• 한국수자원학회논문집
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• 제56권12호
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• pp.969-980
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• 2023

2000년대 이후 우리나라에 도입된 앙상블 유량 예측은 수문 예측 현업에서 성과를 보였음에도 불구하고 수자원 시스템 관리에서는 적극적으로 활용되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 용수공급을 위한 수자원 관리 측면에서 앙상블 유량 예측의 효용성을 보이고자 댐 실무자들을 위한 간단한 가상 예제를 만들고, 이를 확장하며 실제 대한민국 다목적댐에 적용하였다. 가상 예제에서는 앙상블 유량 예측의 평균은 같지만 표준편차가 다를 때, 댐 운영 비용이 상이함을 확인하였다. 그리고 이를 대한민국 다목적댐에 적용하기 위해 동일한 평균을 가지지만 표준편차가 평균과 동일한 유형W와 표준편차가 평균의 10배인 유형 P를 가정하여 용량 대비 연유입량 비율에 따라 소양강댐(CIR = 1.345)과 충주댐(CIR = 0.563)에 표본 추계학적 동적계획법으로 최적방류량을 도출하였다. 그리고 도출된 최적방류량으로 2020년부 2022년까지 모의 운영을 진행하였다. 그 결과, 충주댐에서는 표준편차가 적은 유형W에서 상대적으로 공격적인 최적방류량이 도출되었고, 모의 운영 결과 또한 양호함을 보였다. 소양강댐에서도 최적방류량에서 충주댐과 같은 결과를 보였지만, 모의 운영에서는 유형W와 P의 차이가 없었다. 결과적으로 동일한 평균을 가지더라도 앙상블 유량 예측의 표준편차에 따라 다른 최적방류량과 모의 운영 결과가 도출되었고, 특히 용량 대비 연유입량이 작을수록 이러한 불확실성에 더욱 민감하게 반응함을 보였다. 본 내용을 바탕으로 현재 단일 대푯값만을 사용하여 댐 운영을 하는 수자원 관리에 개선을 기대한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권3호
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• pp.9-24
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• 2022

Currently, a vast amount of hydrologic data is accumulated in real-time through automatic water level measuring instruments in agricultural reservoirs. At the same time, false and missing data points are also increasing. The applicability and reliability of quality control of hydrological data must be secured for efficient agricultural water management through calculation of water supply and disaster management. Considering the characteristics of irregularities in hydrological data caused by irrigation water usage and rainfall pattern, the Korea Rural Community Corporation is currently applying the Hampel filter as a water level data quality management method. This method uses window size as a key parameter, and if window size is large, distortion of data may occur and if window size is small, many outliers are not removed which reduces the reliability of the corrected data. Thus, selection of the optimal window size for individual reservoir is required. To ensure reliability, we compared and analyzed the RMSE (Root Mean Square Error) and NSE (Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient) of the corrected data and the daily water level of the RIMS (Rural Infrastructure Management System) data, and the automatic outlier detection standards used by the Ministry of Environment. To select the optimal window size, we used the classification performance evaluation index of the error matrix and the rainfall data of the irrigation period, showing the optimal values at 3 h. The efficient reservoir automatic calibration technique can reduce manpower and time required for manual calibration, and is expected to improve the reliability of water level data and the value of water resources.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.537-545
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• 1999

본 연구에서는 다음과 같은 세 가지 측면에서 광역상수도 요금제도 개선 방향을 분석하였다. 첫째, 지금까지 기존 연구에서는 거의 논의가 없었던 용도별(생활용수, 공업용수) 차등요금을 부과하는 방안을 분석하였다. 먼저 현행 용도별 동일 요금체계의 문제점을 지적하고 용도별 차등화 요금 설정을 위한 몇 가지 방법론을 제시하였으며, 다소 제약적인 가정에서지만 실증자료를 이용하여 람지(Ramsey) 가격을 계산해 보았다. 둘째, 첨두부하요금(계절별 차등 요금)과 관련하여 일반론적인 측면에서의 첨두부하 요금 적용의 근거 외에 광역상수도 공급 시스템이 특수하게 가지고 있는 댐 설비와의 관련성을 고려한 계절별 차등요금의 근거도 있음을 지적하고 이러한 두 측면을 모두 종합적으로 고려해야 함을 지적하였다. 셋째, 현재 계획 부하에 대한 책임소재를 불분명하게 만드는 배분량, 급수 결정량 제도의 문제점을 자세히 지적하고 지방자치단체에게 광역상수도 건설 수요(계획 부하)에 대한 책임을 부과하고 지방자치단체간 비용부담의 형평성을 유지하게 해주는 '책임수량제(責任水量制)'의 광역상수도 적용필요성을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.669-674
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• 2012

최근에 준공된 디큐브시티는 사무용, 상업용, 숙박용 및 관람집회용 등 4개의 시설이 공존하는 복합건물이다. 이 건물에는 필요로 하는 전기와 증기, 온수 및 냉수를 공급하기 위해 구역형 에너지공급시스템(Community energy supply system)이 설치되었다. 다양한 건물설비를 효과적으로 운영하기 위해 건물에너지관리시스템(Building energy management system)의 설치를 검토하고 있다. 본 연구에서는 3개의 열병합발전시스템을 비롯하여 7대의 증기보일러, 2대의 중온수보일러와 2대의 흡수식냉동기 및 4대의 터보냉동기 등으로 구성되는 구역형 에너지공급시스템의 최적 운전 및 설계방법을 검토하였다. 결과로서 에너지 수요변화에 따른 구역형 에너지공급시스템의 최적 운전방법과 계절적 운전조건의 변화가 시스템의 경제성에 미치는 영향을 규명하였다. 또 시설별 규모에 따라 결정되는 에너지 수요가 건물 전체의 에너지 소비에 미치는 영향도 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.43-46
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• 2022

수용가에서 사용되는 수돗물의 패턴과 양을 정확하게 예측하여 필요한 만큼의 수돗물을 펌프를 이용하여 배수지로 전달하여 저장하고, 필요한 유량이 최소의 전기에너지를 이용하여 적기에 공급되어야 정수장의 최적화 운영을 할 수 있다. 본 논문에서는 수돗물 생산·공급의 안정성을 확보하기 위하여 AI 기반 복합센서를 실증지인 정수장에 적용하기 전에 사전검증할 수 있는 시스템을 구축하여 복합센서별 사전검증 모델을 통해 보완 사항을 도출하고, 제작 과정에 피드백하여 복합 센서 데이터의 품질 및 동작 안정성을 향상시키고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.206-206
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• 2021

The necessity for appropriate management of water resources infrastructures such as reservoirs, levees, and dikes is increasing due to unexpected hydro-climate irregularities and rising water demands. To meet this need, past studies have focused on advancing theoretical optimization algorithms such as nonlinear programming, dynamic programming (DP), and genetic programming. Yet, the optimally derived theoretical solutions are limited to be directly implemented in making release decisions in the real-world systems for a variety of reasons. This study first aims to comparatively analyze the two prominent optimization methods, DP and evolutionary multi-objective direct policy search (EMODPS), under historical inflow series using K-fold cross validation. A total of six optimization models are formed each with a specific formulation. Then, one of the optimization models was coupled with the actual zone-based hedging rule that has been adopted in practice. The proposed methodology was applied to Boryeong Dam located in South Korea with conflicting objectives between supply and demand. As a result, the EMODPS models demonstrated a better performance than the DP models in terms of proximity to the ideal. Moreover, the incorporation of the real-world policy with the optimal solutions improved in all indices in terms of the supply side, while widening the range of the trade-off between frequency and magnitude measured in the sides of demand. The results from this study once again highlight the necessity of closing the gap between the theoretical solutions with the real-world implementable policies.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.579-591
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• 1999

저수지의 시스템 조작은 수자원 계획 또는 관리 측면에서 저수지 설계 뿐 아니라 운영 기준을 마련하기 위해서 필수적이다. 한편 수자원 체계가 확장되고 복잡해짐에 따라 시스템 조작기법 또한 진보적인 방법이 요구된다. 이에 따라 다양한 기법이 도입되어 시스템 조작에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 국내에서 최대 규모인 한강수계 저수지 계통의 시스템 조작에 최적제어이론인 선형추적 모형을 적용하여 이용 가능성을 평가한다. 이때 한강 수계 저수지 계통은 수력발전 사용수량을 통하여 하류에 용수를 공급함으로써 수도권의 용수공급을 담당하고 있다. 이에 이수측면의 수자원 이용을 극대화하기 위해서 수력발전 최대화에 조작 목적을 두고 용수공급은 제약조건으로 하여 우선적으로 공급하도록 선형추적 모형을 설계하고 최적 제어율의 유도 및 적용을 통하여 저수지 조작을 수행한다. 이때 조작은 화천댐, 소양강댐, 춘천댐, 의암댐, 청평댐, 충주댐, 팔당댐 등 주요 7개 댐을 포함하고 월단위로 21년간을 수행한다. 그리고 조작결과는 수력발전과 용수공급 및 보장수량 측면에서 분석되고 조작 연산 효율성이 검토된다.

• 한국물환경학회지
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• 제25권3호
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• pp.411-418
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• 2009

The analysis of characteristics of water use evaluation and nighttime domestic flow evaluation was performed by using result from flow monitoring and surveying water supply records and nighttime domestic flow for a year. The analysis of correlations showed that, for both sites, the infiltration ratio and wastewater flow have shown a good relationship with high correlation factor and that the calculation of wastewater flow was highly affected by monthly rainfall depth as well as number of rain days. From this result, it was concluded that the measurement of infiltration should be performed when the rainfall does not significantly affect the sewer flow. Also, it is notable that each value of calculated using method for infiltration evaluation are not comparable to each other, but independent methods. In selecting of evaluation method for infiltration, therefore, a great emphasis should be imposed to the character of area and the seasonal factor in order to select optimal one. It is desirable way for evaluating infiltration and reduction ratio using result from an optimal method.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제15권4호
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• pp.396-402
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• 2016

In this study, hydraulic analysis of water-supply networks in Marivan was performed by modeling. WATERGEMS was used for modeling and it was calibrated using existing rules and regulations. The purpose of this research is modeling urban water network and its analysis based on hydraulic criteria and meeting pressure conditions at the nodes and complying the economic speed. To achieve this goal, first the pipelines of city streets was designed in AutoCAD on a map of the city. It should be mentioned that it was tried to prevent from creating additional loops in the network and the optimal network was designed by a combination of annular and branch loops. In the next step, the pipes were called in WATERGEMS and then we continue the operation by the allocation of elevation digits to the pipes. Since the topography of this city is very specific and unique, the number of pressure zones was increased. Three zones created only covers about 20% of the population in the city. In this dissertation, the design was performed on the city's main zone with the largest density in the Figures 1,320-1,340. In the next step, the network triangulation was conducted. Finally, the Debiw as allocated based on the triangulation conducted and considering the density of the city for year of horizon. Ultimately, the network of Marivan was designed and calibrated according to hydraulic criteria and pressure zoning. The output of this model can be used in water-supply projects, improvement and reform of the existing net-work in the city, and various other studies. Numerous and various graphs obtained in different parts of a network modelled can be used in the analysis of critical situation, leakage.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 1995년도 추계학술대회 발표요약문
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• pp.9-21
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• 1995

계획지원체계는 도시성장관리수단으로 간선시설 시설확장을 이용하는 우리의 능력을 증진시킨다. 이연구는 그러한 계획지원체계 (PEGASUS: 공간도시체계의 생성 및 분석을 위한 계획환경)의 개발계획의 일환으로서 상수도 시설확장모델의 개발에 관한 연구이다. 이 연구는 토지이용과 개발은 간선시설의 수요를 유발하고 간선시설은 토지가 이용되고 개발되는 방향에 영향을 미친다는 전제하에서 시작된다. 상수도 시설 확장은 2 방법으로 해결될 수 있다: 1) 최적통제이론, 2) MINLP 방법. 이 방법들은 각각장단점을 가지고 있다. 이 연구에서는 동적 시설 확장 크기 및 시기를 동시에 결정할 수 있는 MINLP방법이 채택이 되었다. 상수도 관망해석모델과 동적 상수도 시설 최적화 모델이 상수도계획과 토지이용계획의 동적 연관관계를 해결할 수 있다. 상수도 관망해석모델은 생성된 관경의 적정성을 분석하며 동적 상수도 시설 최적화모델은 변화하는 상수도 수요량을 충족할 수 있는 대안을 작성한다. 표준화기법에 의한 비용편익분석은 가장 경제적인 대안을 선정한다. GIS는 필요 상수도 수요량을 산정하고 시설확장모델의 결과를 이용자에게 보여주는데 훌륭한 역활을 할 수 있다.