• 제목/요약/키워드: sewer pipe

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위험도를 고려한 최소비용 도시우수관망 설계의 최적화 모형개발 (II): 위험도를 고려한 최적화 모형 (Development of Optimal Design Simulation Model for Least Cost Urban Sewer System Considering Risk (II))

  • 박상우;장석환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권12호
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    • pp.1029-1037
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    • 2005
  • 본 연구는 도시 우수관망 설계 시 주어진 설계유량을 효율적이고 경제적인 단면 구성과 관망에 따른 우수배제 능력을 극대화시키기 위해 최적화 기법인 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 설계유량과 맨홀의 위치가 결정되면 그에 따른 최적 우수시스템이 될 수 있는 관의 용량, 경사, 수위, 수심, 위험도, 회수비용 등을 결정할 수 있는 방법으로 이는 공사비용에 따를 최소비용을 목적함수로 위험도 분석을 통하여 최적화된 조건을 찾는 방법으로 모형개발을 하였다. 개발된 모형을 실제 단지계획의 합리식으로 설계된 우수관망 계획과 비교 검증하여 보다 경제적이고 효율적인 우수관망 시스템을 구축하는 모형을 제시하였다.

우수관망 시스템 설계에 있어서의 최적화기법의 비교 (Comparison of Optimization Techniques in Cost Design of Stormwater Drainage Systems)

  • 김명수;이창용;김태진;이정호;김중훈
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.51-60
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm), 음정탐색법(Harmony Search)과 같은 발견적 방법과 동적계획법과 같은 최적화 기법들이 분기형 우수관망시스템의 최적비용 설계법에 적용됨에 있어 효율성을 비교하는데 있다. 이 목적에 맞추어 본 연구에서는 두 개의 우수관거 설계모형을 개발하였다.. 하나는 SEWERGA이고 다른 하나는 SEWERHS로서 각각의 모형은 결정변수로 최적의 파이프 매설깊이를 채택하였다. 이 두 모형은 유량과 유속의 제약조건을 만족시키는 가운데 파이프의 적절한 매설깊이에 따른 최적관경도 결정한다. 이 두 모델을 1975년 동적계획법(Dynamic Programming)을 이용하여 Mays와 Yen에 의해 계산된 예제에 적용하였다. SEWERGA와 SEWERHS에 의해 계산된 결과는 동적계획법에 의한 연구결과보다 약 4%의 비용 절감 효과가 있는 것으로 나타났다.

CNN-LSTM 합성모델에 의한 하수관거 균열 예측모델 (Short-Term Crack in Sewer Forecasting Method Based on CNN-LSTM Hybrid Neural Network Model)

  • 장승주;장승엽
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.11-19
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    • 2022
  • 본 연구에서는 하수관거 내부에서 촬영된 균열 데이터를 활용하여 균열검출에 대한 시계열 예측 성능을 개선하기 위해 GoogleNet의 전이학습과 CNN- LSTM(Long Short-Term Memory) 결합 방법을 제안하였다. LSTM은 합성곱방법(CNN)의 장기의존성 문제를 해결할 수 있으며 공간 및 시간적 특징을 동시에 모델링 할 수 있다. 제안 방법의 성능을 검증하기 위해 하수관거 내부 균열 데이터를 활용하여 학습데이터, 초기학습률 및 최대 Epochs를 변화하면서 RMSE를 비교한 결과 모든 시험 구간에서 제안 방법의 예측 성능이 우수함을 알 수 있다. 또한 데이터가 발생하는 시점에 대한 예측 성능을 살펴본 결과 역시 제안방법이 우수하게 나타나 균열검출의 예측에서 제안 방법이 효율적인 것을 검증하였다. 기존 합성곱방법(CNN) 단독 모델과 비교함으로써 본 연구를 통해 확보된 제안 방법과 실험 결과를 활용할 경우 콘크리트 구조물의 균열데이터뿐만 아니라 시계열 데이터가 많이 발생하는 환경, 인문과학 등 다양한 영역에서 응용이 가능하다.

농촌 지역의 하수관거 정비사업이 하수처리장 운영에 미치는 영향 (The Effect of Sewer Pipe Retrofit on The Operation of Sewage Treatment Plant in Rural Area)

  • 김성중;이지원;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.147-151
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    • 2019
  • 최근 농촌지역은 급속도로 발전하고 있으나 기존의 기반시설은 발전하는 농촌실정에 비해 부족하고, 노후화 되어있다. 그 중 가장 대표적인 것이 하수관거 시스템이다. 본 연구에서는 경기도 A시의 농촌지역을 연구대상 지역으로 선정하여 하수관거 정비사업이 하수처리장 운영에 미치는 영향을 분석하였다. 분석항목은 유입하수량의 변화와 대표 오염물질 항목에 대한 하수농도, 유입하수 부하, C/N비 마지막으로 오염물질 처리효율을 비교 분석하였다. 분석결과 농촌지역 개발로 하수 발생량이 증가하였으며, 하수관거 개량 및 신설로 하수관거 내 불명수의 유입차단 및 관리가 향상되어 하수처리장내 고농도의 하수 유입으로 하수 부하량이 증가한 것으로 사료되며, 이는 C/N비 증가와 더불어 TN 및 TP 제거효율의 개선까지 영향을 미친 것으로 판단된다. 향 후 본 연구 결과는 농촌지역의 하수관거 정비사업이 하수처리장의 운영에 긍정적인 영향을 미친 대표적인 사례로 활용될 수 있다.

하수관거정비 임대형민자사업에 있어 침입수 성과지표의 개선에 관한 연구 - 제주특별자치도를 중심으로 - (Improvement of Infiltration Performance Measurement in BTL (Build-Transfer-Lease) Sewer Rehabilitation Projects - Focusing on Jeju Special Self-Governing Province -)

  • 고영남;이동욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1133-1143
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    • 2016
  • 본 연구는 하수관거정비 임대형민자사업에 있어 사업효과 분석지표의 개선에 대한 연구이다. 하수관거정비 임대형민자사업의 평가지표 중 침입수에 대한 평가지표는 단일평가항목으로 17.5점의 높은 점수가 부여되고 있다. 침입수에 대한 평가지표는 침입수의 발생량에 초점을 맞추어 평가되고 있으며, 현재 '야간 생활하수 평가법'에 따라 계산되고 있다. 그러나, 본 평가지표가 제주지역의 지질적 특성을 반영하지 못하고 있다는 것이 운영단계에서 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 제주지역을 중심으로 평가지표에 따른 계산 결과와 실제 침입수의 발생량을 비교 분석하고자 하였다. 이를 위해서 제주도내 5개 지역에 대하여 '야간 생활하수 평가법'에 따른 침입수 발생량을 분석하였다. 또한 실제적으로 침입수가 발생하는 조건에 대하여 전수조사를 실시하였다. 분석 결과, 지하수위가 하수관거보다 밑에 분포되고 있으며, 하수관거의 기능에 대한 검증 결과 하수관거의 결함 등에 의한 침입수 발생은 없는 것으로 분석되었다. 따라서 현재 평가지표로 활용되고 있는 '야간 생활하수 평가법'은 제주지역에 적용하기에 적합하지 않다는 결론에 도달하게 되었으며, 제주지역만의 침입수 관련 기준 마련이 필요할 것으로 사료된다.

합류식 하수도 지역에 대형 건축물 설계시 정화조 및 전용오수관로의 비용편익분석 사례연구 (A Case Study on Cost-Benefit Analysis of the Septic Tank and Exclusive Sewage Pipe Line in Designing the large Building at Combined Sewer District)

  • 오현택;김성태;임병인;강병준;박규홍
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권6호
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    • pp.169-175
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 합류식 하수처리구역 내에 대형 건축물을 건설하는 경우, 정화조를 설치하는 대안과 정화조를 대신하여 전용오수관로를 설치하는 대안의 경제성을 비교분석하는 것이다. 이를 위해 우리나라 대표적 대형 건축물인 롯데월드타워의 사례를 들어 두 대안 간의 비용편익분석을 수행하였다. 롯데월드타워 건물에 정화조를 설치하는 대신에 전용오수관로를 설치할 경우, 회수기간은 6.2년, 순현재가치(NPV)는 약 61.7억 원이 발생하며, B/C비율은 1.93인 것으로 나타났다. 이러한 사례분석 결과는 향후 정화조 폐쇄에 대한 정책수립과 대형 건축물 신축 시 전용오수관로 건설에 대한 타당성을 검토할 때 적용할 수 있는 유용한 지침을 제공해 줄 것으로 보인다. 향후에는 원인자부담금과 전용오수관로 관리책임 부담여부, 악취감소에 따른 경제적 효익 등을 비용편익분석에 추가적으로 고려할 필요가 있다.

RDII발생 및 기존 시나리오에 따른 오수간선 네트워크 설계방법 검토 (Assessment of Design Method about Sanitary Sewer Network according to RDII and Established Scenario)

  • 김정률;오재일
    • 한국물환경학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.367-374
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    • 2016
  • In this study, the RDII impact on sewer designing in the upstream monitoring area (A site) was considered. Based on the long-term (1/1/2011~12/31/2011) rainfall and flow data consisting of 10-min interval sampling in the nearby design area (B site), the maximum RDII/DWF ratio was selected. The sewer network system at B site was evaluated by the Manning equation. Scenario 1 considering the hourly maximum flow with respect to the flow velocity showed that none of the sewer pipes satisfied the minimum flow velocity condition (0.6 m/s), and 40 pipes did not achieve half of the velocity condition. In scenario 2 considering I/I, 1 the pipes satisfied 0.6 m/s, and 35 pipes showed 0.3 m/s. Scenario 3 reflected the effect of RDII. Velocities in 26 pipes were less than 0.3 m/s, and 4 pipes satisfied the velocity condition. With respect to the allowance rate, 17 pipes were shown to have more than 99%, and none of the pipes satisfied less than 95% of the allowance rate in scenario 1. In scenario 2, 17 Ed: Per the Table pipes showed more than 99% and one pipe showed less than 95%. In scenario 3, 16 pipes showed more than 99% of the allowance rate, and 19 pipes showed less than 95%. Based on these results, it is predicted that deposition would occur due to the slow flow velocity; however, capacity would not be a problem.

주택단지 오수용 콘크리트 흄관의 부식속도 측정 사례 (A Case Study on Corrosion Rates of Concrete Sewer Pipes in Housing Sites)

  • 김영진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.550-553
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    • 2006
  • This study measured corrosion rates for checking and analysis of Hume pipes in the housing sites. According to the result, Concrete pipe is deteriorating for twenty years by hydrogen sulfide(H2S). Investigation method applied phenolphthalein method(depth of neutrality). Phenolphthalein method measured average depth from concrete surface to coloring point by red after spraying phenolphthalein solution. A result of investigation, Life span of Hume pipe in the housing site is investigated of twenty years.

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유출과 부정류 관수로 흐름 계산에 관한 연구 (Runoff and Unsteady Pipe Flow Computation)

  • 전병호;이재철;권영하
    • 물과 미래
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    • 제23권2호
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    • pp.251-263
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    • 1990
  • 본 연구의 목적은 도시 유역에서의 표면유출에 의한 맨홀 유입량을 추정하고 관망에서의 흐름을 해석하기 위한 모형을 개발하기 위한 것이다. 각 맨홀로의 유입량은 합리식을 이용한 단순방법으로 유입 수문곡선을 모의하는 방법과 해당유역 특성을 고려한 표면유출 모의에 의한 유입 수물곡선 결정방법이 이용된다. 관망에서의 흐름은 Saint-Venant공식의 dynamic equation에 유한음차분법(four-point implicit method)응 적용하여 동시해법으로 해석하였다. 특히 압력류(surcharge flow)흐름은 관의 상단에 좁고 긴 가상관을 연결시켜 모든 흐름을 개수로 흐름으로 해석가능 하도록 전환함으로써 해석의 단순화를 기하였고, 개발된 USS-slot모형이 부정류 우수관망 흐름을 적절히 모의할 수 있는가를 판별하기 위하여 기존에 연구된 관망에 적용하여 그 결과들을 비교 분석하였다.

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Synthetic storm sewer network for complex drainage system as used for urban flood simulation

  • Dasallas, Lea;An, Hyunuk;Lee, Seungsoo
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.142-142
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    • 2021
  • An arbitrary representation of an urban drainage sewer system was devised using a geographic information system (GIS) tool in order to calculate the surface and subsurface flow interaction for simulating urban flood. The proposed methodology is a mean to supplement the unavailability of systematized drainage system using high-resolution digital elevation(DEM) data in under-developed countries. A modified DEM was also developed to represent the flood propagation through buildings and road system from digital surface models (DSM) and barely visible streams in digital terrain models (DTM). The manhole, sewer pipe and storm drain parameters are obtained through field validation and followed the guidelines from the Plumbing law of the Philippines. The flow discharge from surface to the devised sewer pipes through the storm drains are calculated. The resulting flood simulation using the modified DEM was validated using the observed flood inundation during a rainfall event. The proposed methodology for constructing a hypothetical drainage system allows parameter adjustments such as size, elevation, location, slope, etc. which permits the flood depth prediction for variable factors the Plumbing law. The research can therefore be employed to simulate urban flood forecasts that can be utilized from traffic advisories to early warning procedures during extreme rainfall events.

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