상수관망 공급능 향상을 위한 제수밸브의 차폐구역을 고려한 다목적 최적설계 (Multi-objective Optimal Design for Improving Water Supply Serviceability Considering Segments in Water Distribution Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 17권 / 2호 / 29 ~ 37페이지
· 저자명 : 유도근, 김경필, 박무종, 주진걸

초록

상수관망 시스템은 충분한 양의 용수를 적절한 수질과 수압으로 안정적으로 소비자에게 공급해야한다. 이를 만족하기 위해서는, 관로 사고 등과 같은 비정상상황에서도 신뢰도 인자 중 하나인 공급성을 충분히 발휘하기 위한 설계가 필요하다. 본 연구에서는 용수공급 안정화를 위한 연계관로 설계문제를 대상으로 관로 공사비를 최소화하는 동시에 관로 사고시에도 공급능이 최대화 될 수 있는 다목적 최적설계 모형을 개발하였다. 이를 위하여 공급능을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰도 인자중 하나인 부족량 기대치를 활용하였으며, 개별 관로의 파손을 해석할 시 실제 밸브 차단에 의해 발생되는 차폐구역인 세그먼트를 고려하여 보다 현실적인 결과를 도출하고자 하였다. 개발된 방법론을 두 개의 상수관망에 적용하여 그 결과를 분석하였다.
개발된 모형은 정상상황시의 최소수압 조건만을 고려하는 현재의 설계기법에 비하여, 비정상상황을 고려함에 따라 미래의 불확실성을 고려할 수 있다는 장점을 가지므로, 향후 다양한 설계인자의 도입시 기초방법론으로 고려할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

The water supply system should provide a sufficient amount of water to the consumers with adequate water quality and pressure.
In order to satisfy this requirement, it is necessary to design the hydraulic system to exhibit sufficient serviceability, which is one of the reliability, even in an abnormal situation such as a pipe accident. In this study, we developed a multi-objective optimal design model that minimizes pipeline construction cost and maximizes supply capacity in case of pipeline accident. To do this, we used the expected water shortage, which is one of the reliability factors that can quantitatively measure the supply serviceability.
In analyzing process, segment and unintended isolation were considered to obtain more realistic results under abnormal conditions.
The developed methodology was applied to two water networks and the results were analyzed. The developed model has the advantage of considering the uncertainty of the future in abnormal situation compared with the current design method considering only the minimum hydraulic pressure condition in normal situation.

참고자료

· 없음