수압기반해석과 엔트로피 기법을 활용한 상수관망 수압계측 지점 선정

Determination of Pressure Sensor Location for Water Distribution Network using Pressure Driven Analysis and Entropy Method

4차 산업혁명 및 ICT/IoT 활용 가속의 기술동향에 따라, 상수도관망 운영관리 기술 분야에서도 빅데이터, 인공지능 등 데이터분석 기반 해석 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이와 같은 연구에 있어 방대한 계측자료 분석을 통한 유의미한 가치를 얻어내는 기술은 가장 필수적이다. 최근 저비용 계측기기의 개발과 적용에 따라 수압계, 유량계의 설치개수가 확대되고 있지만, 운영시스템의 복잡화, 유지관리 비용 증대의 문제에 따라 중요 지점에 계측기를 설치하는 것은 여전히 중요한 문제이다. 본 연구에서는 의사결정자의 주관적인 판단이 개입될 수 없고, 수치적 특성을 바탕으로 자료의 불확실성을 고려할 수 있는 엔트로피 기법을 활용한 상수관망의 수압계측 지점 선정에 대한 방법을 제안하였다. 기존연구들과 달리, 엔트로피 기법 적용에 있어 단수와 같은 비정상적인 상황에서도 현실적인 수리해석 결과를 도출할 수 있는 수압기반해석을 적용하였다. 제안된 기법을 국내외적으로 잘 알려진 대표적인 상수관망에 적용하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 제안된 기법은 관 파손과 같은 비정상적 상황을 빠르게 인지하기 위한 기반기술로 활용이 가능하며, 향후 방대한 계측자료 간의 연관성 및 중요도를 분석하는 용도로도 활용이 가능하다.