• 상하수도학회지
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• 제27권6호
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• pp.711-721
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• 2013

Optimal operation of a combined sewer network with distributed storage facilities aims to use the whole retention capacity of all reservoirs efficiently before overflows take place somewhere in the considered network system. An efficient real-time network control (RTNC) strategy has been emerging as an attractive approach for reducing substantially the overflows from a sewer network compared to the conventional fixed or manually adjusted gate setting method, but the related concrete framework for RTC development has not been throughly introduced so far. The main goal of this study is to give a detailed description of the RTNC systems via reviewing several guidelines published abroad, and finally to suggest methods for the proper application of RTNC on distributed storage facilities. Especially, this study is focused on emphasizing the importance of hierarchical structure of RTNC system that consists of three control layers (management, global control and local control). Further, with regard to the global control layer which is responsible for the central overall network control, the wide-ranging details of two components (adaption and optimization layers) are also presented. This study can provide the valuable basis for the RTNC implementation in the particular sewer network with distributed multiple storage facilities.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.1021-1028
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• 2005

본 연구는 도시 우수관망 설계 시 주어진 설계유랑을 효율적이고 경제적인 단면 구성과 관망에 따른 우수배제능력을 극대화시키기 위해 최적화된 설계를 통하여 경제적인 우수시스템을 설계할 수 있는 모형의 개발이 이루어져야 할 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 최적화 기법으로 동적계획법(Dynamic Programming : DP)의 특수한 방법인 이산미분형 동적계획법(Discrete Differential Dynamic Programming : DDDP)를 이용해 최적화된 설계조건을 구할 수 있도록 하였다. 이산미분형 동적계획법의 기법은 설계유랑과 맨홀의 위치가 결정되면 그에 따른 최적 우수시스템이 될 수 있는 관의 용량, 경사, 수위, 수심, 위험도, 회수비용 등을 결정할 수 있는 방법으로 이는 공사비용에 따른 최소비용을 목적함수로 위험도 분석을 통하여 최적화된 조건을 찾는 방법으로 모형개발을 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.241-241
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• 2021

Recent developments recommend the use of SSS to prevent combined sewer overflows and reduce excessive pollutant deposition in the receiving waters; however, other studies also suggest that SSS have minimal or no advantage over CSS in terms of reducing the pollutant loads being discharged in natural waterways. This study was conducted to evaluate the effectiveness of employing SSS in improving the water quality of the rivers in Okcheon-gun, South Korea. The former combined sewer outfalls (CSOs) were monitored to determine the presence of illicit connections or leaks in the newly-established SSS. Dry and wet-day monitoring was conducted alongside the collection of water samples on 14 points along the reach of the rivers and four former CSOs to determine water quality changes and patterns of pollutant loading. Among the 34 former CSOs in the study area, eight former CSOs exhibited dry-day discharges, implying the possibility of having illicit connections, leaks, or illegal wastewater discharge in the system. Moreover, relatively high biochemical oxygen demand (BOD) chemical oxygen demand (COD) concentrations, ranging from 4.8 mg/L to 24.9 mg/L and 6.4 mg/L to 10.1 mg/L, respectively were observed on three out of the four monitored CSOs. Fluctuations in the pollutant concentrations in the different monitored points along the river was also observed due to the presence of pipes discharging polluted water. Ultimately, further studies are necessary to identify the sources of dry-day discharges in the CSOs to successfully improve the water quality of the rivers in the area.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.219-226
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• 2018

차집관로는 국유지가 많은 하천변에 매설되어 있어 파손이나 침입수/유입수(불명수, I/I) 의 유입으로 공공하수처리시설의 운영효율이 떨어지며, 하수관로 정비사업의 효율도 저하되는 것으로 나타났다. 본 연구는 하수관로 정비사업 효과의 감소원인에 가장 많은 영향을 미치는 차집관로를 대상으로 감소원인에 대한 분석을 하였다. 즉, 대상지역 3개소를 선정하여 차집관로의 현황조사(관로연장, 관경, 관종, 매설년도, 매설위치 등), 차집관로에 대한 차수(Pump 작업) 및 준설작업을 병행한 관로내부(CCTV)조사, 맨홀내부(육안)조사, 유량 및 수질조사 결과를 이용한 오염부하량 산정 등을 수행하였다. 합류지역은 동시 다측점 유량조사와 차집관로 유량 및 수질(BOD)조사, 오염부하량 비교 등을 수행하였으며, 차집관로 부실화에 따른 침입수/유입수 발생 현황 등 실태조사를 실시하였다. 연구결과, 하수관로정비 사업의 효과를 감소시키는 주요 원인은 차집관로의 노후화 및 미정비로 인해 공공 하수처리시설로 저농도 하수 및 불명수 유입되기 때문인 것으로 분석되었다.

• 융합정보논문지
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• 제9권7호
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• pp.78-84
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• 2019

본 연구의 목적은 스마트 하수도의 개념을 소개하고, 2021년부터 2040년까지 우리나라 전역에 스마트 하수도가 구축되는 경우 그 경제적 파급효과를 분석하는 것에 있다. 연구방법으로는 산업연관분석 모형을 이용한다. 분석 결과, 스마트 하수도 투자 사업을 통한 생산유발효과는 343조 7,330억원, 부가가치유발효과는 155조 8,675억원, 취업유발효과는 251만 8,470명 증가하는 것으로 추정되어 스마트 하수도 사업의 국민경제적 파급효과는 상당히 큰 것으로 나타났다. 또한 스마트 하수도에 의한 사회후생의 증가는 환경개선과 국민건강 개선을 통하여 실현될 것으로 예상되므로 빠른 시일 안에 스마트 하수도 사업에 대한 구체적인 Road map을 수립, 확정하고 예산을 투입하여 적극 추진할 필요가 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.7-14
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• 2008

하수관거시스템 개량의 주된 목적은 불명수(Inflow/Infiltration, I/I)를 제거함으로써 그 성능을 향상시키는데 있다. 이때 전체 하수관거시스템 내에서 개개 관거별 I/I 발생량을 정량화할 수 있다면, 전체 하수관거시스템 내에서 소유역별 해당 정보의 추출이 보다 명확해질 수 있다. 그러나 실제 현장에서는 예산 및 시간의 제약 때문에 개개 관거의 I/I 발생 정보의 획득은 거의 불가능하다. 본 연구에서는 하수 관거별 I/I 발생량을 AHP(Analytic Hierarch Process)를 이용하여 정량화하였으며, 산정된 관거별 I/I 발생량을 이용하여 효율적인 하수과거 개량 사업 시행을 위한 개량 우선순위 결정 모형(Rehabiliation Priority Decision Model for sewer system, RPDM)을 개발하였다. 개개 관거별 I/I 발생량 산정 결과에 기반하여 RPDM은 개량이 시행되는 기간 동안 발생하는 I/I 발생량을 최소화하는 소유역별 최적 개량 우선순위(Optimal Rehabilitation Priority, ORP)를 유전자 알고리즘을 이용하여 결정한다. 이때 최적 개량 우선순위에 따른 소유역별 개량 시행 시 발생하는 이익은 개량 기간 동안 하수처리장으로 들어가는 I/I의 하수처리비용(Waste Water Treatment Cost, WWTC)에 대한 절감을 의미한다. 본 연구에서는 개발된 RPDM에 의한 최적 개량 우선순위의 결과는 일반적인 하수관거 개량사업의 우선순위 결정 방법인 점수가중평가법(Numerical Weighting Method, NWM)과 최악의 개량순서에 따른 결과들과 비교되었으며, 개량 기간 동안의 I/I 처리비용이 점수가중평가법에 비하여 22%, 최악의 개량순서에 비하여 40% 감소하는 것으로 나타났다.

• Spatial Information Research
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• 제11권2호
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• pp.155-170
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• 2003

GIS를 이용한 홍수침수 분석시스템이 공항배수유역의 침수현상을 모의하기 위해 개발되었다. 본 연구에서 개발된 모형은 사용자 인터페이스인 GUI 시스템을 통한 Database 구축 및 입력자료 작성을 위한 전처리 과정과 주처리 해석모형을 통해 계산된 결과를 그래픽으로 처리하는 후처리 과정을 GIS(ArcView/Avenue)와 연계하여 통합적으로 구축·제시되었다. 주처리 해석모형은 노면수의 거동분석 모형과 하수배수체계의 분석모형을 통합하여 상호 연계 현상을 모의함으로써 유역에서의 유출량과 배수시스템과의 실제적인 거동을 해석하여 배수관로의 배수효과 및 압력류에 의한 침수현상을 모의함으로써 배수관로 유입에 따른 실제적인 현상을 모의하였다. 본 연구에서 개발된 홍수침수분석시스템은 향후 공항에서의 침수피해에 대한 시설전반에 대해 합리적인 대책관리방안 및 시설개선방안 수립을 위한 체계적인 의사결정에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.722-728
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• 2012

도심지역의 하수관거 시스템은 우수 수용능력 및 하수 월류 발생 등의 시스템의 한계점을 가지고 있어, 강우시 우수 유출수로 인한 침수저감과 더불어 도시비점오염원의 저감에 모두 대응할 수 있는 저류시설의 도입이 주목받고 시작하였다. 최근 환경부에서는 방재적 우수관리와 더불어 합류식 하수관거 월류수, 분류식 우수관거 유출수 처리를 포함하는 다기능 저류시설을 "하수저류시설"이라 통칭하고, 이의 도입을 적극 추진하고 있는 실정이다. 반면 대규모 단일 저류시설 설치의 경우에는 공간 확보의 문제가 발생할 수 있으며, 이에 대안으로는 중 소규모의 분산형 저류시설 설치 및 운영을 들 수 있다. 본 연구에서는 분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 최적 운용을 위한 모델 예측 제어기법을 제안한다. 이를 위해 첫째로 네트워크 시스템의 각 구성 요소의 수리모델을 제시함으로써 보다 정밀한 하수관망 네트워크의 거동을 모사하고자 한다. 둘째로 제안된 모델을 기반으로 현재의 강우 유입량을 고려하여 각 저류조의 수위, 하수관로의 유입/유출량을 예측하여, 입자군집 최적화 알고리즘을 이용한 모델 예측 제어기법을 바탕으로 주어진 제약조건을 만족하며 상황을 바탕으로 제안된 제어기법의 사용여부에 따른 효과를 비교 분석하고, 이의 타당성을 검증하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권9호
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• pp.885-894
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• 2008

합류식 관거 내 고형물의 퇴적으로 인해 통수능이 감소하여 여름철 장마시 국지적인 침수가 발생하며 이로 인해 관거 내 퇴적을 더욱 초래할 수가 있다. 이와 같은 문제를 해결하고 관거의 적절한 유지관리를 위해서는 지표면으로 부터의 고형물 부하량 산정 및 강우로 인해 지표 퇴적 고형물이 관거 내로 유입되어 퇴적되는 양을 산정할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 지표면에서의 고형물 부하량 산정기법을 우리나라 군자배수유역에 적용하여 분석하고, 이를 바탕으로 MOUSE모형을 적용한 결과를 이용하여 관거 내 고형물 퇴적량을 산정하기 위한 회귀식을 개발하고 적용성을 검토하였다. 분석결과 유역 내 관거에서의 퇴적고형물 관측자료가 구비되어 있지 않아 실질적으로 비교하기는 곤란하지만, MOUSE 모형결과 및 타 유역에서의 적용결과로 볼 때 적용성이 있다고 판단되며, 합류식 관거 유지관리에 개발된 산정식을 유용하게 이용할 수 있으리라 본다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권8호
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• pp.45-50
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• 2014

하수관 내에서의 하수와 미생물의 반응에 대한 실험은 이미 매설된 하수관에 적용할 경우 실험조건의 변화가 제한적이며 실험시간에도 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 하수관 내에서의 하수와 미생물의 반응에 대하여 DO를 제한 조건으로 설정하였을 경우, 실험실 내에서 실험반응조를 통해 재현하는 방법에 대하여 연구하였다. 하수관 내에서의 DO 농도는 기상 중의 산소가 하수 내로 이동하는 재포기현상에 의해 조절된다. 이러한 현상을 이용하여 임의로 실험반응조에서 하수관 내의 유하조건을 조절하고 재포기현상을 재현하여 유하조건과 재포기계수와의 상관관계를 얻을 수 있으며, 교반강도(속도경사)에 따른 재포기계수와 하수관거에서의 유하조건에 따른 재포기계수의 상관관계를 통해 동일한 재포기계수 값을 갖는 교반강도와 유하조건을 설정할 수 있다. 이러한 결과를 통해 재포기계수를 제한인자로 설정하여 실험을 실시할 경우 하수관거에서의 상황을 실험반응조를 통해 재현할 수가 있었다.