저장대모형의 매개변수 추정식 개발

정태성(Cheong Tae Sung),서일원(Seo Il Won) 대한토목학회 2000 대한토목학회 학술발표회 논문집 Vol.2000 No.3

소하천 유역의 유량측정방법 비교

정태성(Cheong, Tae Sung) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

소하천 홍수 예측 기술 개발 및 적용

정태성(Cheong, Tae Sung),최창원(Choi, Changwon),예성제(Ye, Sung Je) 대한토목학회 2023 대한토목학회 학술대회 Vol.2023 No.10

Backrouting 방법의 개발 및 적용성 검토

정태성(Cheong Tae Sung) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.4B

KModSim은 수자원배분에 관련된 물리적, 수문학적, 제도적, 그리고 행정적인 요구들을 동시에 만족하도록 디자인된 범용 다중 목적 선형 최적화 모형으로써 자연유입량과 기득 수리권 혹은 기득 저류권 등과 같은 다양한 형태의 저수권 사이의 조화운영이 가능하다. KModSim은 목적함수에 관련된 제약조건의 유연한 설정과 변경이 가능하며, 기존의 최적화 방법과 다르게 유역통합모의에 관련한 모형변수가 모형 내에서 자동적으로 생성되도록 프로그램화 되어있다. 본 연구에서는 유역내 수자원의 효율적인 운영을 위하여 다중 목적 선형최적화 모형을 위한 Backrouting 방법을 개발하고 금강유역 일단위 KModSim 네트워크에 Backrouting 방법을 적용하여 적용성을 검토하였다. 금강유역에 KModSim을 적용하고 모의한 결과 Backrouting 방법을 사용한 모의결과가 Backrouting 방법을 사용하지 않은 경우에 비해 실측치를 보다 잘 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 Backrouting 방법은 다중목적 우선순위 선형 최적화 모형을 이용하여 일단위 모의 시에 발생할 수 있는 과도한 손실을 방지하고자 할 때 적용할 수 있을 것으로 기대된다. The KMoSim is a generalized multi-objective goal programming designed to simultaneously assure that water resources are allocated according to physical, hydrogeological, and institutional/administrative requirements in a river basin. The KModSim is capable of distinguishing between natural flow and various storage contract arrangements for water entitlement accounting, including storage ownership, water service contracts, and rent pool/water banking. The KMoSim is a flexible general river basin modeling tool that both the physical model of the river basin and the operating policy are defined and easily modified by the modeler through an interactive graphical user interface. In contrast with existing optimization tool, the KMoSim automatically generates the parameters related in water resources simulation. In this study, the backrouting method was developed to efficiently solve a multiobjective, linear goal programming formulation of a reservoir system and applied to the Geum River basin for validation. The results show that the simulation results from the KModSim with the backrouting method were better agreement with observed data in the Geum River basin then the results from the KModSim without the backrouting method. It is expected that the backrouting method can be used to reduce the upstream reservoir releases which can satisfy future downstream demands in spite of the time lags in downstream deliveries in the daily network.

소하천에서의 CCTV 기반 자동유량계측기술 적용 연구

정태성(Cheong, Tae Sung),주재승(Joo, Jaeseung),변현혁(Byun, hyunheuk) 대한토목학회 2020 대한토목학회 학술대회 Vol.2020 No.10

하천수질예측을 위한 저장대모형의 매개변수 추정식 개발

정태성(Cheong Tae Sung),서일원(Seo Il Won) 대한토목학회 2000 대한토목학회논문집 B Vol.20 No.5B

소하천 모니터링을 위한 자동유량계측기술 개발 및 적용성 검토

정태성(Cheong Tae Sung),주재승(Joo Jaeseung),최현석(Choi Hyunsuk),김서준(Kim Seojun) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.6

소하천은 상류에 위치해 하류에 위치한 국가 및 지방하천의 홍수피해에 미치는 영향이 클 뿐만 아니라 소하천 유역 내에서도 피해가 증가하고 있어 적절한 예방ㆍ대응 대책이 필요하다. 그럼에도 불구하고 소하천은 미계측 유역으로 남아 있어 적절한 대책마련에 어려움을 겪고 있다. 더불어 국내 소하천은 22,800여개로 지자체 소하천 담당 공무원의 수에 비해 그 수가 너무 많아 홍수 시 수리량 자료를 계측하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 최소한의 인력으로도 소하천 계측이 가능한 CCTV 기반의 자동유량계측기술을 개발한다. 개발된 기술의 정확성을 검증하기 위하여 국립재난연구원에서 시범운영중인 울주군에 위치한 중선필천에서 유량을 계측하고 그 결과를 도플러유속계를 이용하여 실측한 유량과 위어 유량을 함께 비교하였다. 비교 결과 자동유량계측기술은 실측 유량을 잘 재현하는 것은 물론 계측시간이 짧아 소하천의 첨두유량을 측정하는데 유리한 것으로 나타났다. 더불어 본 기술은 수면과 직접접촉하지 않고도 소하천의 표면영상만을 이용하여 유속을 계측함으로써 안정적으로 유량을 계측함은 물론 하천흐름과 현장상황을 동시에 파악할 수 있어 소하천 홍수대응 지원도 가능한 지속가능한 계측방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서 개발된 계측기술로 인해 소하천에서의 모니터링이 확대될 것으로 판단되며, 이를 통해 수집된 수리량 자료는 홍수량산정을 위한 설계기준 개정이나 소하천의 재해저감을 위한 소하천 홍수 예ㆍ경보시스템 고도화 지원에 활용이 가능할 것으로 기대된다. Small streams have flood effects on both national and local streams located further downstream. Moreover, damages are increasing in these basins, making the development of adaptive prevention and response measures an urgent necessity. However, the challenge is that small streams remain non-measuring sites. Furthermore, there are about 22,800 small streams, which are too many for the local governments to measure during the flood season. Thus, in this study, a CCTV-based automatic discharge measurement technology was developed to support local governments in monitoring, and minimize the labor required. To evaluate the new technology, discharges were measured in Jungsunfil-chun of Ulju-gun, which is a test bed operated by the National Disaster Management Institute, and compared with the Aquatic Doppler Velocimetry (ADV) based discharges and the weir discharges. The results show that measurements using the new technology are in good agreement with the ADV based discharges. Furthermore, the new technology has the advantage of being able to capture peak flood discharges with short measurement times. Moreover, it is a sustainable measurement method to support flood control by verification of stream flow and situational influences, and provides stable measurements by using a non-contact measurement method. It is expected that the new technology may be used to increase the number of monitoring sites, and the hydraulic data sets collected from various small stream test beds can be used to enhance the design code for estimating flood discharges and the small stream flood warning system to reduce damage in small streams.

횡월류 수리모형실험을 통한 유량계수 산정식 개발

정태성(Cheong, Tae Sung),고택조(Ko, Teakjo),심기오(Shim, Kio) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.4

본 연구에서는 비교적 수집이 용이한 수리량 자료와 횡월류 위어 형상자료로부터 유량계수를 산정하는 공식을 개발하였다. 유량계수 산정식을 개발하기 위하여 소하천 특성이 반영된 수리모형실험을 수행하였다. 수리모형실험은 국립재난안전연구원 실험동에 구축된 길이 22 m, 높이 1 m 그리고 폭 2 m의 실험수로에서 수행되었다. 이때 횡월류 위어의 형태는 현장조사 결과를 토대로 월류부 마루높이가 없는 사각위어로 결정하였다. 유량계수 산정식 개발을 위하여 민감도 분석을 통해 물리적 의미를 갖는 프루드 수, 횡월류 위어길이, 하도경사 그리고 월류수심을 독립변수로 선정하고 비선형 다중회귀방법을 적용하였다. 본 연구에서는 개발된 유량계수 산정식의 거동을 상대적으로 비교·분석하기 위하여 기 개발된 산정식 중 정확도가 높은 것으로 밝혀진 공식과 본 연구의 산정식 결과를 실측치와 함께 비교하였다. 비교 결과 본 연구에서 개발된 산정식은 기존의 공식에 비해 유량계수의 거동을 잘 재현하고 있는 것으로 나타났다. New discharge coefficient equation which can be used to estimate discharge coefficient has been developed by using only hydraulic data and weir shape data easily obtained. Hydraulic experiments reflecting small stream characteristics has been performed to develop discharge coefficient equation. Hydraulic experiments has been performed in open channel which is 22 m long, 1m high and 2 m wide and established in National Disaster Management Institute, Korea. Rectangular side weir installed in the channel is determined by field research. Sensitivity analysis are performed to select physically meaningful parameters such as Froude Number, weir length, channel slope and depth as a dependent variables and nonlinear multiple regression method is used to develop new discharge coefficient equation. The new discharge coefficient equation results are compared with measured data and also discharge coefficients estimated from selected equations which can represent discharge coefficient well. New discharge coefficient equation which has been developed in this study is proven to be superior in explaining discharge coefficient of side flow weir more precisely compared to existing discharge coefficient equations.

세천에서의 홍수량 산정 방법론 평가

정태성(Tae Sung Cheong),황신범(Shinbum Hwang),박종렬(Jongryul Park),오국열(Kukryul Oh),정상만(Sangman Jeong) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.5

경제개발 초기에 설치된 소규모 공공시설은 노후화로 인해 재난 리스크가 증가하고 있어 행정안전부는 이들 시설의 취약성을해소하고 피해를 저감하기 위해 「소규모 공공시설 안전관리 등에 관한 법률」을 제정하고 설계를 위한 가이드라인을 제공하고있다. 본 연구에서는 가이드라인에서 제시하고 있는 홍수량 산정 방법인 Clark 단위도법과 합리식의 적용성을 평가하였다. 평가를 위해 도심지, 농경지, 산지에 위치한 3개 세천 유역을 시범유역으로 선정하였으며, 세천 하류부에 위치한 소하천의계측 유량을 면적비유량법으로 세천의 계측 유량으로 결정하였다. 각 세천에서 구한 첨두 홍수량을 결정유량과 비교한 결과, 모든 세천에서 Clark 단위도법과 합리식은 첨두 홍수량을 결정유량보다 크게 산정하는 것으로 나타나 이들 방법은 안전성측면에서 세천의 홍수량 산정에 적용 가능한 것으로 평가되었다. 그러나 보다 정밀한 홍수량 검증 및 최적 결정방법 선정을위해서는 세천에 대한 수리⋅수문학적 자료를 계측하고 유역 및 하도에 대한 특성 정보를 수집하는 등의 지속적인 연구가필요하다. As the small public facilities established in the early stages of economic development are at increased risk of disasters due to aging, the Ministry of the Interior and Safety established the “Law of Safety Management on Small Public Facilities” and provided guidelines for reducing vulnerabilities and damages. In this study, the applicability of the Clark unit hydrograph method and a rational formula, which are methods suggested in the guidelines for predicting flood discharges, are evaluated. For the evaluation, three creek basins located in urban, agricultural, and mountainous areas are selected as test watersheds, and the measured flow discharges of small streams downstream of the creeks are determined using the area ratio flow method. The evaluation results show that, for all three creeks, the peak flood discharges predicted using both the Clark unit hydrograph method and the rational formula are greater than those determined using the area ratio flow method ; therefore, the first two methods can be used to predict flood discharges in creeks to ensure safety. However, for a more precise verification of flood discharges and for selecting optimal methods, continuous investigations are required for measuring the hydrological and hydraulics data of the creek and obtaining characteristic information regarding watersheds and channels.

금강유역에서의 KModSim을 이용한 의사결정지원시스템 개발 및 적용성 검토

정태성(Cheong Tae Sung),강신욱(Kang Shinuk),고익환(Ko Ickhwan),황만하(Hwang Manha) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.3B

용수공급, 수력발전, 그리고 환경용수 등 서로 상충되는 이해관계가 발생함에 따라 물이용의 효율성을 극대화할 수 있는 범 유역 단위의 수자원 계획 및 운영이 필요하다. 특히, 한정된 수자원으로 하천의 수량과 수질목표를 동시에 달성하기 위해서는 용수수요와 공급을 예측하고 기상과 유출 분석을 활용하여 하천과 저수지의 수질을 고려한 유역관리가 이루어 질 수 있도록 정보를 지원하는 실시간 의사결정지원시스템은 중요하다. 본 연구에서는 의사결정지원시스템으로서의 KModSim을 개발하고 금강유역에서 검정 및 운영모의를 수행하였으며, 수자원 계획 및 운영에 대한 KModSim의 적용성을 검토하였다. As water supplies, the hydraulic power, and environmental flows are in conflict each other, the river basin planning and management is necessary to maximize water efficiency. Especially, because water is no more enough to achieve the both target of quantity and quality, the real time decision support system based on estimation of both demands and diversion and rainfall-run-off analysis is important to aid good information for the river basin planning and management. In this study, the KModSim was developed for the decision support system and calibration, management simulation, and validation for the river basin planning and management are performed.