• 제목/요약/키워드: Water supply and demand system evaluation

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WaterGEMS모형을 이용한 상수관망 블록시스템의 비상급수계획 평가 (Evaluation of Emergency Water Supply Plan for Block System of Water Network using WaterGEMS)

  • 백천우;전환돈;김중훈;유도근;이광춘
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.15-20
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    • 2008
  • 상수관망의 수리해석 방법은 demand-driven analysis와 pressure-driven analysis로 구분할 수 있으며, 급작스런 용수수요증가, 관거파괴 등과 같이 비정상운영상태인 용수공급시스템의 수리모의에 demand-driven analysis를 사용할 경우 비현실적인 결과를 줄 수 있다. 특히 현재 국내에서는 비상상황에 대한 비상급수계획 수립 시에 demand-driven analysis를 사용하고 있으나, pressure-driven analysis의 적용을 통한 비상급수계획의 적정성 평가가 수행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 pressure-driven analysis를 위해 최근 개발된 WaterGEMS모형을 이용하여 2007년 수도정비 사업을 계획한 J시의 비상급수계획의 적정성을 평가하였다. 적용 결과 소블럭의 용수공급 안정성 향상을 위한 방안 제시가 가능하였으며, 수립된 비상급수계획이 적합한 것으로 판단되었다.

수요관리에 의한 물수급변화 분석 (A Study of Water Budget Analysis According to The Water Demand Management)

  • 서재승;이동률;최시중;강성규
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.797-803
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    • 2011
  • 본 연구에서는 물 사용관련 주요 지표인 1인1일 급수량을 이용하여 수요관리 추진 결과 분석 및 절감량을 산정하고, 수요관리를 통하여 발생하는 절감량을 물 수급전망에 연계할 수 있는 시스템을 개발하였다. 1인1일 급수량 분석결과 상수도 여건이 열악한 지자체는 상수도 보급 개선이 선행되어야 하며, 장래용수수요량 추정시에도 이를 고려하여야 할 것으로 판단된다. 금강권역을 대상으로 수요관리 절감량을 산정하고 K-WEAP (Korea-Water Evaluation And Planning System)을 이용하여 물수지분석을 수행한 결과 하천유량 변화 및 지하수와 저수지저수량 증가를 확인하였으며, 이는 다른 용도로 활용 가능하다고 판단된다.

분석단위 세분화에 따른 한강권역의 물수급 분석 비교 및 고찰 (Comparison and discussion of water supply and demand forecasts considering spatial resolution in the Han-river basin)

  • 오지환;김연수;류경식;배영대
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권7호
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    • pp.505-514
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    • 2019
  • 우리나라는 효율적인 수자원 관리를 위해 노력하고 있으며, 향후 지역의 문제와 물이용 현황, 특성, 지형, 기후 등을 고려한 유역을 세분화한 후 계획을 수립하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 한강 권역을 대상으로 MODSIM 모형을 활용하여 중권역과 표준유역단위 물 수급 체계를 구축하고 분석 결과를 비교하였다. 분석 결과, 49개년(1967-2015)간 발생하는 평균 물 부족량은 중권역 단위 129.98 백만$m^3$, 표준유역단위 2,229.24 백만 $m^3$으로 약 21 억$m^3$ 가량의 차이가 나타났으나 물 부족이 발생하는 시기와 물 부족 발생 공간 분포에 대한 경향은 매우 유사하게 나타났다. 이러한 원인은 중권역 단위 분석의 경우, 모든 수량을 이용할 수 있다는 가정으로 대표 자연유량 값에 대한 생활, 공업, 농업용수 수요량에 대한 물 부족량이 산정된다. 그러나, 표준유역단위 분석에서는 분할된 공급량과 수요량의 차이로 인해 본류와 이격되어 있는 지류는 가용할 수 있는 수자원량이 상대적으로 작아져 물 부족이 크게 발생하는 것으로 나타났고, 본류는 오히려 회귀수량의 파급효과로 인해 물 부족이 나타나지 않는 것으로 분석되었다. 향후, 분석 단위의 세분화 뿐만 아니라 실제 물이용체계가 모형 내 고려된다면 지역적 특성이 반영된 물수급 평가가 가능할 것으로 판단된다.

연계 물수지 분석에 의한 농업용수 공급량 평가 (Evaluation on Water Supply Capability by Linkage Water Balance of Irrigation Facilities)

  • 장중석;정진호;이태호
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.318-323
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    • 2005
  • This research evaluates agricultural water supply capabilities for water computing demand and supply for water of the whole water system of Ansung stream by carrying out basin water balance classified by irrigation facility of water system of Ansung stream.

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사회인구통계 및 상수도시설 특성을 고려한 소블록 단위 물 수요예측 연구 (Water demand forecasting at the DMA level considering sociodemographic and waterworks characteristics)

  • 진샘물;최두용;김경필;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.363-373
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    • 2023
  • Numerous studies have established a correlation between sociodemographic characteristics and water usage, identifying population as a primary independent variable in mid- to long-term demand forecasting. Recent dramatic sociodemographic changes, including urban concentration-rural depopulation, low birth rates-aging population, and the rise in single-person households, are expected to impact water demand and supply patterns. This underscores the necessity for operational and managerial changes in existing water supply systems. While sociodemographic characteristics are regularly surveyed, the conducted surveys use aggregate units that do not align with the actual system. Consequently, many water demand forecasts have been conducted at the administrative district level without adequately considering the water supply system. This study presents an upward water demand forecasting model that accurately reflects real water facilities and consumers. The model comprises three key steps. Firstly, Statistics Korea's SGIS (Statistical Geological Information System) data was reorganized at the DMA level. Secondly, DMAs were classified using the SOM (Self-Organizing Map) algorithm to consider differences in water facilities and consumer characteristics. Lastly, water demand forecasting employed the PCR (Principal Component Regression) method to address multicollinearity and overfitting issues. The performance evaluation of this model was conducted for DMAs classified as rural areas due to the insufficient number of DMAs. The estimation results indicate that the correlation coefficients exceeded 0.9, and the MAPE remained within approximately 10% for the test dataset. This method is expected to be useful for reorganization plans, such as the expansion and contraction of existing facilities.

단기 물 수요예측 시뮬레이터 개발과 예측 알고리즘 성능평가 (Development of Water Demand Forecasting Simulator and Performance Evaluation)

  • 신강욱;김주환;양재린;홍성택
    • 상하수도학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.581-589
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    • 2011
  • Generally, treated water or raw water is transported into storage reservoirs which are receiving facilities of local governments from multi-regional water supply systems. A water supply control and operation center is operated not only to manage the water facilities more economically and efficiently but also to mitigate the shortage of water resources due to the increase in water consumption. To achieve the goal, important information such as the flow-rate in the systems, water levels of storage reservoirs or tanks, and pump-operation schedule should be considered based on the resonable water demand forecasting. However, it is difficult to acquire the pattern of water demand used in local government, since the operating information is not shared between multi-regional and local water systems. The pattern of water demand is irregular and unpredictable. Also, additional changes such as an abrupt accident and frequent changes of electric power rates could occur. Consequently, it is not easy to forecast accurate water demands. Therefore, it is necessary to introduce a short-term water demands forecasting and to develop an application of the forecasting models. In this study, the forecasting simulator for water demand is developed based on mathematical and neural network methods as linear and non-linear models to implement the optimal water demands forecasting. It is shown that MLP(Multi-Layered Perceptron) and ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) can be applied to obtain better forecasting results in multi-regional water supply systems with a large scale and local water supply systems with small or medium scale than conventional methods, respectively.

주거건물의 개별급탕방식 환탕배관 적용에 따른 급탕성능 평가에 관한 연구 (A Study on the Performance Evaluation of Recirculation System for Individual Hot Water Supply System in Residential Buildings)

  • 차민철;여명석;석호태
    • 설비공학논문집
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    • 제19권12호
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    • pp.857-864
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    • 2007
  • In the current residential building, hot water supply system consumes the second largest energy in order to make the thermal comport condition of residential space. The more residential environment improves the more the demand for hot water and water consumption is increasing gradually. So this study examines the possibility of applying the recirculation for individual hot water supply system compared with the existing method for waiting time for hot water, wasted water and energy consumption. The results are as follows. (1) In case of recirculation system method the waiting time for hot water can be reduced up to $69\sim85%$ in spring and fall period and so dose up to $77\sim85%$ in winter period. (2) The total wasted water has a little change compared with the existing method which can make the total wasted water reduced about $77\sim86%$. (3) The efficiency of hot water supply system can be improved, if the method which blocks the inflow of cold water is applied, when return pump is operated to recirculate hot water in recirculation system.

공급 우선순위를 고려한 MODSIM과 K-WEAP 모형의 비교 및 고찰 (Comparison and discussion of MODSIM and K-WEAP model considering water supply priority)

  • 오지환;김연수;류경식;조영식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권7호
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    • pp.463-473
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    • 2019
  • 본 연구에서는 공급 우선순위에 따른 물수급 분석 결과의 비교를 위해 국내 수자원장기종합계획에서 활용한 K-WEAP (Korea-Water Evaluation And Planing System) 모형과 MODSIM (Modified SIMYLD) 모형을 이용하여 분석하였다. 기존의 수자원장기종합계획은 수요처의 공급 우선순위를 모두 동일하게 공급하는 것으로 가정하여 분석하였으며 K-WEAP은 최대충족률을 만족시키기 위한 비율 배분을 수행하는 반면 MODSIM은 물 공급 우선순위의 적용이 필수적인 것으로 분석되었다. 먼저 우선순위에 따른 한강 유역의 물수급 분석 결과, 평균 1,035 천 $m^3$의 물부족이 감소하였으며 이는 생 공용수의 배분량이 증가하면서 회귀수량이 증가하고, 수자원의 재이용이 많아지기 때문인 것으로 분석되었다. 우선순위를 적용한 K-WEAP과 MODSIM의 분석결과를 비교할 경우, 상대오차 최대 5.3%이내, 결정계수($R^2$)는 0.9999로 매우 유사한 물 부족이 발생하였다. 또한 두 모형 모두 합리적인 물 부족 분석 결과를 제공한다면, 모형의 구축과 데이터 처리에 해당하는 GUI 편의성은 K-WEAP이 더 우수한 것으로 나타났으나, 구동시간의 효율성은 MODSIM이 더 우수한 것으로 분석되었다. 향후 K-WEAP모형 뿐만 아니라 MODSIM 모형을 활용한 다양한 시나리오에 따른 분석을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

학교건물의 신·재생에너지기반 복합시스템 간이평가 기법 연구 - 학급규모와 투자비 중심으로 - (A Study on Simplified Evaluation for Renewable Energy based Combination System in School - Considering the Size of Classroom and Capital Cost -)

  • 김지연
    • KIEAE Journal
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    • 제13권2호
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    • pp.77-84
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    • 2013
  • Schools are one of favorable public buildings for Renewable Energy(RE) systems due to site conditions and their energy demand profiles(e.g. daytime-based use of hot water and heating/cooling). Although the government encourages schools to be equipped with RE systems, the adoption of RE systems in existing energy supply systems faces technical and financial barriers. For example, when installing a RE-based combination system(RECS) to meet the energy demand at various school scales, identifying cost effective combination of capacities of the RECS is not trivial since it usually requires technically intensive work including detailed simulation and demand/supply analysis with extensive data. This kind of simulation-based approaches is hardly implementable in practice. To address this, a simpler and applicable decision-supporting method is suggested in this study. This paper presents a simplified model in support of decision-making for optimal capacities of RECS within given budget scales and schools sizes. The proposed model was derived from detailed simulation results and statistical data. Using this model, the optimal capacities of RECS can be induced from the number of classes in a school.

광역상수도의 최적운영 및 제어를 위한 수운영시스템 개발 (Development of Water Management System for Optimal Operation and Control in Wide-area Waterworks)

  • 남의석;우천희;김학배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.489-497
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    • 2003
  • A water management system is developed to reduce the unit cost of production in wide-area waterworks. Improving productivity in waterworks is to save power rate. We suggest a method to schedule the supply of water according to the time-varying power rate and pump control scheme. Water pipeline analysis package (SynerGEE Water) is utilized to obtain optimal pump control solution adaptation to water demand. Our evaluation results show that developed scheme is more efficient than the conventional.