• 상하수도학회지
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• 제16권6호
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• pp.686-699
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• 2002

The purpose of this study is to estimate deterioration factors and weighting factors in pipe network which each local self-governments takes rehabilitation and replacement work present time. Deterioration factors in pipe network are able to effected of specific province or location related with water supply. Most of water supply pipes are laid under the ground, it is hard to quantify deterioration degree of water system. Moreover, the timing and economic limitation and insufficient information on the spot survey gives a difficulty to look over how old water supply system is. Accordingly, this study collects and analyses five data as the laying environment, visual analysis, analysis of soil contents, analysis of pipe material, and questionary survey data in water pipe of A city. The deterioration factor estimates 14 factors with excavation and experimental analysis and 9 factors without excavation and experimental analysis. Also, the weighting factors are estimated by using the multiple linear regressions and the linear programming. The estimated deterioration factor and weighting results are compared the analysis result of visual, pipe material, and soil contents with the Probabilistic Neural Network Model. Consequently, the model results of estimated 9 factors in this study and 14 factors show the 1-2% difference. The result show that the proposed model could be used to decide the deterioration condition of pipe line with real excavation and experimental analysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.482-487
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• 2014

본 연구(I)의 목적은 현재 K-water에서 실시하는 대구경 노후관로 개량사업시 매설관의 노후도를 판단할 수 있는 방법을 제시하였다. 대구경 관로의 노후도 평가모형을 개발하기 위해 국내의 대표적 평가기법 중 1995년 평가법, 2002년 평가법, 상태평가법 등 3개를 분석하였다. 대구경 관로의 노후도를 평가하기 위하여 기존의 3가지 평가방법별 인자의 우선순위를 바탕으로 공통 인자와 대구경 관로의 특성을 고려할 수 있는 인자를 함께 고려하여 10개 인자를 선정하였다. 또한 개발모형의 인자별 가중치는 국내의 대구경 관로의 실험 및 분석 값을 바탕으로 한 회귀식과 전문가 의견과 관리경험 등을 고려하여 산정하였다. 따라서 기존의 3가지 모형의 특성을 고려하여 개발된 평가모형은 대구경 관로의 노후도를 평가하기에 보다 신뢰성 있는 모형으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.45-59
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• 2003

본 연구에서는 상수관의 개량사업을 보다 효율적으로 실시 할 수 있는 방법으로 국내 실정에 적합한 상수관로의 노후도 조사방법을 이용하여 매설된 관의 노후도를 예측 근거한 최적 개량 모형을 제시하였다. 노후도 예측 모형은 확률론적 신경망 이론을 바탕으로 관별 노후도 정도를 5개 등급으로 구분하며 산정된 관별 노후도 등급 및 관경을 바탕으로 최대 잔존수명을 산정하였다. 최적 개량 모형은 관의 유지보수, 갱생, 교체의 시기 및 비용을 산정하는 것으로 최단경로흐름을 응용한 정수계획법을 이용하여 제시하였다. 또한 개발된 최적 개량 모형은 보다 현실적인 모형을 구축하기 위해 예산제약 유무에 따라 2가지 구분하여 모형을 제시하였다. 따라서, 본 연구에서 제안된 모형은 상수관로의 관리를 위해 보다 정량적인 방법으로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.61-74
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• 2003

본 연구(II)는 연구(I)에서 제안한 상수관로의 노후도 예측에 근거한 최적 개량 모형을 A시를 대상으로 이를 적용하였다. 노후도 예측 모형은 굴착 및 실험이 필요한 14개 항목과 굴착 및 실험이 필요하지 않은 9개 항목을 구분하여 각각 관의 노후도 등급을 산정하였다. 노후도 예측 모형 적용 결과 항목개수에 따른 등급의 차는 l~2% 이내로 굴착 및 실험을 하지 않고도 노후도 예측이 가능한 것으로 나타났다. 최적 개량 모형은 노후도 항목별 최대 잔존수명과 제약조건 유무로 구분하여 적용하였다. 적용결과 항목별 최대 잔존수명의 증가에 따라 개량 시기 및 비용이 증가하였다. 또한 예산제약을 제외한 모형과 비교해서 예산제약을 고려한 모형이 모든 항목에서 비용이 증가되었다. 이는 예산제약을 고려할 경우 실제 주어진 최대 잔존수명 기간이내 매년 발생하는 예산의 최대 금액을 넘지 않은 대신에 매년 비슷한 비용으로 개량을 실시하기 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1096-1101
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• 2014

본 연구(II)는 연구(I)에서 제안한 대구경 관로의 노후도 평가 모형을 수도권 광역상수도 1단계를 대상으로 이를 적용하였다. 노후도 평가 방법별 적용 결과에서, 총 30개 관로 중에서 1995년 평가방법은 24개, 2002년 평가방법은 27개 관로가 개량이 필요한 것으로 나타났다. 또한 개발된 모형과 기존의 2개 평가방법의 결과는 거의 일치하는 것으로 산정되었다. 즉, 본 연구에서 개발한 간편모형은 기존의 많은 인자를 이용하여 노후도를 평가하는 방법과 비교에서 신뢰할 수 있는 부합되는 결과를 보여 주었다. 따라서, 본 연구에서 개발한 모형은 기존의 노후관 평가방법과 비교시 실험 및 분석 등에 필요한 시간적 경제적 비용을 절약할 수 있어 실무적 적용에 많은 도움을 줄 수 있으리라 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권6호
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• pp.1257-1271
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• 2014

The hydraulic deterioration of the drainage system in tunnel linings is one of the main factors governing long-term lining-ground interactions during the lifetime of tunnels. Thus, in the design procedure of a tunnel below the groundwater table, the possible detrimental effects associated with the hydraulic deterioration should be addressed. Hydraulic deterioration in double-lined tunnels can occur because of reasons such as clogging of the drainage layer and drain-pipe blockings. In this study, the coupled mechanical and hydraulic interactions between linings due to drain-pipe blockings are investigated using the finite-element method. A double-lined structural model incorporating hydraulic behavior is developed to represent the coupled structural and hydraulic behavior between the linings and drainage system. It is found that hydraulic deterioration hinders flow into the tunnel, causing asymmetric development of pore-water pressure and consequent detrimental effects to the secondary lining.

• 상하수도학회지
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• 제30권2호
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• pp.155-165
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• 2016

Pipe Deterioration Prediction (PDP) and Pipe Failure Risk Prediction (PFRP) models were developed in an attempt to predict the deterioration and failure risk in water mains using fuzzy technique and the markov process. These two models were used to determine the priority in repair and replacement, by predicting the deterioration degree, deterioration rate, failure possibility and remaining life in a study sample comprising 32 water mains. From an analysis approach based on conservative risk with a medium policy risk, the remaining life for 30 of the 32 water mains was less than 5 years for 2 mains (7%), 5-10 years for 8 (27%), 10-15 years for 7 (23%), 15-20 years for 5 (17%), 20-25 years for 5 (17%), and 25 years or more for 2 (7%).

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권11호
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• pp.903-913
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• 2011

본 논문에서는 상수관로의 개량(교체또는갱생) 우선순위를 결정하는데 있어서 평가되어야 할 인자 또는 요소를 관로의 파손이 전체관망에 미치는 영향 및 개별관로의 특성으로 구분하였고, 이들을 퍼지기법을 적용하여 정량적으로 산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 퍼지기법으로 산정되는 관로의 파손이 전체관망에 미치는 영향을 관로의 퍼지 중요도로 정의하였으며, 개별관로의 특성은 관로의 퍼지 특성도로 정의하였다. 퍼지 특성도는 다시 퍼지 노후도 및 퍼지 난이도 등으로 구분하여 산정할 수 있게 하였다. 한편, 각 평가요소를 퍼지기법으로 산정함에 있어서 적합한 평가대상이 차지하는 비중에 따라 평가대상의 가중치를 고려할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발된 방법론의 적용예를 제시하기 위하여 EPANET 관망해석 프로그램의 예제관망으로 제공되는 Net3 관망을 이용하였다. 관로의 파손이 전체관망에 미치는 수리학적 영향과 개별 관로의 특성중의 하나인 관로의 노후도를 Net3 관망내 관로 개량 우선순위 결정에 고려하여야 할 요소로 선정하여 Net3 관망 내 관로의 퍼지 중요도(Fuzzy Importance Index, FII) 및 퍼지 노후도(Fuzzy Deterioration Index, FDI)를 산정하였으며, 이를 이용하여 Net3 관망내 관로의 개량 우선순위를 수립하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권10호
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• pp.673-679
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• 2017

본 논문에서는 상수관로의 효율적인 유지 관리를 위해 상수도 기술진단에서 점수평가법으로 도출된 관망성능평가결과를 이용한 상수도 관로의 내구연수 및 잔존수명 산정 방법을 제시하였다. 본 연구에서 잔존수명은 '모델에 의해 추정된 매설 후 최적교체시기까지 경과년수'를 의미하는 '내구연수'와 매설 후 경과년수의 차이로 정의하였으며, 내구연수는 관망성능평가기준으로 제시된 노후관로 판정기준 점수에 도달하는 시점으로 정의하였다. 연구대상지역의 관망성능평가에 사용된 평가항목들과 노후도 점수를 상수도 관로의 잔존수명 추정을 위한 다중회귀모델의 변수로 사용하였다. 잔존수명의 산정에 필요한 내구연수를 추정하기 위하여 구축된 회귀모델에 독립변수로 사용된 노후도 점수를 나타내는 변수의 값으로 노후관로 판정기준 점수에 해당하는 값을 대입하였다. 개발된 회귀모델을 이용하여 연구대상지역 상수도 관로의 내구연수 및 잔존수명을 산정하였으며 그 결과를 지방공기업법에서 제시하고 있는 내용연수와 비교하여 분석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권11호
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• pp.959-969
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• 2018

노후화된 상수관로는 단수유발, 수압부족 및 수질악화, 싱크홀 발생 피해와 누수로 인한 경제적 손실 등을 초래한다. 하지만 모든 노후관로를 일시에 보수 및 교체하는 것은 불가능하므로, 사용 중인 관로의 노후도를 정량적으로 판단하여 상수관로의 개량 우선순위를 결정해야 한다. 본 연구에서는 ANN(Artificial Neural Network)-Clustering 기법이 상수관로의 노후도 평가를 위한 새로운 평가방법이 될 수 있음을 제시하였다. 본 연구는 전라남도 YG지역의 배수관로를 적용대상으로 진행하였으며, 관망성능평가 항목을 이용하여 전체 관로를 세 개의 등급으로 분류하여 노후도를 평가하였다. 또한, 본 연구의 적용 가능성을 판단하기 위하여 실무에서 적용 중인 점수평가법 결과와 비교분석을 실시하였으며, 전체 대상관로의 노후도 정도를 직관적으로 파악할 수 있도록 산정된 노후도 등급을 관망도에 도시하였다. 본 연구에서 제안한 노후관로 평가기법은 관로의 다양한 특성값을 손쉽게 변경하여 적용할 수 있으며, 점수평가법과 더불어 상수관로의 유지관리를 위한 객관적이고 합리적인 관망성능평가법이 될 수 있을 것으로 기대한다.