수방능력 및 재해위험을 고려한 침수위험도 결정

이의훈,최현석,김중훈,Lee, Eui Hoon,Choi, Hyeon Seok,Kim, Joong Hoon 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.9

최근 기후변화는 짧은 시간의 지역적인 집중호우와 예상치 못한 폭우에 영향을 미치고 이는 생명과 재산의 손실에 영향을 준다. 본 연구에서는 침수위험도를 결정하기 위한 방법으로 산술평균방법, 가중평균방법, 주성분 분석방법을 이용하여 침수위험도에 따른 순위를 결정하였다. 재해연보 및 도시계획 현황에서 선택한 인자들에 대한 표준화를 통해 단위를 통일시켰으며 표준화를 통한 산술평균방법, 상관관계분석을 통한 가중평균방법, 상관도가 높은 인자들을 묶어 분석한 주성분 분석방법을 통해 침수위험도를 결정하고 그 순위를 나타내었다. 본 연구에서 사용된 산술평균방법의 경우 간단하기는 하지만 각각의 인자들이 동일한 가중치를 가지는 문제점이 있고 가중평균 방법의 경우 각각의 인자들이 다른 가중치를 갖기는 하지만 많은 변수들 때문에 변수들 간의 상관관계가 복잡해지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 주성분 분석방법을 사용하였으며 각 지역의 수방능력 및 재해위험을 고려한 침수위험도를 결정하였다. Recently, climate change has affected short time concentrated local rainfall and unexpected heavy rain which is increasingly causing life and property damage. In this research, arithmetic average analysis, weighted average analysis, and principal component analysis are used for predicting flood risk. This research is foundation for application of predicting flood risk based on annals of disaster and status of urban planning. Results obtained by arithmetic average analysis, weighted average analysis, and principal component analysis using many factors affect on flood are compared. In case of arithmetic average analysis, each factor has same weights though it is simple method. In case of weighted average analysis, correlation factors are complex by many variables and multicollinearty problem happen though it has different weights. For solving these problems, principal component analysis (PCA) is used because each factor has different weights and the number of variables is smaller than other methods by combining variables. Finally, flood risk assessment considering flood control ability and urban environment risk in former research is predicted.

학술발표대회와 논문에 대해 알아보기

이의훈(Eui Hoon Lee) 대한토목학회 2017 대한토목학회지 Vol.65 No.7

지수함수 검정방법에 의한 무강우 지속시간 추정

이의훈(Eui Hoon Lee),유철상(Chulsang Yoo),조덕준(Deok Jun Jo),김중훈(Joong Hoon Kim) 대한토목학회 2004 대한토목학회 학술대회 Vol.2004 No.10

시력교정 과정에서 착안된 새로운 메타휴리스틱 최적화 알고리즘의 개발

이의훈(Lee, Eui Hoon),유도근(Yoo, Do Geun),최영환(Choi, Young Hwan),김중훈(Kim, Joong-Hoon) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.3

본 연구에서는 안경의 광학적 특성에서 고안된 새로운 메타휴리스틱 최적화 알고리즘인 Vision Correction Algorithm(VCA)을 개발하였다. VCA는 안경광학분야에서 수행되는 검안과 교정과정을 최적해 탐색 과정에 적용한 기법으로 근시/원시교정-밝기조정-압축시행-난시교정의 과정을 거쳐 최적화를 수행하게 된다. 제안된 VCA는 기존의 메타휴리스틱 알고리즘과 달리 현재까지 축적된 최적화 결과를 기반으로 전역탐색과 국지탐색 적용 확률, 그리고 전역탐색의 방향이 자동적으로 조정 된다. 제안된 방법을 대표적인 최적화 문제(수학 및 공학 분야)에 적용하고, 그 결과를 기존 알고리즘들과 비교하여 제시하였다. In this study, a new meta-heuristic optimization algorithm, Vision Correction Algorithm (VCA), designed according to the optical properties of glasses was developed. The VCA is a technique applying optometry and vision correction procedure to optimization algorithm through the process of myopic/hyperopic correction-brightness adjustment-compression enforcement-astigmatism adjustment. The proposed VCA unlike the conventional meta-heuristic algorithm is an automatically adjusting global/local search rate and global search direction based on accumulated optimization results. The proposed algorithm was applied to the representative optimization problem (mathematical and engineering problem) and results of the application are compared with that of the present algorithms.

비점오염원 관리를 위한 독립호우 결정

이의훈(Lee, Eui Hoon),유도근(Yoo, Do Geun),김중훈(Kim, Joong-Hoon) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.5

비점오염원 관리를 위한 독립호우의 결정은 월류수 처리시설의 설계에서 필수적이다. 비점오염원의 관리를 위해서는 총량을 결정해야만 하는데 이를 위해서는 결정된 독립호우에 의해 1회 평균강우량, 평균강우강도, 평균지속시간 등의 강우특 성의 분석이 실시되어야만 한다. 독립호우의 결정은 무강우 지속시간의 산정(Interevent Time Definition, IETD)에 따라 분리 할 수 있으며 이를 결정하기 위한 기존의 분석방법에는 자기상관 분석, 변동계수 분석, 연강우 평균발생횟수 분석 등이 있다. 본 연구에서는 기존의 IETD 분석방법에 따라 무강우시간을 산정한 후 방법별 문제점을 고찰하고 새로운 IETD 결정방법으 로 지수함수 검정방법을 제안하였다. 또한, 검정방법을 통하여 결과값의 적절성을 검토하였다. Interevent Time Definition(IETD) is essential in CSOs(Combined Sewer Overflows) tank design for the treatment of non-point source pollution. However, existent rainfall analysis can not calculate total amout of non-point source pollution. For deviding continuous rainfall events, therre are several IETD calculating methods. In this research, After calculate IETD by existents methods, problem of results is identified as existents method. To supplement these problems, new method using exponential decay function is suggested. The confidence range of λ is estimated.

침수위험순위 결정을 위한 요인분석에 관한 연구

이의훈(Lee, Eui Hoon),최현석(Choi, Hyeon Seok),김중훈(Kim, Joong Hoon) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

시스템 탄력성을 고려한 빗물저류조 운영수위 결정

이의훈(Lee. Eui Hoon),이용식(Lee. Yong Sik),정동휘(Jung. Donghwi),주진걸(Joo. Jin Gul),김중훈(Kim, Joong Hoon) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.10

최근 도시 지역에서 엄청난 집중 호우의 빈도가 높아지고 불투수면적의 비율이 증가하면서 침수 발생 횟수 및 침수로 인한 피해가 급증하고 있다. 대부분의 지방자치단체에서는 도시의 침수를 방어하기 위해 빗물펌프장 설치, 우수관거 개량, 빗물저류조 설치 등의 구조적인 대책을 마련하고 있으나 치수시설의 포화로 치수대책의 효과가 줄어들고 있다. 이를 보완하기 위해 다양한 홍수 예보 및 내배수시설 운영 등과 같은 비구조적인 대책이 마련되고 있다. 본 연구에서는 구조적인 대책의 한계점을 보완하기 위해 현행 빗물저류조 운영방법이 아닌 새롭게 제시된 빗물저류조 운영방법의 펌프정지수위를 결정하였다. 새롭게 제시된 빗물저류조 운영에서 펌프정지수위 결정을 위해 Huff 분포에 의해 생성한 총 48개의 강우를 생성하였다. 먼저 생성된 강우를 빈도, 분위 및 지속시간 별로 구분하였다. 생성된 강우를 적용하여 실시한 강우-유출 모의를 토대로 평균 탄력성을 산정하고 1.2 m에서 1.5 m의 범위를 결정하였다. 결정된 범위에서 하수도 시설 기준에 의한 안전율 1.25를 고려하여 최종적으로 1.2 m를 적정 펌프정지수위로 결정하였다. Recently, the number of occurrences of inundation and the severity of flood damage has increased rapidly as the frequency of localized heavy rainfall and the ratio of impervious area increased in urban areas. Most local governments focus on employing structural measures (e.g., the construction of detention reservoirs/pump stations, rehabilitation of drainage and sewer pipes) to prevent urban inundation. On the other hand, the effectiveness of implementing such structural measures is being dimished because there are already many inundation prevention facilities. The limitation of structural measures can be overcoming by employing non-structure measures, such as flood alerts and the operation of drainage facilities. This study suggests the pump operation rule (i.e., suggesting pump stop level) for a new detention reservoir operating method, which triggers the operation of a pump based on the water level at the monitoring node in urban drainage system. In the new reservoir operation, a total of 48 rainfall events are generated by the Huff distribution for determining the proper pump stop level. First, the generated rainfall events are distributed as frequencies, quartiles, and durations. The averaged system resilience value was determined to range from 1.2 m to 1.5 m is based on the rainfall-runoff simulation with rainfall generated by the Huff distribution. In this range, 1.2 m was identified considering the safety factor of 1.25 by the Standard on sewer facilities in 2011.

도시지역 내배수시설 연계운영에 관한 연구

이의훈(Lee, Eui Hoon),조덕준(Jo, Deok Jun),임오성(Lim, Osung),추연문(Choo, Yeon Moon),김중훈(Kim, Joong Hoon) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

화음탐색법을 이용한 탱크 최적수위 결정모형(HSnet) 개발

이의훈(Eui Hoon Lee),백천우(Chun Woo Baek),조덕준(Deok Jun Jo),김중훈(Joong Hoon Kim) 대한토목학회 2004 대한토목학회 학술대회 Vol.2004 No.10

자가 적응형 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 개발: Self-Adaptive Vision Correction Algorithm

이의훈(Eui Hoon Lee),이호민(Ho Min Lee),최영환(Young Hwan Choi),김중훈(Joong Hoon Kim) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.6

본 연구에서 개발된 Self-Adaptive Vision Correction Algorithm (SAVCA)은 광학적 특성을 모방하여 개발된 Vision Correction Algorithm (VCA)의 총 6개의 매개변수 중 자가 적응형태로 구축된 Division Rate 1 (DR1) 및 Division Rate 2 (DR2)를 제외한 Modulation Transfer Function Rate (MR), Astigmatic Rate (AR), Astigmatic Factor (AF) 및 Compression Factor (CF) 등 4개의 매개변수를 변경하여 사용성을 증대시키기 위해 제시되었다. 개발된 SAVCA의 검증을 위해 기존 VCA를 적용하였던 2개 변수를 갖는 수학 문제 (Six hump camel back 및 Easton and fenton) 및 30개 변수를 갖는 수학 문제 (Schwefel 및 Hyper sphere)에 적용한 결과 SAVCA는 비교한 다른 알고리즘 (Harmony Search, Water Cycle Algorithm, VCA, Genetic Algorithms with Floating-point representation, Shuffled Complex Evolution algorithm 및 Modified Shuffled Complex Evolution)에 비해 우수한 성능을 보여주었다. 마지막으로 공학 문제인 Speed reducer design에서도 SAVCA는 가장 좋은 결과를 보여주었다. 복잡한 매개변수 조절과정을 거치지 않은 SAVCA는 여러 분야에서 적용이 가능할 것이다. The Self-Adaptive Vision Correction Algorithm (SAVCA) developed in this study was suggested for improving usability by modifying four parameters (Modulation Transfer Function Rate, Astigmatic Rate, Astigmatic Factor and Compression Factor) except for Division Rate 1 and Division Rate 2 among six parameters in Vision Correction Algorithm (VCA). For verification, SAVCA was applied to two-dimensional mathematical benchmark functions (Six hump camel back / Easton and fenton) and 30-dimensional mathematical benchmark functions (Schwefel / Hyper sphere). It showed superior performance to other algorithms (Harmony Search, Water Cycle Algorithm, VCA, Genetic Algorithms with Floating-point representation, Shuffled Complex Evolution algorithm and Modified Shuffled Complex Evolution). Finally, SAVCA showed the best results in the engineering problem (speed reducer design). SAVCA, which has not been subjected to complicated parameter adjustment procedures, will be applicable in various fields.