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- 저자 : 김수전(Soojun Kim) (검색결과 21 건)
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김수전 ( Kim Soojun ),송창근 ( Song Chang Geun ),엄태수 ( Eom Tae Su ),김재광 ( Kim Jae Kwang ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
본 연구는 하천관리의 효율성을 증대하기 위하여 4차 산업혁명 시대의 대표 기술인 스마트 기술의 현황을 파악하고 미래 하천관리에 어떻게 활용할 수 있는지에 대한 방향을 제시하는데 목적이 있다. 이를 위하여 스마트 기술로 분류되고 있는 ICBM(Internet of things, Cloud, Big data, and Mobile) 기술들이 국·내외에서 활용 수준은 어떠한지, 건설 및 재난관리 분야에 어떻게 활용되고 있는지, 그 한계는 무엇이었는지에 대한 현황을 파악한다. 이중 하천관리에 활용될 수 있는 기술들에 대하여 조사하고 중점기술들을 분류한다. 하천관리를 위한 전반적인 업무, 즉 조사업무를 포함하여 계획-설계-시공-운영-정비-저장으로 이어지는 관리 요소에서 스마트 기술들이 어떻게 활용이 될 수 있는지에 대하여 분석한다. 그리고 현단계 수준에서의 활용과 함께 스마트 기술의 지능화 수준에 따라 어떻게 발전되어 미래에 스마트 하천관리가 이루어질 수 있는지에 대한 방안을 제시한다.
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김수전,주홍준,이지호,전환돈,김형수,Kim,Soojun,Joo,Hong Jun,Lee,Jiho,Jun,Hwandon,Kim,Hung Soo 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.4
본 연구에서는 상하류간의 유출특성을 고려하여 관측망을 구축하는 방법에 초점을 맞추어 수위관측망을 평가하였다. 최적 수위관측망을 구축하기 위해 상하류의 유출특성을 반영한 대표단위도를 실제 강우-해석을 바탕으로 유도한 후 확률밀도함수로의 전이를 통해 엔트로피 이론에 적용하였다. 이를 충주댐 유역에 대해 상하류간의 유출특성을 고려한 경우와 기존 방법론인 경험식을 이용하여 수위관측망을 구축한 경우를 비교하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 상하류간의 유출특성을 고려한 수위관측망의 경우는 경험식을 이용한 경우보다 적은 수위관측소가 선정됨에도 불구하고 더 큰 정보전달량이 산정되었다. 이는 구축된 수위관측망의 정보전달량이 상류 및 하류단의 수위관측소의 유출특성을 보다 잘 대변하기 때문으로 판단된다. 아울러 대상유역인 충주댐 유역에서는 총 18개의 수위관측소 중 12개의 수위관측소가 필요한 것으로 판단되며, 이는 상하류간의 유출특성을 반영한 최적 수위관측망이다. This study has evaluated the stream gauge network with the main emphasis on the methodology of optimal stream network which is considered the discharge characteristics between upstream and downstream. To evaluate the optimal stream gauge network, the representative unit hydrograph which is considered the discharge characteristics between upstream and downstream is transferred into probability density function for application of the entropy concept. This study has been compared the case of considering discharge characteristics between upstream and downstream and the case of the conventional methodology of using empirical formula and applied to the Chungju dam basin. Summarizing the results are as follows. It can be found that the large total information content is estimated at the case which is considered discharge characteristic between upstream and downstream more than the case which is applied empirical formula even though the few stream gauge stations is selected. It means that the total information of selected stream gauge stations is represented well the discharge characteristic between upstream and downstream. The Chungju dam basin is found to need at least 12 stream gauge stations, which was derived by considering the discharge characteristic between upstream and downstream.
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정수장 전염소 공정제어를 위한 침전지 잔류염소농도 예측 머신러닝 모형
김주환,이경혁,김수전,김경훈,Kim, Juhwan,Lee, Kyunghyuk,Kim, Soojun,Kim, Kyunghun 한국 수자원 학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.-
본 연구는 정수장의 수처리 공정에서 계측되고 있는 수량 및 수질데이터의 활용과 수처리 공정제어의 지능화를 위한 것으로 정수장에서 전염소 공정이 수반되는 처리공정에서 침전지 유출수 잔류염소농도 안정화를 위하여 이를 추정할 수 있는 모형을 구축하고자 하였다. 정수장 침전지 유출수의 잔류염소농도를 예측하기 위하여 중회귀모형과 인공지능 알고리즘 중 다층퍼셉트론 신경망, 랜덤포레스트 및 장단기기억(Long Short Term Memory; LSTM) 모형을 활용하였고 그 결과를 비교, 평가하였다. 모형의 입력변수로는 전염소 공정이 도입된 정수장에서의 잔류염소농도, 수온, 탁도, pH, 전기전도도, 유량, 알칼리도 등이 사용되었고 전염소에 따른 침전지의 안정적 운영을 위해 요구되는 침전지 잔류염소농도를 출력변수로 구성하였다. 적용 결과에서는 랜덤포레스트 모형이 가장 양호한 결과를 보여 주었으며 다음으로 LSTM, 다층퍼셈트론 신경망 순으로 나타났다. 수학적 모형인 중회귀모형은 적합도 측면에서 가장 낮은 결과를 보여 주었는데, 이는 수량과 수질데이터의 수치적인 규모나 차원의 차이뿐만 아니라 계절별 수질특성에 따라 염소소비 특성이 매우 다양하게 반응하기 때문으로 판단된다. 따라서 정수장 수처리 공정에서 인공지능 알고리즘의 적용을 위해서는 랜덤포레스트와 같이 의사결정 트리구조의 도입과 적용이 타당한 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 결과를 근거로 전염소 공정이 도입된 정수장 수처리 공정에서 염소주입량을 실시간으로 예측 가능하게 함으로써 침전지 유출수에서 잔류염소농도를 일정하게 유지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to predict residual chlorine in order to maintain stable residual chlorine concentration in sedimentation basin by using artificial intelligence algorithms in water treatment process employing pre-chlorination. Available water quantity and quality data are collected and analyzed statistically to apply into mathematical multiple regression and artificial intelligence models including multi-layer perceptron neural network, random forest, long short term memory (LSTM) algorithms. Water temperature, turbidity, pH, conductivity, flow rate, alkalinity and pre-chlorination dosage data are used as the input parameters to develop prediction models. As results, it is presented that the random forest algorithm shows the most moderate prediction result among four cases, which are long short term memory, multi-layer perceptron, multiple regression including random forest. Especially, it is result that the multiple regression model can not represent the residual chlorine with the input parameters which varies independently with seasonal change, numerical scale and dimension difference between quantity and quality. For this reason, random forest model is more appropriate for predict water qualities than other algorithms, which is classified into decision tree type algorithm. Also, it is expected that real time prediction by artificial intelligence models can play role of the stable operation of residual chlorine in water treatment plant including pre-chlorination process.
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홍수위험도 평가를 위한 격자단위 공간분석자료의 적용성 분석
왕원준(Wang, Won-joon),김수전(Kim, Soojun),김경탁(Kim, Kyung Tak),이충기(Lee, Choongke),김형수(Kim, Hung Soo) 한국방재학회 2020 한국방재학회논문집 Vol.20 No.6
현재 국내에서 사용하고 있는 위험도 평가 기법들은 지자체단위 풍수해, 사회재난, 행정업무 처리능력 등 다양한 요소들을종합해서 평가하기 때문에 홍수위험에 대한 평가만을 보여주는 데 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 경기도 31개 시군별도로명주소 전자지도(건물)와 건축물수 격자자료를 사용하여 침수피해 영향범위 내에 위치한 통계값만을 추출하여 홍수위험도평가를 수행하였다. 자료 유형에 따라 발생하는 통계값의 차이는 격자자료에 보정계수를 적용하여 보완하였다. 보정된 건축물수격자자료로 경기도 지자체별 세부지표 지수를 산정한 결과 단순히 건축물수를 통계자료를 사용했을 때에는 화성시, 용인시, 평택시 순으로 지수가 크게 산정되었다. 하지만, 홍수위험지도와 중첩된 건축물수를 사용했을 때에는 고양시, 광명시, 김포시순으로 지수가 크게 산정되어 기존 방법론 대비 정확한 결과를 얻을 수 있었다. The risk assessment techniques currently used in Korea have proven to have limitations as they provide flood risk assessments only. Although these assessment techniques comprehensively evaluate various factors such as wind and flood damage and social disruption, the administrative task-handling capacity is limited at the local government level. In this study, using electronic maps (which include building and road name addresses) and number of buildings in 31 cities and counties in Gyeonggi-do, only the statistical values located within the impact range of flood damage were extracted and evaluated for flood risk. The differences in statistical values resulting from data types were supplemented by the use of correction factors in the grid data. As a result of calculating the detailed index of each local government in Gyeonggi Province using the corrected grid data, the index was calculated in this order: Hwaseong, Yongin and Pyeongtaek. However, when the flood risk map and the number of overlapping buildings were used, the index was calculated in this revised order: Goyang City, Gwangmyeong City, and Gimpo City. This provided results that are more accurate than that of the existing methodologies.
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주홍준(Joo Hongjun),김수전(Kim Soojun),이명진(Lee Myungjin),김형수(Kim Hungsoo) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.2
본 연구의 목적은 유역내에서 치수 투자우선순위를 효과적으로 결정하기 위한 방안을 제시하는 것이다. 현재 수자원장기종합계획에서는 홍수취약성 평가 방법으로 홍수피해잠재능(PFD)과 홍수위험도 지표를 제시하고 있으며, 대상 지역의 홍수 취약 정도를 나타내는 척도로 사용되고 있다. 본 연구는 치수투자우선순위를 결정하기 위해 개선된 홍수 취약성 평가 방법을 이용하고자 기존을 비롯한 AHP(Analytic Hierarchy Process) 및 엔트로피 이론에 의한 요소별 가중치를 산정하고 대상 유역별 최종 홍수 취약성 지수를 산정하였다. 산정된 홍수 취약성 지수를 바탕으로 유역별 치수 투자우선순위를 결정할 수 있었으며, 치수 사업 시나리오를 적용하여 홍수 취약성의 변화 경향성과 사업의 기대 효과를 분석하였다. 그 결과, 기존의 홍수취약성이 높은 유역의 취약성 개선 효과와 함께 유역 전반에 걸쳐 취약성 불균형의 감소효과를 기대할 수 있었다. The purpose of this study is to suggest a way to determine effectively investment priority for flood control in a region. Potential flood damage(PFD) and flood risk indices were proposed from the national water resource plan. They have been used as the methods for assessing flood vulnerability. This study estimates the flood vulnerability index in each sub-basin after calculating weights on factors of the methods by using existing method, AHP(Analytic Hierarchy Process) and entropy theory. Based on the estimated index, investment priority of flood control in the basin was determined. The tendency of flood vulnerability and the expected effect of business was analyzed through the scenarios on applying flood mitigation projects. As a result, it was expected that the imbalance of the vulnerability was reduced in the watershed with the improvement of the vulnerability in the sub-basins which had the high flood vulnerability.
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