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상수관망의 운영은 많은 에너지가 소요되는 작업으로 수요자에게 양질의 용수를 안전하게 공급하기 위해서 대부분의 공급지점(정수장 ∼ 배수지 구간)에 가압장을 설치하여 운영하게 된다. 일반적인 가압장의 운영은 시스템 운영자의 경험을 토대로 시간대별 펌프의 운전여부를 결정하거나, 모니터링 시스템을 이용하여 배수지 혹은 수조내의 수위에 따라 펌프작동여부를 판단하는 방법이 주로 사용되고 있다. 이러한 운영방법은 시스템의 안정성 및 공급능력을 최우선적으로 감안하기 때문에 배수지 혹은 수조내의 수위를 필요이상으로 유지하려는 경향이 있다. 배수지내 수위를 적정수위이상 유지하기 위해 빈번한 펌프작동이 불가피하여 펌프의 수명을 단축시키거나 시스템에 과부하를 초래하기도 한다. 또한, 배수지내 수질저하의 문제를 야기하기도 한다. 따라서 효율적인 펌프운영을 위해서는 용수사용량을 미리 예측하고 이에 대비한 가압 유량 및 ...

상수관망의 운영은 많은 에너지가 소요되는 작업으로 수요자에게 양질의 용수를 안전하게 공급하기 위해서 대부분의 공급지점(정수장 ∼ 배수지 구간)에 가압장을 설치하여 운영하게 된다. 일반적인 가압장의 운영은 시스템 운영자의 경험을 토대로 시간대별 펌프의 운전여부를 결정하거나, 모니터링 시스템을 이용하여 배수지 혹은 수조내의 수위에 따라 펌프작동여부를 판단하는 방법이 주로 사용되고 있다. 이러한 운영방법은 시스템의 안정성 및 공급능력을 최우선적으로 감안하기 때문에 배수지 혹은 수조내의 수위를 필요이상으로 유지하려는 경향이 있다. 배수지내 수위를 적정수위이상 유지하기 위해 빈번한 펌프작동이 불가피하여 펌프의 수명을 단축시키거나 시스템에 과부하를 초래하기도 한다. 또한, 배수지내 수질저하의 문제를 야기하기도 한다. 따라서 효율적인 펌프운영을 위해서는 용수사용량을 미리 예측하고 이에 대비한 가압 유량 및 양정을 파악하여 적정용량의 펌프를 선정, 운영해야만 에너지 낭비를 방지하고 펌프의 효과적인 관리가 가능하며, 배수지 수위 변동을 통해 수질개선의 효과도 얻을 수 있다. 본 연구에서는 기존 펌프의 운영안과 최적화 운영안의 비교를 통해 안정적인 용수공급이 가능하면서도 에너지 사용을 최소화하는 실시간 펌프운영방안을 제안하고자 한다. 이를 위해 관망시스템의 수리해석을 위한 관망해석모형(EPANET)과 최적화알고리즘(Genetic Algorithm)을 연계하고 다양한 제약조건을 통해 안정적이고 경제적인 실시간 펌프운영방안을 제시하였다. 개발된 모형은 국내에서 실제 운영되고 있는 송, 배수시스템에 적용하여 모형의 실무 적용가능성을 검증하였다. 또한 해당 시스템의 적정 펌프용량을 결정하기 위한 민감도 분석을 실시 · 펌프용량에 따른 펌프가동률 및 운영비 비교 - 하였으며, 마지막으로 시스템 내 수질모의를 실시하였다. 본 연구에서는 펌프의 운영비용 최소화 및 기존의 비효율적인 펌프운영을 개선하기 위한 대안으로 실시간 최적펌프운영 모형을 개발하였으며, 기존의 운영방식에 비해 경제적, 수리학적으로 개선된 운영방안을 제시하는 것으로 나타났다.

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