물 순환 개별 요소의 결합을 통한 통합 도시 물 순환 시스템 개발 및 적용 (Development and Application of An Integrated Urban Water Cycle System by Combining Water Cycle Elements)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 22권 / 6호 / 311 ~ 319페이지
· 저자명 : 정건희, 옥원수, 유도근, 김극태, 전환돈

초록

도시의 안정적인 물 공급과 효율적인 물관리를 위해 도시 물공급 시스템을 관리하고 운영하기 위한 시스템을 구축하여 수자원 분야의 스마트시티 시도가 이뤄지고 있다. 이에 따라, 도시의 물 사용량 모의 및 통합 관리의 필요성이 증가하고 있다. 하천 취수에서부터 수용가의 물 사용량을 예측하고 미리 대응할 수 있다면, 더 효율적인 도시 수자원 관리가 가능할 것이다. 그러므로 본 연구에서는 하천 취수, 정수장, 배수지, 상수 및 오수관망, 하수처리장, 처리수의 하천 방류까지를 모두 연계한 도시 물 순환 통합 모형을 구축하였다. C++을 이용하여 개발하였으며, 취수펌프장, 배수지, 정수장, 하수처리장, 상수관망, 오수관망의 모듈을 연계하여 통합모형을 구축하였다. 이 중 취수펌프장과 배수지는 자체적으로 개발하였으며, 나머지 모듈을 WaterFlow, MassFlow, EPANET, SWMM 등 상용 소프트웨어를 연계하였다. 연계된 도시 물 순환 통합 모형은 개별 모듈 별로 수질인자 및 유량 등의 자료를 계측하고 운영 상태를 표시할 수 있도록 하였으며, 계측시간 간격이 다른 경우에도 모듈 별 연계가 가능하게 하였다. 또한 각 모듈 별 운영 시 문제가 발생하면 경고 및 오류 메시지 등이 생성되도록 하였다. 개발된 통합모형의 적용성 검증을 위해 수용가의 물 사용량을 모의 발생시켜 배수지의 수위가 변화하는 것을 계산하였다. 그 결과, 배수지의 수위 변동이 적절하게 이뤄지는 것을 확인하였으며, 이는 취수펌프장에서부터 운영의 변화가 발생하였음을 의미하였다. 개발된 모형은 향후 도시 물 순환 통합모형으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

Smart city in water resources area attempts are being made by establishing an integrated urban water cycle model for a stable water supply and efficient water management in the city. Accordingly, the need for simulation and integrated management of water consumption in cities is increasing. If it is possible to predict and respond in advance to consumers' water consumption, more efficient urban water resource management will be possible based on river intake. Therefore, in this study, an integrated urban water cycle model was constructed that links river intake, water purification plants, retention tanks, water distribution, sewage pipe networks, sewage treatment plants, and river discharge of treated water. It was developed using C++, and was built by linking the modules of the water intake pump station, retention tank, water purification plant, sewage treatment plant, water supply pipe network, and the sewage pipe network. Among them, the water intake pumping station and retention tank were developed independently, and the other modules were linked with commercial software such as WaterFlow, MassFlow, EPANET, and SWMM. The model measures data such as water quality factors and flow rates for each module, displays the operation status, and enables linkage for each module, even when the measurement time interval is different. In addition, warnings and error messages were generated when a problem occurred during the operation of each module. To verify the applicability of the developed integrated model, the change in the water level of the retention tank was calculated by simulating consumer water consumption. As a result, it was confirmed that the water level change in the retention tank was proper, which meant that the operation changed from the intake pumping station. The developed model is expected to be used as an integrated urban water cycle model in the future.

참고자료

· 없음