• 한국수자원학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.249-261
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• 2024

최근 기후변화로 인해 극한홍수가 증가하여 댐 운영에 큰 어려움으로 작용하고 있다. 그간 댐 설계 시 제시되는 홍수조절방식은 하류 상황에 대한 고려 없이 계획홍수량이라는 특정 홍수상황을 가정하여 수립된 것으로, 실제 상황에는 기상예보를 기반으로 저수지 모의운영을 통해 홍수조절을 실시한다. 하지만 기상예보의 불확실성과 댐 관리자마다 달라지는 의사결정 등 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 섬진강댐에 대해 댐 유입량을 기준으로 댐 운영 제약사항을 고려한 단계적 방류량 증량을 실시하는 홍수조절방식을 제시하고, 계획홍수량 및 역대 최대홍수사상을 적용한 저수지 모의운영을 통해 효과를 평가하였다. 본 연구에서 제시한 홍수조절방식은 다양한 댐 운영자가 현실적 댐 운영 여건을 반영하여 일관성 있는 홍수조절 의사결정에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 물과 미래
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• 제19권4호
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• pp.339-346
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• 1986

소양강댐 및 충\ulcorner댐의 실시간 홍수조절 모형을 개발하기 위한 방법으로 Min-Max Dynamic Programming에 의한 최적화 기법을 사용하였다. 최적화 모형의 목적 함수로서는 각 댐의 최대 방류량을 최소화하도록 하였으며, 각 저수지 및 하도의 특성에 따른 제약 조건을 고려하였다. 개발된 단일 저수지 운영 모형에 의한 홍수조절 효과를 평가하는 척도로서 조절율과 이용율을 사용하였다. Technical ROM, Rigid ROM 및 Linear Decision rule과 같은 simulation 모형에 의한 조절 효과와 비교한 결과 모든 빈도에 대하여 DP에 의한 최적화 방법이 더 좋은 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권12호
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• pp.1041-1048
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• 2004

In this study the results of optimal water supply analysis by operating constraints of reservoirs during drought period are as follows. During drought period, water supply reliability is possible about $97\~61{\%}$ by CASE 1-CASE 5. Water supply reliability is possible about $97.3{\%}$ in case of the Andong dam and $87.7{\%}$ in case of the Imha dam by CASE 3. Also, under the constraints of CASE 4, water supply reliability is possible about $87.5{\%}$ in case of the Andong dam and $73.3{\%}$ in case of the Imha dam. The reason what low of available water supply ratio is decreased inflow of Imha dam. When compare standard deviation of average storage with standard deviation of storage, stable storage can be secured during successive drought period. And it also can minimize shortage of water during drought. therefore, it is impossible that reservoir supply sufficient water but change of operating condition is better than pervious on that followed by full reservoir level. It is need that the study for optimal water supply during drought period has to be continued.

• 물과 미래
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• 제18권4호
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• pp.347-359
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• 1985

본 연구는 단일다목적 저수지의 운영정책을 수립함에 있어서, DP를 적용하여 댐의 여러 물리적 제약조건하에서 댐 하류의 용수수요를 최대로 충족시킬 수 있는 월별 저수지 최대 운영정책을 수립하는 알고리즘을 개발하는데 주안점을 두었다. 분석대상인 안동댐의 과거 월평균 유입량으로부터 장래 월유입량을 모의발생시키고, 그 모의 발생된 자료 중에서 ddlqfid 계열 A, B, C를 선정하여, 각 계열별로 낙동강 본류의 용수수요 중에서 안동댐이 30%∼100%까지 충족시킬 수 있도록 8개의 대안을 설정하였다. 그리고 DP 모델을 적용시켜 물 수요량과 운영곡선에 근거한 시스템 운영목적함수를 가장 잘 수행하는 대안을 최적 운영 정책으로 결정하였다.

• 물과 미래
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• 제25권2호
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• pp.47-60
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• 1992

북한강 수계에 위치한 화천댐과 소양강댐을 홍수시 연계운영을 위하여 Incremental DP를 사용하여 최적운영모형을 개발하였다. 목적함수로는 의암댐 합류점의 첨두 유량을 최소화하는 것으로 하였으며 수리-수문학적 제약조건은 홍수시 댐조작에 관한 법령, 각 댐 및 하도특성을 고려하여 설정하였다. 특히, 2차 홍수에 대비하여 홍수가 끝나는 시점의 수위가 제한수위가 되도록 하였다. 또한 Incremental DP 모형의 운영결과와 Simulation 및 DP에 의한 단일댐 운영결과를 조절률과 이용률의 관점에서 비교하였고, 합류점의 첨두유량을 Feedback Loop를 이용한 Simulation 결과와 비교하였다. 운영결과 조절률과 이용률이 Simulation 및 DP에 의한 단일댐 운영결과보다 다소 낮게 나타났고, 합류점 유량이 Feedback Loop에 결과보다 크게 나타났는데 이는 홍수말기의 수위에 관한 제약조건 때문이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권12호
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• pp.2989-2994
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• 2000

A mechanical face seal is a tribo-element intended to control leakage of working fluid at the interface of a rotating shaft and its housing. Leakage of working fluid decreases drastically as the clearance between mating seal faces gets smaller. But the very small clearance may result in an increased reduction of seal life because of high wear and heat generation. Therefore, in the design of mechanical face seals a compromise between low leakage and acceptable seal life is important, ant it present a difficult and practical design problem. A fluid film or sealing dam geometry of the seal clearance affects seal lubrication performance very much, and thereby is optimization is one of the main design consideration. in this study the Reynolds equation for the sealing dam of mechanical face seals is numerically analyzed, using the Galerkin finite element method, which is readily applied to various seal geometries, to give lubrication performances, such as opening force, restoring moment, leakage, and axial and angular stiffness coefficients. Then, to improve the seal performance an optimization is performed, considering various design variables simultaneously. For the tested case the optimization ha successfully resulted in the optimal design values of outer and inner seal radii, coning, seal clearance, and balance radius while satisfying all the operation subjected constraints and design variable side-constraints, and improvements of axial and angular stiffness coefficients by 16.8% and 2.4% respectively and reduction of leakage by 38.4% have been achieved.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.105-113
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• 1998

홍수기 중 저수지 운영은 이수와 치수를 고려한 전반적인 홍수기 저수지 운영확 홍수예측시 임의의 저수지 수위에서의 홍수시 저수지 운영으로 구분할 수 있다. 본 연구는 홍수시 저수지운영에 관한 것으로 전반적인 홍수시 저수지 운영방안에 관해 논의하고자 한다. 현행의 홍수시 저수지 운영을 위해서는 확보된 홍수조절용량을 토대로 각종 수문모형의 불확실성과 기술적인 한계, 제약조건 등을 고려한 양적인 홍수조절 방안이 마련되어야 한다. '저수지 홍수변환법'은 이러한 양적인 홍수조절 방안중의 하나로 무피해방류량 이상의 홍수유입량에 대해 댐의 안전을 고려하여 적절한 방류량을 결정하는 일련의 절차이다. 본 연구에서는 기 발표된 '저수지 홍수변환법'에 대한 보충설명과 함께 전반적인 홍수시 저수지 운영방안을 논의하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.69-79
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• 2019

우리나라는 60% 이상이 산간지형에 해당하며 수십 년 전부터 이러한 특성을 이용하여 수력발전소를 다수 건설하고 친환경적인 에너지를 생산해왔다. 수력발전은 급변하는 에너지 수급에 대처할 수 있고 낙차를 이용하여 친환경적으로 에너지를 생산한다는 장점이 있으나 댐 설립시 입지 조건에 의해 불가피하게 환경을 훼손해야 하는 경우가 많다. 따라서, 본 연구에서는 기존 발전용댐들의 장기 운영계획을 수립하고자 월별 발전량을 최대화하는 최적 저수지 운영 모형을 개발하였다. 댐 운영 모형은 자원 최적화 분야에서 널리 이용되는 선형계획법을 기반으로 월단위로 1년 운영계획을 수립할 수 있는 형태로 구축하였다. 선형계획법은 목적함수와 제약조건 모두 선형식으로 이루어져야 하지만 발전량 산정식은 비선형식이기 때문에 Taylor Expansion 기법을 활용하여 선형화하였다. 개발된 모형을 검토하기 위해 한강수계에 위치하는 5개 발전용댐을 대상으로2009~2018년의 실적자료와 댐 운영 모형의 결과를 비교, 분석하였다. 결과적으로 발전용댐들의 총 최적 발전량은 총 실적 발전량보다 약 10~37% 정도 향상된 결과를 나타내었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.147-156
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• 2011

홍수기 다목적댐 운영의 목적은 홍수조절용량을 최대한 이용하여 하류 주요 지점의 첨두홍수량을 저감시키거나, 계획홍수량을 초과하지 않도록 방류량과 방류시점을 조절함으로써 홍수피해규모를 최소화하는 것이다. 따라서 홍수기 다목적댐 운영에 있어 가장 중요한 것은 최적의 방류시점과 방류량의 결정이며 이를 통해 홍수기말 이수용량을 최대로 확보 하는 점이다. 본 연구에서는 다목적 최적화기법의 하나인 goal programming을 이용하여 홍수기 저수지 최적운영을 실시하였다. goal programming은 선형계획법 또는 비선형계획법을 이용하여 두 개 이상의 목적을 가진 문제의 최적 대안을 구하기 위해, 목표값으로부터의 편차의 합을 최소화하여 최적화하는 기법이다. 홍수기 다목적댐 운영에서 goal programming의 적용성을 검토하기 위해 실제 홍수 사상을 이용하여, 단일저수지 운영과 저수지 연계운영을 실시하였다. 단일저수지 운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 충주댐 유역을 선정하였고 저수지 연계운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 안동댐과 임하댐 유역을 선정하였다. goal programming의 결과 분석을 위해 저수지 모의운영 모형인 HEC-5 모형의 결과와 비교, 분석하였다. 검토 결과 goal programming을 이용할 경우 홍수기 말에 저수지 수위를 홍수기제한수위로 유지할 수 있었으며 주요 지점의 홍수량을 매 시간 적절히 계획홍수량 아래로 유지할 수 있었다. goal programming을 이용한 최적 운영의 경우 전 구간의 유입량을 알고 있다고 가정한 점에서 실제 저수지 운영과는 차이가 있으나, 적절한 제약조건을 적용하고 홍수예경보를 이용하여 예보된 유입량을 활용하면 최적의 방류량 시점과 방류량을 산정하여 홍수기 다목적댐을 효율적으로 운영할 수 있으며 주요 지점의 홍수량도 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.639-650
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• 2002

홍수기 동안의 저수지 운영은 효율적인 홍수조절과 갈수기를 대비한 용수량 확보를 모두 고려해야만 한다. 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 세트 컨트롤 알고리즘(SCA)을 홍수기 저수지 운영방안으로 적용하였다. SCA의 개념은 유입량이 일정한 범위 안에서 주어질 경우에 저수지의 상태가 허용범위 내에서 유지되도록 하는 저수량과 방류량의 조절 세트(Control Set)를 저수지 운영자에게 제공해주는 것이다. 본 연구에서 사용된 유입량 세트는과거자료를 이용하는 경우와 합성된 자료를 이용하는 경우, 그리고 앙상블 예측(ESP) 시나리오를 이용하는 경우로 구분하였다. SCA의 우수성을 검증하기 위하여 기존의 현행제한수위와 가변제한수위를 이용한 방안과 비교하였다. 이를 충주댐에 적용하여 총 5년(1996～2000) 동안의 모의운영을 실시한 결과, SCA를 이용하는 운영방안이 현행제한수위나 가변제한수위를 이용하는 운영방안보다 우수하였고 SCA 중에서는 앙상블 예측기법(ESP)을 이용한 경우가 가장 우수하였다.