• KIEAE Journal
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• 제14권3호
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• pp.15-21
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• 2014

In this study, we developed a modular rainwater infiltration system that can be applied for general purposes in urban areas to prepare for localized heavy rain caused by climatic change. This study also analyzed the system's effects on reducing runoff. An analysis of the system's effects on reducing runoff based on rainfall data and monitoring data obtained between September 2012 and December 2013 after the system was installed showed that approximately 20~22% of the runoff overflowed from the infiltration facility. Also, an analysis of the runoff that occurred during the monsoon season showed that 25% of the runoff overflowed through the storm sewer system of the urban area. These results show that the rainwater overflows after infiltrating the detention facility installed in the area during high-intensity rainfall of 100mm or higher or when precipitation is 100mm for 3~4 days without the prior rainfall. According to precipitation forecasts, torrential rainfall is becoming increasingly prevalent in Korea which is increasing the risk of floods. Therefore, the standards for storm sewer systems should be raised when planning and redeveloping urban areas, and not only should centralized facilities including sewer systems and rainwater pump facilities be increased, but a comprehensive plan should also be established for the water cycle of urban areas. This study indicates that decentralized rainwater management can be effective in an urban area and also indicates that the extended application of rainwater infiltration systems can offer eco-friendly urban development.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.282-286
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• 2017

급격한 산업화 및 도시화로 인해 불투수 지역이 증가됨에 따라 유출량 또한 증가되어 도시지역에 침수를 발생시켜 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 관 조도계수의 개선이 유출 및 월류에 미치는 효과를 강우-유출 모의를 통하여 분석하였다. 이를 위해 총 관로 연장 대비 조도계수 개선 비율에 따른 효과, 관경별 조도계수 개선 적용 효과, 주요 관거 중심의 조도계수 개선 효과 등 3가지 시나리오로 구분하여 모의하였으며, 도시지역에서의 강우-유출 해석 모의에 많이 사용되는 SWMM모형을 이용하여 분석하였다. 연구 결과 관로연장이 길고, 관경이 큰 주요 간선을 우선적으로 개선하는 것이 월류저감에 효과적인 것으로 나타났다. 대부분의 간선 관거의 특성상 관의 크기 및 길이가 길기 때문에 유출구로 유출되기까지의 유속을 증가시켜 관의 통수능 확보 및 월류저감에 효과가 있는 것으로 판단된다. 또한, 본 연구 결과는 관거 교체의 우선순위 선정에 참고가 될 것으로 판단된다. 향후 조도계수 개선을 위한 경제성을 고려한 최적화 분석이 이루어진다면 최적의 홍수재해저감에 기여할 것으로 판단된다.

• 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 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.485-489
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• 2008

To achieve the optimal sewer layout design, most developed models are designed to determine pipe diameter, slope and overall layout in order to minimize the least cost for the design rainfall. However, these models are not capable of considering the superposition effect of runoff hydrographs entering each junction. The suggested Optimal Sewer Layout Model (OSLM) is designed to control flows and distribute the node inflows while taking into consideration the superposition effect for reducing the inundation risk from the sewer pipes. The suggested model used the genetic algorithm to determine the optimal layout, which was connected to the SWMM (Storm Water Management Model) for the calculation of the hydraulic analysis. The suggested model was applied to an urban watershed of 35 ha, which is located in Seoul, Korea. By using the suggested model, several rainfall events, including the design rainfall and excessive rainfalls, were used to generate runoff hydrographs from a modified sewer layout. By the results, the peak outflows at the outlet were decreased and the overflows were also reduced.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(1)
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• pp.265-266
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• 2005

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.388-396
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• 2014

본 연구에서는 태풍 매미에 의해 큰 피해를 입은 마산지역을 대상으로 폭풍해일과 강우에 의한 범람 수치모의를 수행하였다. 이를 위해 폭풍해일-강우-우수관망 결합 수치모형을 사용하였다. 그 결과, 기존의 폭풍해일만을 이용하였을 경우보다 강우와 우수관망 수치모형을 고려하였을 때의 침수면적 및 침수고가 크게 증가한 것을 확인하였다. 또한 마산시에서 추진 중인 방재언덕을 설치하였을 때의 침수범람결과를 추가적으로 수치모의 하여 방재언덕의 실효성을 검토하였다. 그 결과 방재언덕의 영향으로 폭풍해일에 의한 최대 침수심은 저감되었으나, 우수가지상부에서 바다로 원활하게 배수되지 못해 침수지속기간이 증가하는 것을 확인하였다.

• 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.

• 상하수도학회지
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• 제8권3호
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• pp.41-50
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• 1994

The depth of sewers in residential complexes was determined to prevent the separated sewers from misconnection between storm sewer and sanitary sewer, and from the submersion of the basement by minimizing the phenomenon of backwater when it rains. In residential complexes, main causes of the submersion were the misconnection of sewers, rising of the backwater level at outfall in sewer system, poor maintenance of sewers, and lacking in their cross section. Minimum depth of sewers should be over 1.2~1.5m. According to the economic analysis, the depth of 1.5m~3.0m was appropriate for minimizing the submersion of basements and for making the disposal of domestic wastewater more easily.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.682-686
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• 2005

Recently some urban areas have been flooded due to heavy storm rainfalls. Though major causes of these floodings may be attributed to localized heavy rainfalls, other factors are related to urban flooding including deficiency of storm sewer network capacity, change of surface runoff due to covered open channels, and operational problems of storm drainage pump stations. In this study, hydrologic and hydraulic analysis of Sutak basin in Guri city were carried out to evaluate flooding problems occurred during the heavy storm in July, 2001. ArcView, a world most widely used GIS tool, was used to extract required data for the hydrologic analysis including basin characteristics data, concentration times, channel routing data, land use data, soil distribution data and SCS runoff curve number generation from digital maps. HEC-HMS, a GIS-based runoff simulation model, was successfully used to simulate the flood inflow hydrograph to Sutak pumping station.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1976-1981
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• 2011

본 연구에서는 도시유역 우수관거 시스템의 근본적인 목적인 내수침수 방재 효과를 최대화하기 위하여 첨두유출량 최소화를 목적으로 하여 개발된 우수관망 최적설계 모형(이정호, 2010)[1]을 이용하여 실제 도시유역에 대하여 다양한 인공적인 강우 사상들을 적용하여 실제 강우 발생 시 첨두유출량 저감의 효과가 발생할 수 있을 것인가에 대하여 분석하였다. 분석에 적용된 강우사상은 첫째, 설계빈도에 해당하는 강우사상에 대하여 강우의 첨두치가 일정한 시간 간격을 두고 연속되어 발생하는 강우사상들에 대하여 모의하였다. 둘째, 일정한 강도의 강우가 연속적으로 발생하는 연속강우사상에 대하여 모의하였다. 분석 결과 강우의 첨두치가 연속되는 경우 또는 일정한 강도의 연속강우에 대해서도 최적 우수관망에서 첨두유출량이 저감되는 것으로 분석되었으며, 이것은 최적화된 우수관망이 시스템 내의 지체 현상에 따른 첨두유출량 감소가 아닌 관망 전체에서의 유입량의 적정 분배에 따른 것임을 나타낸다.