• Title/Summary/Keyword: 몬테카를로 분석기법

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Current Status of Imaging Physics & Instrumentation In Nuclear Medicine (핵의학 영상 물리 및 기기의 최신 동향)

  • Kim, Hee-Joung
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • v.42 no.2
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    • pp.83-87
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    • 2008
  • Diagnostic and functional imaging device have been developed independently. The recognition that combining of these two devices can provide better diagnostic outcomes by fusing anatomical and functional images. The representative examples of combining devices would be PET/CT and SPECT/CT. Development and their applications of animal imaging and instrumentation have been very active, as new drug development with advanced imaging device has been increased. The development of advanced imaging device resulted in researching and developing for detector technology and imaging systems. It also contributed to develop a new software, reconstruction algorithm, correction methods for physical factors, image quantitation, computer simulation, kinetic modeling, dosimetry, and correction for motion artifacts. Recently, development of MRI and PET by combining them together was reported. True integration of MRI and PET has been making the progress and their results were reported. The recent status of imaging and instrumentation in nuclear medicine is reported in this paper.

Analysis of Photon Spectrum for the use of Added Filters using 3D Printing Materials (3D 프린팅 재료를 이용한 X-선 부가 여과 시 광자 스펙트럼에 대한 분석)

  • Cho, Yong-In;Lee, Sang-Ho
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.16 no.1
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    • pp.15-23
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    • 2022
  • 3D printing technology is being used in various fields such as medicine and biotechnology, and materials containing metal powder are being commercialized through recent material development. Therefore, this study intends to analyze the photon spectrum during added filtration using 3D printing material during diagnostic X-ray examination through simulation. Among the Monte Carlo techniques, MCNPX (ver. 2.5.0) was used. First, the appropriateness of the photon spectrum generated in the simulation was evaluated through SRS-78 and SpekCalc, which are X-ray spectrum generation programs in the diagnostic field. Second, photon spectrum the same thickness of Al and Cu filters were obtained for characterization of 3D printing materials containing metal powder. In addition, the total photon fluence and average energy according to changes in tube voltage were compared and analyzed. As a result, it was analyzed that PLA-Al required about 1.2 ~ 1.4 times the thickness of the existing Al filter, and PLA-Cu required about 1.4 ~ 1.7 times the thickness of the Cu filter to show the same degree of filtration. Based on this study in the future, it is judged that it can be utilized as basic data for manufacturing 3D printing additional filters in medical fields.

Estimation of Life Expectancy and Budget Demands based on Maintenance Strategy (도로포장 유지보수 전략에 따른 기대수명과 보수비용산정)

  • Han, Dae-Seok;Do, Myung-Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.4D
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    • pp.345-356
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    • 2012
  • Road pavement requires repetitive maintenance works to maintain satisfactory service level to the public. However, the repetitive maintenance works upon deteriorated pavement structure make negative effects to deterioration speed. It often leads to inefficient use of limited budget. For that reason, the pavements require reconstruction work to recover their original performance. Recently, construction demands in the Korean national highway have already been reached to maximum level, and the aged pavements start to demand much more reconstruction works. However, in the real world, road agencies have often been confused when they determine maintenance design for such aged road sections due to budget constraint. It is because there is no reliable long-term maintenance strategy that supports their decision making. To support their decision making, this paper aimed to suggest the best maintenance strategy considering changing process of pavement performance by repetitive maintenance works. As an analysis method, probability distribution and hazard function to estimate the life expectancy were adopted, and then the results were used for long-term life cycle cost analysis with deterministic or Monte-Carlo method under various scenarios. As an empirical study, the Korean national highway data that has long-maintenance history data since 1986 has been applied. Last, this paper considered quality assurance of maintenance work to improve maintenance quality. These could be important information as a part of long-term maintenance strategy of pavement.

Probabilistic Optimization for Improving Soft Marine Ground using a Low Replacement Ratio (해상 연약지반의 저치환율 개량에 대한 확률론적 최적화)

  • Han, Sang-Hyun;Kim, Hong-Yeon;Yea, Geu-Guwen
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.26 no.4
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    • pp.485-495
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    • 2016
  • To reinforce and improve the soft ground under a breakwater while using materials efficiently, the replacement ratio and leaving periods of surcharge load are optimized probabilistically. The results of Bayesian updating of the random variables using prior information decrease uncertainty by up to 39.8%, and using prior information with more samples results in a sharp decrease in uncertainty. Replacement ratios of 15%-40% are analyzed using First Order Reliability Method and Monte Carlo simulation to optimize the replacement ratio. The results show that replacement ratios of 20% and 25% are acceptable at the column jet grouting area and the granular compaction pile area, respectively. Life cycle costs are also compared to optimize the replacement ratios within allowable ranges. The results show that a range of 20%-30% is the most economical during the total life cycle. This means that initial construction cost, maintenance cost and failure loss cost are minimized during total life cycle. Probabilistic analysis for leaving periods of shows that three months acceptable. Design optimization with respect to life cycle cost is important to minimize maintenance costs and retain the performance of the structures for the required period. Therefore, more case studies that consider the maintenance costs of soil structures are necessary to establish relevant design codes.

Time Dependent Evaluation of Corrosion Free Life of Concrete Tunnel Structures Based on the Reliability Theory (해저 콘크리트 구조물의 신뢰성 이론에 의한 시간 의존적 내구수명 평가)

  • Pack, Seung Woo;Jung, Min Sun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.3
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    • pp.142-154
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    • 2011
  • This study predicted the probability of corrosion initiation of reinforced concrete tunnel boxes structures using the Monte Carlo Simulation. For the inner wall and outer wall in the tunnel boxes, exposed to airborne chloride ion and seawater directly respectively, statistical values of parameters like diffusion coefficient D, surface chloride content $C_s$, cover depth c, and the chloride threshold level $C_{lim}$ were examined from experiment or literature review. Their average values accounted for $3.77{\times}10^{-12}m^2/s$, 3.0% by weight of cement, 94.7mm and 45.5mm for outer wall and inner wall, respectively, and 0.69% by weight of cement for D, $C_s$, c, and $C_{lim}$, respectively. With these parametric values, the distribution of chloride contents at rebar with time and the probability of corrosion initiation of the tunnel boxes, inner wall and outer wall, was examined by considering time dependency of chloride transport. From the examination, the histogram of chloride contents at rebar is closer to a gamma distribution, and the mean value increases with time, while the coefficient of variance decreases with time. It was found that the probability of corrosion initiation and the time to corrosion were dependent on the time dependency of chloride transport. Time independent model predicted time to corrosion initiation of inner wall and outer wall as 8 and 12 years, respectively, while 178 and 283 years of time to corrosion was calculated by time dependent model for inner wall and outer wall, respectively. For time independent model, the probability of corrosion at 100 years of exposure for inner wall and outer wall was ranged 59.5 and 95.5%, respectively, while time dependent model indicated 2.9 and 0.2% of the probability corrosion, respectively. Finally, impact of $C_{lim}$, including values specified in current codes, on the probability of corrosion initiation and corrosion free life is discussed.

Predicting Financial Success of a Movie Using Bayesian Choice Model (베이지안 선택 모형을 이용한 영화흥행 예측)

  • Lee Gyeong-Jae;Jang U-Jin
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1851-1856
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    • 2006
  • 영화는 대표적인 경험재로 가치판단이 주관적이고 제품 수명주기가 매우 짧아 예측의 불확실성이 높기 때문에 이를 정량적인 방법으로 모형화하기는 쉽지 않다. 이러한 한계점에도 불구하고 한 영화의 상업적 성공을 예측하는 것은 영화 제작자나 배급사, 극장 등 모든 주체에게 수익과 직결되는 중요한 문제이기 때문에 지금까지 다양한 통계 모형이 제시되었다. 그러나 이들 모형의 대부분은 영화흥행에는 영향을 미치나 측정할 수 없는 효과를 반영하지 못한다거나, 추정 모수의 효과가 모든 영화에 대해서 같다는 동일성 가정으로 인해 영화간 이질성을 고려하지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 추정 모수의 사전분포를 모호사전분포로 정의함으로써 변수들의 불확실성을 반영할 수 있고, 영화간 이질성을 고려할 수 있는 베이지안 선택 모형을 제안하였다. 모수의 사후분포는 마코프체인 몬테카를로 기법인 깁스 샘플러를 이용하여 추정하였다. 또한, 감독, 배우, 장르 등의 영화 별 속성 변수뿐만 아니라, 입소문에 의한 영화관람 결정 등의 구전효과와 경쟁영화의 개봉으로 인한 효과를 반영할 수 있는 변수를 추가하여 모형의 정확성을 높였다. 2005년과 2006년 상반기에 상영된 영화를 바탕으로 모형을 구축하고 인공신경망 모형과 비교한 결과, 전체적인 예측 정확도에서는 인공신경망 모형과 비슷한 결과를 보이나 상업적으로 성공한 영화를 예측하는 데에는 베이지안 선택모형이 보다 더 우수한 것으로 나타났다. 또한, 개봉 주의 경쟁심화 정도 및 개봉 첫 주의 스크린 수 등이 영화 흥행에 가장 중요한 변수로 나타났으며, 영화 개봉 전 그 영화에 대한 기대치가 높을수록 흥행 성적 또한 좋음을 알 수 있었다. 배우의 힘 및 계절성, 영화 평점 등은 이질성을 고려하지 않은 전체수준에서는 통계적으로 유의하지 않은 것으로 나타났으나, 그룹 간 이질성을 반영한 모형에서는 어느 정도 흥행한 영화를 만들기 위해서는 고려되어야 할 요소로 나타났다.렇지 않을 경우 적절한 벤치마킹 대상을 도출할 때까지 추가적인 분석과정을 반복한다. 제안한 방법을 통하여 조직은 기술적 생산 가능성 외에도 다양한 조직 운영 관점에서 적절한 벤치마킹 대상을 선정할 수 있으며, 이에 따른 목표를 수립할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 더 나아가 global efficiency 관점에서 효율적 조직이 되기 위하여 단계적인 벤치마킹 대상 선정과 이에 따른 목표를 수립하는데도 유용하리라 판단된다.$1.20{\pm}0.37L$, 72시간에 $1.33{\pm}0.33L$로 유의한 차이를 보였으므로(F=6.153, P=0.004), 술 후 폐환기능 회복에 효과가 있다. 4) 실험군과 대조군의 수술 후 노력성 폐활량은 수술 후 72시간에서 실험군이 $1.90{\pm}0.61L$, 대조군이 $1.51{\pm}0.38L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.620, P=0.013). 5) 실험군과 대조군의 수술 후 일초 노력성 호기량은 수술 후 24시간에서 $1.33{\pm}0.56L,\;1.00{\ge}0.28L$로 유의한 차이를 보였고(t=2.530, P=0.017), 술 후 72시간에서 $1.72{\pm}0.65L,\;1.33{\pm}0.3L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.540, P=0.016). 6) 대상자의 술 후 폐환기능에 영향을 미치는 요인은 성별로 나타났다. 이에 따른 폐환기능의 차이를 보면, 실험군의 술 후 노력성 폐활량이 48시간에 남자($1.78{\pm}0.61L$)가 여자($1.27{\pm}0.45L$)보다 더 높게 나타났으며 (t=2.170, P=0.042), 72시간에도 역시 남자($2.16{\pm}0.56L$)가 여자($1.50{\pm}0.47L$)보다 더

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A Study on the Prediction of the Construction Cost in Planning Stage of Local Housing Union Project (지역주택조합사업 기획단계의 공사비 예측에 관한 연구)

  • Lee, Jin-Kyu
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.12
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    • pp.653-659
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    • 2018
  • The accurate prediction of construction cost is a key factor in a project's success. However, it is hard to predict the construction costs in the planning stages rapidly and precisely when drawings, specifications, construction cost calculation statements are incomplete, among other factors. Accurate construction-cost prediction in the planning stage of a project is also important for project feasibility studies and successful completion. Therefore, various techniques have been applied to accurately predict construction costs at an early stage when project information is limited. There are many factors that affect the construction cost prediction. This paper presents a construction-cost prediction method as multiple regression model with seven construction factors as independent variables. The method was used to predict the construction cost of a local housing union project, and the error rate was 4.87%. It is not possible to compare the cost of the project at the planning stage of the local housing union project, but it has high prediction accuracy compared to the unit price of an existing unit area. It is likely to be applied in construction-cost calculation work and to contribute to the establishment of the budget for the local housing union project.

Introduction of the Best Practices in the Pakistan Gulpur HEPP (파키스탄 Gulpur 수력발전 현장의 Best Practices 소개)

  • JANG, Ock Jae;HONG, Won Pyo;CHAE, Hee Moon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.216-217
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    • 2022
  • Gulpur 수력발전 프로젝트는 전력난을 겪고 있는 파키스탄에 102 MW 규모의 수력발전소를 건설하여 30년 동안 운영 관리한 후 파키스탄 정부로 양도하는 IPP(Independent Power Producing) 형식의 투자사업이다. 남동발전과 DL E&C, 롯데건설이 Sponsor로서 출자한 자본금과, ADB, IFC, K-EXIM 등의 대주단로부터의 차입금을 재원으로 하여 소요 사업비를 조달하고 사업을 개발하였다. DL E&C와 롯데건설이 EPC(Engineering, Procurement, Construction)를 수행하였고, 이산이 Design consultant의 역할을 수행하였다. Gulpur 수력발전 프로젝트의 발전형식은 수로식(run-of-river)으로 201 m3/s의 발전유량과 102 MW의 발전 시설용량을 이용하여 연평균예상발전량은 398 GWh이다. 주요 구조물로는 설계 재현빈도 1년의 유수전환시설(가물막이댐 & 가배수터널)과 콘크리트 중력식댐(H 67 m, L 205 m), 도수터널(D 6.7 m, L 215 m, 2기), 옥외형 발전소 (H 51 m, W 60 m, L 38 m, Kaplan 2기)가 있으며, 2015년 10월 착공하여 2020년 3월 상업발전을 시작하였다. 본 프로젝트는 DL E&C의 첫 번째 EPC 해외수력발전 프로젝트이다. 따라서 프로젝트의 성공적 수행을 위한 경제적 설계, 시공의 효율성 및 안정성 확보 등을 위하여 많은 연구를 수행하는 과정에서 다양한 기술 개선을 이룰 수 있었다. 본고에서는 Gulpur 프로젝트를 통하여 도출된 성공 사례들을 소개 및 공유하고자 한다. 첫 번째로 콘크리트 중력식댐 시공을 위한 유수전환시설의 최적 설계빈도를 산정하였다. 일반적으로 유수전환시설의 규모는 설계기준에 제시된 설계 재현빈도를 이용하는데, 해외 설계기준에서는 10년, 국내 설계기준에서는 1~2년으로 다르게 제시되어 있는 문제점이 있다. 유수전환시설의 규모는 프로젝트의 경제성에 큰 영향을 미치기 때문에 최적 설계빈도의 결정이 필요하며, 위험도분석기법(Risk Analysis)과 기대화폐가치법(Expected Monetary Value)을 이용하여 유수전환시설의 최적 설계 재현빈도와 이에 영향을 미치는 인자를 분석하였다. 위험도는 몬테카를로 시뮬레이션으로 산정된 가물막이댐 파괴확률과 재현빈도를 이용하여 산정된 가물막이댐 월류확률을 고려하였으며, 비용 및 피해액으로는 유수전환시설의 공사비, 가물막이댐 파괴시의 재건설비용과 지체보상금, 가물막이댐 월류시의 복구비용을 고려하였다. 이에 대한 연구결과로, 유수전환시설의 사용기간과 월류시의 복구비용이 유수전환시설의 설계 재현기간 결정에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 특히 월류시의 복구비용이 작을수록 낮은 설계 재현빈도를 선택하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 예를 들어, 유수전환시설의 사용기간이 3 ~ 5년, 복구비용이 0.5 ~ 1.0 mil USD 이하인 조건에서 가물막이시설의 최적 설계빈도는 1년 ~ 2년인 것으로 나타났다. 또한, 유수전환시설의 사용기간은 본댐의 규모와 시공기간 등을 고려하여 결정되는 사항으로 설계자가 임의 조정할 수 없지만, 복구비용은 시공 관리자에 따라 결정되는 부분으로, 적극적 홍수 피해 저감 및 복구방안을 마련하는 것이 프로젝트의 경제성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 두 번째로 프로젝트의 경제성 향상, 홍수기 댐 시공시의 안전성 확보를 위하여 홍수 조기경보시스템(Early Warning System)을 개발 및 활용하였다. 수로식(Run-of-river) 수력발전댐은 대부분 산악지역에 위치하기 때문에 국지성 강우 및 급한 지형 경사로 인하여 돌발홍수(flash flood)의 발생 가능성이 높다. 따라서 시공 중 홍수(월류) 발생을 미리 감지하고 현장에 전파할 수 있는, 수로식(Run-of-river) 수력발전댐 현장을 위한 홍수 조기경보시스템이 필요하며, 이를 리스크 인식, 모니터링 및 경보, 전파 및 연락, 반응 능력 향상의 4가지 부분으로 나누어 구축하였다. 리스크 인식 부분에서는 가물막이댐 월류 발생 상황에 대한 위험도, 취약성, 리스크를 제시하였으며, 모니터링 및 경보 부분에서는 상류 측정수위에서 유도된 현장 예상수위와 실제 현장 측정 수위를 대상으로 경보홍수위와 위험홍수위로 나누어 관리하였다. 전파 및 연락 부분에서는 현장 시공 조직을 활용하여 홍수시를 대비한 비상연락체계도(Emergency communication flow chart)를 운영하였으며, 반응 능력 향상을 위해 비상연락체계도의 팀별 Action plan을 상세화 하였다. 세 번째로 현장의 지질특성과 50여 차례 발파시험으로 현장 고유의 발파진동감쇄곡선을 도출하였으며, 이를 통해 현장의 시공성과 콘크리트 품질 확보를 동시에 달성할 수 있는 방안을 제시하였다. 콘크리트댐 공사에서는 제한된 공기 내에 공사를 완료하기 위해 사면부 굴착과 콘크리트 타설이 동시에 수행될 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다. 그러나 신규 콘크리트 타설면 근처에서 발파를 수행하는 경우 발파로 발생되는 탄성파가 일정 수준을 초과하게 되면, 콘크리트 양생에 영향을 주게 된다. 따라서 다수의 현장 발파시험을 통해 발파거리와 최대진동속도의 상관관계 즉, 발파진동감쇄곡선을 도출함으로써 현장의 발파진동특성을 도출할 수 있었다. 또한, 기존 연구 논문들을 통해 콘크리트 재령기간 별 안전진동속도를 선정하고, 해당 안전진동속도를 초과하지 않는 범위에서 콘크리트 타설면과 발파위치의 거리에 따라 1회 발파 가능한 장약량을 산정하여 적용하였다. 이와 같은 체계적인 접근을 통해 콘크리트 타설과 발파 작업 동시 수행에 대한 논란을 해소할 수 있었다.

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