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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김형수
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수18
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기존 산업 서비스 구조를 원격화 및 자동화로 전환하는 디지털 전환이 요구되고 있으며 수자원 관리 분야도 디지털 전환을 위한 대규모 투자가 진행되는 등 디지털 역량이 강조되고 있다. ICT기술을 활용한 지능형 물관리 체계를 의미하는 스마트워터그리드는 수자원 관리 분야의 디지털 전환을 위한 기술이라 할 수 있다. 수도계량기를 통해 수집되는 실시간 물사용량 자료는 수용가에 상수관을 통해 시간당 공급되는 물의 양을 의미하며, 스마트워터그리드 기술의 기초 자료로 활용되고 있다. 하지만 통신오류 등의 문제로 실시간 물사용량 자료는 다수의 이상치와 결측치가 포함된 채 기록되며, 이를 실시간으로 보정하기 위한 기존의 방법론은 온전히 기록된 과거시간대의 값을 그대로 입력하는 등 정확도가 낮은 보정방법이므로 개선이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 과거 누적 자료의 이상치 처리와 개선된 결측 보정 방법을 제안하고, 실시간 물사용량 자료의 요일별, 월별 정보를 이용한 실시간 물사용량 보정 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해 이상치 탐색을 수행하여 이상치를 결측치로 치환하였으며, 기존 결측 보정 방법과 새로 제안하는 결측 보정 방법을 각각 적용하여 보정 결과를 비교 및 평가하였다. 평가결과 새로 제안하는 결측 보정 방법의 오차지표(RMSE)는 0.002로 기존 방법론의 오차지표 (RMSE) 0.079 보다 낮게 산정되어 정확성이 개선되었음을 알 수 있다. 이후 요일별, 월별 물사용량 정보를 추출하기 위해 요일별-시간별, 월별-시간별 물사용량의 평균을 산정하여 실시간 결측 발생시 대체값으로 사용하는 방법을 제시하였다. 본 연구결과는 효율적인 스마트 물관리의 근거자료로 사용될 수 있으며, 개발된 방법론을 사용하여 결측 보정 오류로 인한 의사결정의 불확실성을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 동향 41.2.1 Water Grid 지능화, 스마트워터그리드 운영 및 유지관리 연구 51.2.2 해외 SWG 기술 연구 71.2.3 실시간 물사용량 관련 연구 91.3 연구 내용 및 범위 12제 2 장 실시간 물사용량 수집을 위한 인프라 및 보정 기법 152.1 실시간 물사용량 수집을 위한 인프라 152.1.1 실시간 물사용량 측정을 위한 계측 장비 현황 152.1.2 실시간 물사용량 DB 개요 172.2 실시간 물사용량 보정 기법 172.2.1 이상치 탐색 및 처리 172.2.2 결측치 처리 방법론 212.2.3 본 연구의 결측치 처리방법 제안 232.2.4 결측치 처리방법별 보정결과 평가방법 및 지표 242.3 실시간 물사용량 보정 기법 제안 25제 3 장 실시간 물사용량 특성 분석 및 보정 기법 적용 273.1 실시간 물사용량 특성 분석 273.1.1 실시간 누가 물사용량 원시 오류 유형 분석 273.1.2 실시간 누가 물사용량 원시 오류 검토 및 연구 대상 자료 선정 303.2 실시간 물사용량 보정 기법 적용 313.2.1 최적 이상치 처리기법 선정 및 처리 313.2.2 최적 결측치 처리기법 선정 및 처리 353.2.3 최종 보정된 물사용량 시계열 분석 393.2.4 실시간 물사용량 보정 기법 적용 463.3 실시간 물사용량 보정 기법 적용 결과 분석 51제 4 장 결론 53참고문헌 55
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