네트워크 특징에 따른 수질-수리 제약조건 기반 상수도관망 다목적 최적 설계 기술개발

Development of multi-objective optimal design approach for water distribution systems based on water quality-hydraulic constraints according to network characteristic
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초록

상수도관망은 대표적인 사회기반시설로 수원에서 수용가에게 물을 공급하는 과정에서 병원성 미생물을 소독하기 위해 염소를 주입한다. 안전한 물의 공급을 위해 잔류염소 농도 기준(0.1-4.0 mg/L)을 유지하도록 규정하고 있으나, 사용자의 사용 패턴, 수령, 상수도관망의 형식 및 특징은 수리학적(i.e., 절점의 압력, 관로의 유속) 및 수질적(i.e., 잔류염소 농도) 특징에 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 Multi-objective Harmony Search (MOHS)를 사용하여 수질-수리 인자를 고려한 상수도관망 최적 설계 기법을 개발하였다. 설계인자로는 설계비용과 시스템 탄력성을 고려하였으며, 절점의 압력과 잔류염소 농도를 제약조건으로 적용하였다. 도출된 최적설계안은 상수도관망의 형식 및 특징에 따라 분석하였다. 이러한 최적설계안은 경제적인 측면과 수질 측면의 안전성을 충족할 수 있으며, 사용자의 사용성을 증가시킬 수 있다.

키워드

상수도관망 최적 설계다목적 최적화네트워크 형식 및 특징잔류염소 농도시스템 탄력성Multi-objective Harmony search (MOHS)Optimal design of water distribution systemsMulti-objective optimizationNetwork shapes and typeResidual chlorineSystem resilienceMulti-objective Harmony Search (MOHS)
제목
네트워크 특징에 따른 수질-수리 제약조건 기반 상수도관망 다목적 최적 설계 기술개발
제목 (타언어)
Development of multi-objective optimal design approach for water distribution systems based on water quality-hydraulic constraints according to network characteristic
저자
고문진최영환
DOI
10.3741/JKWRA.2022.55.1.59
발행일
2022-01
저널명
한국수자원학회 논문집
55
1
페이지
59 ~ 70