• 지질공학
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• 제4권3호
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• pp.311-319
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• 1994

본 논문은 누수를 포함하는 프락탈 대수층의 수리상수의 최적값을 구하기 위한 민감성 분석에 대한 것이다. 민감성 분석은 최소자승법을 이용한다. 민감성 분석에 의하여 수리상수(일반화 투수량계수와 일반화 저유계수)는 여러가지 흐름의 차원과 여러 값의 누수계수에 대해서 쉽게 결정될 수 있다. 아울러, 민감성, 분석은 다수의 양수정의 다단계 양수에도 적용되었다. 민감성 분석을 이용한 프락탈 대수층의 수리상수 산출을 위하여 컴퓨터 프로그램이 개발되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 창립총회 및 춘계학술발표회
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• pp.74-74
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• 2000

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.157-157
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• 2015

최근 들어, 송 배수 시스템의 펌프운영을 최적화하여 운영비용을 절감하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 펌프운영을 모의하기 위해서는 수 일간의 시간모의가 필수적이며, 최적화 알고리즘 등과의 연계를 통한 시뮬레이션이 필요한 경우가 많다. 하지만, 대규모 네트워크의 경우 관로 및 절점의 수가 수천, 혹은 수 만개에 달해 수리해석 및 최적화에 소요되는 시간이 길어지는 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 효율적인 수리해석을 위해 상수관망 네트워크를 골격화(skeletonization)하는 방법을 제안한다. 상수관망시스템의 골격화는 본래의 상수관망 수리 거동을 변화시키지 않는 범위에서 관로와 절점의 삭제, 통합을 통해 복잡한 상수관망을 단순화하는 과정이다. 이러한 골격화 방법은 단순골격화 방법과 등가길이관 방법(Equivalent Length Pipe Method)으로 구분할 수 있다. 단순 골격화 방법은 해당 상수관망 수리해석에 큰 영향을 미치지 않는 소구경관을 삭제하거나, 특정 구역의 여러 수요절점을 하나의 수요절점으로 통합하는 방법이다. 등가길이관 방법은 관경과 연장이 상이한 복수의 관에 동일한 유량이 흐르는 경우, 관경, 연장, 조도계수 등을 조절하여 동일한 수두 손실이 발생하는 하나의 관으로 통합하는 방법이다. 국내에 실제 운영되고 있는 지방상수도를 대상으로 골격화를 진행하였으며, 수리해석 프로그램은 미국 환경청에서 개발한 EPANET을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 골격화 기법을 통해 대규모 상수관망의 해석에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 실제 상수관망의 운영에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.275-278
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• 2003

지하터널과 같은 대규모 지하구조물 건설시 구조물의 안정성을 확보하고 시공성 등의 실시 설계를 위해서는 그 지역의 수리적 매개변수를 파악하는 것이 필수적이다. 부산광역시 북서부에 위치한 금정산 화강암지역의 수리상수를 산출하기 위하여 야외시험과 실내시험을 수행하였으며, 각각의 결과를 서로 비교 분석하였다. 야외에서는 6개의 시추공에서 수압시험을 수행하여 심도 구간별 수리전도도를 구하였고, 실내시험에서는 시추코아를 이용하여 절리투수시험을 실시하여 수리전도를 산출하였다. 수압시험에 의해 산정된 수리전도도는 2.28E-10 m/sec∼1.49E-06 m/sec 이며, 절리투수시험에 의해 산정된 수리전도도는 1.16E-11 m/sec∼3.26E-05 m/sec이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2022

상수도 관망의 운영 단계에서 비정상상황의 발생은 필연적으로 발생하며, 비정상상황 발생 시상수도 관망 내 설치된 제수 밸브의 차폐를 통해 해당 구역의 격리 후 복구를 진행한다. 일반적으로 제수밸브를 통해 격리될 수 있는 최소 구역은 세그먼트로 정의하고, 제수밸브 설치 시 세그먼트의 격리로 인한 상수도 관망의 피해를 줄일 수 있도록 위치를 선정한다. 제수 밸브를 통한 격리 시 상수도 관망의 흐름 경로와 유향, 유속의 변화와 같은 수리적 특성 변화가 불가피하다. 지난 '19년도에 발생했던 3건의 수질 사고가 수리적 특성 변화에서 기인했던 것을 고려할 때, 제수밸브 차폐로 상수도 관망의 부분 격리 시 발생 가능한 수리적 특성 변화에서도 수질 사고가 야기될 가능성이 있다. 기존 제수밸브 위치를 결정한 연구들을 보면, 대부분 제수밸브 위치에 따라 결정된 세그먼트의 격리 시 수압 저감을 고려하여, 격리 시에도 상수도 관망의 성능을 최대한 유지할 수 있도록 결정하는 것이 일반적이다. 다만, 앞서 언급한 것과 같이 격리 시 발생 가능한 수리적 특성 변화로, 수압 저감 외에도 예기치 못한 수질 사고의 발생 원인이 되기도 한다. 이에 따라 제수밸브의 최적위치를 결정할 때 수리적 특성 변화를 고려해야 예지치 못한 2차 피해를 줄일 수 있을 것이다. 이에 본 연구는 그래프이론을 활용하여 격리 전후 관로의 유향 변화를 최소화하도록 제수밸브 최적 위치 결정하는 방법론을 제안한다. 그래프이론은 망의 형태를 가지는 상수도 관망의 연결성을 정량화할 수 있으며, 본 연구에서는 수리학적 거리 인자를 적용하여 격리 시에도 각 수요절점이 최소 경로를 확보할 수 있도록 유도하였다. 해당 방법론은 가상 관망에 적용하여 수리학적 거리 인자에 따른 설계와 기존 상수도 관망 성능 극대화 설계 안을 비교하였다. 또한 수질 사고 위험도 인자를 정의하여 해당 인자에 따른 각 설계 안의 효과를 분석하였다. 본 연구는 향후 수질 사고를 고려한 밸브 시스템의 설계 및 운영에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.374-377
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• 2002

폐공을 이용한 도심지역 지하수 환경 복원 및 음용화 기술개발 연구의 한 과정으로 보은지역의 지하수계를 이해하고 지하수 개념모델을 설정하기 위한 단계로 보은지역 화강암의 수리적 특성을 파악하고자 순간충격시험을 실시하였다. 순간충격시험은 경제적 수리상수 산출을 위한 현장시험방법으로서, 이를 통해 수리전도도, 특수량계수 그리고 저류계수를 산출하였다. 그리고 dummy의 주입과 인양시 다르게 나타나는 수리전도도값의 원인에 대해서도 고찰해 보았다

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.48-56
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• 2003

간단한 모형시추공을 이용한 전기전도도 측정실험을 실시하고 이로부터 시추공에서의 수리상수 결정에 관련된 제반기초 환경을 검증하고 실험에 의한 모델방정식을 유도하였다. 실험은 상대적으로 높은 염도를 공내수로 하고 증류수를 지하수를 사용하여, 지하수의 유입과 유출되는 유량을 일정하게 유지한 상태에서 전기전도도를 측정하는 것으로 이루어졌다. 관찰의 주 대상은 지하수의 유량, 공내수와 지하수 사이의 염도차 및 밀도차에 따른 공내에서의 전기전도도 변화 양상에 있었다. 실험결과, 공내에서의 시간에 따른 전기전도도 변화가 매우 일정한 양상으로 나타남을 보였으며, 유량과 전기전도도 변화율 사이에 양호한 상관관계가 얻어졌다. 이 결과는 향후 추가될 일반적인 수리상수와 검층수리 상수들의 비교연구로 모델방정식에 대한 검증이 이루어진다면, 희석모델에 근거한 전기전도도검층 기법이 수리 상수 결정을 위한 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여 주었다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 1995년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.121-134
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• 1995

대수층의 수리상수를 산출하기 위한 양수시험 분석에 이용되는 가장 기본적인 이론은 Theis 이론이다. Theis 이론에서는 지하수의 흐름은 2차원의 방사상 흐름이다. 그러나, 1차 공극으로 이루어진 충적층 대수층이나 사암과 같은 다공질 대수층과는 달리 기반암내에 발달되어 있는 균열 대수층은 균열(fractures), 열극(fissures) 또는 단층과 같은 2차 공극으로 이루어져 있다. (중략)

• 지질공학
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• 제6권2호
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• pp.83-93
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• 1996

최대우도법 (maximum likelihood method)을 이용하여 정류상태의 지하수위 자료로 부터 불균질성과 비등방성을 가지는 대수층의 수리상수를 추정하는 반전모델을 개발하였다. 반전모델을 이용하여 추정된 수리상수의 추정오차를 분석하기 위하여 Fisher information matrix 분석법을 도입하고, 수리상수의 추정을 위한 Parameterization의 방법으로 소유동영역화 방법 (zonation method)을 사용하였다. 개발된 반전모델을 이용하여 세가지 경우에 대해서 대구지역의 투수량계수를 추정하였다. 또한, 대구지역의 지하 수함양률을 각 소유동영역의 값으로 추정하였다. 각 추정에서 수반되는 추정오차의 특성을 Fisher information matrix를 구하여 사펴보았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.131-131
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• 2017

상수관의 노후화로 인해 상수관망의 안정성 확보와 지속적인 용수공급에 대한 신뢰성을 증대시키는 것이 중요해지고 있다. 용수공급시스템을 구성하는 상수관의 파괴가 빈번하게 발생하며, 관 파괴 시에 수리, 교체를 위해서 관망의 일부분은 차폐가 되어 해당 지역의 용수 수요자는 수리, 교체작업이 끝날 때까지 단수가 불가피하다. 이런 불편함과 손실을 최소화하기 위한 방법을 찾는 것은 상수관망의 유지관리에서 중요한 문제이다. 상수관망의 부분적 격리는 오염물에 의한 상수관망의 오염, 테러로 인한 독극물의 유입 시 물질의 확산 방지, 상수관망을 이루는 각종 구조물의 고장수리 및 유지 보수 작업 등의 상황을 위해 필수적이다. 상수관망의 부분적 격리를 분석하기 위해서는 '고립구역'이라는 개념이 필요하다. 관 파괴시 밸브가 닫히면서 해당 관과 연결된 관들 또한 함께 격리되는 부분을 '고립구역'으로 정의한다. 관이 두 개의 밸브를 양 끝에 가지고 있는 경우와 독립적인 절점 또한 하나의 '고립구역'으로 정의할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 '고립구역'을 실제 상수관망에서 탐색해서 정의할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 뿐만아니라 상수관 파괴 시 복구를 위해 파괴된 관을 포함한 고립구역이 차폐될 경우, 세그먼트내의 관들은 수원지로부터의 물공급에 차질이 생길 수 있다. 특정 관들의 고립구역이 수원지로부터 유일한 용수공급경로일 경우 고립구역의 차폐로 인해 해당 관들의 용수공급도 끊어지게 되는데 이러한 영역을 '비의도적 고립구간'이라 한다. 본 연구에서는 이러한 '비의도적 고립구간'을 실제 상수관망에서 탐색하여 정의할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.