• 제목/요약/키워드: Water supply network

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IoT 기술을 활용한 스마트 물관리 필요성에 관한 연구 (Research Regard to Necessity of Smart Water Management Based on IoT Technology)

  • 최영환;김영렬
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.11-18
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    • 2017
  • 본 논문은 소비자에게 공급되는 수돗물의 공급시설(Water Supply Network)에 IoT 기술을 활용하여 소비자의 물 사용량을 원격으로 검침하고, 공급시설의 누수를 줄여서 원가를 절감하는 스마트 물관리(Smart Water Management) 기술의 적용효과를 검증하였다. SWM 실증모형은 수돗물 공급시설에 원격 누수감지센서, 스마트 미터링(Smart Metering), 초소형 멀티센서를 설치하고, 원격에서 운영현황을 실시간으로 감시하고 소비자에게 수돗물 사용량과 수질을 스마트폰 앱으로 제공하였다. 이때, 소비자가 수돗물 사용량 정보를 이용하여 수돗물을 아껴 쓰는지, 수돗물 수질정보를 이용하여 직접 음용하는지를 조사하였다. 특히, 본 연구에서는 SWM을 실증 적용함으로써 공급시설의 유수율 향상, 수돗물 음용률 향상, 소비자 민원 감소, 운영비용 절감, 수돗물 사용량 절감이 달성되는지를 검증하는데 목적이 있다. 또한 수돗물 공급시설의 IoT 센서, 운영자 모니터링 시스템, 이상발생시 탐사복구 솔루션이 융합된 하나의 SWM 모델을 수립하였으며, 관련 기술 개발을 통해 국내 물산업을 육성하고, SWM을 선진수준으로 확산하였다는데 의의가 있다고 하겠다.

관망해석을 통한 주거용 건축물의 급수.급탕 헤더시스템 설계 방안에 관한 연구 (A Study on the Design Method of Cold & Hot Water Manifold System for Residential Buildings through the Piping Network Analysis)

  • 차민철;석호태;김동우
    • 한국주거학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.111-120
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    • 2008
  • The aim of this study is to present the design methods about manifold location being installed and size and to draw out the proper piping size as comparing the fluctuation of discharge with manifold size and residence size through the piping network analysis, when using the same faucet in accordance. The findings are summarized as follows, 1) an appropriate header main body pipe diameter was deemed to be $32{\sim}50\;mm$. 2) the research presented design measures for the application of appropriate water supply inlet pipe diameters according to residential buildings with various sizes. 3) the header direct branch piping method is ideal for small and medium-sized residential complexes, and the header branching and semi header methods are deemed to be more favorable for large residential complexes. 4) this study offered design measures for appropriate header system main body pipe diameters, water supply inlet pipe diameters, header system piping methods, application methods for functional auxiliary equipment units, and header system installation spaces and location.

Machine to Machine Commerce(M2M Commerce) in the New Era of Network Convergence

  • ;이병헌
    • 정보와 통신
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    • 제20권11호
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    • pp.1550-1559
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    • 2003
  • The convergence of fixed and wireless networks in data communication is providing the necessary driver for M2M commerce to take-off. The opportunities provided by M2M Commerce areonly limited by imagination. Automotive Fleet and Freight, Tolling, Water and Power Metering, Supply Chain Management including Asset Management, Remote Monitoring and Diagnostics, Energy Management and Access Control and Security are among the many M2M applications that are currently getting rolled out. ARC Group expects the worldwide solutions market to be worth in excess of US$ 100 billion by 2007. In addition, operator revenues worldwide from the transport of Telematics data alone will rise from US$ 3.5 billion in 2002 to US$ 78 billion by 2007. This paper discusses some of the lifestyle and business opportunities provided by M2M Commerce in the new ear of network convergence. It also provides some case studies to demonstrate the benefits of M2M Commerce across the supply chain. The key focus of the paper is on achieving enhanced lifestyle, cost reduction, improved profitability and enhanced customer relationship management through M2M Commerce.

상수관망의 에너지 평가기법에 관한 연구 (A Study on the Method of Energy Evaluation in Water Supply Networks)

  • 김성원;김도환;최두용;김주환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.745-754
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    • 2013
  • 수돗물의 생산 및 공급과정에 소요되는 에너지에 대한 체계적인 분석 및 평가는 최근의 전력부족 사태와 온실가스 감축의 필요성에 따라 관심이 증가되고 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제시한 결과에 대한 검토를 통하여 실용적으로 적용 가능한 에너지 분석기법 및 평가기법을 제시하였다. 본 연구에서는 EPANET2의 수리해석 결과를 이용하여 에너지를 평가할 수 있는 모형을 MATLAB 플랫폼 기반 하에서 개발하였다. 제안된 기법은 상수관망의 입지, 관로의 상태, 누수정도 등에 따라 시설물이 내재적으로 가지는 에너지관리 효율과 운영 효율을 분리하여 평가할 수 있는 성능평가 지표를 제시하였다. 개발모형은 시험관망과 실제관망에 대하여 각각의 상수관망 구성요소에 대한 에너지 분석 및 평가결과를 제시함으로써 적용성 평가를 실시하였다. 본 연구의 결과는 상수관망 에너지관리의 최적화를 도모함으로써 피크시간대의 전력수요 관리 및 에너지 절감형 상수도 시스템 계획 및 운영에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

ANN-Clustering 기법을 이용한 상수관로 노후도 평가 및 분류 (Water pipe deterioration assessment using ANN-Clustering)

  • 이슬민;강두선
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권11호
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    • pp.959-969
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    • 2018
  • 노후화된 상수관로는 단수유발, 수압부족 및 수질악화, 싱크홀 발생 피해와 누수로 인한 경제적 손실 등을 초래한다. 하지만 모든 노후관로를 일시에 보수 및 교체하는 것은 불가능하므로, 사용 중인 관로의 노후도를 정량적으로 판단하여 상수관로의 개량 우선순위를 결정해야 한다. 본 연구에서는 ANN(Artificial Neural Network)-Clustering 기법이 상수관로의 노후도 평가를 위한 새로운 평가방법이 될 수 있음을 제시하였다. 본 연구는 전라남도 YG지역의 배수관로를 적용대상으로 진행하였으며, 관망성능평가 항목을 이용하여 전체 관로를 세 개의 등급으로 분류하여 노후도를 평가하였다. 또한, 본 연구의 적용 가능성을 판단하기 위하여 실무에서 적용 중인 점수평가법 결과와 비교분석을 실시하였으며, 전체 대상관로의 노후도 정도를 직관적으로 파악할 수 있도록 산정된 노후도 등급을 관망도에 도시하였다. 본 연구에서 제안한 노후관로 평가기법은 관로의 다양한 특성값을 손쉽게 변경하여 적용할 수 있으며, 점수평가법과 더불어 상수관로의 유지관리를 위한 객관적이고 합리적인 관망성능평가법이 될 수 있을 것으로 기대한다.

상수관로 압력계 최적 위치선정을 위한 데이터기반 시험분석 (Data-based Analysis for Pressure Gauge Optimal Positioning in Water Supply Pipeline)

  • 이호현;홍성택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.834-840
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    • 2021
  • 먹는 물을 생산하여 공급하는 상수도 관로에 있어서 압력계에 대한 설치와 관리 방안이 미비함에 따라 압력데이터 신뢰성의 확보 및 운영관리의 어려움을 겪고 있는 실정이다. 관망 및 펌프 등 운영관리 효율화 및 SWM(Smart Water Management)을 구현하기 위해서는 하부 계측 센서의 정확한 데이터 취득을 통하여 의사결정이 이루어져야 한다. 따라서, 본 연구에서는 게이트 밸브와 버터플라이 밸브를 중심으로 관로의 직경(D)을 기준으로 전단 -3D에서부터 후단 7D까지 압력계를 설치하여 밸브의 개도율을 조절하며 데이터를 취득하는 직관 거리 시험을 실시하였으며, 관로에 수직으로 상단(180°)부터 하단(0°)까지 45° 각도 간격으로 압력계를 설치한 후 수직 위치 시험을 실시하였으며, 이 결과들을 바탕으로 압력계의 최적 위치선정 방안을 제시하고자 한다.

대규모 농업용저수지 수혜면적 변화에 따른 효율적 용수재분배 모의 (Simulation of Water Redistribution for the Resized Beneficiary Area of a Large Scale Agricultural Reservoir)

  • 성무홍;정민혁;범진아;박태선;이재남;정형모;김영주;유승환;윤광식
    • 한국농공학회논문집
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    • 제63권3호
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    • pp.1-12
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    • 2021
  • Optimal water management is to efficiently and equally supply an appropriate amount of water by using irrigation facilities. Therefore, it is necessary to evaluate water supply capacity through distribution simulation between the designed distribution rate and re-distributed rate according to the changed farming conditions. In this study, we recalculated the agricultural water supply amount of Geumcheon main canal, which beneficiary area was reduced due to the development of Gwangju-Jeonnam innovation city, and we constructed a canal network using the SWMM model to simulate the change in supply rate of each main canal according to the re-distributed rate. Even though the supply amount of the Geumcheon main canal was reduced from 1.20 m3/s to 0.90 m3/s, it showed a similar supply rate to the current, and the reduced quantity could be supplied to the rest of the main canal. As a result, the arrival time at the ends of all main canal, except for the Geumcheon main canal, decreased from 1 to 3 hours, and the supply rate increased from 4 to 17.0% at the main canal located at the end of the beneficiary area of Naju reservoir.

OPTIMAL DESIGN FOR CAPACITY EXPANSION OF EXISTING WATER SUPPLY SYSTEM

  • Ahn, Tae-Jin;Lyu, Heui-Jeong;Park, Jun-Eung;Yoon, Yong-Nam
    • Water Engineering Research
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    • 제1권1호
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    • pp.63-74
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    • 2000
  • This paper presents a two- phase search scheme for optimal pipe expansion of expansion of existing water distribution systems. In pipe network problems, link flows affect the total cost of the system because the link flows are not uniquely determined for various pipe diameters. The two-phase search scheme based on stochastic optimization scheme is suggested to determine the optimal link flows which make the optimal design of existing pipe network. A sample pipe network is employed to test the proposed method. Once the best tree network is obtained, the link flows are perturbed to find a near global optimum over the whole feasible region. It should be noted that in the perturbation stage the loop flows obtained form the sample existing network are employed as the initial loop flows of the proposed method. It has been also found that the relationship of cost-hydraulic gradient for pipe expansion of existing network affects the total cost of the sample network. The results show that the proposed method can yield a lower cost design than the conventional design method and that the proposed method can be efficiently used to design the pipe expansion of existing water distribution systems.

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도·송수관로의 실시간 운영효율화를 위한 수압계 설치위치 선정 방안 (Pressure sensor placement method for real-time operation efficiency of water transmission mains)

  • 김성한;최두용;김경필;이상철
    • 상하수도학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.491-500
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    • 2016
  • Pressure monitoring is expected to be expanded in a water distribution system according to accelerated development of smart water network management technologies caused by appearances of affordable digital infrastructures like computing, storage and bandwidth. However, the placement of pressure sensors has been determined by engineer's technical decisions since there is no well-defined criteria for deciding a suitable location of pressure sensor. This study presents a placement method of pressure sensors based on the consideration of allowable error in calibrating water network analysis modeling. The proposed method is to find a minimum set of pressure sensors for achieving a reliable management of water transmissions main and increasing the efficiency of their real-time operation. In the case study in Y area's transmission main, the proposed method shows equally distributed pressure sensors in terms of hydraulics. It is expected that the proposed method can be used to manage transmission mains stably and construct a robust real-time network analysis system as a minimal criteria.

상수도 관망의 유수율 향상을 위한 블록감시제어시스템 구축 및 활용에 관한 연구 (Development and application of DMA monitoring system to reduce water losses in water supply network)

  • 윤문중;이창구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.2989-2998
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    • 2010
  • 본 연구는 상수도 관망의 유수율 제고를 위하여 블록 및 블록감시제어시스템 구축과 이에 따른 블록별 유량 및 압력자료를 효율적으로 분석하고 활용하기 위한 기술을 연구하고 제시하는데 있다. 본 연구를 위하여 J시 상수도의 효율적인 관망관리를 위한 블록경계 및 블록감시제어시스템 구축 현황을 조사하였으며, 시스템구축에 따른 유수율 제고 목표달성을 위하여 현 시스템의 문제점을 분석하고 문제해결을 위한 유수율 분석 프로그램을 개발하여 적용하였으며 이에 따른 효과도 분석 제시하였다.