• 한국수자원학회논문집
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• 제51권spc1호
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• pp.1135-1148
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• 2018

기존의 저수지 운영 연구들은 미래의 기후가 과거와 유사하다는 정상성의 가정을 전제로 하였다. 하지만 기후의 비정상성으로 인해 불확실성이 더욱 커질 경우에는 큰 불확실성에서도 안정된 최적해를 찾을 수 있는 로버스트 최적화 과정(Robust Optimization, 이하 RO)이 필요하다고 알려져 있다. RO는 입력자료의 비정상성으로 인해 야기되는 불확실성을 제어하는 로버스트 항을 목적함수에 추가하여 기존의 최적화 방법을 개선한다. 본 연구는 기후변화의 비정상성을 대비하는 저수지 운영규칙 산정을 위해 추계학적동적계획법(Stochastic Dynamic Programing, 이하 SDP)과 RO를 결합하는 Robust-SDP를 제안하였고, 이를 최근 4년간 가뭄을 겪었던 보령댐에 적용하였다. 즉, 비정상성이 반영된 미래 유입량 자료를 생성하고 이를 6가지의 평가지표와 2가지의 의사결정 지원그림을 사용하여 과거 유입량 자료로부터 산출된 저수지 운영규칙의 수행능력을 평가하였다. 그 결과, Robust-SDP가 기후의 비정상성 하에서 극단적인 물 부족 사건의 발생률과 물 부족 사건의 실패의 크기를 감소시켰지만, 작은 크기의 물 부족 발생률은 증가하는 상충관계(trade-off)를 가져옴을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 의사결정자가 우선시하는 평가지표의 결과에 따라 최적화 모형을 선택할 수 있음을 제안하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.27-33
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• 2023

최근 기후변화로 인한 물 부족 현상이 발생하고 있으며 저수지의 녹조 발생으로 농업용수의 물 관리 필요성이 증대되고 있다. 기존의 녹조 방지는 많은 사람이 현장에 투입돼 운영되고 보트를 통한 이동으로 최적의 살포 시간을 놓치고 있다. 이를 해결하기 위해서는 오염을 사전에 차단하고 시간 내 이동하여 균일하게 복합 미생물을 균일하게 살포하는 기술이 필요하다. 방제 드론은 농약 살포에 활용되고 있으며 방제 드론을 활용하여 녹조 방지 업무에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 해양 방제 시스템 구축을 위한 기초연구로 저수지 환경 적용을 위해 수행되었으며, 그 결과물의 하나로 방제 드론에 사용 가능한 핵심기술인 드론 전용 노즐의 특성을 산출하였다. 특히, 기존의 농업용 방제 드론이 제시된 살포 간격 내에서 농도가 불균일하다는 단점이 있음을 파악하였고, 이를 보완하기 위해 노즐 위치선정 및 노즐 살포 균일도를 산출하였다. 실험 결과를 바탕으로 저수지 환경의 녹조 감시 시스템 구축의 핵심 알고리즘을 개발하고 추후 해양 방제 업무 적용에 활용이 가능하도록 정밀 방제 기술을 제안한다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제10권4호
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• pp.8-20
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• 2007

This report designs a landscape plan of six reservoirs in Sihung city which has possibilities both in development and in destruction. The report suggests how to create a leisure space in harmony with the surroundings in Sihung city. Building a leisure town will create the local residents' demand in recreational activities and improve the amenities. Therefore this study analyzes eco-friendliness of the land, conditions of fauna and flora, the quality of water and the usage figures of the six reservoirs so as to develop those six reservoirs more eco-friendly. Based on environmentalism, the leisure spot development plan attribute the ultimate importance to local residents' pleasant leisure time and recreations. With this master plan, the report suggests expanding the city's green space, since the city has under 50% out of the optimal percentage of green space per person. In addition, the report intends to plan each six reservoirs developed separately but organically connected at the same time that those six can put together and become a Sihung Green Way which makes the city's leisure space a belt. Apportioning the six reservoirs development levels in order to balance the development, accumulating and arranging buildings and facilities in available spaces according to the governing law, and creating resting area, promenade and parking lot to make an eco-city. Also the report suggests conserving environment and regulating contamination such as ban on fishing to move forward sustainable development. Since the adventives predominate the site, introducing indigenous plants should be necessary soon.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권11호
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• pp.1868-1874
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• 2007

We have developed a robotic system for an automated parallel cell cultivation process that enables screening of induction parameters for the soluble expression of recombinant protein. The system is designed for parallelized and simultaneous cultivation of up to 24 different types of cells or a single type of cell at 24 different conditions. Twenty-four culture vessels of about 200 ml are arranged in four columns${\times}$six rows. The system is equipped with four independent thermostated waterbaths, each of which accommodates six culture vessels. A two-channel liquid handler is attached in order to distribute medium from the reservoir to the culture vessels, to transfer seed or other reagents, and to take an aliquot from the growing cells. Cells in each vessel are agitated and aerated by sparging filtered air. We tested the system by growing Escherichia coli BL21(DE3) cells harboring a plasmid for a model protein, and used it in optimizing protein expression conditions by varying the induction temperature and the inducer concentration. The results revealed the usefulness of our custom-made cell cultivation robot in screening optimal conditions for the expression of soluble proteins.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.163-176
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• 1993

영향계수(影響係數)를 이용한 QUAL2E 반응계수(反應係數)의 최적추정 방법을 수립하여 충주댐부터 남한강수계 하류단까지의 하천구간에 적용하였다. 댐유입량 및 방류량 자료를 이용한 물수지 분석으로부터 1990년 월별 지천유입량을 산정하여 월별 수질 측정자료와 함께 반응계수(反應係數)의 추정에 사용하였다. 모의 수질항목으로서 chl.a, 질소 및 인순환 요소들, BOD 및 DO 등을 포함하였다. 수질변화에 영향이 큰 반응계수(反應係數)들을 선정하기 위하여 민감도(敏感度) 분석을 실시하였으며, 그 결과로서 11개의 추정 반응계수(反應係數)를 선정하였다. QUAL2E 반응계수(反應係數)의 추정에 사용된 영향계수법(影響係數法)에 의한 최적 추정방법은 계수들이 최적치에 빨리 수렴하도록 하는 유용한 방법임이 입증되었다. 모든 추정계수들이 3번 이내의 반복추정으로 최적치에 수렴하였다.

• 한국농공학회지
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• 제43권4호
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• pp.57-68
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• 2001

It is matter of common knowledge to give impetus to the water resources development to cope with increasing demand and supply for the water utilization project including agricultural living and industrial water owing to the economic and civilization development in recent years. Regional design rainfall is necessary or the design of the dam reservoir levee and drainage facilities for the development of various kinds of essential waters including agricultural water. For the estimation of the regional design rainfall classification of the climatologically an geographically homogeneous regions should be preceded preferentially This study was mainly conducted to derive the optimal regionalization of the precipitation data which can be classified by the climatologically and geographically homogeneous regions all over the regions except Cheju and Wulreung islands in Korea. A total of 65 rain gauges were used to regional analysis of precipitation. Annual maximum series for the consecutive durations of 1, 3, 6, 12, 24, 36, 48 and 72hr were used for various statistical analysis. Both K-means clustering and mean annual precipitation methods are used to identify homogeneous regions all over the regions. Nine and five homogeneous regions for the precipitation were classified by the K-means clustering and mean annual methods, respectively. Finally, Five homogeneous regions were established by the trial and error method with homogeneity test using statistics of $\chi$$^2$ distribution.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.97-110
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• 2005

본 연구에서는 기존댐 재개발에 따른 댐 재개발 최적 규모 선택을 위한 방법론을 제시하고자 한다. 최적규모의 분석을 위한 과정은 다음과 같다. 강우량은 비동질성 Markov 모형으로 모의 발생하여 비교적 실제 구조에 가깝도록 설계된 토양함수 모형(Sacramento Soil Moisture Accounting Model, SAC-SMA)과 HEC-1의 Kinematic wave 하도추적 모형을 결합하여 만든 미 기상국의 NWS-PC 모형을 이용하여 유입량으로 변환하였다. 유입량은 저수지 모의운영을 통하여 저수지의규모를 결정하였다. 괴산댐을 대상으로 Hashimoto등 (1982)이 제시한 신뢰성 기준을 바탕으로 재개발 적정규모에 대한 신뢰성 분석을 실시하였으며 대략 155EL.M가 최적 수위로 판단되었으며 댐규모를 판단하기 위한 보조수단으로 이용이 가능하리라 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제10권3호
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• pp.235-243
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• 2001

Since the middle of 1990s, in Korea a few researches on the optimal management technologies combining numerical model and GIS for the management of water environment in drinking watershed area and reservoir such as Paldang Lake have been carried out. In this study, the integrated water environment management system was been suggested to efficiently reflect the public awareness of the environment by integrating the web based distributed data collection system, GIS, public hearing system and water quality model. As all the components of the system have been developed using the World Wide Web and all data have been collected from the relevant agencies through the Internet, the water quality model could be implemented on the web directly. In consequence, the environmental geographic information in Paldang Lake could be acquired and analyzed through the Internet. The system can rapidly respond to the public right to know on environment, so the public will willingly participate in the governmental projects on environment. To verify the usability of the developed system, it has been applied to Paldang Lake. Especially when the web based model has been used, users can easily and confidentially get the prediction results by applying the minimum number of parameters for the water quality model. This model will provide clearness and scientific bases in the process of water quality prediction for the sensitive sites where there are critical conflicts between the residents and the developers. In this study, rapid water environment management technique without spatial and time limit has been suggested, which can contribute to the efforts on the government and the public participation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권4호
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• pp.373-387
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• 2013

수자원시스템의 효율적인 운영 및 관리를 위해서는 하천 시설물들을 효율적으로 연계운영 할 필요가 있다. 그러나 이를 위한 시뮬레이션 모형은 최선의 대안을 보장하지 못하고, 최적화 모형은 복잡한 수계 현황을 유연하게 고려하는데 어려움이 있다. 따라서 시뮬레이션과 최적화 기법의 한계점을 서로 보완해서 활용하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 시뮬레이션과 최적화 기법의 원론적 비교를 통해 각 기법의 장 단점을 분석하고, 두 방법의 한계점을 극복할 수 있는 시뮬레이션 기반의 최적화 모형, CoWMOM의 활용을 제안한다. 아울러 댐-보 연계운영 모형의 활용방안으로 i) 과거의 특정 기간에 대한 분석 도구로써의 활용법과, ii) 미래 수문 정보가 불확실한 상황에서 댐-보 연계운영을 하는 현실에 적합한 모형 활용 절차를 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.637-637
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• 2012

본 연구에서는 내수침수 저감을 위하여 효율적(effective)인 우수저류조 설치에 따른 침수저감효과 극대화 방안을 제시하고자 한다. 여기서 효율성(effectiveness)은 침수저감량의 극대화 측면과 비용의 최소화 측면 두 가지로 구분된다. 최적 방재 시설물의 설치는 단순 설치비용 대비 저감량이 가장 큰 안을 제시하는 것은 의미가 없으며 일정 기준 이상의 방재성능을 발휘하면서 주어진 예산안에서 최적안을 찾아야 하므로 비용의 최소화 측면과 침수 저감량, 즉 맨홀에서의 월류 저감량을 최대화 하는 두 가지의 목적을 동시에 달성해야 한다. 따라서 본 연구에서는 다목적 최적화 알고리즘의 적용을 통하여 우수저류조 최적 설치지점을 선정하는 기법을 제안하였다. 본 연구에 적용한 다목적 최적화 방법으로는 목적함수의 최적해 탐색 효용성 측면에서 우수하다고 평가되고 있는 유전자 알고리즘을 적용하였다. 다목적 최적화의 경우 해의 우열을 판단하기 위한 적합도 함수는 실제 각 목적함수의 적합도 값(real fitness value)이 아닌 해의 상대적인 우열(dominance or non-dominance)에 따라 부여되는 등급(rank)에 의해서 해의 우열이 결정되며 여기서는 Fonseca and Fleming(1993)이 제안한 Ranking method를 적용하여 적합도를 결정하였다. 한편 도시 우수관망의 해석 및 우수저류조 설치에 따른 월류량 분석을 위하여 미 환경청(US Environmental Protection Agency; EPA)에서 제공하고 있는 EPA-SWMM 5.0 engine을 사용하였으며 최적화 알고리즘의 구성을 위하여 Visual C++와 SWMM DLL을 연동하여 사용하였다. 연구 대상유역은 인천 청라지구(3공구)를 대상으로 기법의 적용성을 검토하였으며 저류지 설치에 따른 비용함수는 EPA(2002)에서 제안한 저류지 체적대비 공사비용을 원화로 환산한 후 청라지구의 공시지가를 고려하여 결정하였다. 최적화 기법의 적용 결과 저류지 설치비용에 따라 최대로 월류량을 저감시킬 수 있는 우수저류조 최적 설치위치의 조합(Pareto-front)을 결정할 수 있었다.