• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1271-1274
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• 2006

지하레이다(Ground Penetrating Radar, GPR)를 이용하여 지표하의 상수관로를 지표에서 송신안테나와 수신안테나를 이용해서 손쉽게 측정하게 된다. 송신안테나는 지표하에 전자기파를 송신하고 지하 매질을 투과한 파가 수신안테나에 도달하는 시간을 측정하여 지표하 매질의 특성을 파악할 수 있다. 수신파의 도달시간은 지표하 매질의 특성에 따라서 변화하며, 이를 통해 지표하 매질과 매질 깊이 등을 파악할 수 있다. 일반적으로 상수관로를 매설할 경우 관로 주변의 토양은 균등하게 되므로 기 매설된 상수관로 주변에 누수가 발생하게 되면, 관로 주변의 토양은 포화상태이거나 수압으로 인해서 공동이 형성될 경우가 많다. 이때 반사에너지의 유전율 증가 혹은 감소 특성으로 인해서 주변 매질과는 매우 상이한 결과를 보이게 된다. GPR탐사는 단순히 반사된 신호진폭의 크기를 나타내며 이러한 반사에너지의 크기에 관계되는 것은 매설물의 유전율이 주위 지반이 갖는 유전율과의 차이에서 기인하기 때문이다. 탐사 대상 상수관로에 대한 정보를 확보하여 GPR 탐사를 수행한 결과 관로 탐사를 위한 GPR의 결과는 매우 유용하게 사용될 것으로 판단되며, 이를 바탕으로 누수 발생 이력이 있는 다양한 관로주변 조건을 대상으로 탐사를 실시할 경우 상수관망시스템의 효율적인 관리 및 보수에 매우 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제13권1호
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• pp.47-54
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• 2001

Prediction of the maximum packing volume fraction with non-spherical particles has been one of the important problems in powder technology. The sphericity of fly ash particles depending on the particle diameter was measured by means of a CCD image processing instrument. An algorithm to predict the maximum packing volume fraction with non-spherical particles is proposed. The maximum packing volume fraction is used to predict the slurry viscosity under well dispersed conditions. For this purpose, Simha's cell model is applied for concentrated slurry with wide particle size distribution. Also, Usui's model developed for aggregative slurries is applied to predict the non-Newtonian viscosity of dense fly ash - water slurry. It is certified that the maximum packing volume fraction for non-spherical particles can be successfully used to predict slurry viscosity. The pressure drop in a pipe flow is predicted by using the non-Newtonian viscosity of dense fly ash-water slurry obtained by the present model. The predicted relationship between pressure drop and flow rate results in a good agreement with the experimented data obtained for a test rig with 50 mm inner diameter tube. Base on the design procedure proposed in this study, a feasibility study of fly ash hydraulic transportation system from a coal-fired power station to a controlled deposit site is carried out to give a future prospect of inexpensive fly ash transportation technology.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.157-157
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• 2015

최근 들어, 송 배수 시스템의 펌프운영을 최적화하여 운영비용을 절감하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 펌프운영을 모의하기 위해서는 수 일간의 시간모의가 필수적이며, 최적화 알고리즘 등과의 연계를 통한 시뮬레이션이 필요한 경우가 많다. 하지만, 대규모 네트워크의 경우 관로 및 절점의 수가 수천, 혹은 수 만개에 달해 수리해석 및 최적화에 소요되는 시간이 길어지는 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 효율적인 수리해석을 위해 상수관망 네트워크를 골격화(skeletonization)하는 방법을 제안한다. 상수관망시스템의 골격화는 본래의 상수관망 수리 거동을 변화시키지 않는 범위에서 관로와 절점의 삭제, 통합을 통해 복잡한 상수관망을 단순화하는 과정이다. 이러한 골격화 방법은 단순골격화 방법과 등가길이관 방법(Equivalent Length Pipe Method)으로 구분할 수 있다. 단순 골격화 방법은 해당 상수관망 수리해석에 큰 영향을 미치지 않는 소구경관을 삭제하거나, 특정 구역의 여러 수요절점을 하나의 수요절점으로 통합하는 방법이다. 등가길이관 방법은 관경과 연장이 상이한 복수의 관에 동일한 유량이 흐르는 경우, 관경, 연장, 조도계수 등을 조절하여 동일한 수두 손실이 발생하는 하나의 관으로 통합하는 방법이다. 국내에 실제 운영되고 있는 지방상수도를 대상으로 골격화를 진행하였으며, 수리해석 프로그램은 미국 환경청에서 개발한 EPANET을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 골격화 기법을 통해 대규모 상수관망의 해석에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 실제 상수관망의 운영에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권7호
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• pp.451-460
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• 2023

본 연구에서는 박리위험도와 퇴적위험도로 분류하여 적수와 탁수발생 위험도를 분석하였다. 먼저, 적수 및 탁수를 발생시키는 위험 인자들을 도출 하였고 계절별 수도사용량을 고려하여 수리해석을 진행하였다. 적용 지역은 청주시로 13개 동에 걸쳐서 위험도 분석을 진행하였고 퇴적위험도가 높은 지역과 박리위험도가 높은 지역을 선정할 수 있었다. 박리와 퇴적위험도가 모두 높다는 것은 수질문제를 일으킬 가능성이 매우 높은 지역으로 판단할 수 있다. 퇴적위험도와 박리위험도가 가장 높은 지역은 내덕1동과 율량동 구시가지로 경과년수는 30년 이상으로 청주시에서 가장 오래된 지역 이다. 퇴직위험도와 박리위험도 분석을 통해 상수관망의 유지관리 기능을 강화하여 시민들에게 안전한 물 공급을 통해 수돗물에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4999-5008
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• 2015

제약조건이 있는 공학 최적화 문제에서 보다 좋은 결과를 얻기 위해서는 효율적인 제약조건 처리기법의 적용은 필수적이다. 본 연구에서는 네 가지의 제약조건 처리기법을 적용하여 메타휴리스틱 최적화 기법으로 널리 사용되고 있는 Harmony Search 알고리즘의 최적화 효율성을 평가하였다. 평가를 위해 대표적인 이산형 최적화 문제 중 하나인 상수관로 최소비용설계 문제를 적용하였다. 적용결과 전통적인 제약조건 처리방법으로 사용되던 벌칙함수에 비해 제안된 제약조건 처리기법의 결과가 효율적임을 확인하였다. 특히, ${\varepsilon}$-Constrained Method의 경우 기존방법에 비하여 효율적이고 안정적인 결과를 도출하였다. 제안된 방법은 새로운 최적화 알고리즘의 개발 필요 없이 HS의 성능을 증가시킬 수 있다는 점에서 의의가 있다고 판단된다. 또한 400개 이상의 결정변수를 가지는 대규모 문제의 적용을 통하여, 제안된 방법이 대규모 공학 최적화 문제에서도 활용이 가능함을 확인하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.65-74
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• 2000

A five path ultrasonic and/or magnetic flowmeter were installed after valve. Five path ultrasonic flowmeter were tested to obtain it's performance in a water flow standard system and magnetic flowmeter. It's varied with straight pipe length(nD), install direction and valve position. All the results are summerized. The multi-path flowmeters(MUF) showed up to $\pm0.5{\%}$ at a 2, 4, 8, 15D spacing : the MUF was significantly better than magnetic flowmeter at disturbed flow conditions.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권7호
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• pp.1044-1050
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• 2008

Most of developed countries, the consumption of fossil fuels has been serious problems that cause serious environment pollution like acid rain, global warming. Also, we have faced that limitation fossil fuels will be exhausted. Currently, small hydropower attracts attention because of its small, clean, renewable, and abundant energy resources to develop. By using a small hydropower generator of which main concept is based on using the different water pressure levels in pipe lines, energy which was initially wasted by use of a reducing valve at the end of the pipeline, is collected by turbine in the hydropower generator. A propeller shaped hydroturbine has been used in order to use this renewable pressure energy. In this study, in order to acquire basic design data of tubular type hydraulic turbine, output power, head, efficiency characteristics due to the flow coefficient are examined in detail. Tubular-turbine among small hydraulic power generation can be used at low-head. The purpose of this study is to research turbine's efficiency due to runner vane angle using CFD analysis.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.41-48
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• 2014

Urea-SCR 시스템은 주로 열해리와 증발시간의 부족으로 인해 발생하는 암모니아 슬립 현상과 관련된 몇 가지 문제점들을 가지고 있으며, 이러한 문제점들은 분사된 요소수용액의 불균일한 분포를 초래한다. 따라서 본 연구에서는, 배기가스와 요소수용액 사이의 증발 및 혼합특성을 강화시키기 위해 인젝터 장착 각도 그리고 믹서의 장착 및 설치 각도와 같은 다양한 매개변수들을 바꾸며 전산해석 연구를 수행하였다. 그 결과, 이와 같은 매개변수들이 배기가스와 요소수용액의 증발 및 혼합특성에 상당한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었으며, 이 매개변수들의 최적화가 요구된다. 또한, 본 논문은 Urea-SCR 분사 시스템의 DeNOx 성능을 증가시키고 암모니아 슬립을 감소시키기 위한 최적 설계 시 유용한 기준을 제안할 것이다.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 국제학술대회
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• pp.263-272
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• 2005

Chlorine disinfection has been used in drinking water supply to disinfect the water-borne microbial disease which may cause to serious human disease. it is still the least costly, relatively easy to use, Chlorination is the primary means to disinfect portable water supplies and control bacterial growth in the distribution system. However, chlorine reacts with natural organic matter(NOM), that presents in nearly all water sources, and then produces disinfection by-products(DBPs), that have adverse health effects. Although the existent DBPs have been reported in drinking water supplies, it is not feasible to predict the levels of the various DBPs due to the complex chemistry reaction involved. 1. The objectives of this study is to investigate seasonal variation difference concentration of DBPs in the plant to tap water. The average concentration of THMs was 20.04 ${\mu}g/{\ell}$ , HAAs 8-15 ${\mu}g/{\ell}$ , HANs 2-4.5 ${\mu}g/{\ell}$ respectively. 2. Distant variation of DBPs furmation by the distance is that THMs concentration increased by 17% at 2km point from the plant and by 28% at 7km and HAAs, HANs also increase each by 16%, 32% at 2 km from the plant and 35%, 56% at 7 km. DBPs increase in water supply pipe continually, 3. The seasonal occurrence of BBPs is that in May and August DBPs concentration is very higher than in march, in May DBPs concentration is highest. The temperature is main factor of DBPs formation, precursor also. 4. Precursor which was accumulated for winter flowed into the raw water by flooding in spring and summer and produced DBPs. 5. Therefore for the supply of secure drinking water, it is required to protect precursor of flowing into raw water and to add to BCAA and DBAA to drinking water standards.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.482-482
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• 2023

상수도관은 사용년수가 경과함에 따라 노후화가 진행되며, 노후화된 상수관은 내부적으로 부식, 이물질 퇴적, 균열 등의 현상이 발생하게 되고, 이는 결국 수질문제로 연결되어, 탁수사고 발생 확률증가의 주요 원인이 되고 있다. 국내 상수도관의 경우 매설년수의 증가로 인해 내구연한이 도래한 상수관망의 비중이 점차 증가하고 있으며, 2019년 서울시 문래동 수질사고, 2019년 인천 붉은 수돗물 사고, 2022년 안양 동안구 탁수사고, 2022년 여수시 웅천 탁수사고 등 관의 노후화로인한 탁수 사고가 빈번하게 발생되고 있어 수도 사용자에게 불편함을 끼치고 있다. 현재 정수장 및 상수관망에 설치된 탁도계를 통해 수질에 대한 감시를 진행하고 있지만, 경제적인 문제로 인해 모든 상수도관에 탁도계를 설치하기에는 현실적으로 불가능하며, 제한적인 탁도계의 개수를 통해 수질에 대한 감시 및 관리를 진행하고 있는 실정이다. 이러한 상황으로 인해 탁수사고 발생 시 발생 원인분석 및 최초 발생위치 결정이 쉽지 않으며, 보수 보강을 통한 상수도관의 정상화까지 오랜 시간이 걸리게 된다. 이에 본 연구에서는 상수관망에서 탁수 발생 시 최초 발생 위치를 결정할 수 있는 기법을 개발하였으며, 이를 실제 상수도관망에 적용하여 탁수발생 파이프를 탐지하였다. 탁수사고 발생 시 실측된 수질 데이터의 부족으로 인해 임의의 파이프에서 탁수가 발생하였다고 가상의 탁수 발생시나리오를 가정하였으며, 완전혼합농도식을 통해 관망에 설치된 탁도계의 NTU(Nethelometric Paultity Unit) 농도를 계산하여 가상의 탁수발생 시나리오를 상수도관망에 적용하였다. 이후, 역추적 계산기법을 통해 파이프의 초기 NTU 농도를 변화시켜주며 관망내 설치된 탁도계의 NTU 농도를 계산하였으며, 가상 시나리오를 적용하여 계산된 탁도계의 NTU 농도와 역추적 계산법을 적용하여 계산된 탁도계의 NTU 농도의 Percentage Error를 비교/분석하여 탁수 발생 파이프를 탐지하였다. 분석결과, 가상 시나리오의 최초 탁수발생 파이프와 역추적 계산법을 적용하여 탐지한 최초 탁수발생 파이프의 위치가 일치하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 역추적계산을 통한 탁수발생 파이프 탐지기법을 실제 관로 교체사업에 활용한다면 파이프의 개선 우선순위를 보다 명확하게 판단할 수 있으며, 더 나아가 상수도 관망의 유지관리에 활용하여 경제적이고 효율적인 상수관망 시스템관리를 할 수 있을 것으로 판단된다.