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      • KCI등재

        상수관망의 신뢰도 산정을 위한 개별 관의 파괴 확률을 고려한 상수관 파괴모의 기법

        전환돈,Jun. Hwandon 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.4

        상수관망의 신뢰도 산정은 상수관망의 정확한 운영상황을 파악하기 위해서 중요지만 널리 받아들여지는 상수관망의 신뢰도 산정을 위한 방법은 없다. 관파괴와 이에 따른 영향을 바탕으로 한 Jun 등이 제안한 모델은 상수관망의 운영주체에서 실질적으로 활용이 가능한 기법이다. 그러나, Jun 등의 모델에서는 각 관의 파괴확률을 같게 설정하여 관파괴 모의를 실시하였기 때문에 실제 상수관망에서 발생하는 관파괴 양상을 정확하게 반영하지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 각각의 관별 파괴확률을 고려하여 관파괴 모의를 가능케 Jun 등의 모델을 개선하여 상수관망의 신뢰도를 산정할 수 있는 모델을 제안하였다. 각각의 관별 파괴확률을 관경과 관길이를 바탕으로 산정하는 회귀식을 이용하여 산정한 후 이를 상수관망 신뢰도 산정을 위한 관파괴 모의에 적용하였다. 제안된 모델을 실제 상수관망에 적용하여 Jun 등의 모델과 본 연구에서 제안된 모델에 의해 산정되는 상수관망의 신뢰도를 비교하였다. 비교 결과 개별 관의 관파괴 확률을 반드시 고려하여야만 정확한 상수관망의 신뢰도 산정이 가능한 것으로 나타났다. Estimation of the reliability of a Water Distribution System(WDS) is important to understand the current operating condition of the system. Although, there is no widely accepted method to estimate the reliability of a WDS, the Jun`s model which is based on the pipe failure simulation and its impact can be efficiently adopted for the purpose by the water utility. In the model, however, it is assumed that the pipe failure probability of each pipe is even and this assumption may bring unrealistic estimation of the reliability of a WDS since with this assumption, the actual pipe failure characteristics occurred in the WDS cannot be simulated. For this reason, in this study, we suggest a modified method of the Jun`s model to consider the individual pipe`s failure probability. The regression equation which is based on diameter and length of the pipe is used to estimate the failure probability of the individual pipe and then, the pipe failure simulation is performed. The suggested model is applied to a real WDS to compare the results of the two models. Comparing them, it is concluded that the failure probability of the individual pipe should be considered to estimate the accurate reliability of a WDS when it is estimated by the pipe failure simulation.

      • Estimation of sediments in urban drainage areas and relation analysis between sediments and inundation risk using GIS

        Moojong, Park,Hwandon, Jun,Minchul, Shin IWA Publishing 2008 Water Science & Technology Vol.58 No.4

        <P>Sediments entering the sewer in urban areas reduce the conveyance in sewer pipes, which increases inundation risk. To estimate sediment yields, individual landuse areas in each sub-basin should be obtained. However, because of the complex nature of an urban area, this is almost impossible to obtain manually. Thus, a methodology to obtain individual landuse areas for each sub-basin has been suggested for estimating sediment yields. Using GIS, an urban area is divided into sub-basins with respect to the sewer layout, with the area of individual landuse estimated for each sub-basin. The sediment yield per unit area for each sub-basin is then calculated. The suggested method was applied to the GunJa basin in Seoul. For a relation analysis between sediments and inundation risk, sub-basins were ordered by the sediment yields per unit area and compared with historical inundation areas. From this analysis, sub-basins with higher order were found to match the historical inundation areas.</P>

      • Porosity estimation of unsaturated soil using Brutsaert equation

        Choo, Hyunwook,Jun, Hwandon,Yoon, Hyung-Koo Elsevier 2018 Soil dynamics and earthquake engineering Vol.104 No.-

        <P><B>Abstract</B></P> <P>Although the porosity is a crucial parameter for understanding the soil behavior under static and dynamic loading, estimating the porosity of unsaturated soil is difficult owing to the various input parameters required. The objective of this study is to suggest a technical method to obtain the level of porosity based on the elastic wave velocity in unsaturated soil. The Brutsaert model, which utilizes the theory of wave propagation, is applied to modify the proposed method in terms of the porosity of unsaturated soil. The soil compressional wave velocity is gathered through a seismic refraction survey, and the porosity distribution at different depths is estimated. A dynamic cone penetration test is applied to verify the converted porosity based on the compressional wave. The two porosities estimated through the wave propagation and penetration show similar trends. Furthermore, a special validation is performed to determine whether the energy dissipation can be ignored in the compressional wave propagations under this experiment condition. The results of this study indicate that the suggested technique is useful for obtaining the porosity in unsaturated soil.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Porosity is a crucial parameter for understanding soil behavior. </LI> <LI> The study deduces the porosity by using compressional wave velocity. </LI> <LI> The Brutsaert model is applied to organize the equation. </LI> <LI> The special validation of energy dissipation is also verified. </LI> </UL> </P>

      • KCI등재

        유출곡선지수(CN)를 이용한 침투시설 간편 설계법 개발

        최소현(Sohyun Choi),전환돈(Hwandon Jun),이동엽(Dongyeop Lee),황수덕(Soodeok Hwang),박종표(Jongpyo Park) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.4

        최근 기후변화가 가속화되어 자연재해의 규모 및 강도가 커지고 있으며 특히 국지적 집중호우의 발생빈도가 급증하고 있다.도시유역은 불투수면적 비율이 높아 집중호우 발생 시 상대적으로 침수발생가능성이 높으며 인구 및 물적자원이 집중되어 있어 대규모 피해를 야기할 수 있다. 홍수피해를 저감하기 위해서 기존에는 하천개수, 하수도정비, 우수저류지 설치 등의 방법을사용하였으나 최근에는 저영향개발 기법의 사용이 제안되고 있다. 그러나 저영향개발(Low Impact Development, LID) 시설은소규모로 여러 위치에 설치하며 강우유출 분석을 위한 매개변수가 많으므로 설계에 많은 인력과 시간이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 보다 간편하고 효율적인 LID시설의 설계방안을 제시하기 위해 LID시설 규모에 따른 우수유출 저감효과를 분석하고 각 시설능력에 상응하는 유역의 유출곡선지수(Curve Number)를 추정하여 시설면적비와 유출곡선지수의 상관관계를 분석하였다. 결과적으로 LID시설 설치 전 유역의 유출곡선지수와 시설이 전체 유역에서 차지하는 면적비를 통해 LID시설을 설치한것과 동일한 우수유출 저감효과를 가지는 유출곡선지수를 산정할 수 있는 관계식을 도출하였다. 이를 통해 LID시설을 SWMM에직접 입력하지 않고 재산정한 유출곡선지수를 이용해 모델을 구축 및 분석하는 LID시설의 간편 설계법을 제시하고자 한다. As climate change accelerates, the scale and intensity of natural disasters are increasing, and the frequency of localized heavy rains is increasing rapidly. Urban watersheds have a high ratio of impervious areas. So there is a high possibility of flooding in the event of torrential rain, and large-scale damage can occur because the population and material resources are highly concentrated. River improvements, sewerage maintenance, and rainwater storage installations are frequently used to reduce flood damage. More recently, low-impact development (LID) techniques have been proposed; however, LID facilities are installed on a small scale and in various locations. In addition, they require many parameters for a rainfall-runoff analysis; consequently, the design of these facilities require too much manpower and time. In this study, we analyze the rainfall-runoff reduction effect based on the size of a facility to present a simpler, more efficient design method. Next, the curve number (CN) corresponding to the capacity of each facility is estimated and the correlation between the facility’s area ratio and the CN is analyzed. As a result, a relational expression that can calculate the new CN with the same rainfall-runoff reduction effect as the installed LID facility was derived by using the CN before the installation of the LID facility and the facility area ratio. Thus, we present a simple design method using the recalculated CN without directly entering LID facilities into a storm water management model (SWMM).

      • KCI등재

        추정오차분석을 통한 최적 강우관측망 구축에 대한 연구

        이지호(Lee, Jiho),전환돈(Jun, Hwandon) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1

        본 연구에서는 경제적인 강우관측망 구축을 위해 대상유역의 강우관측망의 공간적 특성을 검토하고 면적평균강우량의 추정오차 분석을 통해 최적의 강우관측소 개수 및 위치를 결정하는 방안을 제안하고자 한다. 강우관측망의 공간적 특성은 최근린 지수를 이용하여 평가하였고, 면적평균강우량 산정방법으로는 산술평균법, 티센가중법, 추정이론을 적용하였다. 그 결과 강우관측소의 개수가 적지만 공간분포가 좋은 경우보다 강우관측소의 공간분포가 나쁘지만 개수가 많은 경우가 면적평균강우량의 산정에서 추정오차를 더 발생시켰다. 아울러 새로운 유역에 강우관측망을 구축시 강우관측망의 밀도와 강우관측소의 공간분포 둘 다 고려되어야 함을 확인하였다. 관리적⋅비용적 측면에서 볼 때 공간적 분포가 고려된 강우관측망은 강우관측소의 개수가 적어도 신뢰성 있는 강우자료의 획득이 가능함을 확인하였다. 아울러 대상유역의 경우 20개의 관측소 중 18개를 운영하더라도 현재 정확도를 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제시된 방법론은 최적강우관측망 구축에 있어 강우관측소 개수 결정 및 선정에 적용할 수 있다. To construct the efficient rain gauge network, we examine the spatial distribution characteristics of the rain gauge for study basin and propose the method to determine the optimal number of rain gauge and location by analyzing the estimation error of the AAR(Areal Average Rainfall). The spatial characteristic of the rain gauge network is evaluated by using the NNI(Nearest Neighbor Index), while the arithmetic mean method, Thiessen’s weighting method and the estimation theory are applied to calculate the AAR. As a result, even after re-establishing the rain gauge networks for the study basin, the well distributed networks produce a smaller estimation error compared to a clustered rain gauge network when calculating the AAR. When establishing a new rain gauge network in a watershed, both the density and the spatial distribution of the rain gauge stations must be taken into consideration. Considering the maintenance and financial aspect, it is found that the rain gauge networks with proper spatial distributions are able to obtain a more accurate AAR despite having less rain gauge stations, It is verified that it is possible to maintain the current accuracy level despite maintaining 18 out of 20 of the rain gauge stations. Therefore, the methods suggested in this study can be applied to establish a proper and efficient rain gauge network.

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