• 제목/요약/키워드: Optimal water supply management

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Stochastic value index for seismic risk management of existing lifelines

  • Koike, Takeshi;Imai, Toshio
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제32권1호
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    • pp.147-165
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    • 2009
  • This study proposes a certain measure or investment strategy for decision making associated with seismic retrofitting. This strategy reduces the risk of a large-scale malfunction such as water supply loss under seismic risks. The authors developed a stochastic value index that will be used in the overall evaluation of social benefit, income gain, life cycle costs and failure compensation associated with existing lifeline systems damaged by an earthquake during the remaining service period. Optimal seismic disaster prevention investment of deteriorated lifeline systems is discussed. Finally, the present study provides a performance-based design method for seismic retrofitting strategies of existing lifelines which are carried out using the target probabilities of value loss and structural failure.

왕우럭조개의 모패관리와 성숙촉진을 위한 가온 효과 구명 (Study on the Management of Broodstock and Effect of Raise the Temperature for Promotion of Maturity in Sulf Clam, Tresus keenae)

  • 김철원;정달상;강한승
    • 현장농수산연구지
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    • 제21권1호
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    • pp.149-157
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    • 2019
  • 패류 인공종자생산에서 모패관리의 중요성이 커져가고 있으며 최적의 모패 관리 조건과 원하는 시기에 종자생산을 할 수 있는 성숙유도 조건을 구명하는 하는 것이 매우 중요하기 때문에 본 연구에서는 왕우럭 조개의 모패관리 최적조건과 성숙 촉진을 위한 가온 효과를 조사하였다. 모패관리는 실내사육에 비하여 실외사육이 비만도와 생존율 측면에서 더 효과적인 것으로 나타났으며 관리 측면에서도 인위적인 먹이생물 공급이 없으며 자연환경 조건에서 사육하기 때문에 관리가 수월하다는 장점이 있는 것으로 나타났다. 그리고 동계가온을 통한 성숙촉진 유도는 비만도와 생식소 관찰 등을 통하여 수온 18℃ 이상에서 2개월 정도 사육하였을 경우 성성숙이 이루어지는 것으로 나타나 성숙관리가 다른 패류에 비해 용이하다는 것을 알 수 있었다.

합리적인 하천수 관리체계 구축을 위한 자료기반 방류량 예측모형 개발 (Development of a Data-Driven Model for Forecasting Outflow to Establish a Reasonable River Water Management System)

  • 유형주;이승오;최서혜;박문형
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.75-92
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    • 2020
  • 일반적으로 물수지 분석 시 공급에 해당되는 회귀수량의 경우 용수별 회귀율을 일률적으로 정하여 산정하는 방법을 채택하고 있어 정확한 가용유량을 산정하지 못하는 한계를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 회귀수 중 하·폐수에 초점을 두었고 인공신경망 등의 기계학습 모형을 적용하여 하수종말처리장의 방류량 예측 모형을 개발하였다. 시계열 자료예측 시 사용되는 주요 기계학습 모형인 LSTM (Long Short-Term Memory), GRU (Gated Recurrent Units), SVR (Support Vector Regression)모형을 적용하였으며 관측 값과 예측 값을 비교하는 오차지표를 통하여 방류량 예측의 최적의 모형을 선정하였다. 모형 적용 결과, GRU 모형의 평균제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 작으며 Nash-Sutcliffe 계수(NSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 큰 것을 확인하였고, 이를 근거로 하수종말처리장의 방류량 예측에 최적모형은 GRU 모형이라고 판단하였다. 다만, 극값에서는 예측 값이 과소 및 과대 산정되는 경향을 보여 추후 예측 정확도 향상을 위해서는 극한사상에 대한 추가자료 구축 및 입력 자료의 최소시간단위를 축소하는 것이 필요할 것으로 판단되었다. 또한, 예측하고자 하는 대상지의 용수이용량을 검토하고 계절적 영향을 반영할 수 있는 추가인자를 고려하게 되면 기후변동성에 대비하여 정확한 방류량 예측이 가능하며 예측 결과를 토대로 종합적인 하천수 사용관리 및 물이용 계획 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

수경재배 시 적산 일사량과 배지 수분 함량 복합 급액 제어에 의한 '설향' 딸기(Fragaria annanassa Dutch. cvs. 'Sulhyang')의 생육 및 품질 (Growth and Quality of the Strawberry (Fragaria annanassa Dutch. cvs. 'Sulhyang') as affected by Complex Nutrient Solution Supplying Control System using Integrated Solar Irradiance and Substrate Moisture Contents in Hydroponics)

  • 최수현;김소희;최경이;정호정;임미영;김대영;이선이
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.367-376
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    • 2021
  • 우리나라 딸기 재배는 시설 재배로 이루어지고 있으며, 대부분 농가의 급액 관리는 재배자의 경험을 토대로 타이머 제어 방식으로 이루어지고 있다. 타이머 급액 방법은 재배 환경, 작물의 생육 단계, 배지 수분 함량 등을 고려하기 어려워 작물을 최적 수준으로 관리하지 못하고, 급액 관리의 정확성이 결여되는 문제점이 있다. 적산 일사량과 배지 수분함량을 이용한 급액 방법은 작물의 생육 상태에 따라 정밀하게 양액을 공급하는 친환경적인 방법이다. 본 연구는 코이어배지를 이용한 딸기 수경재배에서 적산일사량과 배지 수분함량을 이용한 복합 급액 제어와 타이머 제어 급액 방법을 비교하고 복합 급액 제어 시 최적의 적산 일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 적산일사량 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 100, 150, 250J·cm-2에 도달하면 자동으로 급액하며 배지 수분함량이 60% 미만이면 강제 급액하고, 1회 급액량은 50mL로 공급하였다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 급액을 개시하는 적산 일사량 기준이 작을수록 일일급액량이 많았으며 100J·cm-2 기준 급액 시 급액량은 250J·cm-2 처리구 대비 46% 많았다. 지상부 생체중과 건물중 모두 복합 급액 제어 방법이 타이머 제어보다 높았으며, 100, 150J·cm-2 처리구에서 지상부 생체중이 높았고 100J·cm-2 처리구에서 건물중이 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수량 또한 타이머 제어 방법보다 복합 제어 방법에서 유의하게 높았으며 적산 일사량 기준이 작을수록 초기 수량이 증가하였다. 평균 과중은 타이머 제어 급액 시 가장 낮았다. 본 연구 결과 딸기의 정밀 급액 관리를 위하여 적산 일사량과 배지 수분 함량 센서를 이용한 복합 제어 활용 가능성을 확인하였다.

토양 수분센서를 이용한 최적의 식물생장 환경 구축 (Construction of Optimal Plant Growth Environment using Soil Moisture Sensor)

  • 김동현;김재현;박창현;정경석;천봉원;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.341-343
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    • 2018
  • 농업은 여러 산업 중에서 가장 오랜 역사를 가지고 있으며, 인류의 발달에 직, 간접적으로 연관되어 있다. 그러나 최근 우리나라의 농업은 농촌인구의 감소 및 고령화, 자재비용 상승 및 한반도 기후 변화로 인해 농가 경영에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 ICT를 이용한 스마트 농장이 대안으로 제시된다. 스마트 농장은 다양한 센서를 통하여 농장의 온도 관리 및 급수장치를 관리하나, 작물에 따른 섬세한 관리에 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 수분센서와 달리 토양의 깊이에 따라 수분 공급을 달리하여 식물의 생장에 최적화된 환경을 구현하였다.

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동절기 수압시험을 대체하는 공기압시험의 적정압력 비교분석에 관한 연구 (Winter to replace the hydraulic test and pneumatic test comparative analysis of study on the optimal pressure)

  • 권영희;황동환;김태길;강경식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.211-216
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    • 2014
  • Using a high-rise building water piping after hydrostatic test of the reliability of the leak to be completed if the pressure is maintained until the leak is not commercially available considered. Due to the nature of high-rise buildings and the construction period will take several years from the lower levels of use of the water supply and fire fighting water pipe construction is in progress, the order of which I do most of the first pipe to the construction and more than three years. So kind of riser pipe is complete, install the valve in the basement by installing an automatic pump to maintain a constant pressure after hydrostatic test and after each floor plumbing piping is complete, the progress of the hydrostatic test without undergoing a separate branch pipe the valve is opened automatically when the number of the pressing pressure of the structure. I kind of do and keep working pressure of pipe until the completion of the construction work to keep the damage to human error when it is intended to prepare. In winter, the frost protection and an alternative to drainage water pipe is damaged or deformed, even if unaware of the finishing work to the building, the use of the damage caused by a leak in a after construction of finish work to be expected. Alternative to reduce this damage if the pressure test without fear of freezing to help maintain long-term commercial pressures may be considered.

Wavelet Transform을 이용한 물수요량의 특성분석 및 다원 ARMA모형을 통한 물수요량예측 (Water Supply forecast Using Multiple ARMA Model Based on the Analysis of Water Consumption Mode with Wavelet Transform.)

  • 조용준;김종문
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.317-326
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    • 1998
  • 시계열자료의 분해능력이 뛰어난 wavelet 변환을 사용하여 물소비특성을 분석하였다. Wavelet 변환의 기저함수로는 물수요량의 경우 Coiflets5 함수, 기온측정치의 경우 Coiflets3 함수를 사용하였으며 해석결과 212 scale에서 목표된 장기간에 걸친 변화추이는 hyperbolic tangent 함수의 형태로 전기간에 걸처 꾸준한 증가세를 보였다. 또한 절기혹은 경기주기와 밀접한 관련이 있을 것으로 생각되는 추가수요가 6월과 12월말을 정점으로 발생하였으며 이 추가 수요량은 하절기의 경우 $1,700\;\textrm{cm}^3/hr$, 동절기의 경우 $500\;\textrm{cm}^3/hr$ 정도인 것으로 관측되었다. 정수장 생산량 시계열자료에 내재한 주기성분은 주기가 각각 3.13day, 33.33 hr, 23.98hr와 12hr인 것으로 규명되었다. 진폭은 주기가 23,98hr인 성분이 가장 큰 것으로 밝혀졌으며 2i[i = 1,2,…12] scale에서 목도된 단주기성분들은 Gaussian PDF를 따르는 것이 확인되엇다. 잔차성분의 상호독립성, 자색파여부와 FPE의 최소화를 기준으로 할 경우 물수요량의 최적예측모형으로는 기온을 입력자료로한 다원 AR[32, 16, 23]과 다원 ARM [20, 16, 10, 23]인 것으로 판단된다.

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지진발생 대응을 위한 상하수도시설 관리 및 기술 현황에 대한 고찰 (A review on recent advances in water and wastewater treatment facilities management for earthquake disaster response)

  • 박정수;최준석;김극태;윤영한;박재형
    • 상하수도학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.9-21
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    • 2020
  • The proper operation and safety management of water and wastewater treatment systems are essential for providing stable water service to the public. However, various natural disasters including floods, large storms, volcano eruptions and earthquakes threaten public water services by causing serious damage to water and wastewater treatment plants and pipeline systems. Korea is known as a country that is relatively safe from earthquakes, but the recent increase in the frequency of earthquakes has increased the need for a proper earthquake management system. Interest in research and the establishment of legal regulations has increased, especially since the large earthquake in Gyeongju in 2016. Currently, earthquakes in Korea are managed by legal regulations and guidelines integrated with other disasters such as floods and large storms. The legal system has long been controlled and relatively well managed, but technical research has made limited progress since it was considered in the past that Korea is safe from earthquake damage. Various technologies, including seismic design and earthquake forecasting, are required to minimize possible damages from earthquakes, so proper research is essential. This paper reviews the current state of technology development and legal management systems to prevent damages and restore water and wastewater treatment systems after earthquakes in Korea and other countries. High technologies such as unmanned aerial vehicles, wireless networks and real-time monitoring systems are already being applied to water and wastewater treatment processes, and to further establish the optimal system for earthquake response in water and wastewater treatment facilities, continuous research in connection with the Fourth Industrial Revolution, including information and communications technologies, is essential.

Directions towards sustainable agricultural systems in Korea

  • Kim, Chang-Gil
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.3-3
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    • 2017
  • The question of how to establish sustainable agricultural systems has become as prominent as questions related to water, energy and climate change. High input/high output agriculture has brought with it many adverse effects; the massive deterioration of soil and water in both quantity and quality, increased greenhouse gas emissions and an increased prevalence of unsafe foods. Additionally, urbanization and climate change has worsened the shortage of farmland and reduced the supply of agricultural water. Given these challenges, maintaining, conserving and efficiently using agri-environmental resources, through fostering of sustainable agriculture, have emerged as key tasks in solving these problems. What is needed therefore is research, based on systematic and comprehensive empirical analyses, that can propose plans and methods for establishing an appropriate sustainable agricultural system. The empirical analysis of sustainable agricultural system is approached separately from economic, environmental and social aspects. An analysis of environment effect reveals that the available phosphate level is 1.3~2.1 times greater than the optimal amount in rice paddies, upland fields and orchards. Further examination has revealed that the excess nutrient is polluting both ground water and surface water. Analytical results for economic feasibility show that factors of production have been invested heavily in the rice crop. Under these conditions, sustainable agriculture, including low-input agriculture, appears to be a possible alternative that will facilitate simultaneous improvements in both economic feasibility and environment effects. Analysis results for sociality reveal that social factors include the value of producer, association and interior networks. Social conditions are comprised of leadership, consumers' awareness, education and conflict solutions. In addition, analysis as to the degree investments contribute to improving agricultural value added has revealed that the direct payment program is the most effective instrument. Experts confirm that economic feasibility can be improved by scientific and well-reasoned nutrient management on the basis of soil testing. Farmers pointed to 'economic factors' as being the largest obstacle to switching to the practice of sustainable agriculture. They also indicate 'uncertainty with regards to sustainable agriculture technology' as an impediment to practicing sustainable agriculture. Even so, farmers who believe environmental and regional issues to be the most pressing problems have expanded their practice of sustainable agriculture. The keys to establishing sustainable agriculture system are classified into the following four aspects. Firstly, from an economic aspect, the research indicates that agricultural policy needs to be integrated with environmental policy and that the function of market making based on the value chain needs to be revitalized. Secondly, from an environmental aspect, there is a need for an optimal resource management system to be established in the agricultural sector. In addition, sustainable agriculture practice will need to be extended with attendant environmentally-friendly and sustainable intensive technology also requiring further development. Thirdly, from a social aspect, green agriculture management needs to be fostered, technology and education extended, and social conflict mediated. Lastly, from a governance aspect, it will be necessary to strengthen good governance, assign and share suitable roles and responsibilities, build a cooperation system and utilize community supported agriculture.

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낙동강하구의 어류 이동성 향상을 위한 수문운영 방안 제안 (The Gate Operation for Bolstering up Fish Migration in the Nakdong River Estuary)

  • 정석일;한정호;이지영;김화영
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.468-480
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    • 2022
  • 낙동강하굿둑의 건설로 원활한 용수 공급이 이루어졌으나, 하구 수생태계의 종적 연결성을 단절시켰다. 이에 낙동강하굿둑 개방에 대한 사회적 요구가 지속적으로 제기되어 왔으며, 2017년부터 낙동강하구역 기수생태계 복원을 위한 노력이 본격화되었다. 낙동강 하구에는 다양한 어종이 서식해 왔으며, 이들의 서식·이동 특성은 상이하므로 이를 고려한 수문운영은 기수생태계 복원에 필수적이다. 이에 본 연구에서는 낙동강하구에 서식·이동하는 어류를 모니터링을 통해 확인하였으며, 방류 시 수문운영 형태별, 개도별 평균 유속을 산출하여, 어종에 따른 원활한 소상 가능성을 분석하였다. 또한 대상어종을 선정하고, 주 분포 수심에 따른 수문운영 형태를 제시하는 등 낙동강 하구역의 기수생태계 복원을 적극적으로 수행하기 위한 수문운영 방안을 제시하였다.