를 차폐함으로써 파손 관로와 함께 용수공급이 차단되는 직접고립지역과 직접고립지역으로 인해 의도치 않게 수원으로부터 물 공급이 차단되는 간접고립지역으로 구분할 수 있다. 따라서, 관 파손에 의한 단수용량을 정확히 산정하기 위해서는 시스템 내 설치된 밸브의 개수와 위치에 따른 직, 간접고립지역(단수구역)을 정확하게 산정할 필요가 있다. Jun and Loganathan(2007)은 단수구역을 직접고립지역과 간접고립지역으로 구분하여 정의하고 각각을 탐색하는 알고리즘을 제시한 바 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시한 간접고립지역 탐색 방법의 문제점을 파악하고, 이를 개선한 새로운 알고리즘을 제안 및 검증하였다. 또한, 개선된 알고리즘을 이용하여 상수관망시스템 내 최적 밸브위치를 결정하기 위해 단수용량과 밸브설치비용을 동시에 최소화하는 다목적 최적화 모형을 개발하였으며, 예시 관망을 이용하여 모의를 수행하고 결과를 분석하였다.

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Comparison of Machine Learning Models to Predict the Occurrence of Ground Subsidence According to the Characteristics of Sewer (하수관로 특성에 따른 지반함몰 발생 예측을 위한 기계학습 모델 비교)

  • Lee, Sungyeol;Kim, Jinyoung;Kang, Jaemo;Baek, Wonjin
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.23 no.4
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    • pp.5-10
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    • 2022
  • Recently, ground subsidence has been continuously occurring in downtown areas, threatening the safety of citizens. Various underground facilities such as water and sewage pipelines and communication pipelines are buried under the road. It is reported that the cause of ground subsidence is the deterioration of various facilities and the reckless development of the underground. In particular, it is known that the biggest cause of ground subsidence is the aging of sewage pipelines. As an existing study related to this, several representative factors of sewage pipelines were selected and a study to predict the risk of ground subsidence through statistical analysis has been conducted. In this study, a data SET was constructed using the characteristics of OO city's sewage pipe characteristics and ground subsidence data, The data set constructed from the characteristics of the sewage pipe of OO city and the location of the ground subsidence was used. The goal of this study was to present a classification model for the occurrence of ground subsidence according to the characteristics of sewage pipes through machine learning. In addition, the importance of each sewage pipe characteristic affecting the ground subsidence was calculated.

A Study on Risk Evaluation Method of Ground Subsidence around Sewer (하수관로 주변 도로함몰 위험도 평가 방법에 관한 연구)

  • Kim, Jinyoung;Choi, Changho
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.19 no.7
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    • pp.13-18
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    • 2018
  • Recently, road subsidence has been increasing in urban areas, threatening the safety of citizens. In the lower part of the road, various road facilities such as water supply and drainage pipelines and telecommunication facilities are buried, and the deterioration of the facilities causes the road subsidence. In particular, in the case of old sewer pipes which are attracting attention as a main cause of road subsidence, the management of sewer pipe replacement, repair and reinforcement is being performed depending on the burial year. Therefore, in this study, we tried to suggest a reliable road subsidence risk assessment method considering various sewer specifications and surrounding environment information and CCTV exploration result and GPR exploration result.

Investigating coating material and conditions for rehabilitation of water transmission pipe using a robotic system (자동화 장비를 이용한 대형 상수관로 갱생을 위한 코팅재료 선정 및 방법에 관한 연구)

  • kim, Jinwon;Kim, Donghyun;Lee, Younggun;Lee, Sewan;Kim, Dooil
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.30 no.6
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    • pp.725-736
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    • 2016
  • There is a growing concern on the improvement of water distribution pipeline for multi-regional water supply system in Korea along with its aging infrastructure. Rehabilitation of large diameter pipeline is more efficient in cost and time compared to replacement with trenching. The procedure for rehabilitation are diagnosis, cleaning, spraying coating material, and final inspection. The internal state of pipeline was carefully diagnosed and got C grade, which required rehabilitation. We found that 17,274,787,000 Korean won could be saved after pipe surface coating because of increased C coefficient of Hazen-Williams equation. Optimal coating material was D polyurea. We also found optimal distance between spraying nozzle and pipe wall to be 70 - 80 cm, which were critical factors for coating quality. This study also illustrated the time for spray drying to be more than 30 min. These results could be used in the quality control process during rehabilitation of aged pipelines.

Rehabilitation with the Green Method for the Huge Pipeline Using a Dry-Type Equipment (녹색공법을 이용한 대형 수도관 갱생)

  • Kim, Young-Ju;Choi, Byoung-Seub;Lee, Sang-Hyun;Hong, Dae-Sung;An, Hyo-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.282-286
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    • 2009
  • 1979년 준공된 수도권 광역상수도 1단계 시설은 상당한 노후화가 진행되었을 것으로 예상되며, 또한 향후 한강하류권 용수공급계획이 예정되어 있어 내부부식 및 관로손상부 개량의 시급성이 제기되었다. 이에 따라 직경 2,800${\sim}$800mm의 초대구경 도수관 53.9km의 개량을 위한 사업이 추진되었으며 시공성, 환경성, 경제성 등의 여러 항목에 대한 검토 결과 신개념 녹색공법인 비굴착식 건식일체형 공법이 최종 선정되었다. 그동안 기존관 개량공사에서 주로 사용되었던 굴착공법이 굴착에 따른 공기지연, 소음 분진 악취 등의 환경오염, 전구간 굴착에 따른 공사비 증가 등 많은 문제점을 안고 있는 것에 반해, 동사업에서 채택된 비굴착공법은 관로내에서 작업이 이루어지므로 공기단축, 환경오염 최소화에 따른 민원발생 최소화, 작업구만 굴착함에서 오는 공사비 절감 등 상대적으로 훨씬 우수한 것으로 평가된다. 동공법에 따르면 관내부 갱생공사는 '배수 및 잔류토사 제거'${\to}$'관내건조'${\to}$'표면처리'${\to}$'프라이머도장'${\to}$'본도장'의 순으로 진행된다. 일체형 장비에 의한 이와 같은 초대형관의 자동화시공은 세계에서 처음 적용되는 것이다.

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Automatic Detection System of Underground Pipe Using 3D GPR Exploration Data and Deep Convolutional Neural Networks

  • Son, Jeong-Woo;Moon, Gwi-Seong;Kim, Yoon
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.26 no.2
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    • pp.27-37
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    • 2021
  • In this paper, we propose Automatic detection system of underground pipe which automatically detects underground pipe to help experts. Actual location of underground pipe does not match with blueprint due to various factors such as ground changes over time, construction discrepancies, etc. So, various accidents occur during excavation or just by ageing. Locating underground utilities is done through GPR exploration to prevent these accidents but there are shortage of experts, because GPR data is enormous and takes long time to analyze. In this paper, To analyze 3D GPR data automatically, we use 3D image segmentation, one of deep learning technique, and propose proper data generation algorithm. We also propose data augmentation technique and pre-processing module that are adequate to GPR data. In experiment results, we found the possibility for pipe analysis using image segmentation through our system recorded the performance of F1 score 40.4%.

Evaluating the distribution of On-off valves in water distribution systems (상수관망에서 제수밸브의 적정 분포성 평가)

  • Jun, Hwan-Don;Baek, Chun-Woo;Kim, Joong-Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.296-300
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    • 2006
  • 도시에 매설된 상수관망의 노후화와 매설된 주변 환경의 변화로 관 보수와 파괴가 자주 발생하게 된다. 이때 보수 또는 교체를 위하여 상수관망의 일부를 격리하여야 하며 이를 위해서 제수밸브를 차폐해야 한다. 그러나 제수밸브가 격리하고자 하는 영역 주변에 적절히 배치되어 있지 않은 경우 필요한 부분보다 많은 영역이 격리되게 되며, 이는 격리로 인한 피해범위를 증가시키게 된다. 이와 함께 적절치 못한 제수밸브 관리로 인해 제수밸브가 차폐되지 않는 경우 해당 제수밸브 주변에 위치한 제수밸브를 추가로 차폐해야 하는 경우가 발생하게 되며 추가적인 상수관의 격리로 인하여 처음의 상수관 격리에 의한 피해를 증가시키는 결과를 야기한다. 이러한 문제는 제수밸브의 효율적 배치로 감소할 수 있으나 효율적 배치를 위한 선행과제로 현재 설치되어 있는 제수밸브 배치의 적정성을 평가하는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 상수관 격리와 제수밸브가 차폐되지 않는 경우를 동시에 고려한 모의방법(simulation)을 제안하였다. 상수관망 전체 대한 상수관 파괴당 평균적인 단수인구로 제수밸브의 적정 분포를 정량화하여 다양한 제수밸브 분포사이의 적정성을 비교할 수게 하였다. 이러한 비교를 바탕으로 새로운 상수관망에서 효율적인 제수밸브 분포가 가능하며 기존 상수관망에 제수밸브를 추가할 경우에도 유용한 결과를 얻을 수 있다.

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Water pipe deterioration assessment using ANN-Clustering (ANN-Clustering 기법을 이용한 상수관로 노후도 평가 및 분류)

  • Lee, Sleemin;Kang, Doosun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.11
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    • pp.959-969
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    • 2018
  • The aging water pipes induce various problems, such as water supply suspension due to breakage, insufficient water pressure, deterioration of water quality, damage by sink holes, and economic losses due to water leaks. However, it is impractical and almost impossible to repair and/or replace all deteriorated water pipes simultaneously. Hence, it is required to quantitatively evaluate the deterioration rate of individual pipes indirect way to determine the rehabilitation order of priority. In this study, ANN(Artificial Neural Network)-Clustering method is suggested as a new approach to assess and assort the water pipes. The proposed method has been applied to a water supply network of YG-county in Jeollanam-do. To assess the applicability of the model, the evaluation results were compared with the results of the Numerical Weighting Method (NWM), which is being currently utilized in practice. The assessment results are depicted in a water pipe map to intuitively grasp the degree of deterioration of the entire pipelines. The application results revealed that the proposed ANN-Clustering models can successfully assess the water pipe deterioration along with the conventional approach of NWM.

Analytical Evaluation of Influent Depending on the Occurrence of Rainfall by Case Study of Wastewater Treatment Facility (하수처리시설 사례 별 강우발생 유무에 따른 유입수 분석 평가)

  • Choi, Langkyu;Chung, Jin Do
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.12 no.3
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    • pp.35-49
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    • 2019
  • Currently in 2018, Korea has over 600 operating sewage disposal facilities. The law requires a sewage treatment plant to treat 500 tons or more of water per day, and a small-decentralized sewage treatment facility in a community to treat 50 tons or more to less than 500 tons of water per day. However, most facilities fulfill neither the quantity nor the quality requirements from the original design for such reasons as inflow of rainwater and ground water due to deterioration of pipelines and unauthorized input of wastewater in the pipelines. The research has selected 2 representative cases among the technical diagnosif sewage pipelines in many regions within the country to use it as the baseline of: hourly flowrate and BOD water quality analysis in both clear and rainy days, proper plant operation through inflow rate and ratio calculation, and diagnostic evaluation for deterioration of the pipelines and their accessary structures. This also suggests facilities that treats 500 tons or more of inflow per day to sample and analyze the water hourly for 24 hours once a week in both clear weather and rainy weather considering the influence of rainfall on a regular basis.

Building of Monitoring System for Real-time Leak Detection of Water Distribution (실시간 누수탐지 모니터링 시스템의 구현)

  • 정대권;홍인식
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.810-813
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    • 2004
  • 한해 누수로 인하여 많은 양의 상수가 소실되고 있어 국가 재정낭비를 초래하고 있다. 이는 관의 노후화와 지반침하에 의한 파이프의 파손 둥 여러 요인에 의해 발생하는 것으로 누수를 예측하여 탐지하는 것은 매우 어렵다. 현재 누수를 탐지하는 방법은 여러 가지가 있지만 현실적인 제약과 경험자의 주관적인 판단에 의존하기 때문에 정확한 누수 위치를 찾을 수가 없었다. 본 논문에서는 종래의 누수탐지 방법의 단점을 획기적으로 보완하여 지하에 매설된 상수도 관망을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 누수탐지 모니터링 시스템을 제안하였다 또한 제안된 시스템을 GIS상에서 실험함으로서 효율성과 정확성을 입증하였다.

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