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문제 정의
- 그러므로 수자원 공학 분야에서는 물을 저장하고., 운송하는 과정에서 물 운동 및 위치에너지를 적절히 제어함으로써 급격한 물 흐름이 발생하여 수자원 공급 및 수송시설이 손상되지 않도록 수자원 시설 설계 및 유지관리에 관련된 연구를 한다. 그리고 지속적인 수자원 확보와 유지 관리가 이루어지도록 서비스 시스템의 신뢰성과 효율 극대화를 위한 운용관리 시스템 개선에 대한 연구도 한다.
- 1981년 당시에 미국 알라스카 주는 2012년경엔 지하에 매장된 천연가스가 고갈이 된다는 예측이 있었다. 그래서 Kuskokwim강 유역의 베텔(Bethel) 지역을 중심으로 반경 약 200-300 Km 에 위치한 Tuluksak, Akiak, Eek을 위시한 12개 마을의 난방 및 전기 공급을 위한 전력 에너지 공급 계획 수립을 위한 대안을 제시하는 프로젝트를 수행하게 되었다. 그 프로젝트는 난방을 위한 전력에너지를 안정적으로 공급하기 위해서 어느 지역에 어떤 형태의 전력공급 시설을 언제, 어떤 시설용량으로 건설해서, 어떤 경로에 어떤 용량의 송전 선로를 언제 건설하여 전력을 공급하는 것이 전력 공급의 LOLP(Loss of Load Probability)를 적게 (신뢰성을 높게)하면서도 운영 유지비와 건설비를 최소로 하는 대안 인지를 찾아 제시하는 것이었는데, 이 같은 대안 산정을 위해서 최적화 모형이 사용되 었다.
- , 운송하는 과정에서 물 운동 및 위치에너지를 적절히 제어함으로써 급격한 물 흐름이 발생하여 수자원 공급 및 수송시설이 손상되지 않도록 수자원 시설 설계 및 유지관리에 관련된 연구를 한다. 그리고 지속적인 수자원 확보와 유지 관리가 이루어지도록 서비스 시스템의 신뢰성과 효율 극대화를 위한 운용관리 시스템 개선에 대한 연구도 한다.
- 다시 25년전 HARZA 라는 수자원 및 에너지 개발 컨설팅 회사에 근무하며 수행했던 프로젝트를 경험을 최적화 모형 활용의 예로서 소개한다. 그 당시의 대개의 분석 업무가 시뮬레이션 위주의 분석 연구였지만, 최적화 모형을 사용하여 수행했던 몇 가지 프로젝트 예를 들어서 설명하려 한다.
- 이처럼 경제적 효율을 중시하는 하는 최적화 모형은 시 공간 적인 시설 투자비와 소요되는 운영비간의 trade-off 분석을 대행해 준다. 이 프로젝트는 얼마 후에 난방 및 전력 에너지 공급을 위하여 앵커리지와 페어뱅크 사이에 위치한 Susitna 강 유역에 Watana 협곡, Devil 협곡, Vee, 그리고 Denali 협곡 등 우리나라 고리 원자력의 1.5배 -2배 정도 용량이 되는 대규모 수력발전 댐 건설을 위한 타당성 조사 용역으로 진화되었다. 그러나 그 프로젝트는 수력 발전시 터 빈을 통하여 방류되는 영상의 발전 방류수가 얼음을 녹-이고, 얼음 위, 아래로 홍수를 일으켜서 송어 (Salmon)의 휴식 공간을 훼손시키므로 중지 되어야 한다는 환경론자들의 압력으로 댐 건설 계획이 백지화 되었고, 결국 9개월여 동안 많은 인력이 동원되어 분석한 댐운영 시뮬레이션 결과와 OGP (Optimized Generation Planning)를사용하여 얻은 LOLP를 최소화하는 최적화 기반 시뮬레이션 분석 결과가 소용이 없게 되고 말았다.
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