초록 ▼

(1) 장·단기 물수요 예측모델의 개발
- 물사용량과 물수요 영향요인과의 특성분석
- 사용목적별 특성을 고려한 장기 물수요 예측모델의 개발 및 검증
- 사용목적별 특성을 고려한 단기 물수요 예측모델의 개발 및 검증
(2) 송수 펌프 운영 계획의 최적화 모델 개발
- 정수장, 가압펌프, 배수지 용량을 고려한 송수량 계획법에 의한 송수시스템 최적운영 모델 개발
- 최적 운영 모델 프로그램
- 송수제어를 위한 펌핑 계획 최적 Solution 개발
(3) 배수지 최적운영모델의 개발
- 완충

(1) 장·단기 물수요 예측모델의 개발
- 물사용량과 물수요 영향요인과의 특성분석
- 사용목적별 특성을 고려한 장기 물수요 예측모델의 개발 및 검증
- 사용목적별 특성을 고려한 단기 물수요 예측모델의 개발 및 검증
(2) 송수 펌프 운영 계획의 최적화 모델 개발
- 정수장, 가압펌프, 배수지 용량을 고려한 송수량 계획법에 의한 송수시스템 최적운영 모델 개발
- 최적 운영 모델 프로그램
- 송수제어를 위한 펌핑 계획 최적 Solution 개발
(3) 배수지 최적운영모델의 개발
- 완충 및 백업 기능을 고려한 배수지 설계 및 관리 최적화 모델 개발
- 송수펌프의 가동률을 최소화하기 위한 최적설계 및 관리방안을 구축
- 물수요 예측모델과의 연계 활동 방안 제시
(4) 송·배수시설의 잔류염소감소 특성분석 및 예측모델의 개발
- 송${\cdot}$배수 시스템에서의 잔류염소거동특성
- 잔류염소 예측모델의 개발
- 연구대상지역 상수도시스템에서의 잔류염소분포 시뮬레이션
(5) 배수시스템 성능평가 모델 개발
- 기존 배수시설 진단을 위한 자료조사
- 진단 데이터베이스 구축방안 제시
- 배수시스템 성능 평가 항목 및 기준 설정
- 배수시스템의 성능 평가방법 제시
- 성능평가 겉과의 해석 및 개선방안 도출을 위한 방법 제시
(6) GIS 활용시스템 개발
- GIS를 이용한 배수블록 시스템의 구축(배수지역(블록)의 최적 크기 결정)
- GIS를 이용한 상수도 시설물 관리 모델 개발
- GIS를 이용한 최적관로노선 결정 모델의 개발
(7) SCADA 시스템과 물수요예측 및 배수최적화 모델의 연계시스템 개발
- 통합 황용 시스템 구성 및 환경 설정
- 데이터베이스 및 인터페이스 설계 및 코딩
- 단위 모듈 실험, 시스템 결합 실험 및 통합 실험 등을 통한 시스템 평가

Abstract ▼

­- Development of forecasting model for long-term water demand
­- Development of forecasting model for short-term water demand
­- Development of optimization model for water supply pump operation
-­ Optimal operation of water distribution reservoir
­- Water quality management in the dist

­- Development of forecasting model for long-term water demand
­- Development of forecasting model for short-term water demand
­- Development of optimization model for water supply pump operation
-­ Optimal operation of water distribution reservoir
­- Water quality management in the distribution system
­- Investigation of current status and application of system diagnosis technology to develop distribution system performance evaluation model
-­ Application of GIS for waterworks plan and management
· Determination of water distribution district area in block system
· Evaluation of pipe deterioration,
· Optimization of pipeline route for water distribution system by Dijkstra s algorithm and GIS
­- Development of the integrated water operation system linking SCADA system with forecasting model of water demand and optimizing model of distribution systems.

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...4
• SUMMARY...17
• 목차...31
• 표차례...37
• 그림차례...43
• CONTENTS...53
• 제1장 서 론...56
• 제1절 연구의 필요성...57
• 1. 물수요 관리 및 배수시설 최적화의 중요성...57
• 2. 물수요 관리 및 배수시설 최적화의 현황과 문제점...58
• 3. 물수요 예측모델 및 배수시설 최적화 기술개발의 필요성...59
• 가. 상수도 계획을 위한 장·단기 물수요 예측모델 개발의 필요성...59
• 나. 배수시설의 계획과 운영 최적화를 위한 기술개발의 필요성...60
• 제2절 연구개발 목표 및 내용...61
• 제3절 연구개발 추진 체계...63
• 제2장 국내외 기술개발 현황...65
• 제1절 장·단기 물수요 예측...66
• 1. 국내 연구 현황...66
• 2. 국외 연구 현황...68
• 제2절 송수펌프 최적 운영모형 개발...70
• 제3절 송·배수시설에서의 수질관리...76
• 1. 국내 연구 현황...76
• 2. 국외 연구 현황...77
• 제4절 배수시스템의 성능평가...79
• 1. 국내 연구 현황...79
• 2. 국외 연구 현황...81
• 가. 미국의 연구 현황...81
• 나. 일본의 연구 현황...83
• 다. 영국의 연구 현황...84
• 제5절 GIS를 이용한 관로 계획 모델 개발...86
• 1. 국내 연구 현황...86
• 2. 국외의 연구 현황...86
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...88
• 제1절 장·단기 물수요 예측 및 검증...89
• 1. 장기 물수요 예측 및 검증...89
• 가. 장기 물수요예측 및 검증 방법...89
• 나. 장기 물수요의 예측 및 검증...100
• 2. 단기 물수요 모델의 개발 및 검정...131
• 가. 개요...131
• 나. 연구방법...131
• 다. 단기 물수요량모델의 개발 및 검증...137
• 제2절 송수 펌프 최적화...185
• 1. 펌프운영 최적화...185
• 가. LP(Linear Programming) 최적화...185
• 나. 모의 계통의 입력자료...191
• 다. 최적화 모형의 정식화...192
• 라. 수운영 최적화 결과...196
• 2. 실계통 펌프운영의 최적화...202
• 가. 모의 계통의 입력자료...203
• 나. 최적화 모형의 정식화...204
• 다. 수운영 최적화 결과 및 고찰...205
• 3. 펌프 가동대수 선정...210
• 가. 펌프 가동 대수...210
• 나. 정상 상태 해석...213
• 제3절 배수지 최적 운용 모델...215
• 1. 개요...215
• 2. 연구방법...215
• 가. 물수요예측...215
• 나. 동적계획법 (Dynamic Programming)...217
• 3. 결과 및 고찰...221
• 가. 시간변동모델에 의한 예측결과...221
• 나. 배수지의 수위 시뮬레이션...224
• 4. 결론...232
• 제4절 배수 시스템에서의 수질관리...233
• 1. 개요...233
• 2. 이론적 고찰...234
• 가. 송배수과정에서의 수질 변화...234
• 나. 잔류염소농도의 관리...235
• 다. 잔류염소의 감소 영향인자...238
• 라. 잔류염소감소모델...242
• 3. 연구방법...247
• 가. 잔류염소감소 특성 평가...247
• 나. 상수도 시스템에서의 수질조사...250
• 다. 잔류염소 모델링...256
• 4. 결과 및 고찰...260
• 가. 염소 감소 특성 및 영향 인자...260
• 나. 현장수질조사 결과...267
• 다. 배수지에서의 염소감소 모델링...277
• 라. 배수판로에서의 염소감소 모델링...288
• 마. 잔류염소의 관리...300
• 5. 결론...302
• 제5절 배수시스템의 성능 평가 방법...303
• 1. 서론...303
• 가. 배경 및 필요성...303
• 나. 목표 및 내용...305
• 2. 국내·외 기술개 발 현황...306
• 가. 진단·성능평가의 개념...306
• 나. 배수시스템내 시설 진단 및 평가방법...307
• 3. 배수시스템 의 성능평가...320
• 가. 개요...320
• 나. 미국의 배수시스템 수행능력 평가...321
• 다. 일본의 배수시스템 평가...331
• 라. 관로의 노후도 인자별 특성조사...343
• 마. 배수관로 성능평가 항목과 기준...363
• 바. 배수관로 성능평가 절차...377
• 사. 관로진단모델의 개발...393
• 제6절 GIS 활용 시스템의 개발...404
• 1. 개요...404
• 2. 지리정보시스템(GIS : Geographic Information System)...405
• 가. GIS의 개요...405
• 나. GIS의 기능과 구성요소...405
• 다. GIS를 이용한 공간분석...408
• 라. GIS 소프트웨어의 현황...410
• 3. 상수도 시스템에서의 GIS의 필요성 및 적용 분야...412
• 가. 상수도 시스템에서의 GIS의 필요성...412
• 나. 상수도 시스템에서의 GIS의 적용분야...413
• 다. 국내 상수도 분야에서의 GIS 연구 및 개발 현황...416
• 4. 배수관망의 블록시스템 구축...417
• 가. 배수관망의 블록시스템 구축 필요성...418
• 나. 배수관망의 블록시스템에 대한 정의와 구축계획...420
• 다. 배수관망의 블록별 경계 설정에 관한 분석...427
• 라. 모델 지역에서의 블록 경계 설정...435
• 마. 결론...444
• 5. GIS를 이용한 상수도 시설 관리 모델의 개발(노후관 관리 모델)...445
• 가. 시스템 개요 및 구성...445
• 나. 노후도 결정 방법...447
• 다. 시스템의 적용 사례...449
• 라. 결론...455
• 6. GIS를 이용한 상수도 관로 노선 선정 모델...456
• 가. 시스템의 개요 및 구축...457
• 나. 연구 방법...458
• 다. 시스템 적용사례...461
• 제7절 통합 활동 시스템 구성에 관한 연구...464
• 1. 서론...464
• 2. 원격 제어 시스템 구성...464
• 가. 원격 운영 제어 시스템 정의 및 구성...464
• 나. 수요예측 및 취송수 시스템 기능...467
• 다. 하위 제어 시스템 구성...473
• 라. Host Computer 기능...483
• 3. 수요예측 Algorithm 모듈화...488
• 가. File Structure...488
• 나. Config File 구성...489
• 다. Data File 구성 및 정의...491
• 라. Data Structure 구성 및 정의...492
• 마. Function 구성 및 정 의...499
• 바. MMI 화면...502
• 사. 결과...504
• 4. 시스템 최적 운명 구성...506
• 가. 예측부 구성...506
• 나. 지운영, 수량배분 구성...510
• 다. 취송수제어, 수압조정부 구성...515
• 5. 결과...519
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...520
• 제1절 연구개발의 목표달성도...521
• 1. 연구개발 목표...521
• 2. 연구개발 목표의 달성도...522
• 가. 장·단기 물수요 예측...523
• 나. 송수펌프의 최적 운영 모델...524
• 다. 배수지 운영 최적화 모델...524
• 라. 송·배수시설의 잔류염소감소 특성분석...525
• 마. 진단기술의 현황 파악과 적용성 검토...526
• 바. GIS 활용 시스템의 개발...526
• 사. SCADA 시스템과 물 수요예측 및 배수최적화 모델의 연계 시스템 개발...527
• 제2절 연구개발의 대외 기여도...528
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...530
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...533
• 제7장 참고문헌...571