• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.7-14
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• 2008

하수관거시스템 개량의 주된 목적은 불명수(Inflow/Infiltration, I/I)를 제거함으로써 그 성능을 향상시키는데 있다. 이때 전체 하수관거시스템 내에서 개개 관거별 I/I 발생량을 정량화할 수 있다면, 전체 하수관거시스템 내에서 소유역별 해당 정보의 추출이 보다 명확해질 수 있다. 그러나 실제 현장에서는 예산 및 시간의 제약 때문에 개개 관거의 I/I 발생 정보의 획득은 거의 불가능하다. 본 연구에서는 하수 관거별 I/I 발생량을 AHP(Analytic Hierarch Process)를 이용하여 정량화하였으며, 산정된 관거별 I/I 발생량을 이용하여 효율적인 하수과거 개량 사업 시행을 위한 개량 우선순위 결정 모형(Rehabiliation Priority Decision Model for sewer system, RPDM)을 개발하였다. 개개 관거별 I/I 발생량 산정 결과에 기반하여 RPDM은 개량이 시행되는 기간 동안 발생하는 I/I 발생량을 최소화하는 소유역별 최적 개량 우선순위(Optimal Rehabilitation Priority, ORP)를 유전자 알고리즘을 이용하여 결정한다. 이때 최적 개량 우선순위에 따른 소유역별 개량 시행 시 발생하는 이익은 개량 기간 동안 하수처리장으로 들어가는 I/I의 하수처리비용(Waste Water Treatment Cost, WWTC)에 대한 절감을 의미한다. 본 연구에서는 개발된 RPDM에 의한 최적 개량 우선순위의 결과는 일반적인 하수관거 개량사업의 우선순위 결정 방법인 점수가중평가법(Numerical Weighting Method, NWM)과 최악의 개량순서에 따른 결과들과 비교되었으며, 개량 기간 동안의 I/I 처리비용이 점수가중평가법에 비하여 22%, 최악의 개량순서에 비하여 40% 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.388-398
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• 2012

본 연구에서는 도시 하수관거시스템의 침수위험순위 평가를 위하여 엔트로피(Entropy) 기법 및 다기준 의사결정기법의 하나인 프로메티(Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluations, PROMETHEE)를 적용하였다. 엔트로피와 프로메티를 이용한 침수위험순위 산정에 있어서 평가 대상이 되는 항목들은 두 가지의 접근방식으로 선정되었다. 먼저 침수발생 및 피해 규모에 영향을 미치는 인자로 지형 환경적 요인으로써 유역의 평균고도, 평균경사, 유역폭, 인구수 및 관밀도를 선정하였다. 또한 각 시스템별 침수가 가장 크게 발생하는 초과강우사상을 선정 및 적용하여 시스템내 월류발생량 및 발생지점 두 가지를 이용한 치수안전성 지수를 추가적으로 고려하였다. 본 논문에서 적용된 엔트로피기법과 프로메티에 의한 도시 하수관거시스템 침수위험순위 평가는 추후 하수관거 정비사업의 계획 및 추진에 있어서 각 시스템별 위험도에 따른 개량우선순위 결정 및 평가지표로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.432-435
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• 2014

하수관거는 생활환경의 개선, 공중위생, 침수방지 공공수역의 수질보전 및 건전한 물 순환 등을 구축하기 위하여 반드시 필요한 도시기반시설이다. 이러한 하수관거는 시가지의 하수를 배제, 처리하여 공공수역의 수질을 보전함으로서 생활환경을 개선하고, 우수를 신속히 배제함으로써 도시재해를 방지하는 등 2가지 기능을 갖고 있다. 지금 현 상 하수도 시스템은 우수, 하수나 둘 다 무조건 하수처리장으로 유하하여 처리하는 실정이다. 이러한 시스템에서는 평상시에는 문제가 없으나 강우 시에 한 번에 많은 우수가 하수 처리장으로 유하되어 하수 처리장의 처리 능력이 초과 되어 오히려 역효과를 일어 날 수 있고, 하수처리를 할 때 필요한 세제 및 재료들이 추가로 더 사용되기 때문에 정부의 국고 낭비가 되고 있는 실정이다. 그래서 본 과제에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 수 처리를 위한 다목적 컨트롤러 시스템을 설계 및 제안한다. 그 결과, 하수관거의 유량 및 수질을 검사 하여 하수일 경우에는 하수처리장으로 유하하고, 깨끗한 수질일 경우에는 바로 공공수역과 하천으로 흘려보내어 하수 처리장의 불필요한 처리능력에 대해 감소시킬 것이다. 추가로 각 디바이스에서 유 무선 통신으로 인한 디바이스에 대한 모니터링이 가능하고 데이터베이스에 항상 저장하기 때문에, 디바이스에 대한 관리가 쉬워지며, 관리에 대하 관리비를 줄 일 수 있기 때문에 1석 2조의 효과를 거 둘 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.330-330
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• 2020

국지성 호우의 증가로 인해 설계빈도 이상의 강우가 빈번하게 발생함에 따라 도시 지역의 내수침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우의 영향으로 특히 하천변 및 저지대의 유출량이 증가함에 따라 기존 하수관거의 통수능 부족으로 침수피해가 증가하고 있는 실정이다. 따라서 내수침수피해 저감을 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있으나 도시지역의 경우 노후화 된 하수관거 교체를 위한 예산이 부족하며 도시개발이 완료됨에 따라 지하저류조 등의 저류지설을 설치하기 위한 부지 확보가 어려운 실정이다. 도시 지역에서 강우의 유출은 대부분 하수관거 시설에 의해 처리되므로 하수관거 통수능 부족 시 침수피해가 발생하게 된다. 따라서 기존 하수관거와 연계할 수 있으며 설치 부지와 큰 예산이 소요되지 않는 새로운 유형의 유출저감시설을 적용할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 도로 배수시설에서 도로 표면 유출수의 수로역할을 하던 측구부를 도시지역의 상습침수 지역 및 개발지역 등 국지성 호우로 인한 내수침수 저감이 가능하며 기존 홍수방어시설에 비해 대규모의 부지와 예산이 소요되지 않는 새로운 우수저류시설을 개발하여 상습침수 지역에 개발된 저류시스템을 적용하여 측구 저류시스템의 용량에 따른 저류능력 및 내수침수 저감효과를 검토하고자 한다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-151
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• 2019

최근 농촌지역은 급속도로 발전하고 있으나 기존의 기반시설은 발전하는 농촌실정에 비해 부족하고, 노후화 되어있다. 그 중 가장 대표적인 것이 하수관거 시스템이다. 본 연구에서는 경기도 A시의 농촌지역을 연구대상 지역으로 선정하여 하수관거 정비사업이 하수처리장 운영에 미치는 영향을 분석하였다. 분석항목은 유입하수량의 변화와 대표 오염물질 항목에 대한 하수농도, 유입하수 부하, C/N비 마지막으로 오염물질 처리효율을 비교 분석하였다. 분석결과 농촌지역 개발로 하수 발생량이 증가하였으며, 하수관거 개량 및 신설로 하수관거 내 불명수의 유입차단 및 관리가 향상되어 하수처리장내 고농도의 하수 유입으로 하수 부하량이 증가한 것으로 사료되며, 이는 C/N비 증가와 더불어 TN 및 TP 제거효율의 개선까지 영향을 미친 것으로 판단된다. 향 후 본 연구 결과는 농촌지역의 하수관거 정비사업이 하수처리장의 운영에 긍정적인 영향을 미친 대표적인 사례로 활용될 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.565-573
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• 2000

본 연구의 목적은 우리 나라 하수관거의 생 화학적 부식특성을 실험을 통하여 규명하기 위함이다. 하수관거 부식의 가장 대표적인 관정부식은 생 화학적반응에 의하여 진행되는데, 그 원인물질은 황화수소이다. 우리 나라의 경우 오수발생원에 분뇨정화조와 오수정화시설을 설치하고 있어 간선관거 및 사집관거보다는 상대적으로 지선관거가 부식에 취약한 것으로 나타나고 있으며, 이를 방지하기 위하여는 관거를 정비하여 분뇨를 직투입하므로써 관거의 수명연장이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 우리 나라 하수도 시스템에서의 황화수소 발생속도를 예측하기 위하여, 하수도 시스템의 분뇨정화조를 재현한 혐기성 반응기와 하수관거를 재현한 튜브반응기를 이용하여 실험하였다. 실험결과 황화수소 생성속도는 혐기성 반응기의 경우 $50.4mg-H_2S/g-VSS{\cdot}d$, 혐기성 막반응기의 경우(COD 150~1000 mg/L)는 $2.8{\sim}18.8g-H_2S/m^2{\cdot}d$로 나타났다. 우리 나라 하수관거의 부식양상은 외국과는 다르며 더욱 심각한 것으로 나타났다. 이러한 원인은 오수발생원에 설치된 분뇨정화조와 혐기성 오수정화시설에서 발생되는 고농도의 황화수소가 간선관거보다 상대적으로 앓은 두께를 가지는 지선을 우선적으로 부식시키기 때문이다. 따라서 관거 정비사업의 조기착수와 더불어 내식성재질의 보급 및 하수관거 설계방법의 고도화 등과 같은 부식방지 대책이 시급한 것으로 사료된다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 한국IT서비스학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.179-182
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• 2008

국가 경제규모의 성장과 더불어 하수관거 공사의 규모도, 영세업체들에 의해 소규모 지역별로 시공되던 것에서 벗어나 최근에는 효율적 공사관리와 소요품질의 확보를 위하여 광역화되는 추세에 있다. 광역화의 규모는 2-3개 지자체와 산하의 40-50여개의 마을이 포함될 정도에 이르고 있다. 이러한 하수관거 공사의 규모 확대에 따른 변화에 대응하기 위하여는 적기, 적소에서의 제반 자원의 효율적 활용이 무엇보다 중요한 것으로 분석되었으며 이러한 문제점의 해결방안으로서 IT 기술을 활용한 공사관리시스템을 개발 사용하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2064-2068
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• 2007

합류식 하수도는 오수와 우수를 동시에 배제하는 하수관거 시스템으로 시공이 쉽고 건설비용이 저렴한 반면에 강우시 차집되지 않고 월류되는 유출량으로 인해 수체에 악영향을 초래한다. 관거에서 유출되는 유출수는 강우 초기에 유역에서 집중적으로 유출되는 비점오염원과 하수 및 관거내 오염물질 등을 동반하여 수질 개선을 어렵게 하고 수질 악화를 가중시킨다. 본 연구에서는 기존 유역에 설치된 합류식 하수관거를 분류식으로 개선하고 강우시 초기 세척에 의해 유입하는 비점오염원을 삭감하기 위한 초기우수 처리시설 설치에 따른 M 저수지 수질개선 효과를 수치모델을 사용하여 모의하였다. 저수지의 수질예측은 횡방향 평균 2차원 저수지 수리 및 수질모델인 CE-QUAL-W2를 사용하였다. 저수지 유입량은 군산기상대에서 관측한 일별 강우량 자료를 이용하여 일별 유출량을 산정하였고, 댐 방류량 자료는 M저수지의 2006년 일별 관측수위를 이용하여 유입량과 수위-체적 곡선으로부터 산정하였다. 모델의 보정은 2005년 5월과 8월에 측정한 수질자료를 이용하여 수행하였으며, 저수지의 관측값과 모의결과는 저수지 중앙부 대표지점에서 이루어졌으며, 모델은 관측값을 잘 반영하였다. 모의 결과 M 저수지의 연평균 BOD농도는 합류식(1.25 mg/L)에 비해 분류식 하수 관거(0.91 mg/L)를 도입할 경우 27.2% 개선되었으며, 초기우수 처리시설(0.84 mg/L)을 추가 할 경우 32.8%까지 개선효과가 상승하였다. 기존 합류식 하수관거의 경우 연간 유출부하량은 7,713 kg/yr이었으며, 분류식으로 전환할 경우 2,256 kg/yr, 초기우수처리시설을 추가할 경우 902 kg/yr로 삭감되는 것으로 예측되었다. 분류식하수관거와 초기우수처리를 모두 이행할 경우, BOD와 COD 기준이 호수 수질 기준 II등급 이내로 유지되며, T-P 농도는 0.02mg/L 이하로 유지되어 6월 이후 여름철에 저수지내 조류성장 억제에 효과가 클 것으로 예측되었다. 하수관거 정비사업을 통해 M 저수지는 기존의 농업용 저수지의 목표수질뿐만 아니라, 친수공간으로써 적합한 II등급 수질을 유지할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.547-559
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• 2003

본 연구에서는 체계적이고 효율적인 하수관거 정비 계획 수립을 위하여 하수관거의 경제적 가치와 불명수 발생량 및 예산 제약 등을 고려한 최적화 모형을 개발 하였다. 하수관거의 최적 정비 계획 모형은 비용 및 환경오염을 일으키는 불명수 발생 사이의 상관관계를 적절히 판단하여 최적의 경제적 사용연수를 결정하여야 하며, 예산 제약 및 각 하수관거와 배수구역의 비용 대비 효과 등을 고려하여 최적의 정비 시점 및 방법을 결정하여야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 관거의 잔존 수명을 상태 노드로 표현하고, 정비에 따른 잔존 수명의 변화를 아크로 표현한 최소비용 네트워크 흐름 최적화(Network Flow Optimization)모형을 구성하였으며, 이를 기초로 예산 제약 및 하수관거 시스템의 정비 특성을 고려한 제약식을 추가한 다중 목적 혼합 정수계획법(Multiple Objective Mixed Integer Programming, MOMIP)을 수립하였다. 이때 모형의 목적식은 비용 최소화 목적과 함께 불명수 발생량 최소화 목적을 추가하여, 의사결정자에게 비용과 불명수 발생량 사이의 영향 관계를 보여줌으로써 적절한 하수관거 정비 계획을 선택할 수 있도록 하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.111-112
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• 2012

하수관거시스템(sewer system)의 효율적인 관리를 위해서는 관거 내의 유출, 수질, 불명수 및 CSOs(Combine Sewer Overflows)등에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 그런데 하나의 유역 하수관거시스템에서 모든 지점에 대한 모니터링은 예산의 제약으로 인하여 불가능하다. 따라서 모니터링 지점들은 주어진 예산 내에서 최대의 효율적인 자료의 획득이 가능한 지점들로 선정되어야한다. 그럼에도 불구하고 모니터링의 지점의 선정에 대한 명확한 기준 및 선정된 모니터링 지점에서 획득된 자료에 대한 정량화된 평가방법에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 엔트로피 방법과 선형회귀식을 이용하여 상류 유출을 통한 하류 유출을 예측할 수 있는 모니터링 지점을 선정하는 방법을 제시하였다. 검증결과 제시된 회귀식은 안정적으로 하류 유출을 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정한 회귀식을 사용하여 하류 유출의 사전 예측이 가능할 것으로 판단된다.