• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.426-426
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• 2018

제 4차 산업혁명의 시대를 맞아 ICT 융합 차세대 물관리 시스템 관련 기술이 핵심적인 역할을 수행하게 될 것으로 예상되며, 이와 함께 다국적 기업의 시장 진출로 인한 경쟁심화가 예상되고 있다. 한편, 인구증가, 도시성장, 산업발전 및 기후변화에 따른 물부족, 물 수요와 물 공급의 불균형, 수질오염 등은 점점 더 심각해질 것으로 예상되고 있다. 또한, 수자원 산업에서 대상시설의 안전하고 경제적인 운영 및 유지관리를 목적으로 하는 운전, 감시, 진단, 보수, 개선 및 이를 위한 의사결정지원 기술인 운영관리(O&M, Operation and Maintenance) 기술의 중요성이 지속적으로 증가하는 추세이다. 스마트워터그리드(SWG)는 ICT 융복합 첨단 수자원 관리기술로 기후변화에 의한 물 부족과 수자원 인프라 노후화로 인한 효율저하 등 물 문제 해결을 위한 차세대 플랫폼으로 주목받고 있으나, 아직까지 스마트워터그리드 시스템 구축을 위한 장치, 부품, 공정, 설계, 시공 기술 등 주로 요소기술 확보를 목적으로 연구되었으며, 시설의 운영 및 유지관리 연구는 거의 진행되지 않아 효율적인 현장적용이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 스마트워터그리드 데모플랜트 시설을 대상으로 운영 유지관리 기술의 고도화 기본방향, 세부 핵심기술, 추진방법 등을 제시하고자 한다. 특히 스마트워터그리드의 핵심기술인 AMI 기반 수운영 시스템을 대상으로 IoT 기반의 고효율 저비용 물 공급 체계 고도화 및 지능형 통합 운영 플랫폼 구축, Hybrid형 다중수원 활용 이동식 물 생산 시스템에 대한 운전제어 자가진단 운영관리 유지보수기술 등 원격 무인 자동화 물 생산시설 기술 고도화 개발방안에 대하여 중점적으로 다루고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.419-419
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• 2021

수자원 관리 패러다임은 공급 위주에서 수요관리로 전환되고 있다. 가용한 수자원은 한정적이나 급속한 인구증가와 도시화로 인한 물 수요의 증가로 수요관리의 효율성이 중시되고 있기 때문이다. 기존 상수도시스템은 노후화로 가동효율이 점차 낮아지고 있으며, 인력으로 월 또는 격월로 소비자의 물 사용량을 검침해 실시간 관리가 불가능하여 수요와 공급의 불균형을 초래한다. 이러한 문제를 해결할 대안으로 IT 기술과 전통적인 물관리 기술을 접목한 Smart Water Grid는 양방향 통신장치를 이용해 실시간으로 소비자의 물 사용량을 모니터링한다. 물 사용 특성을 잘 파악하면 보다 정확한 물 수요 예측이 가능하다. 특히 소비자들의 시간별, 평일, 주말, 그리고 주별 물 사용 특성을 파악하면 미래 물 수요 예측에 도움이 된다. 예측된 물 수요량에 따라 물 공급 배분 계획을 수립하여 운영 효율성을 높일 수 있다. 물 수요예측 방법 중 k-mean 군집분석은 시간별 물 사용량을 이용해 서로 유사한 여러 개의 부분집합으로 할당하여 분류하는 Machine learing 방법으로 물 사용의 유사성을 파악할 수 있다. SWG 연구단은 2019년 Vietnam Hai Duong province에 SWG Pilot plant를 구축하고 27개의 Smart water meter를 설치하여 운영하고 있다. 이에 본 연구에서는 소비자의 물 사용 특성을 분석하기 위해 27개 SWM로부터 수신된 2019년 11월 14일부터 2020년 12월 3일까지 1시간 단위의 물 사용량 데이터를 수집하였다. 그리고 k-mean 군집 방법을 이용해 시간별, 평일, 주말, 그리고 주별 물 사용 특성을 분석하였다. 이 때 최적의 군집 개수 결정을 위해 Elbow 방법을 적용하였다. 분석 결과 각 소비자의 물 사용량 특성에 따라 평균 물 수요패턴 추정이 가능하며, 향후 물 수요 예측에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.25-39
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• 2020

현재 스마트시티는 전 세계적인 추진에도 불구하고 스마트워터그리드 조성을 위한 기준이 부재하여 이들의 성공 여부를 판단하기에는 한계가 있다. 스마트워터그리드의 요건과 목표를 설정하고 기존 스마트워터그리드의 한계와 문제점을 정확히 진단하고 개선할 필요성은 분명하며, 이를 위해 스마트워터그리드 목표에 적합한 인덱스의 활용은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스마트워터그리드의 목표측정과 달성정도 평가가 가능하고, 향후 스마트워터그리드 구축을 위한 이행계획에 근거로 활용할 수 있는 스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)를 개발하였다. 개발된 스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)를 통해 지속적인 스마트워터그리드의 역량평가를 수행할 수 있는 기반을 마련하고, 평가결과로 인한 영향력 확보를 통해스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)의 신뢰도 향상과 스마트워터그리드 역량평가를 위한 평가 테이블를 제공하여 계획 중인 스마트워터그리드에 대한 성과평가카드(Challenge Evaluation Card) 작성 및 사전평가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국어류학회지
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• 제32권4호
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• pp.232-238
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• 2020

본 연구는 실내외 양식방법에 따른 미꾸라지 양식장 모니터링과 성장특성을 조사하여 국내 미꾸라지 양식산업에 대한 기초자료를 확보하고자 수행하였다. 조사는 2017년 8월부터 2019년 10월까지 실내 양식장 1개소 (D-site), 실외양식장 2개소 (P1-site, P2-site)를 선정하여 수행하였다. 성장도 측정결과를 토대로 WG (weight gain), DWG (daily weight gain), and SWG (specific weight gain) 분석한 결과 D-site에서는 175.27±36.2%, 7.98±3.3%, 0.94±0.2%, P1-site에서 320±34%, 4.07±0.6%, 0.55±0.1%, P2-site에서 295.9±53%, 4.15±0.5%, 0.62±0.1%로 나타났다. WG는 실외노지 양식장(P1-Site과 P2-site)에서 높았지만 DWG와 SWG는 실내양식장(D-site)에서 높게 나타났다. 본 조사 결과의 차이는 실내외 양식방법에 따른 성장도, 수질환경, 출하시기 및 횟수 차이로 인한 것으로 판단된다. 특히 실외 양식은 출하시기까지 1년 이상 소요되었으나 실내 양식은 1년에 3회의 출하가 가능한 것으로 나타났다.

• 정보와 통신
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• 제31권6호
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• pp.64-68
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• 2014

본고에서는 수자원관리의 새로운 패러다임인 스마트워터그리드에 대한 간략한 소개와 연구단에서 개발되는 기술의 확산을 위한 추진 전략을 알아본다. 스마트워터그리드 연구단은 51개의 참여기업과 303명의 참여 연구원이 크게 3개의 세부로 나뉘어 연구를 진행한다. 1세부는 신도시 수자원 연계활용을 위한 지능형 수자원 확보 기술 개발을, 2세부는 수자원 최적 활용을 위한 지능형 유역물관리 플랫폼 개발을, 3세부에서는 Smart Water Grid 맞춤형 ICT기반물정보 관리 기술 개발을 목표로 하고 있다. 이렇게 개발되는 기술의 확산을 위해 크게 5가지의 전략을 펼치고 있다. 기술실증화 전략인 Pilot-Plant와 Demo-Plant 설계 및 운영, 표준분류체계, 국제표준화 ITU-T FG-SWM, 제7차 세계물포럼, 국제기술협력을 위한 국제컨퍼런스 개최가 연구단의 전략이다. 특히, 스마트워터그리드라는 새로운 패러다임을 국제적인 이슈로 상정하기 위하여 국제표준화 기구인 UN-ITU에 SWM(Smart Water Management) 주제로 FG(Focus Group)을 신설하였다. ITU-T는 전기 통신 분야의 국제기구로서 신기술이 개발될 때부터 기술표준화를 제시하고, 제품의 수출입에 영향력을 미치기에 많은 전기전자통신 업계의 주요 관심분야이기도 하다. SWG연구단에서도 SWM차원에서 SWG기술이 향후 세계시장에서 선진기술들과 비교경쟁력을 갖출 수 있도록 국제표준화를 위한 노력을 기울이고 있다. 또한, 2015년에 개최될 세계 제 7차 물포럼에서 SWG기술을 시연하고, 홍보하는 활동을 통해 대한민국의 우수한 IT기술이 물산업의 중심에서 돋보일 것이라 전망된다.

• 정보와 통신
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• 제31권6호
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• pp.75-78
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• 2014

본고에서는 2012년 7월 출범한 국토교통부R&D 연구단인 Smart Water Grid(SWG) 연구단 과제 중 연구단의 세세부 연구성과로 도출되는 요소기술인 프로그램의 개발플랫폼을 제공하고, 개별 프로그램을 통합운영하기 위한 통합운영시스템과 통합데이터베이스를 개발하는 "지능형 물수급정보 통합관리기술 개발" 세세부 과제에 대해 알아본다.

• 한국패류학회지
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• 제30권3호
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• pp.227-234
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• 2014

본 연구는 해상가두리의 먹이공급비율에 따른 성장 및 생존율을 조사하고, 실내육상양식의 먹이 공급율과의 비교를 통해 국내 주요 북방전복 양성방법인 해상가두리와 함께 실내 사육 수조의 적정 천연먹이의 공급율을 제안하여 북방전복 생산성 향상을 유도하고자 실시하였다. 먹이공급율은 전복 어체중량을 기준으로 일간공급율 (daily feeding rate, DFR) 5, 10, 15, 20% (5DFR, 10DFR, 15DFR, 20DFR) 를 설정하여, 해상가두리와 실내육상수조에서 2반복으로 13개월간 실시하였다. 해상가두리에서 사육한 전복 (최초 수용 시 평균각장 $54.18{\pm}7.39mm$) 성장에서 각 장과 각폭의 절대성장율 (absolute growth rate, ARG), 일간 성장율 (daily growth rate, DGR) 및 특수생장율 (specific growth rate, SGR) 과 중량의 증중률 (weight gain, WG), 일간증중률 (daily weight gain, DWG) 및 특수증중률(specific weight gain, SWG), 그리고 생존율에서 20DFR이 유의적으로 낮았다 (P < 0.05). 실내육상수조에서 사육한 전복 (최초 수용 시 평균각장 $49.70{\pm}2.28mm$) 의 각장, 각폭의 ARG, DGR, SGR과 중량의 WG, DWG, SWG에서는 5DFR, 10DFR이 유의적으로 높았고 (P < 0.05), 생존율은 20DFR이 유의적으로 낮았다 (P < 0.05). 따라서 해상가두리와 실내육상수조 전복양식 자연먹이의 일간 공급율은 성장과 생존율, 그리고 경제적 측면까지 고려하면 어체중량의 5-10%에서 공급해야 한다.

• 한국패류학회지
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• 제32권2호
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• pp.103-109
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• 2016

본 연구는 3년산 북방전복의 해상가두리의 먹이공급비율에 따른 성장 및 생존율을 조사하여, 미역과 다시마등의 천연먹이의 적정 공급율을 제안하여 북방전복 성패의 생산성 향상을 유도하고자 실시하였다. 먹이공급율은 실험전복 어체중량을 기준으로 일간공급율 (daily feeding rate, DFR) 5, 10, 15, 20% (5 DFR, 10 DFR, 15 DFR, 20 DFR) 를 설정하여, 해상가두리에서 2반복으로 13개월간 실시하였다. 해상가두리에서 사육한 전복 (최초 수용 시 평균각장 $73.77{\pm}11.27mm$) 성장에서 각장과 각폭의 성장율 (growth rate, GR), 일간성장율 (daily growth rate, DGR) 및 특수생장율 (specific growth rate, SGR) 과 체중의 증중률 (weight gain, WG), 일간증중률 (daily weight gain, DWG) 및 특수증중률 (specific weight gain, SWG), 그리고 생존율에서 5 DFR이 유의적으로 높았다 (P < 0.05). 생존율은 모든 실험구가 유의적 차이가 없었으며, 30%이하로 나타났다. 따라서 3년산 북방전복을 해상가두리에서 사육 시 미역, 다시마 등의 생먹이의 일간 공급율은 어체중량의 5-10%에서 공급되는 것이 성장에 유리하지만, 생존율을 향상 시킬 수 있는 다각적 검토가 필요하다.

• 상하수도학회지
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• 제28권4호
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• pp.377-389
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• 2014

In recent years, Smart Water Grid (SWG) concept has globally emerged over the last decade and also gained significant recognition in South Korea. Especially, there has been growing interest in water demand forecast and this has led to various studies regarding energy saving and improvement of water supply reliability. In this regard, this study aims to develop a nonlinear ensemble model for hourly water demand forecasting which allow us to estimate uncertainties across different model classes. The concepts was demonstrated through application to observed from water plant (A) in the South Korea. Various statistics (e.g. the efficiency coefficient, the correlation coefficient, the root mean square error, and a maximum error rate) were evaluated to investigate model efficiency. The ensemble based model with an cross-validate prediction procedure showed better predictability for water demand forecasting at different temporal resolutions. In particular, the performance of the ensemble model on hourly water demand data showed promising results against other individual prediction schemes.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.3-3
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• 2019

최근 기후변화로 인한 집중호우, 가뭄 등 예측하기 어려운 사태가 발생하면서 깨끗하고 안정적인 용수공급 기술의 필요성이 대두되고 있다. 이에 IoT와 기존 물관리시스템을 결합한 스마트워터그리드 출범은 실시간으로 수요와 공급량의 정보를 취득하여 물 관리 효율성을 제고 할 수 있게 되었다. 실시간 수요량 자료를 이용하여 물 수요량 예측을 통한 최적의 물 공급량을 결정할 수 있다. 이 때 스마트워터그리드의 핵심 기술은 실시간으로 취득한 자료의 품질관리라 할 수 있다. 본 연구 대상지역인 영종도 112 블록에는 528개 AMI 스마트 미터를 이용하여 1시간 단위의 물 수요량 자료를 원격 검침하고 있다. 각 수용가에 설치된 AMI 센서를 통해 수집된 자료에는 오류를 포함할 수 있는데 통신 장애, 미터기 고장 및 교체 등으로 발생된다. 결측된 수요량 자료는 상수관망 수리해석에 사용되는 기본자료로서 비표본오차를 증가시켜 검정력과 정확성을 결여시키는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 수집된 자료를 가용할 수 있는 자료로 정제하고 대체하기 위해 완전히 관찰된 자료(complete data)만을 이용하여 각 시간에 따른 관경별, 용도별 그리고 요일별 수요패턴을 추정한다. 결측된 자료는 기존에 사용되는 평균대체법과 핫덱 대체(hot deck imputation) 등과 비교 검증한다.