• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.47-47
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• 2017

급격한 산업화와 도시화는 인구, 산업시설, 교통 등의 증가를 가져왔고, 점차 부족해지는 지상공간의 효율적 활용을 위해 건물이 고도화되고 건물의 공간 배치 계획이 수립되었다. 그럼에도 불구하고 확장하는 도시화에 따른 지상공간의 부족은 공간이용의 고도화를 위해 지하도로, 지하상가, 지하철, 지하공동구, 변전소와 같은 다양한 형태의 지하공간 개발로 이어져 도시는 지상공간과 지하공간이 혼재하는 매우 복잡한 구조를 가지게 되었다. 최근 기후변화와 국지성 집중호우로 인해 도시 배수시스템의 설계용량을 초과하는 유효강우량의 발생빈도가 증가하고 있고, 이것은 지상의 침수뿐만 아니라 지하공간에서의 침수로 이어지고 있다. 하지만, 도시홍수 모델링 연구는 주로 지상에서의 홍수류가 지하공간으로 유입되는 것을 고려하지 않거나, 지상과 지하공간의 침수를 독립적으로 구분하거나, 두 공간의 연계를 고려하더라도 지상과 지하공간의 침수 해석을 모두 수행하는 방향으로 이루어져 왔다. 본 연구에서는 도시침수해석에서 지상과 지하공간을 간단한 연계를 위한 2가지 방법 (경계조건형과 폰드형)을 제안하고, 지하공간이 도시침수해석에 미치는 영향을 분석하였다. 제안한 방법을 2010년 9월 21일 발생한 집중호우로 인하여 큰 침수피해가 발생한 효자배수분구의 광화문 일대에 적용하기 위해, 1차원 SWMM으로 계산된 맨홀의 월류량으로 2차원 도시침수모형에 경계조건으로 이용하였으며, 지하공간을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우(경계형, 폰드형)에 대한 해석을 수행하고 실측된 홍수범람범위와 침수심을 실측치와 비교하여 계산의 정확성과 효율성을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.692-693
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• 2011

국가의 녹색성장 정책으로 풍력 및 태양광 등의 신 재생 에너지가 배전계통에 지속적으로 연계 운용될 것이다. 하지만 태양광 및 풍력의 출력변동으로 배전계통 전압품질에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 여기에 더하여 부하특성에 의한 부하전류 변동 또한 전압문제에 직접적으로 영향을 미친다. 이에 따라 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 통해 가장 많이 이용되고 있는 부하모델인 ZIP모델을 이용하여 각각의 부하 특성과 3MW의 풍력이 배전계통 말단에 연계된 경우를 상정하여 풍속3[m/s]에서 12[m/s]로 급속한 변동시, 순시전압 데이터와 계통연계가이 드라인 의 순시전압변동 기준과 비교/분석을 통해 부하별 풍력발전의 전압변동특성을 해석하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.792-793
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• 2007

태양광과 풍력 등의 신 재생에너지 전원은 기후나 온도, 지형적인 영향을 많이 받기 때문에 배전계통에 연계 시 기존 배전계통의 전압품질에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 따라서, 분산전원 계통 연계시 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태의 배전계통에서 야기되는 여러 가지 문제점을 검토, 분석할 수 있는 배전계통 연계해석 프로그램의 개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 비전문가라도 쉽게 사용이 가능한 일반용 평가 시스템을 엑셀 프로그램으로 구현하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.48-48
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• 2017

도시지역에서는 이상강우, 돌발홍수와 더불어 급속한 도시화에 따라 침수 발생의 위험성이 증가하고 있다. 지자체에서는 빗물펌프장, 지하저류조 등을 이용하여 적극적으로 침수대책을 강구하고 있지만, 저지대 침수피해는 계속적으로 발생하고 있다. 2013년 7월 서울 경기북부 강원영서에 발생한 집중호우로 1명이 사망하고 피해액은 94,036백만원이 발생하였다. 춘천시 효자동 저지대지역의 주택침수는 인근 하천의 수위가 높아져 내수배제 및 하수도 처리 능력이 부족하여 침수가 발생하였다. 2014년 8월 경남지역에 발생한 집중호우로 2명 사망하였고, 피해액은 134,158백만원에 이르렀으며, 도시화 토지피복변화로 인한 홍수량이 증가하여 피해가 가중되었다. 이에 따라 도시 내 정확한 도시유출 및 침수해석을 통하여 과거 침수양상을 재현하고 앞으로 발생할 수 있는 침수피해를 방지할 수 있도록 침수 예 경보 시스템을 개발하여 도시침수에 대비하고 도시주민들의 인명과 재산피해를 경감하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 도시지역의 관망해석에 적합한 모형을 선택하여야 하며, 그 모형의 매개변수를 결정하여야 한다. 도시유출해석 및 관망해석을 위하여 SWMM 모형을 선정해서 유역분할조건, 매개변수에 대한 최적 검정과정을 제시하여, 1D-2D 연계모형을 통해서 침수지역예측의 정확도를 증대시키고자 한다. 본 연구에서는 서울시 강남역 주변 일대의 5개 배수분구을 대상으로 도시유출해석을 위한 최적화 모의를 위하여 1D-2D모형의 연계해석하였다. 실제 강우사상을 적용하여 매개변수와 소유역 개수를 달리하여 자동최적화기법인 PEST를 이용하여 최적인자를 도출하여, 실제 배수맨홀의 수위관측 자료를 이용하여 비교 보정을 하였다. 도시유출해석뿐만 아니라 내수침수시의 최적인자 도출을 위해 2차원 범람해석을 통하여 NDMS 자료를 이용하여 비교 보정을 한 뒤 다른 강우사상을 이용하여 검증을 하여 도시침수 해석의 정확도를 개선을 위한 최적인자들을 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.311-316
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• 2017

기후변화는 물 관리 측면에서 많은 변화를 일으키는 것으로 보고되고 있다. 주로 강우의 패턴을 변화시키며, 가용수자원의 지역적 편중을 심화시킨다. 기후변화에 적응하며 안정적이고 균등한 용수확보를 위해서는 홍수와 가뭄을 고려한 연속적인 물 순환 해석기술이 필요하다. 강우유출분석은 강우사상에 대한 수문순환과정을 통해 유출량을 산출하는 것으로, 주로 직접유출과 중간유출이 이에 해당된다. 강우발생 이후 무강우기간에 대해서는 기저시간 이후에 발생되는 유출량의 정량적 산출이 필요하다. 기저유출은 강우 발생 시점에 급격히 발생하기보다는 선행강우에 따른 유역 내 지하수위 분포와 대수층의 특성, 하천수위에 따라 다양한 패턴으로 나타나기 때문에 지하수대의 수리학적 성분들을 반영할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 강우유출모의 시 지표유출량 산정과 지하수유동해석을 통한 기저유출량 산정이 동시에 이루어져야 한다. 최근 국내외에서는 다양한 형태의 수문모형과 MODFLOW를 연계한 장기유출분석에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서 활용한 K-DRUM(K-water Distribution Runoff Model)은 K-water에서 자체 개발한 물리적 기반의 분포형 강우유출모형으로 강우유출, 유사, 기초수질항목에 대한 3차원 분석이 가능하다. 본 모형의 A층(표층)은 지표유출을 고려한 운동파법이 적용되었고, B층과 C층(중간층), D층(지하수층)은 선형저류법이 적용되었다. MODFLOW(A Modular Three-Dimensional Finite-Difference Ground Water Flow Model)는 1980년대 USGS(United State Geolog ical Survey)에서 개발된 가장 범용적으로 사용되는 지하수유동모형이며, 모듈화 된 구조를 갖고 있어 다양한 패키지 중 필요로 하는 기능을 독립적으로 모의할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 향후 기후변화에 따른 강우의 불확실성에 대비한 유역의 장기 물순환 해석을 위해 강우유출모형인 K-DRUM과 지하수유동모형인 MODFLOW를 연계하고자한다. 연계방법은 K-DRUM에서 계산된 D층으로 침루되는 양을 MODFLOW의 함양량으로 적용하고, MODFLOW에서 산출된 기저유량을 K-DRUM의 하천유출에 적용하는 것이다. 본 연구의 성과를 갈수기 유출해석에 적용하면 정확성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.484-495
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• 2020

EPB TBM의 굴진을 수치적으로 해석하기 위해 개별요소법(DEM, discrete element method), 유한요소법(FEM, finite element method), 유한차분법(FDM, finite difference method) 등과 같은 다양한 수치해석 기법이 적용되어 왔다. 본 논문에서는 이중 개별요소법과 유한차분법을 연계하는 방식을 채택하여 EPB TBM 굴진해석 모델링 방법을 제시하였다. 제시한 개별요소법-유한차분법 연계 TBM 굴진해석 모델에서 TBM이 굴착하는 굴착부는 개별요소법을 적용하였으며, 입자 접촉 물성치의 경우 일련의 삼축압축시험을 통해 교정하였다. 굴착부 주변지반은 유한차분법을 연계시켜 정지토압계수를 고려하여 굴착부에 수평지중응력을 구현할 수 있도록 하였다. 또한, 이를 통해 소요 입자 개수를 감소시켜 모델의 해석효율을 증대시켰다. 본 논문에서 제시한 수치해석 모델은 TBM의 굴진율, 커터헤드 및 스크류 컨베이어 회전속도 등을 조절할 수 있으며 TBM 굴진 중 토크, 추력, 챔버압, 배토량을 도출해 낼 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.235-236
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• 2015

전력계통의 오프라인 해석에 가장 보편적으로 사용되는 시뮬레이션 프로그램으로는 PSS/E와 DSATools가 있다. 두 개의 프로그램 모두 PSS/E Raw Data Format을 조류계산을 위한 기본 입력 Data로서 사용하고 있다. Raw Data는 모선 번호를 이용하여 계통의 토폴로지를 구성하고, 전력계통 해석을 수행한다. 오프라인 해석에서는 모선 번호를 이용한 해석이 가능하다. 하지만, 모선 개수가 변하는 실시간 환경에서는 모선 번호 기반의 해석이 어렵다. 본 논문에서는 실시간 환경에서 온라인 DSATools를 이용한 해석이 가능 하도록 설비명이라는 개념을 도입한다. 이 설비명 기반의 온라인 DSATools를 실시간 EMS와 연계를 위한 시스템 구성 및 데이터 종류에 대하여 알아보도록 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3898-3904
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• 2010

본 논문에서는 저압배전계통에 연계되어 있는 분산전원의 과도특성을 해석하기 위하여, 실 계통을 모의하여 구축한 분산전원 실증시험센터의 설비를 이용하여, 순간전압강하, 순간전압상승, 고조파, 순간정전 등 배전계통에서 일어날 수 있는 비정상 상태 요소를 발생시켜, 분산전원의 과도특성을 해석하였다. 본 연구에서 제시한 과도특성에 대한 시험결과에 의하여, 분산전원 계통연계기술기준(가이드라인)에서 정해진 각종 규정에 대하여 저압선로에 연계되어 운용되고 있는 분산전원의 적합여부를 파악할 수 있었어, 본 연구의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.514-515
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• 2008

최근 생활수준의 향상과 정보통신산업의 급속한 발전으로 인하여, 정보통신 기기 및 정밀제어 기기의 보급증가로 전압품질에 관한 관심이 높아져가고 있다. 특히, 전압품질에 민감한 수용가(산업체, 공장, 상가, 정보산업관련빌딩 등)의 전기피해 보상 요구 등이 증가되고 있는 추세이다. 특히, 21세기는 정보화사회가 본격적으로 진전되기 때문에 전압품질에 대한 일반수용가의 반응은 상당히 민감하다. 따라서, 정부의 대체에너지 개발사업의 성공적인 결과에 힘입어, 이제 바야흐로 대체에너지전원이 보급 및 확대가 이루어져야 할 현재의 시점에 있어서, 일정 수준의 전압품질을 유지하면서, 개발된 대체에너지전원을 기존의 배전계통에 도입 보급해 나아갈 수 있는 기술의 개발은 상당히 중요하다고 할 수 있다. 분산형 전원이 도입된 배전계통은 기존의 부하만이 존재하는 배전계통과는 달리, 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 되기 때문에 분산전원의 연계에 따라 발생이 예상되는 문제점을 검토, 분석할 수 있는 분산전원 배전계통 연계용 해석 프로그램이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 배전계통에 연계되어 운용되는 경우, 사고 시에 발생할 수 있는 현상을 분석하는 해석 시스템을 개발하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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• pp.160-162
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• 2008

최근 생활수준의 향상과 정보통신산업의 급속한 발전으로 인하여, 정보통신 기기 및 정밀제어 기기의 보급증가로 전압품질에 관한 관심이 높아져가고 있다. 특히, 전압품질에 민감한 수용가(산업체, 공장, 상가, 정보산업관련빌딩 등)의 전기피해 보상 요구 등이 증가되고 있는 추세이다. 특히, 21세기는 정보화 사회가 본격적으로 진전되기 때문에 전압품질에 대한 일반수용가의 반응은 상당히 민감하다. 따라서, 정부의 대체에너지 개발사업의 성공적인 결과에 힘입어, 이제 바야흐로 대체에너지전원이 보급 및 확대가 이루어져야 할 현재의 시점에 있어서, 일정 수준의 전압품질을 유지하면서, 개발된 대체 에너지전원을 기존의 배전계통에 도입 보급해 나아갈 수 있는 기술의 개발은 상당히 중요하다고 할 수 있다. 분산형전원이 도입된 배전계통은 기존의 부하만이 존재하는 배전계통과는 달리, 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 되기 때문에 분산전원의 연계에 따라 발생이 예상되는 문제점을 검토, 분석할 수 있는 분산전원 배전계통연계용 해석 프로그램이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 배전계통에 연계되어 운용되는 경우, 사고시에 발생할 수 있는 현상을 분석하는 해석 알고리즘을 제시하였다.