• 제목/요약/키워드: Pipe deterioration model

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Utopian Approach를 이용한 상수관망 개별관로 개량우선순위 산정에 관한 연구 (Study of Rehabilitation Priority Order of Pipes for Water Distribution Systems using Utopian Approach)

  • 유도근;전환돈;김중훈
    • 상하수도학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.183-193
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    • 2010
  • Well planned rehabilitation order of pipes is essential for efficient maintenance and management of Water Distribution Systems. In this study, not only deterioration rate of pipes but also structural and nonstructural failure which causes abnormal condition of WDS is considered to determine rehabilitation order. Probabilistic Neural Network is used for calculating deterioration rate at present and the importance of pipes is computed under structural and nonstructural failure by using Pipe by Pipe Failure Analysis and Effect Index. Utopian Approach, one of the Multi-Criteria Decision Making methods, is used for assessment of final rehabilitation order based on distance measure between utopian point and alternative one. Developed model in this study shows that it gives more reliable results than existing methods considering hydraulic relative importance does in application to real networks. In this point, the newly developed model, which gives advantages over existing models, can make a credible decision and simple application.

임대공동주택 구성재의 열화도 패턴에 관한 연구 (A Study on the Deterioration Patterns of Building Components in the Rental Apartment Housing)

  • 이강희
    • 한국주거학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.65-72
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    • 2006
  • Most of buildings have been deteriorated with time-elapse by reflection of the building location, material, environmental circumstances and so on. The performance would go down and be demolished if anything could not be done after constructed. The maintenance should be required to preserve a decent living condition or improve a inferior condition by various plans and practices. The maintenance plan needs various data such as a repair scope, a repair time, a forecasted cost, a plan of management and so forth. Among the above required data for planning the maintenance, the deterioration characteristics of the building components would be first analyzed. The deterioration pattern would be a key role to affect and make a maintenance plan. In this paper, it aimed at classifying the deterioration patterns of building components. A deterioration pattern would be analyzed between the cumulative repair cost and time-elapse and modeled with these relations. A deterioration patterns are classified into 4 types-a accelerated type, a straight type, a temporary type and a slowly type. As a result of this research, a accelerated type includes window, window frame, general paintings, general water proofing in building components. A straight type includes the lacquer paintings, furnishings in building components and water supply pipe, boiler, sanitaries in mechanical facilities and lighting in electric facilities. Based on these research results, further study should be conducted to include any other components and an estimating model.

개별관로 정의 방법을 이용한 상수관로 파손율 모형화 및 경제적 교체시기의 산정 (Modeling of the Failure Rates and Estimation of the Economical Replacement Time of Water Mains Based on an Individual Pipe Identification Method)

  • 박수완;이형석;배철호;김규리
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권7호
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    • pp.525-535
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    • 2009
  • 본 연구에서는 상수관망에서 개별적으로 노후도가 심하여 개량이 필요한 구간을 보다 정확하게 구분하기 위해 새로운 개별관로 정의 방법이 개발되었다. 적절한 관로 최소구성성분 길이를 결정하기 위하여 여러 가지 관로 최소구성성분 길이에 대한 평균 누적파손횟수경사선의 분산값을 비교하여 가장 큰 분산값을 나타내는 관로 최소구성성분 길이인 4 m 를 연구대상 지역의 상수관망에 적용하였으며 관로 ID는 39개로 구분되어졌다. 관로의 경제적 최적교체 시기는 한계파손율과 관로의 파손경향모형을 이용하여 결정되었는데, 각 관로 ID에 대하여 관로의 선형적 파손경향, 지수적 파손경향 또는 선형과 지수형 사이에 있는 파손경향 모두에 적용될 수 있는 General Pipe Break Prediction Model(Park and Loganathan, 2002)과 수정된 시간척도를 이용한 ROCOF(Park et al., 2007)를 적용하여 연구대상 상수관망의 최적교체시기를 산정 및 분석하였다. ROCOF 모형화 과정에서 대수-선형과 와이블 ROCOF를 적용 후 최대로그우도 추정값을 비교하여 최대로그우도가 큰 값을 가지는 ROCOF를 각 관로 ID의 ROCOF로 사용하였다. 관로파손으로 인한 사회적 비용이 관로의 최적교체시기에 미치는 영향도 분석되었다.

매설환경에 따른 배수관망의 누수발생원인 특성분석 (Development of a Probability Model for Burst Risks of Water Main using the Analysis Methods of Leakage Type)

  • 박상봉;최태호;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.141-152
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    • 2011
  • In this study, we extracted effective factors of pipe burst from the status data of water asset, operating data of pressure, volume and etc. and 7 years' pipe burst and repair records. The extracted factors were sorted by each attribution and then a statistical analysis was performed to generate a pipe burst probability function using the logistic regression model. As the result, material, diameter, length, laying year, pressure and road width affected to pipe burst significantly. Especially, in case of small diameter, laying year was most effective factor and in case of steel pipe, external loading was main cause of burst, and in case of cast iron, PE, PC, HP pipes, the deterioration of joint was main cause. The other side, as a result of Hosmer-Lemeshow goodness of fit test the models are turned out significant statistically. Also the classification criteria were determined to minimize the total cost from classification errors, when the predicted probability was more than 18% this pipe could have a chance of burst.

A Decision-Supporting Model for Rehabilitation of Old Water Distribution Systems

  • Kim, Joong-Hoon;Geem, Zong-Woo;Lee, Hyun-dong;Kim, Seong-Han
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제8권
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    • pp.31-40
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    • 1997
  • Flow carrying capacity of water distribution systems is getting reduced by deterioration of pipes in the systems. The objective of this paper is to present a managerial decision-making model for the rehabilitation of water distribution systems with a mininum cost. The decisions made by the model also satisfy the requirements for discharge and pressure at demanding nodes in the systems. Replacement cost, pipe break repair cost, and pumping cost are considered in the economic evaluation of the decision along with the break rate and the interest rate to determine the optimal replacement time for each pipe. Then, the hydraulic integrity of the water distribution system is checked for the decision by a pipe network simulator, KYPIPE, if discharge and pressure requirements are satisfied. In case the system does not satisfy the hydraulic requirements, the decision made for the optimal replacement time is revised until the requirments are satisfied. The model is well applied to an existing water distribution system, the Seoul Metropolitan Water Supply System (1st Phase). The results show that the decisions for the replacement time determined by the economic analysis are accepted as optimal and hydraulic integrity of the system is in good condition.

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와이블 분포함수를 이용한 하수관로 노후도 추정 (Estimation of sewer deterioration by Weibull distribution function)

  • 강병준;유순유;박규홍
    • 상하수도학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.251-258
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    • 2020
  • Sewer deterioration models are needed to forecast the remaining life expectancy of sewer networks by assessing their conditions. In this study, the serious defect (or condition state 3) occurrence probability, at which sewer rehabilitation program should be implemented, was evaluated using four probability distribution functions such as normal, lognormal, exponential, and Weibull distribution. A sample of 252 km of CCTV-inspected sewer pipe data in city Z was collected in the first place. Then the effective data (284 sewer sections of 8.15 km) with reliable information were extracted and classified into 3 groups considering the sub-catchment area, sewer material, and sewer pipe size. Anderson-Darling test was conducted to select the most fitted probability distribution of sewer defect occurrence as Weibull distribution. The shape parameters (β) and scale parameters (η) of Weibull distribution were estimated from the data set of 3 classified groups, including standard errors, 95% confidence intervals, and log-likelihood values. The plot of probability density function and cumulative distribution function were obtained using the estimated parameter values, which could be used to indicate the quantitative level of risk on occurrence of CS3. It was estimated that sewer data group 1, group 2, and group 3 has CS3 occurrence probability exceeding 50% at 13th-year, 11th-year, and 16th-year after the installation, respectively. For every data groups, the time exceeding the CS3 occurrence probability of 90% was also predicted to be 27th- to 30th-year after the installation.

GIS를 이용한 상수도관의 안전도 관리시스템 개발 (A Development of Pipe Safety Management System by GIS)

  • 최병길;조영호;전왕규
    • 한국측량학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.311-317
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    • 1998
  • GIS는 많은 양의 도형자료와 문자자료를 통합 관리 분석하는 시스템으로 복잡한 네트웍을 형성하고 있는 도심의 지하매설물을 관리하는데 적합한 시스템이다. 상수도관의 안전도 시스템은 상수도관과 지형자료를 데이터베이스화하고 여기에 상수도관의 안전도를 모델화하여 이들에 대한 안전상태를 수시로 평가할 수 있는 시스템이다. 본 시스템에서는 상수도관의 노후도 평가결과에 대한 도면 출력 시스템을 구축, 사용자가 상수도관의 노후 정도를 쉽게 추정할 수 있도록 하였으며 상수도관이 파괴될 경우, 주변피해요소에 대한 추적 기능을 구축하였다. 또한 안전사고시 신속하게 대응할 수 있는 응급정보 조회 기능을 구현하였다. 마지막으로 지하매설물 현황과 공사 현황을 출력하여 각종 공사시 초래될 수 있는 사고를 방지 할 수 있는 공사 관리 기능을 구축하였다.

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주행거리별 운행차 배출가스 분포 추정 모델에 관한 연구 (A Study on the Inference Model of In-use Vehicles Emission Distribution according to the Vehicle Mileage)

  • 김현우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.85-92
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    • 2002
  • To investigate the safety of the in-use vehicles emission against the tail-pipe emission regulation, in-use vehicles emission trend according to vehicle mileage should be known. But it is impossible to collect all vehicles emission data In order to know that. Therefore, it is necessary to establish a statistically meaningful inference method that can be used generally to estimate in-use vehicles emissions distribution according to the vehicle mileage with relatively less in-use vehicles emission data. To do this, a linear regression model that solved the problems of data normality and common variance of error was studied. As a way that can secure the data normality, In(emission) instead of emission itself was used as a sampled data. And a reciprocal of mileage was suggested as a factor to secure common variance of error. As an example, 36 data of FTP-75 test were handled in this study. As a result, using average value and standard deviation at each mileage which were inferred from a linear regression model, probability density distribution and cumulative distribution of emissions according to the vehicle mileage were obtained and it was possible to predict the deterioration factor through full useful life mileage and also possible to decide whether those in-use vehicles will meet the tail-pipe emission regulations or not.

기존 상수도 노후관망의 개량 및 관리 기법의 개발 (Development of Rehabilitation and Management Techniques for Old Water Distribution Systems)

  • 김중훈;김종우
    • 물과 미래
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    • 제29권3호
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    • pp.197-205
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    • 1996
  • 상수도 관망시설에서 각 관로는 시간이 경과함에 따라 각종 부식이 일어나 통수능이 저하된다. 그러므로 적절한 시기에 갱생이나 교체 등의 처리를 해주어야 한다. 본는 연구에서는 각 수요절점에서 요구수량, 요구압력 등 수리학적 조건을 만족시켜주며 동시에 최소의 비용으로 노구된 관로를 처리해주는 의사결정모형을 개발하였다. 교체비용, 관파열보수비용, 양수비용, 관 파열율, 연이율 등은 각 관로의 교체시기를 경제적으로 결정하는데 이용된다. 그리고 배수시설의 수리학적 만족여부는 관망계산 프로그램 KYPIPE에 의해 점검된다. 시스템이 수리학적 조건을 만족지 못할 경우 교체시기는 조건이 만족될 때까지 앞당겨진다. 본 모형은 기존 송배수시설인 수도권 광역상수도 제1단계에 적용되었다. 모형을 이용해 산출한 최적교체시키는 수리학적으로 모의해본 결과 문제가 없으며를 알 수 있었다.

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마르코프 연쇄 모델을 이용한 하수관로의 구조적 노후도 추정 (Estimation of Structural Deterioration of Sewer using Markov Chain Model)

  • 강병준;유순유;장전리;박규홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.421-431
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    • 2023
  • 하수관로 열화모델은 하수관망을 관리하는 의사결정자에게 자산의 미래 상태 예측에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 CCTV 조사를 통해서 확보한 구조적 상태평가 이력자료를 기반으로 마르코프 연쇄 모델을 이용하여 하수관로의 노후도를 추정하였다. A시의 3개 배수분구에서 1998-1999년과 2010-2011년에 CCTV 조사에 의해 수집된 관경 450 mm와 600 mm의 흄관 자료를 이용하여 분석하였다. EM 배수분구의 450 mm 관로와 600 mm 관로에서 주요 결함 발생이 다른 두 배수분구보다 빠르게 발생하는 것으로 나타났다. 관로 설치 이후 35년이 지난 시점에는 450 mm 관로의 약 29%, 600 mm 관로의 약 38%가 주요 결함이 발생했으며, 100년 후에는 각각 62%와 74%의 관로가 주요 결함으로 관로 기능을 상실하는 수준으로 나타났다. 관로설치 35년 후, SN 배수분구는 450 mm 관로의 약 26%, 600 mm 관로에서 약 35%, HK 배수분구에서는 450 mm 관로의 약 27%, 600 mm 관로에서 약 37%의 주요 결함이 발생한 것으로 예측되었다. 또한 600 mm 관로가 450 mm 관로보다 평균 12년 정도 빨리 기능 저하가 일어나는 것으로 나타났다. 한편, 관로의 주요 결함등급 비율을 40%로 설정하여 관로의 유효사용수명으로 적용할 경우, 450 mm 관로는 SN배수분구에서 60년, EM배수분구에서 42년, HK배수분구 59년이며, 600 mm 관로에서는 각각 43년, 34년 39년으로 나타났다.