• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.1
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• pp.103-111
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• 2017

In this study, we estimate the NNI(Nearest Neighbor Index) which is considered altitude of rain gauge network as a method for evaluating appropriateness of spatial distribution and the current rain gauge network is evaluated. The altitude is divided by equal-area-ratio and optimal NNI within given basin condition is estimated using harmony search method for considering geographical conditions that vary from altitude to altitude. After calculating current state and optimal NNI for each altitude, the distribution of the rain gauge network is evaluated based on the difference between the two NNIs. As a result, it founds that the density of rain gauge networks is relatively thin as the altitude increases. Furthermore, it will be possible to construct an efficient rain gauge network if the characteristics of different altitudes are considered when a new rain gauge network is newly constructed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.942-942
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• 2012

강우-유출에 대한 수문해석에 있어 유효강우량 산정방법으로는 여러 가지가 있으나 국내외로 미농무부(United States Department of Agriculture)에서 제안한 NRCS-CN 방법이 널리 사용되고 있다. SCS-CN 방법은 1개의 매개변수만을 사용하여 방법이 간략하고 유역 토양특성의 반영이 가능하다는 장점이 있으나 공간적 규모에 따른 효과반영이 불가하고 초기손실우량비를 0.2로 고정하는 가정의 문제점 등이 있다. 많은 연구자들이 SCS-CN 방법의 문제점을 보완하고자 다양한 방법을 제시하였으며 특히 Michel 등(2005)은 토양수분계산가정(Soil Moisture Accounting Procedure)에서 유출기준저류고를 새로운 매개변수로 제안하여 초기손실우량비 가정의 불합리성을 개선하고 새로운 AMC 조건식을 산정하였다. 그러나 범용적인 AMC 조건식을 제안하고자 140개 유역에 적용한 결과를 통해 유출기준저류고는 토양의 최대잠재보유수량의 1/3으로 일괄 적용하는 문제점이 있으며, 민감도분석을 통해 전체 결과의 효율이 좋은 값으로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 일 단위 집중형 장기유출모형인 GR4J(Ge'nie Rural a' 4 parame'tres Journalier)를 Michel이 제안한 모형을 적용하기 위해 선정하였으며 토양수분계산과정에서 새로운 매개변수인 유출기준저류고를 최적화기법인 화음탐색법을 적용하여 결정하였다. 적용대상은 국내의 달방댐, 횡성댐, 섬진강댐, 청주댐, 대청댐유역에 적용하였으며 본 연구에서 제안한 방법이 강우-유출 결과의 정확성을 향상시키는 것을 볼 수 있었다. 최종적으로 최적화된 유출기준저류고와 유역크기와의 상관성분석을 통하여 관계식을 도출하였다. 토양수분과정에 대한 고려는 유출량을 산정하는 데 있어서 정확성을 높이는 데 기여할 수 있으며 더불어 본 연구에서 제안한 관계식을 통하여 유출기준저류고와 유역특성과의 연관성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.429-429
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• 2021

2019년 발생한 인천광역시 붉은 수돗물 사태로 급수구역에 포함된 26만 1천 세대, 63만 5천 명이 직·간접적인 피해를 입은 바 있다. 경제적 피해액으로 추정할 경우 최소 1,280억 원 이상으로 보고된 바 있으며, 이와 같은 상수관망의 수질사고 확산은 장기간 동안 시민의 건강과 생활환경 수준을 저하시킨다. 따라서 상수도시스템의 수질사고확산 모델링 및 방지기술을 통한 수질안전성의 재확인이 필요하며, 이것은 상수도시스템의 지속가능성을 높여 국민이 체감하는 물 환경 수준 제고에 기여가 가능하다. 관망 내 수질해석을 직접적으로 수행하는 모델은 국외적으로 다양하게 개발(PODDS, EPANET-MSX, EPANET2.2 등)된 바 있으나 검·보정을 위한 수질측정 자료 부족 등으로 적용이 제한적이라는 한계가 현재에도 존재한다. 이를 보완하기 위해 수질자료에 비해 그 양이 많고 획득방법이 상대적으로 수월한 수리학적 계측자료 및 해석결과를 활용한 관로 내 체류시간 등을 활용한 연구가 수행된 바 있다. 그러나 이와 같은 수리학적 해석 결과를 활용하는 경우에도 계측자료를 기반으로 한 수리학적 검·보정은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 관로 내 체류시간에 직접적인 영향을 미치는 유량 및 유속자료를 중심으로 수리학적 관망해석의 결과를 최적 검·보정하는 방법론을 제안하였다. 기존 상수관망 수리해석의 검·보정은 일부 지점에서 수압을 측정하고, 수리해석 결과로 도출되는 해당 지점의 수압이 실측된 결과와 유사하도록 관로의 유속계수를 적절히 보정하는 형태로 진행되었다. 그러나 본 연구에서는 관로유량과 유속자료의 목적함수 내 가중치를 수압자료보다 크게 설정하여 체류시간 중심의 검·보정이 수행될 수 있도록 하였으며, 검·보정 대상인자 역시 대수용가의 수요량, 수요패턴, 그리고 관로유속계수로 확장된 모형을 구축하였다. 최적화 기법으로는 메타휴리스틱 기법중 하나인 화음탐색법을 활용하였다. EPANET 2.2 Toolkit과 Visual Basic .Net을 연계하여 프로그래밍하였으며, 개발된 모형을 실제 지방상수도 시스템에 적용하여 분석하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.122-128
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• 2009

In this study, damage detection method using harmony search method and frequency response is proposed. In order to verify this method, the following approaches are implemented. Firstly, damage detection method using harmony search was developed. To detect damage, objective functions that minimize difference with natural frequency and modal strain energy from undamaged and damaged model are used. Secondly, efficiency of developed damage detection method was verified by damage detection of beam structure. And results of harmony search and micro genetic algorithm are compared and evaluated. Thirdly, numerical model was implemented for harbor caisson structure and damage scenario was determined. Lastly, damage detection was performed by proposed method and utility of proposed method is verified.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2008.04a
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• pp.139-144
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• 2008

In this study, damage detection method using harmony search method and frequency response is proposed. In order to verify this method, the following approaches are implemented. Firstly, damage detection method using harmony search is developed. To detect damage, objective function that minimize difference with natural frequency and modal strain energy from undamaged and damaged model is used. Secondly, finite element model for beam structure is created. And damage scenario is determined. Lastly, damage detection is performed by proposed method and utility of proposed method is verified.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.2
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• pp.26-35
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• 2019

By operating servers, storage, and networking devices, Data centers consume a lot of power such as cooling facilities, air conditioning facilities, and emergency power facilities. In the United States, The power consumed by data centers accounted for 1.8% of total power consumption in 2004. The data center industry has evolved to a large scale, and the number of large hyper scale data centers is expected to grow in the future. However, as a result of examining the server share of the data center, There is a problem where the server is not used effectively such that the average occupancy rate is only about 15% to 20%. To solve this problem, we propose a Virtual Machine Reallocation research using virtual machine migration function. In this paper, we use meta-heuristic for effective virtual machine reallocation. The virtual machine reallocation problem with the goal of maximizing the idle server was designed and solved through experiments. This study aims to reducing the idle rate of data center servers and reducing power consumption simultaneously by solving problems.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.173-173
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• 2021

현재까지 상수도관망 내 수질적 거동에 대한 분석은 (1) 네트워크 수질 모델(EPANET 수질모의 등)에 기반한 방법과 (2) 시공간적 저해상도 데이터에 기반한 데이터 분석법이 주를 이루었다. 그러나 현존 네트워크 수질 모델은 수질 사고의 복잡한 물리·화학적 거동을 상세히 모의하기 어렵다. 반면 계측 및 통신기술의 발달로 고해상도 수질 데이터의 실시간 수집이 가능해지면서 사고의 사전감지, 발생시 즉각적 탐지 및 대응을 위한 데이터 분석법에 관심이 증가하고 있다. 서울 문래동, 인천, 포항의 경우에서도 알 수 있듯이, 수질사고 발생 시 원인물질의 시공간적 이송 또는 전파에 대한 정보는 사고대응에 유용하게 활용된다. 본 연구는, 비정상적인 수질변화의 계통 내 전달 시간을 계산하기 위해 고해상도 수질 스마트 미터 데이터에 기반한 데이터 분석법을 개발하였다. 물공급 하류방향의 수질변화 전달 시간 정량화를 위해 화음탐색법 기반 동적시간워핑(Dynamic time warping; DTW) 기술을 이용하였고, 원데이터의 전처리를 위해 이동평균필터링을 수행하였다. 개발된 분석법은 A시 생산 및 배·급수과정의 감시지점에서 10초 단위로 계측된 다양한 수질변수(pH, 탁도, 잔류염소, 전기전도도, 수온 등)의 공간적 변이 전파시간을 결정하기 위해 적용되었다. 분석에 활용한 데이터는 데이터 통신 및 측정 기기에 의한 이상값과 운영상황의 변화에 따라 변동한 값을 처리하기 이전의 데이터이다. 데이터 품질에 의한 영향을 배제하기 위해 이상값이 발생하지 않은 기간을 파악한 후, 그 기간에 대하여 분석하였다. 계통 내 위계에 따라 두 지점의 측정값의 전파시간을 정량화한 결과, 지점에 따라 전파시간이 다르게 나타났다. 또한, 같은 두 지점에 적용한 결과라도 DTW를 적용하는 기간과 이동평균필터링의 크기에 따라 수질변화 전달 시간이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 분석법은 다변량 수질변수 간의 영향관계를 파악하는데 확장 적용이 가능하다. 또한, 이 방법의 실시간 적용을 통해 동적으로 변화하는 전달시간을 주기적, 공간적으로 갱신하여 관망 수질 변화 모니터링이 가능하다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.11
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• pp.903-911
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• 2022

Groundwater, one of the resources for supplying water, fluctuates in water level due to various natural factors. Recently, research has been conducted to predict fluctuations in groundwater levels using Artificial Neural Network (ANN). Previously, among operators in ANN, Gradient Descent (GD)-based Optimizers were used as Optimizer that affect learning. GD-based Optimizers have disadvantages of initial correlation dependence and absence of solution comparison and storage structure. This study developed Gradient Descent combined with Harmony Search (GDHS), a new Optimizer that combined GD and Harmony Search (HS) to improve the shortcomings of GD-based Optimizers. To evaluate the performance of GDHS, groundwater level at Icheon Yullhyeon observation station were learned and predicted using Multi Layer Perceptron (MLP). Mean Squared Error (MSE) and Mean Absolute Error (MAE) were used to compare the performance of MLP using GD and GDHS. Comparing the learning results, GDHS had lower maximum, minimum, average and Standard Deviation (SD) of MSE than GD. Comparing the prediction results, GDHS was evaluated to have a lower error in all of the evaluation index than GD.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2004.05a
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• pp.280-283
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• 2004

Today, the guide line of the SFRC mix design and the construction was not embodied, and the convenience of the practical application on the spot is not good. In this research, hence, the program which is optimized to result the mix proportion by the flexural strength and toughness, was developed to apply with ease SFRC on the practical spot. This program would minimize the number of trial mixes and achieve an economical and appropriate mixture. In addition, the theoretical background on which the program is based, will be the basis of the embodied method to mixing SFRC. New algorithm, in this research, was used to develop the mix proportioning program of SFRC. The new algorithm is the Harmony Search which is the heuristic method mimicking the improvisation of music players. And, beside to single fiber reinforced concrete, it was developed the program about the hybrid fiber reinforced concrete that two kinds of steel fibers, which have the different geometry, was reinforced. This will be able to keep the world trend to study, hence, offers the basis of the next generation research.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.3 s.152
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• pp.199-212
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• 2005

The study on the plan for rehabilitation project of domestic water distribution system - especially using Heuristic Algorithm as Genetic Algorithm which is expected to provide a more optimal solution effectively - has not been done sufficiently. The purpose of this study is the development of the optimal decision making system for the rehabilitation of the water distribution system considering economic and hydraulic influences using ReHS which is recent study of OR technique. Five different models with different objective functions are developed and tested to virtual pipe network according to various conditions considered in this study. These models provide more options for the rehabilitation of pipe network systems compared to previously suggested models in the literature.