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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2018.1
- 수록면
- 989 - 998 (10page)
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수원과 수용가 간 연결성은 비정상상황 시 상수도관망의 기능 유지 정도를 나타내는 시스템 특성 중 하나이다. 상수도관망은 점과 선으로 구성된 그래프로 간략화 될 수 있기 때문에, 연결성 평가를 위해 주로 그래프 이론이 적용되었다. 하지만, 대부분의 연구는 상수도관망에 적합하지 않은 무향-비가중 그래프 이론을 적용하였다. 본 연구에서는 유향-가중 그래프 이론을 상수도관망에 적용하였으며, 이를 기반으로 복잡한 수리해석 없이 상수도관망 연결성을 평가할 수 있는 지표인 SNSP (Source to Node Shortest Pathway)와 이의 역수인 SNSP-Degree (SNSP-D)를 제안하였다. 국내 J시 42개의 상수도관망을 이용하여 개발된 SNSP와 기존 상수도관망 성능평가지표 사이의 상관성 분석을 수행 및 검증하였다. 기존 상수도관망 성능평가지표는 수리해석 결과를 지표 계산에 이용하는 3개의 회복력(Resilience) 지표와 에너지 효율 지표이다. 분석 결과, SNSP의 역수인 SNSP-D의 합과 기존 상수도관망 성능지표 사이에 평균적으로 0.87 이상의 높은 피어슨 상관계수(Pearson Correlation Coefficient, PCC) 값이 도출되었다. 특히, 회복력 지표 중 하나인 Modified Resilience Index (MRI)와 에너지 효율 지표의 경우 PCC 0.93 이상의 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 또한 다중 회귀 분석을 통해 SNSP-D와 회복력 및 에너지 효율 간의 상관성에 영향을 미치는 수리학적 변인을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 SNSP 지표가 상수도관망의 대략적인 회복력 및 에너지 효율 수준을 알려줄 수 있는 지표로 실무에서 널리 활용될 것으로 기대된다.
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참고문헌 (22)
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Alenazi, M. J. / 2015 / Comprehensive comparison and accuracy of graph metrics in predicting network resilience / 11th International Conference on Design of Reliable Communication Networks (DRCN2015) :157~164
Bruneau, M. / 2003 / A Framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities / Earthquake spectra 19(4):733~752
Davidson, J. / 2005 / Realtime connectivity modeling of water distribution networks to predict contamination spread / Journal of Computing in Civil Engineering 19(4):377~386
Di Nardo, A. / 2017 / Complex network and fractal theory for the assessment of water distribution network resilience to pipe failures / Water Science and Technology: Water Supply
E. W. Dijkstra / 1959 / A note on two problems in connexion with graphs / Numerische Mathematik 1(1):269~271
Bruneau, M. / 2003 / A Framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities / Earthquake spectra 19(4):733~752
Davidson, J. / 2005 / Realtime connectivity modeling of water distribution networks to predict contamination spread / Journal of Computing in Civil Engineering 19(4):377~386
Di Nardo, A. / 2017 / Complex network and fractal theory for the assessment of water distribution network resilience to pipe failures / Water Science and Technology: Water Supply
E. W. Dijkstra / 1959 / A note on two problems in connexion with graphs / Numerische Mathematik 1(1):269~271
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