이상홍수에 따른 남한강 유역의 홍수저감대책 분석

안재황,이재응,최창원 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.5

The rainfall characteristics is changing in Korea due to a climate change and global warming occurring all over the world. Because mean annual precipitation is increasing while the total precipitation days are decreasing, ultimately the rainfall intensity is increasing. Considerable losses are expected because of abnormal floods. Accordingly, it is necessary to establish the reasonable countermeasures to cope with disaster due to a climate change by suggesting diverse alternatives. The goals of this study are to assess the vulnerability for abnormal floods, to analyze the disaster decrease capability by applying the diverse disaster prevention alternatives, and to derive the suitable alternative. The South Han River Basin selected as a test basin controls floods only with Chungju multi-purpose reservoir and levee. Since the flood control capacity of Chungju reservoir seems not to be sufficient compared to its large catchment area, the operation of Chungju reservoir may affect the state of flood damages in the upstream and downstream of the reservoir. The flood discharge close to the design flood occurred at Yeoju bridge, which is the one of the main control points in the test basin, from July of 2006 storm. That shows the weakness for flood protection in the test basin. Accordingly, the flood event of 2006 is analyzed and the storm events equivalent to 1 ∼ 1.5 times are simulated for the basin vulnerability. Finally, the flood decrease alternatives are established based on the analyzed flood vulnerability and the capability of flood management is assessed for each alternative in case of PMF occurrence in Chungju reservoir basin. The results show that the development of a new reservoir, one of the structural methods is the most efficient alternative if the suitable reservoirs system operation is accomplished. 전 세계적으로 진행 중인 지구온난화와 기후변화의 영향으로 한국의 강우특성이 변하고 있다. 연평균 강우량은 예전에 비해 증가하는 반면 강우일수는 감소하여 강우강도는 점차 증가하고 있으며, 강우강도의 증가에 따라 이상홍수의 발생빈도 또한 증가하고 있어 이상홍수에 의한 대규모 피해발생이 예상된다. 따라서 기후변화로 인한 재해 발생에 대처하기 위한 다양한 대책들을 제시하고 검토하여 이상홍수에 대한 합리적 대응방안 수립의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 시험유역을 선정하여 시험유역에서 이상홍수 발생 시 이상홍수에 대한 취약성을 평가하고, 다양한 방재대책을 적용하고 각 방재대책에 따른 재해저감능력을 분석하여 적합한 방재 개선안을 도출하는 것을 목표로 하였다. 시험유역으로 선정된 남한강유역은 비교적 넓은 유역면적에 비해 상대적으로 작은 홍수조절용량을 가진 충주다목적댐에만 의존해 홍수조절을 실시하고 있으며, 충주댐의 운영에 의해 충주댐 상·하류에 위치한 도시들에 홍수피해가 발생할 수 있다. 시험유역에서는 2006년 7월 발생한 호우에 의해 충주댐 하류에 위치한 주요지점인 여주대교 지점에서 계획홍수량에 근접하는 홍수가 발생하는 등 홍수방어에 대한 취약성을 나타내었다. 따라서 2006년 발생한 홍수사상을 분석하고, 실측 강우사상의 1∼1.5배에 해당하는 강우가 발생할 경우에 대한 모의를 통해 시험유역의 홍수 취약성을 분석하였다. 마지막으로 분석된 홍수 취약성을 기초로 몇 가지 홍수저감대책을 수립하고 충주댐 유역에 PMF(Probable Maximum Flood)가 발생할 경우 각 저감대책에 따른 홍수대응능력을 평가하였다. 그 결과 댐 사이의 연계운영이 적절하게 이루어진다면, 구조적인 방법 중 하나인 신규댐을 건설하는 방안이 가장 효과적인 홍수저감대책인 것으로 분석되었다.

다변량 통계분석을 이용한 도시소하천의 수문학적 특성 연구

안재황(Ahn, Jae Hwang),최영제(Choi, Youngje),이재응(Yi, Jae Eung) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

LID시설의 도심지 배수능력 개선 효과 분석

배강희,안재황,최영제,김병식,이재응 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.1

This study analyzes the change in the peak flow rate and discharge capacity of a sewage network with LID facilities using the rainfall runoff hydrological model SWMM. The demonstration complex has an area of 35,151 m2 and include the seven elements of LID facilities: a porous pavement, tree box filter, planter box, bio retention, infiltration trench, rain barrel, and an infiltration rain catch basin. The results of analysis using the SWMM show that the peak flow rate per watershed decreased by 9.07% on average and 7.46% within the target site. According to the result observed for discharge capacity within sewerage network, the branch sewer improved by an allowance of 13.22% for a 10-year return frequency and main sewer improved by an allowance of 9.69% for a 30-year return frequency. 본 연구에서는 강우-유출 수문해석 모형의 하나인 SWMM을 통해 LID시설에 따른 첨두유량의 변화와 하수관망에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 연구대상 LID시설은 투수성 포장, 나무 여과상자, 식물 재배화분, 식생 체류지, 침투 도랑, 침투통, 침투형 빗물받이 등 총 7개 요소의 LID시설이며 35,151 ㎡에 걸쳐 설치 되어있다. SWMM을 통한 LID시설 효과의 검토 결과, 유역별 첨두유량은 평균 9.07%의 저감율을 보였으며, 전체 연구대상유역은 7.46%의 저감율을 보였다. 또한 지선하수관거는 10년빈도 확률강우에 대해 13.22%, 간선하수관거는 30년 빈도 확률강우에 대해 9.69%의 여유율의 개선 효과를 나타내었다.

저수지 모의 모형을 통한 군남홍수조절지의 활용방안에 관한 연구

양원석,안재황,이재응 한국수자원학회 2017 한국수자원학회논문집 Vol.50 No.6

임진강 유역은 북한과 인접해 있는 지리적 특성 때문에 수문관측에 어려움이 있고 급작스러운 홍수발생 시 대응측면에서 취약하다. 이에 따른 대책으로 2005년 군남홍수조절지 건설이 계획되었다. 그러나 이러한 구조적 대책에도 불구하고 북한의 무단방류에 의한 피해가 계속 발생되고 있고, 2012년부터 지속된 한반도 가뭄의 영향과 북측댐의 일방적인 저수로 임진강 유량이 급격히 감소하여 임진강 하류에서 가뭄 피해가 발생하 고 있다. 따라서, 본 연구에서는 임진강유역의 가뭄피해를 대비하고 홍수발생 시 효율적인 대응시간을 확보하기 위하여 군남홍수조절지의 새로운 운영방법을 도출하였다. 먼저 가뭄피해 대비를 위해 저수용량을 확보하는 방안으로서 홍수기 군남홍수조절지 운영수위를 EL.23.0 m에서 EL.31.0 m로 상향하여 유지하는 운영방법은 기존운영방법과 비교․ 분석 시 약 14백만 m3의 용수를 추가 확보할 수 있다. 또한, 홍수발생 시 초기 250 m3/s로 조절방류를 하여 유입량을 일부 저류시키는 운영방법은 기존운영방법과 비교․ 분석 시 저수지 저류효과가 평균 2.66% 증가한 것으 로 나타났다. 이는 기존의 운영방법과 비교하였을 때 평균 약 19시간의 대응시간 확보가 가능한 것으로 분석되었다. Due to geographical features of being close to DPRK (Democratic People’s Republic of Korea), the Imjin River basin has difficulties in hydrological observation, and is vulnerable to unexpected flood occurrence. As a countermeasure, Gunnam Flood Control Reservoir construction was planned in 2005. Despite such a structural measure, damages by DPRK’s illegal release continues to occur. Futhermore the Imjin River’s flow has been decreased due to the effect of continuous drought in the Korean Peninsula since 2012 and DPRK’s unilateral storage of water. A new operation method is derived for the Gunnam Flood Control Reservoir in order to cope with drought damages on the Imjin River basin and to ensure efficient response time upon flooding. The operation method maintaining Gunnam Flood Control Reservoir’s water level by raising from EL.23.0 m to EL.31.0 m during the flood season for securing reservoir capacity enables to secure additional 14,000,000 m 3 water compared to the existing operation methods. The operation method to store inflow by controlling release to 250 m 3 /s in the early stage of flood has increased 2.66% on average in terms of detention effect of reservoir compared to the existing operation methods. The method enables to secure 19 hours to prepare flood compared to the existing methods. Keywords: Gunnam flood control reservoir, Reservoir operation, HEC-ResSim, Flood control

Goal Programming을 이용한 홍수기 저수지 최적 운영

김혜진,안재황,최창원,이재응 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.2

The purpose of multipurpose reservoir operation in flood season is to reduce the peak flood at a control point by utilizing flood control storage or to minimize flood damage by controlling release and release time. Therefore, the most important thing in reservoir operation for flood season is to determine the optimal release and release time. In this study, goal programming is used for the optimal reservoir operation in flood season. The goal programming minimizes a sum of deviation from the target value using linear programming or nonlinear programming to obtain the optimal alternative for the problem with more than two objectives. To analyze the applicability of goal programming, the historical storm data are utilized. The goal programming is applied to the reservoir system operation as well as single reservoir operation. Chungju reservoir is selected for single reservoir operation and Andong and Imha reservoirs are selected for reservoir system operation. The result of goal programming is compared with that of HEC-5. As a result, it was found that goal programming could maintain the reservoir level within flood control level at the end of a flood season and also maintain flood discharge within a design flood at a control point for each time step. The goal programming operation is different from the real operation in the sense that all inflows are assumed to be given in advance. However, flood at a control point can be reduced by calculating the optimal release and optimal release time using suitable constraints and flood forecasting system. 홍수기 다목적댐 운영의 목적은 홍수조절용량을 최대한 이용하여 하류 주요 지점의 첨두홍수량을 저감시키거나, 계획홍수량을 초과하지 않도록 방류량과 방류시점을 조절함으로써 홍수피해규모를 최소화하는 것이다. 따라서 홍수기 다목적댐 운영에 있어 가장 중요한 것은 최적의 방류시점과 방류량의 결정이며 이를 통해 홍수기말 이수용량을 최대로 확보 하는 점이다. 본 연구에서는 다목적 최적화기법의 하나인 goal programming을 이용하여 홍수기 저수지 최적운영을 실시하였다. goal programming은 선형계획법 또는 비선형계획법을 이용하여 두 개 이상의 목적을 가진 문제의 최적 대안을 구하기 위해, 목표값으로부터의 편차의 합을 최소화하여 최적화하는 기법이다. 홍수기 다목적댐 운영에서 goal programming의 적용성을 검토하기 위해 실제 홍수사상을 이용하여, 단일저수지 운영과 저수지 연계운영을 실시하였다. 단일저수지 운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 충주댐 유역을 선정하였고 저수지 연계운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 안동댐과 임하댐 유역을 선정하였다. goal programming의 결과 분석을 위해 저수지 모의운영 모형인 HEC-5 모형의 결과와 비교, 분석하였다. 검토 결과 goal programming을 이용할 경우 홍수기 말에 저수지 수위를 홍수기제한수위로 유지할 수 있었으며 주요 지점의 홍수량을 매 시간 적절히 계획홍수량 아래로 유지할 수 있었다. goal programming을 이용한 최적 운영의 경우 전 구간의 유입량을 알고 있다고 가정한 점에서 실제 저수지 운영과는 차이가 있으나, 적절한 제약조건을 적용하고 홍수예경보를 이용하여 예보된 유입량을 활용하면 최적의 방류량 시점과 방류량을 산정하여 홍수기 다목적댐을 효율적으로 운영할 수 있으며 주요 지점의 홍수량도 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

퍼지회전자 위치평가 알고리즘을 이용한 SRM센서리스 속도제어에 관한 연구

최재동,김갑동,안재황,성세진 전력전자학회 2000 전력전자학회 논문지 Vol.5 No.4

본 논문에서는 정렬과 비정렬된 회전자 위치들에서 자화곡선들을 기본으로 한 SRM의 회전자 워치펑가 알고리즘을 제안한다. 자화곡선은 측정된 상 전압과 상 전류로부터 계산되어지고, 계산된 데이타는 회전자 위치검출을 위한 자화곡선의 입력으로 사용되어진다. 자화곡선은 비션형 특성해석에 적합한 퍼지 알고리즘으로 구생되어졌다. 종래의 지삭기반 퍼지제어기를 이용한 자속관측기가 SRM의 센서리스 제어를 얻기 위해 제시되었다. 최적 각을 선정하기 위한 방식이 회전자 위치검출을 위해 제시되었다. 제안된 알고리즘의 강인성이 시뮬레이션과 실험결과의 비교를 통해 입증되었다. This paper introduces a new rotor position estimation algorithm for the Switched Reluctance Motor, based on the magnetizing curves only at aligned and unaligned rotor positions. The flux linkage is calculated by measured data from phase voltage and phase current, and calculated data are used as the input of magnetizing profiles for rotor position detection. The fuzzy flux observer using novel knowledge-based fuzzy controller are presented to achieve sensorless control of the SRM. The method for selecting optimal angle is proposed for the rotor position detection. The robustness of the proposed algorithm is proved through the comparison of the simulation and experimental results.

갈수빈도를 활용한 보령댐 도수로 운영효과 분석

최영제(Choi, Young Je),안재황(Ahn, Jae Hwang),이재응(Yi, Jae Eung) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

유출 저감효과 분석을 통한 한국형 LID 시설물 유지관리 기법 개발

이인화(Lee, In Hwa),안재황(Ahn, Jea hwang),이재응(Yi, Jaeeung) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

대용량 병렬 양방향 컨버터를 이용한 배터리 충ㆍ방전기 해석

최재동(Jae-dong Choi),안재황(Jae-whang Ahn),성세진(Se-jin Seong) 전력전자학회 2002 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-

The battery charger of spacecraft has two different modes of operation respectively One is the bus voltage regulation mode and the other is the charge current regulation mode And also the battery discharger provide the power during eclipse mode of spacecraft.<br/> In this study, a test model of the battery charger and discharger using bi-directional converter are designed and analyzed .These Battery Charger and Discharger is introduced the modular converter method that can be added the converter modules according to the load variation

DSP를 이용한 초고속 전동기 구동시스템에 관한 연구

권종혁(Jong-Hyeuk Kwon),안재황(Jae-Hwang Ahn),백동기(Tong-Ki Paek),성세진(Se-Jin Seong) 전력전자학회 1997 전력전자학술대회 논문집 Vol.1997 No.-

Recently the needs and the interest for the high speed motor drive system is incresed in many different fields.<br/> So m this paper, the high speed motor drive system IS proposed to drive the high speed motor using DSP which was developed in order to process datas at high speed. The motor drive is performed using a variable V/f PWM control.