최적화 기법을 이용한 빗물이용시설의 저류 용량 결정

진영규,강태욱,이상호,정택문,Jin, Youngkyu,Kang, Taeuk,Lee, Sangho,Jeong, Taekmun 한국수자원학회 2020 한국수자원학회논문집 Vol.53 No.9

Generally, the design capacity of the rainwater harvesting unit is determined by trial and error method that is repeatedly calculating various analysis scenarios with capacity, reliability, and rainwater utilization ratio, etc. This method not only takes a lot of time to analyze but also involves a lot of calculations, so analysis errors may occur. In order to solve the problem, this study suggested a way to directly determine the minimum capacity to meet arbitrary target reliabilities using the global optimization method. The method was implemented by simulation model with particle swarm optimization (PSO) algorithms using Python language. The pyswarm that is provided as an open-source of python was used as optimization method, that can explore global optimum, and consider constraints. In this study, the developed program was applied to the design data for the rainwater harvesting constructed in Cheongna district 1 in Incheon to verify the efficiency, stability, and accuracy of the analysis. The method of determining the capacity of the rainwater harvesting presented in this study is considered to be of practical value because it can improve the current level of analytical technology.

다목적댐의 가뭄 대비 용수공급 조정기준과 혼합 정수계획법에 의한 용수 감량 공급 기준의 비교 및 분석

진영규,정택문,이상호,Jin, Youngkyu,Jeong, Taekmun,Lee, Sangho 한국수자원학회 2021 한국수자원학회논문집 Vol.54 No.6

The authors obtained the discrete hedging rule for a reservoir's water supply operation by applying mixed-integer programming to save more water by earlier rationing of water supply for a drought period. The 'water supply adjustment guide' is the current operational method applied to the multipurpose reservoirs, and it was derived by a simulation method. Applying the two rules to the Hapcheon multipurpose dam's reservoir simulations with the inflow record from 2003 to 2018, the water supply deficit occurred for the long drought from 2015 to 2018. Especially, the no water supply or intermittent water supply persisted for the second half of 2017. The water supply adjustment guide had the 'normal water supply recovery threshold on storage,' which resulted in the water supply being unavailable in July 2017; then, the water supply suspension occurred until January 2018, when the reservoir storage was greater than the normal water supply recovery threshold. Despite the storage increasing due to the inflow of water into the reservoir, the suspension occurrence needs to be improved in practice. The current water supply adjustment guide and the discrete hedging rule for a reservoir's water supply operation are useful and realistic as the reservoir operation guide, which shows the concept of reducing water supply during the drought phase as scientific figures. However, to improve the reservoir simulation results, which do not provide any or intermittent water for several months, it is necessary to increase the current water supply reduction for drought phases.

컴퓨터 게임에 사용된 사용자 인터페이스를 활용한 정보가전기기 사용자 인터페이스 디자인

진영규(YoungKyu Jin) 한국HCI학회 2003 한국HCI학회 학술대회 Vol.2003 No.2

컴퓨터 게임에 사용된 사용자 인터페이스를 활용한 정보가전기기 사용자 인터페이스 디자인

진영규(YoungKyu Jin) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2003 No.2

비용-편익 분석을 통한 빗물이용시설의 규모 결정 사례 연구

진영규(Jin, Youngkyu),강태욱(Kang, Taeuk),이상호(Lee, Sangho),서효원(Seo, Hyowon) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10

Monte Carlo 모의 기법을 이용한 저수지 간 추가-감축 용수 공급량 산정

진영규(Jin, Youngkyu),이상호(Lee, Sangho),정택문(Jeong, Taekmun),강신욱(Kang, Shinuk) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.7

물 공급을 위한 저수지군의 연계 운영을, 한 저수지의 물 공급량 부족을 다른 저수지의 물 추가 공급으로 보완하는 방식으로 수행할 수 있다. 최적화 기법으로 유도한 추가-감축 용수 공급량은 사용된 저수지 유입량 시계열과 목적함수에 구속되므로, 무작위의 미래 유입량에 대하여 항상 적절한 저수지 운영결과를 도출한다고 할 수 없다. 만일 저수지 연계 운영의 목표에 부합하는 추가-감축 용수 공급량을 특정한 값이 아닌 범위로 알 수 있으면, 보다 안정적으로 물을 공급할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 Monte Carlo 모의를 이용하여 낙동강 주요 다목적 댐 군의 가뭄 대응 추가-감축 용수 공급량의 범위를 결정하였다. 저수지군 연계 모의 운영 모형으로서 GoldSim으로 자체 개발한 낙동강 주요 다목적 댐 군 이수목적 연계 모의 운영 모형을 사용하였다. 모의 운영 기간은 안동-임하댐과 합천댐에 가뭄이 극심했던 2017년부터 2018년까지로 하였다. 모의 운영 기간에 대하여 현행 용수공급 조정기준으로 저수지들을 독립 운영하였을 경우, 합천댐에서 용수 공급 완전 실패 기간이 5개월 이상 발생하였다. 이를 완화하기 위해 남강댐에서 추가로 방류하고 합천댐에서 감축하여 방류하였다. 여기서, Monte Carlo 방법으로 추가-감축 방류량의 적정 범위를 결정하였으며, 그 범위는 3.35 ~ 4.42 m³/s이었다. 범위로 주어진 방류량 추가-감축의 연계운영 방안은 단일의 최적 운영 규칙보다 실제 저수지 운영에서 효용성이 크다고 판단된다. One can compensate users for a water supply shortage from a reservoir by supplying supplemental water from another reservoir. Such an operation may be a reservoir system operation. Specific supplement-reduction quantities of water, derived from an optimization method, are bound by the reservoir inflows and the objective function used for the derivation. Thus, they do not always provide proper reservoir simulation results for random future inflows to reservoirs. If reasonable supplement-reduction water supply quantities are known as ranges, instead of as fixed values, the water supply operations of reservoirs may be more stable. The purpose of this study is to determine, via a Monte Carlo simulation, the ranges of supplement-reduction quantities of water supply needed from the major multi-purpose dams in the Nakdong River basin to cope with droughts. The reservoir system simulation, a model of the Nakdong River basin, was developedusing GoldSim. The simulation period was set from 2017 to 2018, when the drought was severe at the Andong-Imha and Hapcheon dams. When reservoirs were simulated independently during the test period, and current water supplyadjustment standards were applied, a perfect failure period of water supply from the Hapcheon dam occurred for more than five months. To mitigate that, supplemental releases were provided from the Namgang dam and the releases from the Hapcheon dam were reduced. Performing the Monte Carlo simulation produced the appropriate range of supplement-reduction releases,with a range of 3.35 to 4.42 m³/s. Using a range of supplement-reduction releases for the reservoir system operation is considered more effective for reservoir operations than using fixed values.

혼합정수계획법을 적용한 합천댐의 가뭄 단계별 용수 감량공급 기준곡선 유도

진영규(Jin, Youngkyu),이상호(Lee, Sangho),박진혁(Park, Jinhyuck) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

혼합정수계획법을 이용한 현 저수량 기준의 가뭄 대응 용수 감량공급 기준곡선의 결정 및 저수지 운영

진영규(Jin, Youngkyu),이상호(Lee, Sangho),정태훈(Jung, Taehun) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1

이산화 용수 감량공급 기법은 가뭄에 대비하기 위한 저수지 운영 기법 중 하나로서, 용수 공급량을 몇 단계로 나누어 선제적으로 감량한다. 본 연구의 목적은 이산화 용수 감량공급 기법을 이용하여 현재 저수량을 기준으로 한 용수 감량공급 기준곡선을 결정하고, 이를 이용한 저수지모의 운영 결과를 과거 합천댐의 운영 기록과 비교하는 것이다. 합천댐의 용수 감량공급 현저수량 기준곡선은 1990년부터 2005년까지의 유입량 자료를 활용하여 혼합정수계획법으로 결정하였다. 2006년부터 2010년까지의 합천댐 유입량 자료에 용수 감량공급 현 저수량 기준곡선을 적용하여 합천댐을 모의 운영한 결과, 과거 합천댐 운영 기록에 비하여 최소 물 공급량은 2.9 배 컸으며, 최대 용수 공급 부족량은 37 % 작은 결과를 보였다. 본 연구에서 도출된 결과는 가뭄을 대비하기 위한 저수지 운영 방안 유도 및 적용에 유용한 것으로 판단된다. The discrete hedging rule which runs through several hedging phases can be effective method for water supply operation from a reservoir during droughts period. This study aims to develop a discrete hedging rule depending on current storage. Mixed integer programming was used to determine hedging rule curves of Hapcheon Dam, using the inflow data from 1990 to 2005. Then, derived hedging rule with inflow records from 2006 to 2010 was applied to simulate the reservoir operation. The results show that the simulated minimum water supply has been increased by 2.9 times in contrast with the observed data. In addition, the simulated maximum water supply shortage was reduced by 37 % as compared to available historical records. Based from the outcome of the study, it can be suggested that the discrete hedging rule depending on current storage is certainly worth in practical reservoir water supply operation to cope with droughts.

경제성을 고려한 빗물이용시설의 저류용량 설계 방안

강태욱(Taeuk Kang),진영규(Youngkyu Jin),이상호(Sangho Lee ) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.5

최근 우리나라에서는 국가 차원의 법⋅제도적인 규제와 지방자치단체의 행정적 지원에 따라 빗물이용시설의 활용이 증대되고있다. 하지만 현재 계획되고 있는 빗물이용시설의 설치 규모는 대부분 제도적 제약과 기술자의 판단에 의해 결정되고 있다. 이 연구는 빗물이용시설의 저류용량을 경제적으로 결정할 수 있는 방안을 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 빗물이용시설의규모에 따른 빗물이용량을 평가할 수 있는 물수지 식을 제시하였고, 빗물이용시설의 설치와 운영에 따른 비용과 편익 요소를정의하였다. 그리고 빗물이용시설의 저류용량별 경제성 분석에는 순현재가치와 비용편익비율이 활용되었다. 제시한 분석방법을 인천 청라지구의 빗물이용시설에 적용한 결과, 경제성 분석은 순현재가치로 평가하는 것이 적절하였다. 해당 빗물이용시설의 설계 시 산정된 규모는 6,740 m3이고, 30년 수명 연한에 대한 순현재가치는 -478백만 원으로 산정되었다. 반면에 경제성을고려한 최적 규모는 2,000 m3이고, 해당 규모에 대한 순현재가치는 +1,738백만 원으로 분석되었다. 따라서 경제성 분석은빗물이용시설의 적정 규모를 결정할 수 있는 대안이 될 수 있는 것으로 검토되었다. The use of rainwater harvesting facilities is increasing in accordance with national laws, institutional regulations, and administrative support from local governments in Korea. However, most of the plans for storage capacity of rainwater harvesting are characterized by institutional constraints and determined by the judgment of engineers. This study aimed to suggest a method for economically determining the storage capacity of rainwater harvesting. The study presented a mass balance equation that can evaluate rainwater reuse amount according to the size of rainwater harvesting, and then defined the cost and benefit factors for the installation and operation of rainwater harvesting. Net present value (NPV) and benefit–cost ratio (BCR) were used to analyze the economic effectiveness for each storage capacity of rainwater harvesting. The proposed method was applied to the rainwater harvesting in Cheongna District in Incheon, and the NPV was found appropriate for the evaluation of the economic effectiveness. According to the design report, for the rainwater harvesting planned to be 6,740 m3, the NPV was calculated to be −478 million KRW for a 30-year design life. Meanwhile, the optimal size considering economic effectiveness was 2,000 m3, and the NPV of the size was analyzed to be +1,738 million KRW. Therefore, economic analysis is suitable as an alternative to determine the appropriate size of rainwater harvesting.

Fun Factors를 적용한 핸드폰 UI : (Game 적 요소를 적용한 핸드폰 UI)

김덕원(Deokwon Kim),진영규(Youngkyu Jin),우주경(Jookyung Woo),정선화(Amy Chung) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 학술대회 Vol.2007 No.2