• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.11
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• pp.705-720
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• 2023

In South Korea, ongoing incidents related to drinking water quality have eroded consumer trust. Specifically, beyond quality incidents, there have been complaints about taste, odor, and other issues stemming from the presence of chlorine. To address this, water service operators are employing various management strategies from both temporal (scheduling) and spatial (rechlorination) perspectives to ensure uniform and safe distribution of chlorine residuals. In this study, we focus on the optimal monthly management of chlorine residuals, based on water distribution network analysis. Water quality reaction coefficients, including bulk fluid and wall reaction coefficients, were estimated through lab-scale tests and EPANET water quality simulations, respectively, accounting for temperature variations in a large-scale water distribution network. Utilizing these estimated coefficients, we examined the monthly variations in chlorine residual distribution under different chlorine injection conditions. The results indicate that the efficient concentration for chlorine injection, which satisfies the residual chlorine limit range, varies with temperature changes. Consequently, it is imperative to establish a specific and quantitative chlorine injection plan that considers the accurate spatial distribution of monthly chlorine residuals.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.3-3
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• 2019

최근 기후변화로 인한 집중호우, 가뭄 등 예측하기 어려운 사태가 발생하면서 깨끗하고 안정적인 용수공급 기술의 필요성이 대두되고 있다. 이에 IoT와 기존 물관리시스템을 결합한 스마트워터그리드 출범은 실시간으로 수요와 공급량의 정보를 취득하여 물 관리 효율성을 제고 할 수 있게 되었다. 실시간 수요량 자료를 이용하여 물 수요량 예측을 통한 최적의 물 공급량을 결정할 수 있다. 이 때 스마트워터그리드의 핵심 기술은 실시간으로 취득한 자료의 품질관리라 할 수 있다. 본 연구 대상지역인 영종도 112 블록에는 528개 AMI 스마트 미터를 이용하여 1시간 단위의 물 수요량 자료를 원격 검침하고 있다. 각 수용가에 설치된 AMI 센서를 통해 수집된 자료에는 오류를 포함할 수 있는데 통신 장애, 미터기 고장 및 교체 등으로 발생된다. 결측된 수요량 자료는 상수관망 수리해석에 사용되는 기본자료로서 비표본오차를 증가시켜 검정력과 정확성을 결여시키는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 수집된 자료를 가용할 수 있는 자료로 정제하고 대체하기 위해 완전히 관찰된 자료(complete data)만을 이용하여 각 시간에 따른 관경별, 용도별 그리고 요일별 수요패턴을 추정한다. 결측된 자료는 기존에 사용되는 평균대체법과 핫덱 대체(hot deck imputation) 등과 비교 검증한다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.6
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• pp.421-428
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• 2014

For the analysis of water supply network, demand-driven and pressure-driven analysis methods have been proposed. Of the two methods, demand-driven analysis (DDA) can only be used in a normal operation condition to evaluate hydraulic status of a pipe network. Under abnormal conditions, i.e., unexpected pipe destruction, or abnormal low pressure conditions, pressure-driven analysis (PDA) method should be used to estimate the suppliable flowrate at each node in a network. In order to carry out the pressure-driven analysis, head-outflow relationship (HOR), which estimates flowrate at a certain pressure at each node, should be first determined. Most previous studies empirically suggested that each node possesses its own characteristic head-outflow relationship, which, therefore, requires verification by using actual field data for proper application in PDA modeling. In this study, a model pipe network was constructed, and various operation scenarios of normal and abnormal conditions, which cannot be realized in real pipe networks, were established. Using the model network, data on pressure and flowrate at each node were obtained at each operation condition. Using the data obtained, previously proposed HOR equations were evaluated. In addition, head-outflow relationship at each node was analyzed especially under multiple pipe destruction events. By analyzing the experimental data obtained from the model network, it was found that flowrate reduction corresponding to a certain pressure drop (by pipe destruction at one or multiple points on the network) followed intrinsic head-outflow relationship of each node. By comparing the experimentally obtained head-outflow relationship with various HOR equations proposed by previous studies, the one proposed by Wagner et al. showed the best agreement with the exponential parameter, m of 3.0.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.9
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• pp.769-780
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• 2010

Topological and hydraulic assessments to examine whether required demand and pressure are satisfied and using these assessed results as a criteria have been general methodology for reliability assessment of water distribution systems. However, many of existing studies that used nodal pressure calculated by hydraulic assessment for reliability assessment have two major issues to be solved. The one is that demand-driven analysis was used for hydraulic assessment and the other is that serviceability was not considered for reliability assessment. In addition, all of the studies used pressure-demand analysis which is suitable to hydraulic analysis for water distribution systems under abnormal operating condition considered only available nodal demand for reliability assessment. This means that advantages which can be obtained by pressure-driven analysis are not used properly and efficiently. In this study, new methodology for reliability assessment of water distribution systems using HSPDA model and distance measure method is suggested. This methodology considers both nodal pressure and nodal available demand for reliability assessment. Suggested methodology is applied to two water distribution systems to show its applicability and application results are compared with existing study.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11b
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• pp.214-216
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• 2004

최근 들어 전력 공급의 신뢰성 강화를 위해 변전설비 고장을 미리 진단할 수 있는 예방진단기술이 절실히 요구되고 있으며, 한국전력공사 및 기타 수요자 층에서 예방진단기술 도입을 추진하고 있다. 또한 센서 기술과 디지털 기술, 통신 및 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 실시 간으로 변전설비를 감시할 수 있는 온라인 예방진단이 가능하게 되었다. 이에 본 논문에서는 변전소용 온라인 예방진단 시스템을 현장에 적용한 사례를 소개 하고자 한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.spc1
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• pp.1235-1249
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• 2022

This study applied the web crawling technique for extracting big data news on water quality accidents in the water supply system and presented the algorithm in a procedural way to obtain accurate water quality accident news. In addition, in the case of a large-scale water quality accident, development patterns such as accident recognition, accident spread, accident response, and accident resolution appear according to the occurrence of an accident. That is, the analysis of the development of water quality accidents through key keywords and sentiment analysis for each stage was carried out in detail based on case studies, and the meanings were analyzed and derived. The proposed methodology was applied to the larval accident period of Incheon Metropolitan City in 2020 and analyzed. As a result, in a situation where the disclosure of information that directly affects consumers, such as water quality accidents, is restricted, the tone of news articles and media reports about water quality accidents with long-term damage in the event of an accident and the degree of consumer pride clearly change over time. could check This suggests the need to prepare consumer-centered policies to increase consumer positivity, although rapid restoration of facilities is very important for the development of water quality accidents from the supplier's point of view.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.497-497
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• 2023

정수장에서 소독 및 여과 처리가 완료된 깨끗한 물은 배급수시설로 전달되나, 실제로 관의 노후화, 갑작스러운 유향 변동, 특정 구역의 관 내 정체 시간에 따른 Water Age 상승 등 여러 요인으로 인해 실제 수용가에는 안전하지 않은 용수가 공급될 가능성이 있으며, 이에 따라 적절한 위치에서 지속적인 감시를 통한 조기 발견 및 조치가 필요하다. 상수도 시설기준(2010)에 배수시설의 주요 지점 혹은 관 말단 등 필요에 따라 적절한 위치에 수질 계측기를 설치할 수 있도록 제시되어 있으나, 계측기 설치 위치나 개수에 대한 기준이 모호한 실정이다. 모든 구역에 수질계측기를 설치하여 감시하는 것이 이상적이지만, 현실적으로는 지자체 환경 및 경제적인 한계가 있어 주요 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 대표적인 수리해석 모형인 EPANET을 사용하여 대상 관망의 노후도, 유속, 유향변동 등의 영향인자를 바탕으로 수질사고가 발생할 확률이 높은 관을 위험관으로 선정하고, 선정된 위험관을 대상으로 최단 경로와 Cost를 산출할 수 있는 Floyd Warshall Algorithm을 이용하여 각 Node(수용가)간 물이 이동할 때의 최소 도달시간과 경로를 파악하였다. 또한, 시간 서비스 수준(Level of T hour Serivice)의 개념을 도입하여 위험관으로부터 특정시간 이내에 흐름이 도달하는 Node를 파악한 뒤, 그 중 가장 많은 피해를 발생시킬 수 있는 위험관을 수질계측위치 지점으로 선정하였다. 제시된 수질사고 발생위험이 높은 위험관을 대상으로 수질계측 위치를 선정하는 방법이 전체 관망 네트워크를 대상으로 수질계측 위치를 판단하는 방법보다 결과 신뢰도 측면에서 더욱 효과적이고 효율적인 방법으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.12
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• pp.863-870
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• 2012

The market trends of automatic meter reading associated with smart water meters were investigated. Also, recent developments and field applications of key technology for automatic meter reading associated with smart water meters were analyzed. Smart water meters have been manufactured mostly in United States and Europe and have been expanded their business to Asia. Integrated water management system combining with the additional functions such as real-time consumption metering, cost notification, water conservation, leak detection, water quality monitoring, and flow control have been operated in automatic meter reading. Both water quality and quantity data measured from smart water meters and sensors were transferred to data concentration units through neighborhood area network, and then were transferred to integrated server through wide area network. The data transfer methods were determined by comprehensively considering urban scale, density of smart water meters, power supply and network topologies. Common data collection methods such as fixed network to data concentation units, vehicles drive by, people walk by, and drone fly by have been applied. The automatic meter reading associated with smart water meters are spread throughout the world, and both water and energy savings result in saving the money and reducing the greenhouse gases emission.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.402-402
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• 2019

최근 기후변화에 따른 용수사용량의 계절별 변화가 나타나고 있다. 따라서, 효율적인 용수 관리에 대한 관심은 배수지 및 송수 시스템의 운영을 넘어 정수장의 운영에서도 그 변화가 나타나고 있다. 수질관리 측면에 다소 집중되었던 정수장 운영의 중요도는 수량을 함께 관리하는 방향으로 변화할 것으로 전망되며, 따라서 취수 단계에서부터 용수 공급의 전 과정을 고려하는 지능형 정수장 관리시스템이 주목받고 있다. 상수도 공급을 위한 정수장의 운영은 크게 원수의 취수 및 도수, 정수처리, 정수된 용수의 저장, 배수 및 급수의 과정으로 구분할 수 있다. 이때, 원수의 취수와 도수, 정수처리 과정에는 상대적으로 긴 시간이 소요되므로, 정수장의 운영 관리자는 이러한 지연시간을 감안해서 배수지의 상태를 예측하여 취수계획을 결정해야 한다. 한편, 정수장 시설을 운영하기 위해서는 전력이 소모되며, 산업전력 단가는 시간대별 변동폭이 큰 것으로 알려져 있다. 따라서, 정수장의 효율적인 운영을 위해서는 용수의 수요예측과 배수지 수위변동, 취수 및 정수설비의 규모 등을 고려하는 동시에, 전력 단가가 낮은 시간대에 설비를 집중적으로 운영할 수 있는 계획을 수립해야 한다. 본 연구에서는 선형계획법(Linear Programming, LP)을 이용하여, 수요예측을 바탕으로 장기취수계획을 수립하기 위한 방안을 세 가지로 구분하였으며, 각각의 장단점을 다음과 같이 예상하였다. 1) 24시간 간격으로 시간당 취수계획을 수립하는 최적화 방안, 2) 24시간의 시간당 취수계획을 1시간 간격으로 수립하는 실시간 최적화 방안, 3) 전체 모의기간 동안의 시간당 취수계획을 한번에 수립하는 최적화 방안. 24시간 간격 최적화는 수립 및 적용이 간단한 반면, 실시간 수요변화를 고려할 수 없어 단위시간(24시간) 후반부의 최적화 효율이 떨어지는 단점이 있다. 1시간 간격의 실시간 최적화는 수요변화를 가장 정확히 반영하는 반면, 최적화 수행 횟수가 증가하는 단점이 있다. 전체 모의기간 최적화는 장기 수요예측을 고려한 탄력적 취수계획을 수립하는 반면, 수요예측의 불확실성에 따른 오차 발생위험이 크다. 본 연구에서는 국내 H 정수장을 대상으로 각각의 최적 취수계획 수립 방안을 정수장 운영의 안정성, 탄력성, 경제성 등을 기준으로 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.838-842
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• 2017

The thruster valve, which is one of the key components applied to the mono-propellant system for the satellite, has a circular plate spring structure. It can be designed as a structure that does not have positional deformation and particles by friction and repetitive motion. In this study, finite element analysis and verification were performed by setting the width of the circular plate spring as a design parameter with the material, thickness and radius of the circular plate spring as fixed variables. The linearity of the spring constant is shown by the graph that is spring force with displacement. It is confirmed that the optimization design of the circular plate spring is possible by the spring force tendency according to the total area of circular plate spring.