• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권5호
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• pp.550-556
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• 2014

In this study, for the control of a single water tank system, a fuzzy-PID controller design technique based on a fuzzy model is investigated. For this purpose, a water tank system is linearized as a number of submodels depending on the operating point, and a fuzzy model is obtained by fuzzy combining. Each submodel is approximated as a first order time delay model, and a PID controller is designed using several existing tuning techniques. Then, through the fuzzy combination of this controller using the same method as that of the fuzzy model, a fuzzy-PID controller is designed. For the proposed technique, a simulation is performed using the fuzzy model of a water tank system, and the validity is examined by comparing its performance with that of a PID controller.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권10호
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• pp.893-909
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• 2010

지하수의 지속가능개발량을 산정하기 위해서는 유역 내에서 지하수 개발에 따라 시공간적으로 끊임없이 변화하는 하천과 대수층의 상호흐름을 포함한 물 순환계의 유동을 모의하여야 한다. 유역 단위의 지하수 함양 및 하천-대수층 상호흐름 특성을 모의하기 위한 강우-유출모형으로 탱크모형과 SWMM 모형을 선정하였다. 토양저류구조 표준3단 탱크모형을 하천과 대수층의 상호흐름을 모의할 수 있도록 개선하였다. 오차의 비등분산성을 고려하기 위한 분산함수를 가진 최우도추정법을 적용하고, 전역 최적화 기법인 Simulated Annealing 방법을 적용하여 탱크모형과 분산함수의 매개변수를 동시에 추정하였다. 하천-대수층 상호흐름을 개선한 SWMM-GE모형은 도시하천에 적용되어 검증을 받은바 있다. 금강의 지류인 갑천 유역에 하천-대수층 상호흐름을 개선한 탱크모형(TANK_GS)을 적용한 결과 개선 전 보다 모형성능평가가 더 나았으며, SWMM-GE 모형과 동일하게 지하수 함양 및 하천-대수층 상호흐름 현상을 잘 모의하고 있었다. 향후 권역 수자원 계획 등에 활용이 용이한 탱크모형(TANK_GS)을 이용하여 지하수의 지속가능 개발량 산정이 가능하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.237-249
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• 2007

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.201-212
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• 2009

탱크모형과 PRMS(Precipitation Runoff Modeling-modular System) 모형으로 섬진강댐 유역의 유출량을 1981년부터 2001년까지 모의 발생하였다. 적용된 각각의 단일모형인 Tank 모형과 PRMS 모형에 의하여 모의된 유출량은 서로 상이한 모의 양상을 나타낸다. 본 연구에서는 Tank 모형과 PRMS 모형과 같은 단일모형에 의하여 모의되는 유출량의 편차를 최소화하고 관측유출량에 보다 잘 부합되는 유출모의결과를 생산하기 위하여 유전자 알고리즘 혼합유출모형을 제안하였다. 제안된 혼합유출모형은 Tank 모형과 PRMS 모형의 각각 결과를 혼합하는 모형이며, 유전자 알고리즘을 적용하여 모의 유출량과 관측 유출량을 최소화하는 Tank 모형과 PRMS 모형에 의한 각각의 유출량의 비율을 결정하는 최적배합비를 산정하였다. 제안된 혼합 모형을 섬진강댐 유역에 적용한 결과, Tank 모형 또는 PRMS 모형과 같은 단일모형으로 유출량을 모의하는 경우보다 두 개의 모형을 적절한 배합비를 도입한 혼합 모형으로 모의된 유출량은 관측유출량과의 각종오차를 작게 하는 것을 보여 주었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.9-19
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• 2014

The objective of this study was to evaluate of the Tank model in simulating runoff discharge from rural watershed in comparison to the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. The model parameters of SWAT was calibrated by the shuffled complex evolution-university Arizona (SCE-UA) method while Tank model was calibrated by genetic algorithm (GA) and validated. Four dam watersheds were selected as the study areas. Hydrological data of the Water Management Information System (WAMIS) and geological data were used as an input data for the model simulation. Runoff data were used for the model calibration and validation. The determination coefficient ($R^2$), root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency index (NSE) were used to evaluate the model performances. The result indicated that both SWAT model and Tank model simulated runoff reasonably during calibration and validation period. For annual runoff, the Tank model tended to overestimate, especially for small runoff (< 0.2 mm) whereas SWAT model underestimate runoff as compared to observed data. The statistics indicated that the Tank model simulated runoff more accurately than the SWAT model. Therefore the Tank model could be a good tool for runoff simulation considering its ease of use.

• 한국농공학회논문집
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• 제46권5호
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• pp.41-52
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• 2004

In this study, parameters of long and short term runoff model were optimized using genetic algorithm as a basic research for integrated water management in a watershed. In case of Korea where drought and flood occurr frequently, the integrated water management is necessary to minimize possible damage of drought and flood. Modified TANK model was optimized as a long term runoff model and storage-function model was optimized as a short term runoff model. Besides distinguished parameters were applied to modified TANK model for supplementing defect that the model estimates less runoff in the storm period. As a result of application, simulated long and short term runoff results showed 7% and 5% improvement compared with before optimized on the average. In case of modified TANK model using distinguished parameters, the simulated runoff after optimized showed more interrelationship than before optimized. Therefore, modified TANK model can be applied for the long term water balance as an integrated water management in a watershed. In case of storage-function model, simulated runoff in the storm period showed high interrelationship with observed one. These optimized models can be applied for the runoff analysis of watershed.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2001년도 학술발표회 논문집(I)
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• pp.158-163
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• 2001

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.121-131
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• 2004

일 단위 강우-유출 모형인 SIMHYD와 TANK를 소양강댐과 영천댐 유역에 적용하여 유출을 예측하였다. 7개의 매개변수를 가진 SIMHYD와 17개의 변수를 가진 TANK모형을 국내 유역에 적용하여 모형의 적용성을 비교 평가하였다. 두 모형에 세 가지 목적함수를 달리하여 세 가지의 최적화 방법(유전자 알고리즘, Pattern Search MUlti-Start, Shuffled Complex Evolution Algorithm)을 적용하여 모형과 목적함수에 따른 관측 유출량에 대한 모의유출량의 모의 효율을 비교하였다. TANK모형의 모의 효율이 SIMHYD 모형의 모의 효율에 비해 높게 나타났다. 목적함수를 달리할 경우는 무차원 함수인 Nash-Sutcliffe 계수를 비교하는 것이 모델의 적용성을 평가하는데 적합한 것으로 평가되었다.

• 물과 미래
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• 제26권3호
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• pp.47-61
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• 1993

수정 tank 모형의 입력, 구동, 출력 및 매개변수의 보정을 실시할 수 있는 쉘 프로그램 DSFS를 개발하고, 중소 유역의 일 유출량의 추정에 적용하도록 하였다. 수정 tank 모형은 유역의 일별 증발산 손실을 추정함으로써 유출량을 정의하도록 하였으며, 증발손실량은 배재 증발산량에 토양수분계수 및 토지 이용상태에 따른 월별 작물피복계수를 써서 조정하도록 하였다. 모형의 매개변수를 보정하고, 매개변수와 유역 특성인자와의 관계를 얻었다. 개발된 쉘 프로그램을 미계측유역에 적용하였으며, 일유출량 추정에서 최적화 결과와 유사한 값은 보였으나, 년 유출량은 10% 정도 큰 값은 보였다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권3호
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• pp.359-366
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• 2003

Ecological society and energy conservative systems has become a subject of world wide attention. To examine the technologies of such systems as resource recycling society, this study is proposed for using rainwater as energy source and water resources in urban area. Useful informations for planning of utilizing rainfall as energy source, water resources, emergency water and controlling flood are discussed with model systems in urban area. It is calculated that the rate of utilizing rainwater, amounts of utilizing rainwater, substitution rate of supply water, amounts of overflow rainwater according to rain storage tank volume. By applying the past weather data, The optimum volume of rain water storage was calculated as 200m$^3$ which mean no benefits according to the increase of storage tank volumes. For optimum planing and control method at the model system, several running method of rainwater storage tank was calculated. The optimum operating method was the using weather data as 3hours weather forecast.