• Water for future
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• v.28 no.2
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• pp.103-114
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• 1995

A stochastic model "STO-RIV" for the prediction of water quality variation in a river system has been developed. Extended Streeter-Phelps equation and Monte Carlo simulation are used in the model. The model is applied to the reach of Waegwan to Mulkeum in the Nakdong River to compute the probability distribution of BOD and DO concentration at Mulkeum site. As the strategies to attain the goal of the water quality, some alternatives considering the treatment effect of the Keumho river are discussed using the stochastic model. Application of stochastic analysis to water quality management is strongly recommended in this country.s country.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1551-1555
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• 2006

효율적인 댐 운영 및 관리를 위하여 퇴사유입으로 인한 저수용량의 감소에 대한 정량적인 분석이 필수적이다. 본 연구의 대상지인 소양호는 소양강댐이 준공된 1973년을 기준으로 매 10년마다 세부측량을 통한 퇴사량 조사가 실시되고 있다. 기존의 조사에서는 장기적인 퇴사량 예측을 위해 U.S.B.R의 경험적 면적감소법과 90년대 초반부터는 1차원 모형인 HEC-6가 적용되어 왔다. 그러나 기존의 방법은 저수지 내 퇴사의 횡방향 분포는 고려할 수 없다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 저수지 횡단방향으로의 퇴적과 세굴을 모의할 수 있는 2차원 이상의 모형이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 소양호의 장래퇴사분포를 모의하였다. 현재 실무에서 주로 이용되고 있는 HEC-6 모형과 2차원 수치모형인 HSCTM2D(Hydordynamics, Sediment and Contaminant Transport Model)모형 및 SMS-SED2D 모형을 비교한 후 SMS-SED2D 모형을 소양강댐 유역에 적용하였다. 또한 모형의 매개변수 보정을 위하여 퇴사량 조사용역으로 수행된 1983년과 2005년의 실측횡단자료를 이용하였으며, 향후 소양강댐의 관리를 위한 기초자료로의 활용을 위하여 댐 축조후 50년, 100년후의 저수지내 퇴사분포를 모의하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1023-1026
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• 2004

우리나라는 토지이용이 고도화 되어 있고 상수원에 각종 오염시설이 이미 입지해 있으며 개발압력이 가중되고 있는 현실을 고려해 볼 때 환경기초시설 확충 및 배출기준 강화 등 사후적 관리방법으로는 상수원의 수질개선에 한계가 있다. 그리고 상수원수질보전을 위한 기존의 토지이용 규제정책도 일정 규모 이하는 규제 대상에서 제외되어 소규모 시설에 대한 효율적 규제가 안 되고 있을 뿐만 아니라, 토지이용 규제에 의한 주민의 재산권 제한으로 민원도 계속되고 있다. 따라서 오염원의 총량적인 증가에 효율적으로 대처하고 주민이 스스로 오염원 총량발생을 억제함과 동시에 환경친화적으로 지역을 개발할 수 있는 새로운 수질관리 기법이 도입될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 섬진강을 대상하천으로 각 배수구역별 유황분석을 실시하고, 오염원조사, 부하량 산정, 수질모델링의 불확실성등 안전율을 고려하여, 오염원 총량관리 기본방침을 기준으로 오염총량관리대상 오염물질의 종류인 생물학적 산소요구량(BOD)에 대하여 2006년과 2011년의 장래수질예측을 실시하였고 그 결과 목표수질을 달성할 수 있는 배수구역별 부하량을 할당하였다.

• Journal of the Korean Institute of Educational Facilities
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• v.3 no.3
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• pp.41-57
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• 1996

본 연구는 광희중학교 학구내에서 재개발로 인하여 증가되는 인구수을 예측하여 장래 중학교 학생수를 예측하였다. 2016까지 학급당 학생수를 37명으로 하고 36학급 규모의 학교를 추구한다면 중학교는 적어도 1개 더 건축하여야만 재개발로 늘어나는 제1학군의 학생수를 수용할 수있을 것음을 분석하였다. 또, 교과과정을 분석한 결과 도덕 2.5교실, 국어 6교실, 사회 5교실, 수학 5교실, 과학 5교실, 체육 4교실, 음악 2교실, 미술 2교실, 가정 1.5교실, 기술 3교실, 영어 5.5교실, 한문 1교실, 컴퓨터 1교실로 분석되어 이용율이 88%가 되었다. 본 연구는 광희중학교 구체적 건축계획에 앞서 계획의 모델을 설정하여 이를 토대로 계획에 임하였다. 광희중학교 주변의 접근성, 교통 조건, 소음 상태, 지역사회인의 이용, 전망 등의 환경 분석을 토대로 4개의 죠닝(Zonning)안을 제시하여 평가한 후 가장 바람직한 안을 선정하였다. 이를 토대로 브록(Block)프랜을 5개 작성하여 평가후 1개 안을 채택하여 구체적 평면 계획안을 작성하였다. 36학급 37명 학생수를 기준으로 교과교실형으로 계획하였으며 특별 교실형의 학습도 가능하게 계획하였다. 교수, 학습의 복합화에 대처하여 칸막이를 이동 가능한 형태로 계획하였으며, 일반 교과도 컴퓨터를 이용한 수업이 가능하게 정보 코너를 설치하였다. 지역사회인에게 열린 교실이 되게 계획하였고 개별 학습이 가능한 구조로 계획하교 기자재의 선진화를 대비한 학습 환경의 제고도 고려하였다. 본 연구의 입면 형상은 주변 건물과 조화되게 수평적 요소가 강조되는 형상이 되도록 계획하며 고층의 아파트의 위협을 상쇄시키기 위하여 지붕이 있는 구조로 계획하여 지역사회에서 중심임을 강조하도록 계획하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.223-223
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• 2018

취수원에서 정수장과 배수지를 거쳐 수용가에 이르기까지 공급되는 급수량을 결정하는데 있어 각 수용가별 물 사용 패턴은 수요량을 예측하여 취수량을 결정하는데 있어 매우 중요한 지표이다. 생활용수 추정은 용도별(가정용, 상업용, 공업용 등)로 분류하여 경향성이 나타날 수 있도록 과거 사용실적을 바탕으로 장래 용도별 사용량을 추정한다. 이는 경험을 바탕으로 한 것으로 일반적으로 시계열 모형을 이용하는데 수요예측의 실패 가능성이 높으며 효율적인 방법이라 할 수 없다. 이에 본 연구에서는 최근 통신기술의 발달로 양방향 통신이 가능한 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 원격검침인프라)센서를 영종도 112블록의 528개의 수용가에 설치하였다. AMI는 스마트 미터에서 측정한 데이터를 원격 검침기를 통해 물 사용량을 자동으로 계측할 수 있다. AMI 데이터를 이용하여 영종도 112블록의 운북동과 운서동의 각 용도별, 요일별, 그리고 도심지와 농가의 실시간 물 사용 패턴을 분석하였다. 분석 결과 운북동과 운서동의 물 사용 패턴은 비슷한 경향을 보이는 것으로 보이나 도시화된 운서동에 비해 운북동의 물사용량이 상대적으로 적고 첨두사용량의 발생시간 또한 빠른 것으로 나타났다. 또한 가정용과 공공용의 경우 시간별 물 사용량이 요일에 따라 일정한 경향이 있으나 상업용과 공업용은 일정한 사용량을 보였다. 향후 112블록의 관망해석에 실시간 물사용 패턴을 적용하여 효율적으로 급수량 결정을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.385-385
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• 2023

우리나라의 경우 여름철에 강우가 집중되는 특성 및 기후변동을 체감하고 있는 현 시점에서 수자원 시스템을 효과적으로 관리하는 것은 점차 중요해지고 있다. 그러나 IPCC의 미래 기후변화 예측 시나리오는 특정 복사강제력에 기반을 하기에 그 자체만으로도 불확실성이 존재하며, 전 지구적 모형을 활용하는 점에서 우리나라 기후변화 예측 정확성이 저하될 가능성이 있다. 장래 수자원 공급의 의사결정 객관성 및 체계를 확보하고 위에 제시된 단점을 보완하기 위하여, 본 연구에서는 Decision-Scaling을 적용하여 댐 이수안전도를 분석하였다. 연구지역은 충주, 용담, 합천, 섬진강댐을 선정하였다. 기후스트레스 시나리오는 총 91개(순위 기반 강우 스트레스 시나리오 13개 및 0℃에서 6℃까지의 7개 온도 스트레스 시나리오)를 1995년부터 2014년까지 관측된 자료를 바탕으로 구축하였다. 수문모형(IHACRES)과 저수지모형(HEC-ResSim)을 결합하여 이수안전도 분석 모형을 개발하였다. 모형의 검정은 과거 댐 유입량과 비교하였으며, 개발된 모형은 매우 높은 정확도(R²≥0.81)를 보여, 과거 사상에 대한 모의가 가능한 것으로 평가 되었다. 본 연구의 결과로 여름철 강우 변동이 온도와 비교하여 용수공급에 더 큰 영향을 주는 것으로 평가 되었다. (i) 강우와 온도가 동시에 변화하는 시나리오와, (ii) 개별적으로 변화하는 시나리오에 대한 이수안전도의 합과 비교하여, (i)의 경우가 이수안전도에 더 큰 영향 주는 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 여름철 강수량의 감소와 증가로 인해 각각 물과 에너지가 제한된 실제증발산이 발생한 것으로 사료된다. 본 연구의 결과는 미래를 포함한 기후 스트레스 발생 시 효율적인 댐 관리 및 운영을 위한 의사결정에 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.3
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• pp.521-528
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• 2016

The tollbooths of a main motorway toll plaza are usually operated proactively responding to the variations of traffic demands of two-type vehicles, i.e. cars and the other (heavy) vehicles, respectively. In this vein, it is one of key elements to forecast accurate traffic volumes for the two vehicle types in advanced tollgate operation. Unfortunately, it is not easy for existing univariate short-term prediction techniques to simultaneously generate the two-vehicle-type traffic demands in literature. These practical and academic backgrounds make it one of attractive research topics in Intelligent Transportation System (ITS) forecasting area to forecast the future traffic volumes of the two-type vehicles at an acceptable level of accuracy. In order to address the shortcomings of univariate short-term prediction techniques, a Multiple In-and-Out (MIO) forecasting model to simultaneously generate the two-type traffic volumes is introduced in this article. The MIO model based on a non-parametric approach is devised under the on-line access conditions of large-scale historical data. In a feasible test with actual data, the proposed model outperformed Kalman filtering, one of a widely-used univariate models, in terms of prediction accuracy in spite of multivariate prediction scheme.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.39 no.4
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• pp.45-54
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• 2023

The settlement prediction during the design phase is primarily conducted using theoretical methods. However, measurement-based settlement prediction methods that predict future settlements based on measured settlement data over time are primarily used during construction due to accuracy issues. Among these methods, the hyperbolic method is commonly used. However, the existing hyperbolic method has accuracy issues and statistical limitations. Therefore, a weighted nonlinear regression hyperbolic method has been proposed. In this study, two weighting methods were applied to the weighted nonlinear regression hyperbolic method to compare and analyze the accuracy of settlement prediction. Measured settlement plate data from two sites located in Busan New Port were used. The settlement of the remaining sections was predicted by setting the regression analysis section to 30%, 50%, and 70% of the total data. Thus, regardless of the weight assignment method, the settlement prediction based on the hyperbolic method demonstrated a remarkable increase in accuracy as the regression analysis section increased. The weighted nonlinear regression hyperbolic method predicted settlement more accurately than the existing linear regression hyperbolic method. In particular, despite a smaller regression analysis section, the weighted nonlinear regression hyperbolic method showed higher settlement prediction performance than the existing linear regression hyperbolic method. Thus, it was confirmed that the weighted nonlinear regression hyperbolic method could predict settlement much faster and more accurately.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1496-1501
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• 2005

최근까지 물 부족을 해소하기 위한 방법으로 용수공급 확대만이 유일한 방법인 양 인식하여 왔다. 그러나 최근에 이르러 우리나라는 가용 수자원의 부족, 댐 개발 적지의 고갈, 지역주민의 집단반발 등으로 용수원의 적기확보가 난관에 봉착하고 있다. 갈수록 어려워지는 용수원 확보로, 급증하는 용수수요를 어떻게 충족시킬 것인가에 대한 진지한 논의가 필요한 시점인 것이다. 수자원의 확보가 심각한 사회문제로 대두되고 있고 물 부족 사태가 언제 올지 모르는 시점에서 앞으로의 용수수요에 대한 추정이 맞지 않고 용수량을 과다측정 또는 과소 측정하는 가장 큰 이유 중의 하나가 과거로부터 축적된 데이터의 부족이라 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 기존까지의 용수수요예측에 관한 연구는 부분적인 연구결과만 있을 뿐 전반적인 이론 및 기법에 관한 정립이 되어 있지 않은 실정이다. 용수수급의 효율화는 수요측면과 공급측면을 조화롭게 운용함으로서 가능해지는 것으로 용수수요를 정확하고 신속하게 예측하는 것은 용수공급능력의 확대와 동일한 효과를 나타낸다. 그러나 인구, 생활양식, 문화수준, 산업구조, 용수요금, 소득, 기후조건 등 각종 요인을 종합적으로 분석하여 장래의 용수수요예측을 한다는 것은 현 기술 상태에서 매우 어려운 일이다. 따라서 본 연구에서는 금강유역을 시범유역을 선정하여 금강유역내의 용수수급현황을 직접 현장조사를 통해 파악하고, 현재 용수수급현황 파악에 있어서의 문제점과 향후 체계적이고 정확한 용수수급현황 파악을 위한 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 주요 생활용수, 공업용수 취수장을 직접 방문하여 용수사용실태를 조사함은 물론 금강홍수통제소에서 운영하고 있는 하천유수사용실적 관리시스템의 필요성과 문제점을 동시에 분석해보았다. 더 나아가 지속적인 용수사용실태를 조사하여 표준권역별로 물이용 지표화를 제시함으로써 향후 용수사용실태 분석시 효율성을 극대화 시키는 방안을 제시한다면 용수수요추정 오류에 따른 부작용을 최소화할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.2148-2152
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• 2009

하천수질보전을 위한 필요유량은 하천유지유량 항목 중 하나로써 환경기초시설 등으로 최대한 처리한 후 남는 오염부하량을 고려하여 적정 수질을 유지하는데 필요한 유량을 의미한다. 하천수질보전을 위한 필요 유량을 산정하는 절차는 (1) 수질특성 파악 및 평가대상 항목의 선정, (2) 목표연도 및 목표수질 기준 설정, (3) 오염부하량 조사 및 목표연도별 오염부하량 산정, (4) 수질예측모형의 선정 및 수질예측, (5) 목표수질과의 비교 및 필요유량의 설정으로 이루어질 수 있다. 현재 우리나라에서는 수질평가 항목으로 여러 가지가 제시되어 있지만 주로 생물화학적 산소요구량(BOD)만으로 목표수질을 설정하고 있는 실정이며, 수질예측 모형으로써 QUAL2E 모형이 주로 이용되고 있다. 현재까지 고시된 하천유지유량은 대부분 기준갈수량 또는 평균갈수량이며 몇몇 지점이 하천생태계 및 하천수질보전을 위한 필요유량으로 고시된 바 있다. 본 연구에서는 국내 하천수질예측에 많이 이용하고 있는 QUAL2E 모형의 단점을 수정, 보완하고 보다 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 개발된 QUAL2K 모형을 이용하여 용담댐 하류의 하천수질보전을 위한 필요유량을 산정하였다. 과거에 산정된 하천수질보전을 위한 필요유량 산정치와 환경부에서 최근 제시하고 있는 금강오염총량관리 기본계획과의 비교를 통해 산정한 결과의 타당성을 분석해 보았으며 장래 발생할 수 있는 여러 가지 상황들을 시나리오로 구축하여 분석함으로써 보다 합리적인 결과를 도출하도록 노력하였다. 하천수질보전을 위한 필요유량 산정 시 하나의 경우에 대한 분석보다는 발생할 수 있는 여러 상황을 시나리오로 분석함으로써 의사결정자나 일반대중에게 보다 다양한 정책 방향성과 유량에 따른 하천수질변화에 대한 다양한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.