optimal design methodology of district metered area
TRANSCRIPT
223Journal of Korean Society of Water and Wastewater Vol. 29, No. 2, April 2015
GIS๋ฅผ ์ด์ฉํ ์์๊ด๋ง ์๋ธ๋ก ์ต์ ์ค๊ณ๊ธฐ๋ฒ ๊ฐ๋ฐOptimal design methodology of district metered area utilizing Geographic Information System
๊น๊ฒฝํ1๏ฝฅ๋ฐ์ฉ๊ท
1๏ฝฅ๊ตฌ์์ฉ2*
Kyoung-Pil Kim1๏ฝฅYong-Gyun Park1๏ฝฅJa-Yong Koo2*
1GS๊ฑด์ค ๊ธ๋ก๋ฒ์์ง๋์ด๋ง ๋ณธ๋ถ,
2์์ธ์๋ฆฝ๋ํ๊ต ํ๊ฒฝ๊ณตํ๋ถ
1GS E&C, 2University of Seoul
ABSTRACT
District Metered Area (DMA) construction is one of the most cost effective alternatives for management of water loss
(i.e., water leakage) and energy consumption (i.e., water pressure) in water distribution systems. Therefore, itโs being
implemented to numerous new and existing water distribution systems worldwide. However, due to the complexity of
water distribution systems, especially large-scale and highly looped systems, it is still very difficult to define the optimal
boundary of DMAs considering all the aspects of water distribution system management requirements. In this study,
a DMA design methodology (or a DMA design model) was developed with Geographic Information Systems (GIS) and
hydraulic distribution system model to determine the optimal DMA boundary.
Key words: District Metered Area, Water Loss, Pressure Management, GIS
์ฃผ์ ์ด: ๋ธ๋ก์์คํ , ๋์/๋ฌผ์์ค, ์์๊ด๋ง ์์๊ด๋ฆฌ, GIS
1. ์ ๋ก 1)
๋ธ๋ก์์คํ ๊ตฌ์ถ์ ์์๋๊ด๋ง ์ ์ง๊ด๋ฆฌ ๋ฐฉ๋ฒ ์ค ํ
๋๋ก์ ์์๋๊ด๋ง์ ๊ด๋ฆฌํ๊ธฐ ์ฝ๋๋ก ์ ์ ํ ํฌ๊ธฐ์
๊ตฌ์ญ์ผ๋ก ๋ถํ ํ๊ณ , ์ก๏ฝฅ๋ฐฐ๏ฝฅ๊ธ์ ๊ด๋ก์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ถ๋ฆฌํ
์ฌ ์กฐ์งํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก์, ์๋๋ฌผ์ ์๋, ์์ง, ์์, ์์์ ๋ง์กฑ๋ ๋ฑ ์๋์ฌ์ ์์ ๊ธฐ๋ณธ๋ชฉํ๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ๊ธฐ
์ํ ๊ฐ์ฅ ํจ๊ณผ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ ธ ์๋ค. ๋ธ๋ก์์คํ
์ ๊ตฌ์ถ์ ์ ๋๊ณ, ์์๊ณ, ์์ง๋ชจ๋ํฐ๋ง์ผ์ ๋ฑ์ ๊ฐ์
์ฅ๋น์ ๊ฐ์๋ฐธ๋ธ ๊ฐ์ ์ ์ด์์ค์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ค์น, ์ด์ํ๋ ๊ฒ์ ์ํด์ ๋์ฑ ์์ ์ ์ด๊ณ ํจ์จ์ ์ธ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ
๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋๋ค. ํนํ ๊ด๋ก์ ๊ฐ๋ ๋ฐ ๊ต์ฒด, ๋์๋ณต๊ตฌ, ์ผ๊ฐ์ต์์ ๋์กฐ์ฌ, ๊ด ์ธ์ฒ์์ ๊ณผ ๊ฐ์ด ๋จ์๊ฐ ํ์ํ
์ ์ง๊ด๋ฆฌ ์ ๋ฌด๋ฅผ ์ํํ๋๋ฐ ์์ด ๋ณด๋ค ์ ์ํ๊ณ ์ ํ
ํ ์ ๋ฌด์ฒ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋๋ ๋ฑ ๋ง์ ์ฅ์ ์ด ์๋ค.
Received 12 January 2015; Revised 17 March 2015; Accepted 7 April 2015*Corresponding author: Ja-Yong Koo (E-mail: [email protected])
๊ตญ๋ด์์๋ 1990๋ ๋ ํ๋ฐ๋ถํฐ ํน๏ฝฅ๊ด์ญ์๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ
๋ก ๋ธ๋ก์์คํ ๊ตฌ์ถ์ด ์์๋์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ ๋์ ์ผ๋ก๋
2001๋ 2์ ํ๊ฒฝ๋ถ โ์์๋ ์ ์์จ ์ ๊ณ ์ ๋ฌด์ฒ๋ฆฌ๊ท์ โ์ ์์์ผ๋ก ๋ณธ๊ฒฉ์ ์ธ ์์๋๊ด๋ง์ ๋ธ๋กํ ์ฌ์ ์ด ์ค
์๋์ด ์๋ค. โ์ ์์จ ์ ๊ณ ์ฌ์ ์ถ์ง ๋งค๋ด์ผโ(Ministry of Environment in Korea, 2007)์์๋ ์ ์์ฅ ์ก์๊ณํต
๊ธ์๊ตฌ์ญ์ ๋๋ธ๋ก, ๋ฐฐ์์ง ๋ฐ ๊ฐ์์ฅ ๊ธ์๊ตฌ์ญ์ ์ค๋ธ๋ก, ์งํ์ง๋ฌผ ๋ฐ ์ง๋ฐ๊ณ ๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ํ๋ ์๋ธ๋ก์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ๊ณ
์ธต์ ๋ธ๋ก์์คํ ์ ๊ตฌ์ถ์ ์์ํ๊ณ , ๊ท๋ชจ๋ณ ๋ธ๋ก์ ๊ฒฝ๊ณ์ค
์ ๊ธฐ์ค๊ณผ ๋ธ๋ก๊ตฌ์ถ์์ ๊ณ ๋ ค์ฌํญ ๋ฑ์ ์ธ๊ธํ๊ณ ์๋ค. ์ฌ๊ธฐ์, ๋๏ฝฅ์ค๋ธ๋ก์ ๊ฒฝ๊ณ์ค์ ์ ๊ฒฝ์ฐ์ ์๊ฐ ์ ์
๋ํ ์์๋ ์์ค๋ฌผ๊ณผ ์ฃผ์๊ฐ์ ๋๋ก๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ทธ ๊ฒฝ
๊ณ๊ฐ ์ค์ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ทธ ๊ฒฝ์ฐ์ ์๊ฐ ์ ์ ๊ฐ๋จํ ๋ฌธ์
๋ผ๊ณ ํ ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์์๋ ์ด์๊ด๋ฆฌ์ ๊ธฐ๋ณธ๋จ์๋ผ
ํ ์ ์๋ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ ์ค์ ์ ๊ตฌ์ญ์ ํฌ๊ธฐ, ๋ฐฐ์๋ณธ
๊ด์ ์์น ๋ฐ ์ฉ๋, ๊ตฌ์ญ๊ณ ๋ฆฝ์ ์ํ ๊ฒฝ๊ณ๋ฐธ๋ธ์ค์น ์, ์ธ์ ํ ์๋ธ๋ก๊ณผ์ ๊ด๊ณ, ์ ๊ตญํ ์ 3๋ถ์ 2์ด์์ด ์ฐ์ง
ISSN(Print): 1225-7672 / ISSN(Online): 2287-822XDOI http://dx.doi.org/10.11001/jksww.2015.29.2.223
224
GIS๋ฅผ ์ด์ฉํ ์์๊ด๋ง ์๋ธ๋ก ์ต์ ์ค๊ณ๊ธฐ๋ฒ ๊ฐ๋ฐ
์ํ์๋ํํ์ง ์ 29 ๊ถ ์ 2 ํธ 2015๋ 4์
Fig. 1. Category of DMA design criteria.
์ ๊ตฌ๋ฆ์ธ ๊ตญ๋ด์ ์งํ์ ํน์ฑ ๋ฑ์ผ๋ก ์ธํ์ฌ ๋งค์ฐ ๊ฒฝ์ฐ
์ ์๊ฐ ๋ง์ ๋ณต์กํ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋๊ณ ์๋ค. ์ต๊ทผ์๋ 1~2๋ ์ ๊ฑธ์น ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์ ํ์ฅ ์กฐ์ฌ, ์์/
์์ง ์ธก์ , ๊ด๋งํด์ ๋ฑ ์ฒด๊ณ์ ์ธ ๊ตฌ์ถ์ ์ฐจ์ ์ํด ๋ธ
๋ก์์คํ ์ด ๊ตฌ์ถ๋๊ณ ์์ง๋ง, ๋ธ๋ก์์คํ ๋์ ์ด๊ธฐ์
๋ ๋์๊ฒํ ๋ฅผ ํตํด ๋จ์ํ ํ์ ๊ฒฝ๊ณ, ๋๋ก์ ๊ฐ์ ์ง
ํ์ง๋ฌผ์ ๋ฐ๋ผ ์๋ธ๋ก์ ๊ฒฝ๊ณ์ ๊ท๋ชจ๋ฅผ ์ค์ ํด ์์
๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๊ด๋ก์ ๊ธฐ๋ฅ ๋ฐ ์ญํ ์ด ์ถฉ๋ถํ ๊ณ ๋ ค๋
์ง ๋ชปํ์์ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ธ๋ก๊ณ ๋ฆฝ์ผ๋ก ์ธํ ๊ด๋ง์
์ฆ๊ฐ๋ ์ฌ์๊ตฌ์ญ์ผ๋ก ์ธํ ์์ง์ ํ ๋ฑ ๋ธ๋ก์์คํ
๊ตฌ์ถ์ ์ญํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ธฐ๋ ํ์๋ค.๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์ ํ์ฅ์กฐ์ฌ์ ์์ ๊ธฐ์กด์ ๊ฐ
์๋์ฌ์ ์๊ฐ ๋ณด์ ํ๊ณ ์๋ ์์๋ GIS์ EPANET ๊ด๋งํด์ ํ์ผ์ ์ด์ฉํ์ฌ, ๊ธ์์ ์ 500~1,500์ ์ ํด๋น
ํ๋ ์๋ธ๋ก์ ์ฌ์ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ฐ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ
์ํํ์๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ๊ธฐ์กด ๊ด๋ง์์ค์ ๋ฐฐ์น๋ฅผ ์ต๋
ํ ์ ์งํ์ฌ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ๊ด๋ก์ค์น๋ฅผ ์ต์ํํ๊ณ ๋, ์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ์ ๊ธฐ๋ณธ๋ชฉํ์ธ ๋์๊ด๋ฆฌ์ ์ต์ ์ธ ์๋ธ๋ก
๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ ๋์ถํ๋๋ฐ ๋ชฉํ๋ฅผ ๋๊ณ ์๋ค.
2. ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ๋ฒ
2.1 ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ ๋ถํ ๊ธฐ์ค์ ์ค์
ํ๊ฒฝ๋ถ ์ ์์จ์ ๊ณ ์ฌ์ ์ถ์ง๋งค๋ด์ผ(2007), K-Water ์์๊ด๋ง ์ ์์จ ์ ๊ณ ๏ฝฅ๊ด๋ฆฌ ๊ฐ์ด๋ ๋ถ(2009), IWA DMA
Guidance Notes(2007), Konda and Kota(2002)์ ๋ฌธํ์
์๋ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ค์ ๊ธฐ์ค์ ๊ฒํ ํ ๊ฒฐ๊ณผ Fig. 1๊ณผ ๊ฐ
์ด ์งํ์ง๋ฌผ์ ํด๋นํ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ธฐ์ค(Physical Criteria)๊ณผ ์ํํน์ฑ์ด ๋ฐ์๋ ์ฌํ์ ๊ธฐ์ค(Social Criteria), ์์๊ด๋ง ์ด์๊ด๋ฆฌ์ ํจ์จ์ฑ ์ ๊ณ ๋ฅผ ์ํ ์ด์์ ๊ธฐ์ค
(Operational Criteria)์ 3๊ทธ๋ฃน์ผ๋ก ๊ตฌ๋ถํ ์ ์์๋ค.Fig. 1์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค ๊ฐ์ด๋ฐ, ์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ์ ๊ฐ์ฅ ๊ธฐ๋ณธ์
์ธ ๋ชฉ์ ์ด๋ผ ํ ์ ์๋ ๋์๊ด๋ฆฌ์ ์ง์ ์ ์ธ ์ํฅ์ด ์๋
์ธ์๋ก๋ ๊ธ์์ ์, ์ ์ ์ ๋, ๋ฉด์ ์ผ๋ก ํํ๋๋ ์๋ธ๋ก
์ ํฌ๊ธฐ์ ์๋ธ๋ก ๋ด์ ์ง๋ฐ๊ณ ๋ถํฌ๋ฅผ ๋ค ์ ์๋ค. ์๋ธ๋ก์
ํฌ๊ธฐ๋ ์์์๋ก ๋ณด๋ค ๋ง์ ๊ฒฝ๊ณ๋ฐธ๋ธ์ ์ ๋๊ณ๊ฐ ํ์ํ
์ฌ ์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ๋น์ฉ๊ณผ ๊ทธ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ง๊ด๋ฆฌ๋น์ฉ์ด ์ฆ๊ฐํ๊ฒ
๋๋, ์ด์ ๋ฐ๋๋ก ์๋ธ๋ก์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์์์๋ก ์ผ๊ฐ์ต์์ ๋
์ ๋ถ์ํจ๊ณผ ์ฆ๊ฐ์ ๋์ํ์ง์ ๋ํ ์๊ฐ์ ๋จ์ถ์ผ๋ก ๋์๋
์ ๋ณด๋ค ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๊ด๋ฆฌํ ์ ์๋ ์ฅ์ ์ด ์๋ค. ์๋ธ๋ก์
ํฌ๊ธฐ๋ ์ค์ ์์๋์์ค์ ๋ฐฐ์น๋ ์์๊ด๋ฆฌ์ ํ์์ฑ์ ๋ฐ๋ผ
๊ทธ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ๋ค์ํด ์ง ์ ์์ง๋ง, ๊ธ์ ๋ถ๊ธฐ์ ์๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก
Ministry of Environment in Korea(2007)์์๋ 500~1,500์ , IWA (2007)์์๋ ๋์ฌ์ง๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก 500โผ3,000์ ์ ๊ถ์ฅ
ํ๊ณ ์๋ค. ์ด์ ๋๋ถ์ด ์ผ๊ฐ์ต์์ ๋ ๋ถ์์ ํจ๊ณผ ์ธก๋ฉด์
์๋ ๊ธ์๋ถ๊ธฐ์ ์๋ฅผ IWA(2007)๋ 5,000๊ฐ ์ดํ, K-water(2009)๋ 700~3,500 ใฅ/day ์ดํ์ ๊ท๋ชจ๋ก ์ค์
ํ ๊ฒ์ ๊ถ์ฅํ๊ณ ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ์์จ ์ ๊ณ ๋ฐ ๊ด๋ฆฌ์ ์ฉ์ด์ฑ์ ์
๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ์ ์ 1๋ชฉ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ์ฌ ์๋์ ๊ฐ์ด ์๋ธ
๋ก ๊ฒฝ๊ณ๋ถํ ๊ธฐ์ค์ ์ค์ ํ์๋ค.
225
๊น๊ฒฝํ๏ฝฅ๋ฐ์ฉ๊ท ๏ฝฅ๊ตฌ์์ฉ
Journal of Korean Society of Water and Wastewater Vol. 29, No. 2, April 2015
Fig. 2. Flow chart of optimal DMA design methodology.
2.1.1 Physical Distance (PD)
๋ ์ง์ ์ ์ง๋ฆฌ์ ์ผ์ฒด์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก์
๋ ์ง์ ์ฌ์ด์ ์ ํด๋ฆฌ๋์ ๊ฑฐ๋ฆฌ(Euclidean distance)๋ก
๊ณ์ฐ๋๋ค. ์ง์ ๊ฐ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๊น์ฐ๋ฉด ๊ฐ๊น์ธ์๋ก ๊ฐ
์ ์๋ธ๋ก์ด ๋ ํ๋ฅ ์ด ๋์์ง๊ฒ ๋๋ค.
2.1.2 Hydraulic Distance (HD)
๋ ์ง์ ์ ์๋ฆฌ์ ์ผ์ฒด์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก์
๋ ์ง์ ์ ์๋ ์์๊ด๋ก์ ์ต๋จ๊ฒฝ๋ก์๋ฏธํ๋ค. ๋ฐฉํฅ
์ฑ ์๋ ๊ทธ๋ํ์์ ์์์ ๋ ์ง์ ์ฌ์ด์ ์ต๋จ๊ฑฐ๋ฆฌ
๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊ตฌํ๋ ๋ค์ต์คํธ๋ผ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ(Dijkstra algorithm)์ ์ํด ๊ณ์ฐ๋๋ฉฐ, ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๊น์ธ์๋ก ๊ฐ์ ์๋ธ๋ก์ด
๋ ํ๋ฅ ์ด ๋์์ง๊ฒ ๋๋ค.
2.1.3 Number of Connections (NC)
์๋ธ๋ก ํฌ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฑ์ ํ๊ฐํ๋ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก์, ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ ๋ด์ ์๋ ์๋๊ณ๋๊ธฐ์ ์ดํฉ์ ์๋ฏธํ๋ค. ๋์ถ๋ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ(์) ๋ด์ ์๋ ์๋๊ณ๋๊ธฐ์ ์ดํฉ
์ด ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ ์ํ ๋ฒ์ ๋ด์ ์๋์ง์ ๋ฐ๋ผ ์๋ธ๋ก
๊ฒฝ๊ณ์ ์ ์ ์ฑ์ ํ๊ฐํ๋ค.
2.1.4 Water Usage (WU)
NC์ ๊ฐ์ด ์๋ธ๋ก ํฌ๊ธฐ์ ์ ์ ์ฑ์ ํ๊ฐํ๋ ๊ธฐ์ค
์ผ๋ก์, ๋์ถ๋ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ(์) ๋ด์ ์๋ ์์ฉ๊ฐ์
์ด ๋ฌผ์ฌ์ฉ๋์ด ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ ์ํ ๋ฒ์ ๋ด์ ์๋์ง์
๋ฐ๋ผ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ ์ ์ ์ฑ์ ํ๊ฐํ๋ค.
2.1.5 Elevation Difference (ED)
์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋ชฉ์ ์ธ ์์๊ด๋ฆฌ์ ์ฉ์ดํ
๋ธ๋ก๊ตฌ์ถ์ ์ํ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋ ์ง์ ์ฌ์ด์ ์ง๋ฐ๊ณ ์ฐจ
์ด๋ก ๊ณ์ฐ๋๋ค. ์์๊ด๋ฆฌ๊ฐ ์ฉ์ดํ ๋ธ๋ก์ด๋ ์ง๋ฐ๊ณ
์ฐจ์ด๊ฐ ์์ ๊ฐ์๋ฐธ๋ธ, ํํ ๋ฑ์ ์ด์ฉํ ์์๊ด๋ฆฌ๊ฐ
์ฉ์ดํด์ ธ ๊ณผ์์์์ ์ํ ๋์๋์ ์ ์ด ํ ์ ์๊ฒ
๋จ์ ๋งํ๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ๊ฒฝ๋ถ, K-Water ๋ฑ์ ์๋ธ๋ก ๋ถํ
๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ๋ ๊ธฐ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ธฐ ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ฐ ๋ถ
ํ ๊ธฐ์ค์ ๋ํ ์ ์ ๊ธฐ์ค์ ๋ํด์๋ ๋ณ๋๋ก ๊ฒํ ํ
์ง๋ ์์๋ค.
2.2 ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ๋ถํ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ ํ์ฑ ๊ธฐ๋ณธ ์๋ฆฌ๋ ์์ ๋จ
์๊ตฌ์ญ(Cluster Unit Area, CUA)์ด ๊ตฐ์งํ์ฌ ์๋ธ๋ก์
ํ์ฑํด ๋์๊ฐ๋ ์ํฅ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก์จ, ๊ธฐ์ค ๊ด๋ก์ ๋ฐฐ
์น์ํ์ ์ง๋ฐ๊ณ , ์์, ๋ฌผ์ฌ์ฉ ๋ฑ ๊ธฐ์กด ๊ด๋ง์ด์ํํฉ
์ ๊ณ ๋ ค๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ EPANET ๊ด๋งํด
์ ๋ชจํ๊ณผ ์์๋ GIS๊ฐ ์ ๋ ฅ์๋ฃ๋ก ์ฌ์ฉ๋์๋ค. ๋ณธ
์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ๋ถํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํ๋ฆ๋๋ Fig. 2์ ๊ฐ๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ด๋ง์ ์ฌํธ์ฑ
์ ๋ฐ๋ผ์ ๋ฐฐ์์ง์ ์๋ธ๋ก ์ ์ ์ ์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ๋ฐฐ์
226
GIS๋ฅผ ์ด์ฉํ ์์๊ด๋ง ์๋ธ๋ก ์ต์ ์ค๊ณ๊ธฐ๋ฒ ๊ฐ๋ฐ
์ํ์๋ํํ์ง ์ 29 ๊ถ ์ 2 ํธ 2015๋ 4์
Design Criteria Definition Consideration Reference
Physical DistanceStraight line distance between two
junctionsGeological correlation -
Hydraulic DistanceShortest pipeline path between two
junctionsHydraulic correlation -
Connections Sum of connections in DMADMA construction and leakage
detection cost500~1,500 conn.
Water inflow Sum of water usage in DMA Sensitivity of MNF 700~3,500 m3/day
Elevation DifferenceElevation difference between two
junctionsPressure management โค 30m
Table 1. Design criteria of DMA in this study
Physical Distance Range (m) WPD Physical Distance Range (m) WPDPDij โค 50 1.0 50 < PDij โค 100 0.8
100 < PDij โค 150 0.6 150 < PDij โค 200 0.4200 < PDij โค 250 0.2 250 < PDij 0.0
Table 2. Standard of physical distance (PD) range and probability weighting factor (WPD)
๋ณธ๊ด์ ์ฃผ์ ์ ์์น์ ๋ณ๊ฒฝ๊ณผ ๊ฐ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ ๋น๊ฐ
ํ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ์๋ค.
2.2.1 ๋จ์๊ตฌ์ญ์ ์์ฑ ๋ฐ ๊ฒฐํฉ
(1) ์ตํ์๋จ์๊ตฌ์ญ ์์ฑ
EPANET ๊ด๋ง๋ชจํ์ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ค์ ์ ์ง์ ์ ์ธ ๊ด
๋ จ์ด ์๋ ์ก์๊ด, ๊ธ์๊ด์ ์ ์ธํ ๋ชจํ์ผ๋ก ์ ๋ฆฌํ ํ, ๊ฐ ์ ์ ๋ค์ ์๋ธ๋ก์ ๊ตฌ์ฑํ๋ ์ตํ์๋จ์๊ตฌ์ญ(Firstly Cluster Unit Area, FCUA)์ผ๋ก ์ ์ํ์์ผ๋ฉฐ, EPANET ๊ด๋ง๋ชจํ์ Fig. 3๊ณผ ๊ฐ์ด GIS๋ก ๋ณํํ๊ณ , Thiessen polygon์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ฉด์ ๊ฐ๋ ์ FCUA๋ฅผ ์์ฑํ์๋ค.
Fig. 3. Example of FCUA creation with EPANET model and GIS.
Fig. 4. Creation of thiessen polygon.
(2) ์ค๊ฐ๋จ์๊ตฌ์ญ ์์ฑ
FCUA์ ์ํธ๊ด๊ณ์ ์ํด ๋์ผํ ์๋ธ๋ก์ด ๋ ์
์๋์ง๋ฅผ Table 1์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ํ๊ฐํ ํ, ๊ด๊ณํ๋ ฌ
(Relation Matrix)์ ์์ฑํ์๋ค. ์ด ๊ด๊ณํ๋ ฌ์ ๊ฐ๋๋ฌ
ํ๋ ฌ(Reachability Matrix)์ ๊ณ์ฐ์ ํตํด ๋ฐ๋์ ๋์ผ
ํ ์๋ธ๋ก์ ์ํด์ผ ํ FCUA๋ค์ ์ ์ํจ์ผ๋ก์จ ์ค๊ฐ
๋จ์๊ตฌ์ญ(Secondary Cluster Unit Area, SCUA)์ ํ์ฑ
ํ๊ฒ ๋๋ค. Table 1์ ๊ธฐ์ค์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ FCUA์ ๊ด๊ณํ๋ ฌ(relation
matrix)์ Table 2์ ๊ฐ์ด ์ฐ์ ํ๋ค.Hydraulic Distance(HD)์ Elevation Difference(ED)๋
Table 2์ ๊ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ์ฌ ๊ธฐ์ค๋ณ ๊ด๊ณํ๋ ฌ์
์ ์ํ๋ค. ๊ธฐ์ค๋ณ ๊ด๊ณํ๋ ฌ์ด ์ ์๋๋ฉด ๊ฐ ๊ธฐ์ค์ ๊ฐ
์ค์น WPD, WHD, WED ๋ฅผ ๊ณฑํ ๊ฐ์คํ๊ท ์ ์ํ์ฌ
๊ด๊ณํ๋ ฌ(PSUM)์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ์์ฑํ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์, 3๊ฐ ๊ฐ์ค์น์ ํฉ์ ์ด ๋๋ค. ๊ธฐ์ค๋ณ ๊ฐ์ค์น
227
๊น๊ฒฝํ๏ฝฅ๋ฐ์ฉ๊ท ๏ฝฅ๊ตฌ์์ฉ
Journal of Korean Society of Water and Wastewater Vol. 29, No. 2, April 2015
Step 1With an assumption of K of DMAs defined, select K of CUAs as initial centroids of DMAs.Initial centroids of DMAs = {m_1 (t), m_2 (t), m_3 (t), โฆ, m_k (t)}
Step 2
Calculate distance (D) between an initial centroid of DMA (CUA) and the other CUAs.
Where i = 1 to K, J = total number of CUAs โ KChi = elevation of DMAi Centroid, CUAhj = elevation of CUAhj
Std.CoeffED = standard coefficient of elevation,Cxi, Cyi = X, Y coordinates of DMAi centroid, CUAxj, CUAyj = X, Y coordinates of CUAj,Std.CoeffED = standard coefficient of physical distance
Step 3Calculate K of new DMA centroids.Iterate Step 2 until sum of D in step 2 is changed.
Table 3. Procedure of K-means cluster analysis
WPD, WHD, WED๋ ๊ด๋ง์ ํํ, ์ง๋ฆฌ๏ฝฅ์งํ์ ํน์ฑ, ์๋์ฌ์ ์์ ์ฌ์ ์ฌ๊ฑด, ๊ด๋ฆฌ๋ชฉํ, ๋ฐ ์๋น์ค ์์ค ๋ฑ
์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ฒฐ์ ๋๋ฉฐ ๊ด๊ณ์ ์ ๋ฌด๋ฅผ ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ ์
ํ ๊ธฐ์ค์ ์ํ์ฌ ๊ด๊ณ๊ฐ ์์ผ๋ฉด 1, ์์ผ๋ฉด 0์ผ๋ก ์
์ํ๋ค. ๊ด๊ณํ๋ ฌ์ ์๋ธ๋ก์ผ๋ก ๊ตฐ์ง๋๊ธฐ์ ์์ ๋ฐ๋์ ๊ฐ
์ ์๋ธ๋ก์ผ๋ก ๋ฌถ์ฌ์ผ ํ๋ FCUA๋ฅผ ์ ์ํ๊ธฐ ์ํด
๋ฐฉํฅ๊ทธ๋ํ์์ ๋ ์ ์ ์ ๊ฐ์ ๊ฒฝ๋ก๊ฐ ์กด์ฌํ๋๊ฐ๋ฅผ
ํ๋ณํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ธ ๊ฐ๋๋ฌํ๋ ฌ(reachability matrix)์ ์ด์ฉํ์ฌ SCUA๋ฅผ ์์ฑํ๋ค.
๊ฐ๋๋ฌํ๋ ฌ R์ ์๋์ ๊ฐ์ด ๊ด๊ณํ๋ ฌ A์ ๋ถ์ธ
๊ณฑ(boolean product)์ ์ํ์ฌ ๊ณ์ฐ๋๋ค.
2.2.2 ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ ์์ฑ
(1) ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ (์) ์์ฑ
SCUA๋ฅผ ์๋ธ๋ก์ผ๋ก ๊ตฐ์งํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก SCUA๊ฐ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์ง๋ฐ๊ณ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ํ๋ ๋น๊ณ์ธต์
K-ํ๊ท ๊ตฐ์ง๋ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ(k-means non-hierarchical cluster analysis)์ ์ด์ฉํ์๋ค. ์ฌ์ ์ ์ ํด์ง ๊ตฐ์ง์ ์ซ์์
๋ฐ๋ผ ๊ฐ ํ๋ณธ๋ค์ด ๊ตฐ์ง๋ค์ ํ ๋น๋๋ ๋น๊ณ์ธต์ ๊ตฐ์ง
๋ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํ ํ๋ณธ์ด ์ผ๋จ ์ด๋ ๊ตฐ์ง์ ์์๋๋ฉด
๋ค๋ฅธ ๊ตฐ์ง์ผ๋ก ์ด๋๋ ์ ์๊ณ , ์์ธ ๊ฐ์ด ์ ๊ฑฐ๋์ง
์์ผ๋ฉฐ, ํ๋ณธ์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ํฐ ๊ฒฝ์ฐ ์ปดํจํฐ์ ์๋นํ ๋ถํ
๋ฅผ ๋ฏธ์น๊ฒ ๋๋ ๊ณ์ธต์ ๊ตฐ์ง๋ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋นํ์ฌ ๋ค์
ํ ๊ฒฝ์ฐ์ ์๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ ์ ์์ด ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ๋ ์ ํฉํ
๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จํ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ฉ๋ K-ํ๊ท ๊ตฐ์ง
๋ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ฐจ๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.์ธก์ ๋จ์๊ฐ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์ด์ ๋ก ๊ฐ ๋ณ์์ ์ค์๋๊ฐ
๋ฌ๋ผ์ง๋ ๊ฒ์ ๋ฐฉ์งํ๊ธฐ ์ํ ํ์คํ ๊ณ์๋ ๋จ์๊ตฌ
์ญ์ ๊ฐ๋ฅํ ํ ์ ์ ๋ฒ์์ ์ค๊ณ ๊ฐ ๋ด์ ์์นํ๋๋ก
ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ ์ธ์์ ์ ์ ๋ฒ์ ์ค ์ต๋๊ฐ์ ํด๋นํ
๋ ๊ฐ์ผ๋ก ๋ถ์ฌํ์๋ค. ๋ํ, ๋น๊ณ์ธต์ ๊ตฐ์ง๋ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ
์ ์ฌ์ฉํจ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฐ์ํ๋ ์๋ธ๋ก์ ๊ฐ์๋ ๊ทธ ๊ฐ์
๋ฅผ ๋ฌ๋ฆฌํ๋ฉด์ ๋์ถ๋ ๊ฒฝ๊ณ(์)๋ค์ ๋ํ ๊ด๋งํด์์
ํตํ์ฌ ์์์ ๊ท ์ผ์ฑ, ์๋์ฌ์ ์์ ์ฌ์ ์ฌ๊ฑด, ์งํ
์ ํน์ฑ ๋ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์์ง๋์ด๊ฐ ์ต์ข ํ๋จํ๋๋ก
ํ์๋ค.
3. ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ง๋ชฉ์์์ 5๊ฐ ์๋ธ๋ก์ด ๊ตฌ์ถ๋์ด
์ด์ ์ค์ ์๋ A์ง์ญ์ ๋์์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ
์ฌ ๊ฐ๋ฐ๋ชจ๋ธ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ๊ณ , 26๊ฐ ์๋ธ๋ก์ผ๋ก ๊ตฌ
์ฑ๋ B์ง์ญ์ ๋์์ผ๋ก ํ์ฅ์กฐ์ฌ์ ์ธก์ ์ ์ํ ์๋ธ
๋ก ์ค์์ค๊ณ์ ์์ Pre-design ๋๊ตฌ๋ก์์ ํ์ฅ ์ ์ฉ
์ฑ์ ๊ฒํ ํ๊ณ ์ ํ์๋ค.
3.1 A์ง์ญ ์ฌ๋ก์ฐ๊ตฌ
3.1.1 A์ง์ญ ํํฉ
A์ง์ญ์ ๋์ผํ ํ์ ๊ตฌ์ญ์ผ๋ก์, ๊ธ์๊ตฌ์ญ ๋ด์ ํ
์ฒ, ์ฒ ๋, ์๋์ฐจ์ ์ฉ๋๋ก ๋ฑ๊ณผ ๊ฐ์ ์งํ, ์ง๋ฌผ์ด ์
๊ณ ์๋ธ๋ก ๋ด ์ง๋ฐ๊ณ ์ ๊ฒฉ์ฐจ๋ก ์ธํ์ฌ ๋ธ๋ก๊ฒฝ๊ณ์ ์ฌ
ํธ์ฑ์ด ํ์ํ ๊ฒ์ด๋ผ ํ๋จ๋๋ ์ง์ญ์ด๋ค. Fig. 5์ ๊ฐ
์ด 5๊ฐ ์๋ธ๋ก์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ ์ค์์ 2๊ฐ ์ฐ
๊ตฌ๋ฆ์ด ์์ด ์ง๋ฐ๊ณ ์ฐจ์ด๊ฐ ์ต๋ 62m(28.1m~80.2m)๋ก
์์๊ด๋ฆฌ๊ฐ ๋ฐ๋์ ํ์ํ ์ง์ญ์ด๋ค. 5๊ฐ ์๋ธ๋ก์ ์ง๋ฐ๊ณ ์ ๊ด๋งํด์์ ์ํ ์์๋ถํฌ
๋ฅผ Fig. 7์ ๋ํ๋ด์๋ค. ์ง๋ฐ๊ณ ์ ๊ฒฝ์ฐ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ๊ธฐ
์ค์ธ 20~30 m(Ministry of Environment in Korea, 2007)์
228
GIS๋ฅผ ์ด์ฉํ ์์๊ด๋ง ์๋ธ๋ก ์ต์ ์ค๊ณ๊ธฐ๋ฒ ๊ฐ๋ฐ
์ํ์๋ํํ์ง ์ 29 ๊ถ ์ 2 ํธ 2015๋ 4์
Fig. 7. Distribution of elevation and pressure in the existing DMAs.
Fig. 5. Satellite picture of A area.
Fig. 6. Existing DMA boundaries of A area.
๋ฒ์๋ฅผ ๋ง์กฑํ๋ DMA๋ 11๊ฐ์๋ก ์ง๋ฐ๊ณ ์ต๋์ ์ต
์ ์ ์ฐจ์ด๊ฐ 24.3 m๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋๋จธ์ง 4๊ฐ
์๋ธ๋ก์์๋ ๊ธฐ์ค ์ด์์ ์ง๋ฐ๊ณ ์ฐจ์ด๋ก ์ธํ์ฌ ๋
์ ์์์ผ๋ก ๊ธ์๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์์์ ์ ์ ์์๋ค. ๊ด๋งํด์ ๊ฒฐ๊ณผ์์๋ A์ง์ญ์ ์ ์ ์์์ธ 3.5 kgf/ใ (5์ธต ์ดํ ๊ฑด๋ฌผ ์ง๊ฒฐ๊ธ์ ์กฐ๊ฑด)๋ณด๋ค ๋์ ์์์์ ๊ธ
์๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๋ ์ ์ ์ด 88 %์ ๋ฌํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก
๋ํ๋ฌ๋ค.
3.1.2 ๋ชจ๋ธ ์ ์ฉ ๊ฒฐ๊ณผ
์๋ธ๋ก์ ๊ฐ์๋ฅผ ๊ธฐ์กด๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ์ค์ ํ ํ, CUA์ ์ฐ์ ์ ์ํ์ฌ PD, HD, ED์ 3๊ฐ ๊ธฐ์ค์ ๋ํด์
ํ๊ฐํ์๋ค. CUA๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๊ธฐ ์ํ์ฌ FCUA๊ฐ์ ๊ด๊ณ
์ ๋ฌด๋ฅผ ํ๋ณํ ๊ธฐ์ค๊ณผ ์ค๊ณ ์ธ์๋ณ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ค์ํ
์กฐ๊ฑด์์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์๋ค. ๋์๊ด๋ฆฌ์ ์ ๋ฆฌํ ์๋ธ๋ก๋ณ ์ง๋ฐ๊ณ ํ์คํธ์ฐจ๋ฅผ ์ต
์ํํ๋ ๊ด๊ณํ๋ ฌ ๊ธฐ์ค ๋ฐ ๊ฐ์ค์น๋ ์ง์ญ ํฌ๊ธฐ์ ํน์ฑ
์ ๊ณ ๋ คํ ๋ค์ํ ์๋๋ฆฌ์ค ๊ฒํ ๊ฒฐ๊ณผ PD(50m, 0.2), HD(50m, 0.4), ED(20m, 0.4)๋ก ์ ์ ๋์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ๋๋ฌํ
๋ ฌ๊ณผ ๊ตฐ์ง๋ถ์์ ์ํ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ(์)์ Fig. 8๊ณผ ๊ฐ๋ค. ๋ชจ๋ธ ์ ์ฉ๊ฒฐ๊ณผ 5๊ฐ ์๋ธ๋ก์ ์ง๋ฐ๊ณ ์ฐจ๊ฐ ๋ชจ๋ 30 m
์ดํ๋ก ์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ ๊ท์ ์ ์ค์ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ
์ผ๋ฉฐ, ์ง๋ฐ๊ณ ์ ๊ท ์ผํจ์ ๋ํ๋ด๋ ์๋ธ๋ก๋ณ ์ง๋ฐ๊ณ
ํ์คํธ์ฐจ์ ํฉ์ด ๊ธฐ์กด ๊ฒฝ๊ณ์์๋ 49.98 m, ๋ชจ๋ธ ๊ฒฐ๊ณผ
์์๋ 23.66 m๋ก ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ๋์์์ ์ ์ ์์๋ค. ๋ํ, ๊ด๋ก์ ์ํ๋ฅผ โOpenโ์์ โCloseโ๋ก ๋ณ๊ฒฝํ ํ
EPANET ๊ด๋งํด์์ ํตํด ์๋ธ๋ก ์ฌํธ์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ์๋ฆฌ
์ ์ํฅ์ Fig. 9์ ๊ฐ์ด ๋น๊ตํ์๋ค. ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ ๋ณํ
๋ก ์๋ธ๋ก๊ฐ ์ง์ ๋น๊ต๋ ๋ถ๊ฐํ์์ง๋ง ์ง๋ฐ๊ณ ์ ์ฐจ์ด๊ฐ
์ค์ด๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ์์์ ์ฐจ์ด๋ ์ค์ด๋๋
๊ฒฝํฅ์ด ์์์ ์ ์ ์์๋ค. ๋ค๋ง NEW-4์ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์
๊ธ์์ 3.5 kgf/cm2 ๋ฏธ๋ง์ ์ ์ ์ด ์ ์ฒด ์ ์ ์์ 80%๋ฅผ ์ฐจ์งํ๊ณ ์์ด ์๋ธ๋ก ์ฌํธ์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฃผ์ ์ ์์น์
๋ณ๊ฒฝ์ด ํ์ํ ์ํ์์ ์ ์ ์์๋ค.
229
๊น๊ฒฝํ๏ฝฅ๋ฐ์ฉ๊ท ๏ฝฅ๊ตฌ์์ฉ
Journal of Korean Society of Water and Wastewater Vol. 29, No. 2, April 2015
Existing DMA boundaries
Cluster Unit Area
Simulated DMA boundariesFig. 8. Change from existing to simulated DMA boundaries with cluster unit area applied.
Fig. 9. Distribution of elevation and pressure in the revised DMAs.
3.2 B์ง์ญ ์ฌ๋ก์ฐ๊ตฌ
3.2.1 B์ง์ญ ํํฉ
B์ง์ญ์ ์ด ๋ฉด์ ์ฝ 430 km2์ ๋์ด๊ณผ ๋์๊ฐ ํผํฉ
๋์ด ์๋ ์ง์ญ์ผ๋ก ์ฝ 25๋ง๋ช ์ด ๊ฑฐ์ฃผํ๋ ์ง์ญ์ด๋ค. ์งํ์ ์ผ๋ก๋ Fig. 10๊ณผ ๊ฐ์ด ํฌ๊ฒ ์ฐ์ ์ง์ญ์ด ๋ถ์งํํ์
Fig. 10. Satellite picture of B area.
ํ์ ์ค์ฌ์ง๋ฅผ ๋๋ฌ์ผ ํํ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. ์ด์ ์ค
์ฌ์ง์ ๊ฒฉ์์ ๊ด๋ง์ผ๋ก๋ถํฐ ์์ง์์ ๊ด๋ง์ด ๋ป์ด๋
๊ฐ๋ ๊ด๋ง์ ํํ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. ์ด์ 3๊ฐ์ ์ ์์ฅ
์์ ์์ฐ๋ ์๋๋ฌผ์ 10๊ฐ์ ๋ฐฐ์์ง, 3๊ฐ์ ๋ํ ๊ฐ์
์ฅ์ ํตํด ์์ฉ๊ฐ์ ๊ณต๊ธ๋๊ณ ์๋ค. ํนํ ๊ณ ์ง๋ ์์ฉ
๊ฐ ๊ธ์๋ฅผ ์ํ 43๊ฐ์ ์ํ ๊ฐ์์ฅ์ด ์ด์ ๋๊ณ ์์ด
์์๊ด๋ฆฌ์ ์ค์์ฑ์ด ๋งค์ฐ ๋์ ์ง์ญ์ด๋ผ ํ ์ ์๋ค.
Fig. 11. EPANET model of B area.
230
GIS๋ฅผ ์ด์ฉํ ์์๊ด๋ง ์๋ธ๋ก ์ต์ ์ค๊ณ๊ธฐ๋ฒ ๊ฐ๋ฐ
์ํ์๋ํํ์ง ์ 29 ๊ถ ์ 2 ํธ 2015๋ 4์
DMA boundaries of B area by field survey
DMA boundaries of B area by Model
Fig. 12. Comparison of DMA boundaries between field survey and modeling.
Fig. 13. Distribution of elevation and pressure in the DMAs by field survey.
Fig. 14. Distribution of elevation and pressure in the DMAs by model.
B์ง์ญ์ ์ต๊ทผ 1๋ 6๊ฐ์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ด์๋ฃ์์ง, ์์ฉ
๊ฐ ์กฐ์ฌ, ์์ค๋ฌผ ๋ฐ ๊ด๋ก ์กฐ์ฌ, ๊ด๋ง๋ ์์ฑ, ์์/์ ๋ ์ธก์ , ๊ตฌ์ญ๊ณ ๋ฆฝํ์ธ, ๊ด๋งํด์ ๋ฑ ๋ธ๋ก์์คํ ๊ตฌ์ถ
์ ์ฐจ์ ๋ฐ๋ผ 26๊ฐ์ DMA๊ฒฝ๊ณ ์ค๊ณ๋ฅผ ์์ฑํ์๋ค.
3.2.2 ๋ชจ๋ธ ์ ์ฉ ๊ฒฐ๊ณผ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ Fig. 12์ ๊ฐ์ด 4,870๊ฐ์ ์์์ ์
์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ EPANET๊ด๋ง ๋ชจํ์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ชจ๋ธ๋ง์
์ํ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ์ ํ์ฅ ์กฐ์ฌ์ ์ํ ์๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ
์ํธ ๋น๊ตํ์์ผ๋ฉฐ ๋น๊ต์ ํธ์๋ฅผ ์ํ์ฌ ๋์ผํ ์
๋ธ๋ก ๊ฐ์๊ฐ ์์ฑ๋๋๋ก ํ์๋ค. ๊ด๊ณํ๋ ฌ ๊ธฐ์ค ๋ฐ ๊ฐ
์ค์น๋ PD(100 m, 0.2), HD(100 m, 0.4), ED(30 m, 0.4)์ด์๋ค.
๋ ์ค๊ณ(์)์ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ ์๋ธ๋ก๋ณ ์ง๋ฐ๊ณ ์ ๊ท ์ผ
231
๊น๊ฒฝํ๏ฝฅ๋ฐ์ฉ๊ท ๏ฝฅ๊ตฌ์์ฉ
Journal of Korean Society of Water and Wastewater Vol. 29, No. 2, April 2015
ํ ์ ๋๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ์ง๋ฐ๊ณ ํ์คํธ์ฐจ๋ฅผ FCUA ๊ฐ์๋ก
๊ฐ์คํ์ฌ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์ฅ์กฐ์ฌ ์ค๊ณ์ ๊ฒฝ์ฐ 23.45 m, ๋ชจ๋ธ์ ์ฉ์ ๊ฒฝ์ฐ 17.85 m๋ก ๊ฐ์ ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ
๋ฌ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋, ํ์ฅ์กฐ์ฌ์ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์์๋ ์ค์ฌ์ง DMA
3, 4, 22์์ ์๋ธ๋ก ๋ถํ ๊ธฐ์ค์ธ ์ง๋ฐ๊ณ ์ฐจ 30 m ์ดํ
(Ministry of Environment in Korea, 2007)๋ฅผ ๋ง์กฑํ ๋ฐ
๋ฉด ๋ชจ๋ธ์์๋ ๋จ 1๊ฐ์๋ 30 m ๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ์ง ๋ชป
ํ์๋ค. ๊ทธ ์ด์ ๋ ์ง๋ฐ๊ณ ์ด์ธ์๋ ์๋ฆฌ์ ์ผ์ฒด์ฑ
(HD)๊ณผ ์ง๋ฆฌ์ ์ผ์ฒด์ฑ(PD)์ ์๋ธ๋ก ๋ถํ ๊ธฐ์ค์ ํจ๊ป
๊ณ ๋ คํ๊ณ ์๊ณ ๋, ๊ธ์์ ์๋ฅผ ๊ฑฐ์ฃผ ๋ฐ๋์ ๋ถํฌ๋ฅผ ๊ณ
๋ คํ์ง ๋ชปํ ์ฑ ๊ท ๋ฑํ๊ฒ ๋๋๋ ค ํ๋ ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ํน
์ฑ์์ ๊ธฐ์ธํ๋ค. ์ฆ, ์ ์ฒด์ ์ธ ์ง๋ฐ๊ณ ๊ท ์ผํ๋ผ๋ ์ธก
๋ฉด์์๋ ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ฐ์ ํ ์๋ ์์ผ๋, ํด๋น ์ง์ญ์ ์ธ๊ตฌ์ ๋ถํฌ, ๋ฐ๋์ ๊ฐ์ ์ธ๋ฌธ ์ฌํ์ ์ธ
ํน์ฑ์ด ๊ณ ๋ ค๋์ง ๋ชปํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋์๋ค.
4. ๊ฒฐ ๊ณผ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ธ๋ก์์คํ ๊ตฌ์ถ์ ์ํ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์
ํ์ฅ์กฐ์ฌ์ ์์ GIS์ EPANET๊ด๋ง๋ชจํ์ ์ด์ฉํ์ฌ
์ฌ์ ์๋ธ๋ก๊ฒฝ๊ณ(์)์ ๋์ถํจ์ผ๋ก์จ, ์์ง๋์ด๊ฐ ๋ณด
๋ค ์ฝ๊ณ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ธ๋ก์์คํ ์ ์ค๊ณ ํ ์ ์๋๋ก ์ง
์ํ๊ธฐ ์ํ ๋ชจ๋ธ ๊ฐ๋ฐ์ ๊ดํ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ํํ์๋ค. ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ธ๋ก ๊ตฌ์ถ์ ์ฃผ์๋ชฉ์ ์ด๋ผ ํ ์ ์๋
์ ์์จ ์ ๊ณ ์ ์ ๋ฆฌํ ์๋ธ๋ก ๋ถํ ์ ์ค์ ์ ๋๊ณ ์
์ผ๋ฉฐ, ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ ์ํ ์๋ธ๋ก ๊ฐ์, ์ค๊ณ ๊ฐ์ค์น๋ค์
๋ค์ํ๊ฒ ๊ณ ๋ คํ ์ ์๋๋ก ํ์๋ค. 2๊ฐ ์ฌ๋ก์ฐ๊ตฌ๋ฅผ
ํตํด์ ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ ์ํ ๋ชฉ์ ๊ณผ ๊ธฐ์ค์ ์ต์ ํ๋ ์
๋ธ๋ก ๊ฒฝ๊ณ(์)์ ๋์ถ์ด ๊ฐ๋ฅํจ์ ํ์ธํ ์ ์์์ผ
๋, ์ธ๊ตฌ๊ฐ ๊ณ ๋ฅด๊ฒ ๋ถํฌํด์๋ ๋์์ง์ญ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋
๋ฌ๋ฆฌ ์ธ๊ตฌ ๋ฐ์ง์ง์ญ๊ณผ ๋ถ์ฐ์ง์ญ์ด ํผ์ฌ๋์ด ์๋ ์
์ธ์ง์ญ์์๋ ํด๋น์ง์ญ์ ์ฃผ๊ฑฐํน์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ ์ ์์ด
ํ์ค๊ณผ๋ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ ์ ๋ฐ์ ์๋
ํ๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋ด์๋ค. ์ดํ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ฐ์ข GIS ์ฃผ์
๋์ ํต๊ณ์ฒญ์์ ์ ๊ณตํ๋ ๊ณต๊ณต ๋น ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๋ชฉํ์ฌ
์ธ๋ฌธ, ์ฌํ์ ์ธ ํน์ฑ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ ์ ์๋๋ก
๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ ํ๋ค.
์ฌ ์ฌ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ฒฝ๋ถ โ์ฐจ์ธ๋ EI์ฌ์ (GT-11-G-02-001-2)โ์ ์ง์์ผ๋ก ์ํ๋์์ผ๋ฉฐ, ์ง์์ ๊ฐ์ฌ ๋๋ฆฝ๋๋ค.
References
Konda Toshihiko and Kota Nagi. (2002) Planning and designing of water distribution block system. Journal of JWWA, Vol. 71, No. 3, 2-18.
IWA(2007) DMA Guidance Note.K-Water(2009) Guide book of NRW reducing and management
in water distribution system.Ministry of Environment in Korea(2007) Manual of NRW
reducing business.