• 제목/요약/키워드: 범위변동성

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신뢰성 기반 쉴드 터널의 한계상태설계를 위한 지진하중 효과의 변동계수에 관한 연구 (A study on the coefficients of variation of seismic load effect for the limit state design of shield tunnel based on the reliability analysis)

  • 박영빈;김도;변요셉;이규필
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.311-321
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    • 2020
  • 본 연구에서는 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 한계상태설계 시 세그먼트 라이닝에 작용하는 지진하중에 대한 변동계수를 산정하였다. 지반 정수의 통계적 특성치는 국내 지반의 확률특성치를 분석하여 단위중량에 대한 통계적 특성치를 산정하였으며, 전단탄성파 속도를 산정하기 위해 N값과 확률 특성치를 이용하였다. 지진하중 효과에 대한 변동계수를 산정하기 위하여 MCS기법을 적용하였으며, 지진하중 효과 산정에는 closed-form식을 적용하였다. 변동계수 산정결과, 풍화토 지반에서 지진하중 효과의 변동계수는 0.06~0.15의 범위로 분석되었고, 변동계수는 지진을 고려한 쉴드 터널의 한계상태설계 시 기본자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

추계학적 강우변동생성 기법과 GIS를 연계한 2차원 침수해석 (Two-dimensional Inundation Analysis Using Stochastic Rainfall Variation and Geographic Information System)

  • 이진영;조완희;한건연;안기홍
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.101-113
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    • 2010
  • 최근에 발생하는 강우양상은 강우일수는 감소하고, 강우강도는 증가해 홍수발생 빈도 역시 증가하는 추세이다. 이를 반영하기 위한 기존의 방법은 수공구조물의 설계홍수량을 산정할 때 가능최대강우량을 도입하거나, 설계빈도를 높이는 등의 확정론적 방법에 의존한다. 그러나 이렇게 설계기준을 상향 조정한 경우, 설계빈도의 강우가 발생하지 않으면 수공구조물의 경제성 측면에서 문제가 될 소지가 있다. 또한 수공구조물의 규모가 클수록 인근 주민과의 마찰이 커지고, 환경 문제의 발생 역시 고려하지 않을 수 없다. 이에 따라 설계빈도의 무조건적인 상향조정에 의존하기보다 추계학적 방법을 도입한 수문량의 확충 및 매개변수의 불확실성을 수공구조물 설계 시에 고려하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 강우발생의 불확실성을 반영하여 제내지에서의 침수범위를 GIS상에서 검토하였다. 이를 위해 log-ratio 방법, Johnson 시스템, 직교변환을 활용한 다변량 Monte Carlo 기법으로 추계학적 시간에 따른 강우변동을 생성하였다. 생성된 강우변동 결과를 토대로 수문분석, 홍수위 분석 등을 실시하고 FLUMEN 모형을 적용하여 해당유역에 대한 홍수범람시 침수범위를 산정하였다. 본 연구결과는 실제 강우의 불확실성을 반영하고 있어 시 공간적 강우특성이 반영된 유역별 주민대피지도, 홍수위험지도 등을 제작하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

해외 탄소저감 사업의 위험요소를 고려한 사업 경제성 변동 분석 (A Study on Variation of Economic Value of Overseas Carbon Reduction Projects with Risk Factors)

  • 박종열;좌성훈
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.45-52
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    • 2023
  • 최근 온실가스에 의한 기후변화가 심화하고 있어, 국제사회는 UN 기후변화협약을 통해 온실가스 감축 노력을 경주하고 있다. 본 연구는 해외 탄소저감 사업에 투자함에 있어 고려해야할 위험요소 및 투자 판단의 방법론을 제시함을 목적으로 한다. 이를 위해 2건의 실제 해외 프로젝트 사례를 연구 대상으로 선정하였다. 분석 방법으로는 주요 위험요소의 데이터를 확률분포로 정의하고 이를 경제성 분석 모델에 적용하여 몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션 방법으로 사업의 순현재가치를 확률적으로 추정하였다. 또한, 정책적 변화에 따른 순현재가치의 변동 범위를 분석하였다. 그 결과 A 프로젝트의 순현재가치는 기본 가정하의 확정적 값보다 평균값이 19% 하향하였고, 음(-)의 순현재가치를 나태낼 확률이 12.2%로 나타났다. B 프로젝트의 경우 평균값이 12.5% 하향, 음(-)의 순현 재가치 확률은 1% 미만으로 나타났다. 정책적 변화를 고려하면 A 프로젝트는 총 탄소배출권 발생량 대비 72.9% 이상을 획득하여야 경제적 이득을 취할 수 있으며, B 프로젝트의 경우 49.5% 이상을 획득하면 경제성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과로써 A 프로젝트 사례는 기본가정 하의 확정적 순현재가치보다 평균값이 현저히 하향하여, 주요 위험요인의 변동에 따라 투자결정에 유의가 필요하며, 정책적 변화를 고려하면 탄소배출권 분배 비율을 프로젝트 규모에 따라 차등 적용해야한다는 정책적 시사점을 구체적으로 제시하였다.

마찰교반용접된 7075-T651 알루미늄 합금 용접부의 피로균열전파율의 공간적 불규칙성 (LT 방향의 시험편에 대하여) (Spatial Randomness of Fatigue Crack Growth Rate in Friction Stir Welded 7075-T651 Aluminum Alloy Welded Joints (Case of LT Orientation Specimen))

  • 정의한;김선진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권9호
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    • pp.1109-1116
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 마찰교반용접된 7075-T651 알루미늄 합금 용접부에 대한 피로균열전파율의 공간적 불규칙성을 고찰하기 위한 것이다. 본 연구에서는 이전의 피로균열전파 실험 데이터를 활용하였다. 피로균열전파율의 공간적 불규칙성을 명확히 이해하기 위하여, 피로균열전파 실험은 일정 응력확대 계수범위 제어하에서 수행되었다. 재질, 즉 마찰교반용접된 7075-T651 알루미늄 합금 용접부의 용접재와 모재에 대하여 피로균열전파율의 공간적 불규칙성을 조사하기 위하여 실험 데이터가 해석되었다. 결론적으로 용접재의 변동성이 모재의 변동성보다 높게 나타났으며, Weibull 통계 해석에 의하여 변동성을 평가할 수 있음을 알았다.

압축지수의 불확실성이 압밀침하 거동에 미치는 영향에 대한 수치적 평가 (A Numerical Study on the Effects on Consolidation Settlement Behavior due to Uncertainty of Compression Index)

  • 변요셉;김광윤;이창기;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권11호
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    • pp.43-50
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    • 2012
  • 본 연구에서는 국내외 적용 중인 압밀지수의 값을 조사하고 조사된 표준편차 범위를 분석하였으며, 편차에 따른 침하량을 계산하였다. 또한 지반에서 내재한 불확실성 변수인 압축지수가 연약지반 처리공법 하에서 미치는 영향을 분석하였다. 수치해석을 통해 프리로딩 공법, 배수촉진 공법, 치환 공법을 적용하여 성토단계별 침하거동을 분석하였고, 추가적으로 장기적인 침하에 안정적인 Piled Raft 공법을 추가로 분석하여 침하거동을 파악하였다. 그 결과, 최종침하량에 따른 평균분석 결과는 해석 값의 평균, 해석값의 최대 최소의 중간값, 평균 압축지수(Cc=0.35)를 사용할 경우에 발생된 침하량이 상이한 것으로 나타났다. 최종침하량에 따른 변동계수의 비교 분석 결과, 각 공법별로 시간에 따라 변동계수의 차이를 보였다. 그 중 Piled Raft 공법이 시간의 경과와 상관없이 일정한 변동계수 값을 보이며, 다른 공법보다 낮은 값으로 불확실성 지반정수의 압축지수에 영향이 가장 적은 것으로 확인되었다.

강우 및 기온 변동성에 대한 집중형 강우-유출 모형 민감도 평가 (Runoff projections under precipitation and temperature variability)

  • 우동국;조지현;이가림;이송희;노성진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.349-349
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    • 2022
  • 기후변화가 고착화되면서 강우와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 점차 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 위에 제시된 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 airGR과 IHACRES를 이용하여 강우 및 온도 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, 각 모형을 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) 및 KGE(Kling Gupta Effieicncy)를 목적함수로 하여 매개변수를 최적화를 하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년~2014년)의 유출 자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 6:4 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.7, KGE>0.8)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후 스트레스 시나리오를 구축하기 위해 위 20년 입력 자료를 바탕으로, 강우는 -50%에서 +50%의 범위를 1%씩 구분하였으며, 기온은 0℃에서 8℃까지 0.1℃ 범위로 하여 총 8,181개의 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 풍수량, 최대 유량, 평수량을 비교, 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 풍수량과 연최대유량의 경우, 강우 증가에 따른 유출 증가 등의 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강우와 기온의 변화가 커질수록 더욱 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 평수량의 경우 강우와 온도의 변화가 증가함에 따라 더욱 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.

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베이지안기법을 이용한 미래 폭염사상의 강도-지속기간-발생빈도 해석 및 불확실성 평가 (Intensity-persistence day-frequency analysis of future extreme heat wave event using Bayesian method and uncertainty assessment)

  • 이옥정;이정훈;김상단
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.355-355
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    • 2021
  • 극한 폭염사상은 지난 20세기 이후 점점 더 빈번하게 발생하고 있으며, 더 광범위한 지역에서 발생하고 있다. 이러한 폭염사상은 다가오는 지구 온난화 시대에서 그 강도가 더 강해지고 지속기간이 길어질 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 극한강우에 대한 강우강도-지속기간-빈도(intensity-duration-frequency, IDF)곡선의 개념을 폭염사상에 적용하여 미래의 극심한 폭염사상에 대한 발생확률, 강도 및 지속날짜(heat wave intensity-persistence day-frequency, HPF) 간의 관계를 확인해보고자 한다. 또한 해당 모델의 불확실성은 베이지안 기법을 이용하여 분석하였다. 우리나라 6개 주요 지역(대관령, 서울, 대전, 대구, 광주, 부산)에 대해 16개의 미래 일 최대 기온 앙상블 자료를 이용하여 비정상성 HPF곡선을 적용하였다. 미래 극한 폭염 앙상블 결과를 분석한 결과, 2050년을 기준으로 지속기간 2일에 대해 극한 폭염의 강도가 RCP 4.5 이하 시나리오 기준 1.23 ~ 1.69 ℃ 범위에서 상승할 가능성이 높은 것으로 나타났으며, RCP 8.5 이하 시나리오 기준의 경우 1.15 ~ 1.96 ℃ 범위로 나타났다. 또한 HPF 모델의 매개변수 추정으로 인한 불확실성의 경우, 다양한 기후 모델의 변동성으로 인한 불확실성보다 크게 나타났다. 모델의 매개변수 추정에 따른 불확실성을 반영한 결과, 2010~2050년에 해당하는 폭염의 강도에 대한 delta change의 95% 신뢰구간은 RCP 4.5 이하에서 0.53 ~ 4.94 ℃, RCP 8.5 이하에서 0.89 ~ 5.57 ℃로 나타났다.

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우리나라 밭 토양(土壤) 화학적(化學的) 특성(特性) (Monitoring on Chemical Properties of Bench Marked Upland Soils in Korea)

  • 정병간;최정원;윤정희;김유학;윤을수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.326-332
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    • 2001
  • 우리나라 밭토양의 화학적 특성을 주기적으로 파악하기 위하여 도별, 농업기후지대별, 지형별 분포면적비를 고려하여 1992~1993년의 토양시료 채취한 동일지점에서 854점의 시료를 1997년에 채취하여 검정한 결과는 다음과 같다. 1. 밭토양의 평균 화학성분함량은 pH 5.6, 유기물 $24g\;kg^{-1}$, 유효인산 $577mg\;kg^{-1}$이며, 치환성칼륨, 칼슘, 마그네슘함량은 각각 0.80, 4.5, $1.4cmol^+kg^{-1}$이었다. 2. 조사된 토양중 화학성분이 밭작물 생육에 적정한 수준범위에 있는 토양의 분포비율은 pH 13.4%, 유기물 46.7%, 유효인산 27.4%, 치환성칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 10.7, 15.8, 18.3%이며, 적정수준보다 적은 토양의 분포비율은 pH 76.9%, 유기물 33.0, 유효인산 21.0%, 치환성칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 30.9, 63.9, 64.5%이었다. 3. 화학성분함량 분포가 많았던 밭토양의 범위는 50.1%가 pH가 5.1~6.0범위에, 유기물함량은 75.9%가 $11{\sim}30g\;kg^{-1}$ 범위에, 유효인산은 51.6%가 $501mg\; kg^{-1}$이상 범위에, 치환성 칼륨은 51.4%가 $0.71cmol^+kg^{-1}$이상 범위에, 치환성 칼슘은 46.5%가 $4.0cmol^+kg^{-1}$이하 범위에, 치환성 마그네슘은 53.0%가 $0.6{\sim}1.5cmol^+kg^{-1}$ 범위에 대부분의 화학성분이 밀집하고 있었다. 4. 농업기후지대별 토양화학성분 함량은 남부해안지대에서 pH, 유기물, 치환성칼륨 및 칼슘함량이 동해안 중 북부지대는 유기물, 유효인산, 치환성 칼슘 및 마그네슘함량이 높았으며, 지형별 토양화학성분 함량은 하성평탄지에서는 유효인산함량이, 곡간 및 선상지는 치환성 마그네슘이, 구릉지는 유기물, 치환성 칼슘 및 마그네슘이, 산악지는 pH와 치환성 칼륨함량이 각각 높았다. 6. 연대별 토양화학성분 변동은 치환성 칼슘 및 마그네슘함량은 변동이 적고, pH는 약간 감소하였으며 유기물, 유효인산, 치환성 칼륨함량의 증가폭이 컸으며 동일지점에서 1993년에 조사된 정점성적보다는 유효인산과 치환성 칼륨함량의 증가폭이 매우 큰 것으로 나타났다.

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인버터 전원장치를 사용한 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터 (A Pulse Modulator for Femtosecond Far-Infrared (FS-FIR) using Inverter HV Power Supply)

  • 김상희;박성수;김성철;황정연;한영진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1558-1559
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    • 2006
  • 펨토세컨드 원적외선 가속장치(Femtosecond Far-infrared Accelerator)에는 5 밴드의 클라이스트론이 사용되고 있으며, 이를 구동시키기 위하여 신뢰성이 높고 컴펙트하며 효율성이 좋은 펄스 모듈레이터가 필요하다. 전통적인 방식의 라인타입 공진충전 펄스 모듈레이터는 직류전원을 만들기 위하여 많은 고전압 소자들을 사용한다. 이러한 소자들로는 SCRs, 3상 트렌스포머, 정류 다이오드, 필터 초크, 필터 커패시터, 충전 인덕터, 충전 다이오드, deQing 회로, de-spiking 초크 둥으로 구성된다. 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터에는 이러한 소자들을 사용하는 대신에 고전압 인버터전원장치를 사용함으로써 신뢰성이 높고 컴펙트하며 효율성이 좋은 펄스 모듈레이터를 제작하였다. 전통적인 방식의 라인타입 공진충전 펄스 모듈레이터는 deQing 회로를 사용해야만 하지만, 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터의 빔 전압의 변동폭은 deQing 회로를 사용하지 않고도 0.5 % 범위안에서 동작하기 때문에 출력이 매우 안정적이다. 고전압 인버터전원장치의 사양은 10 KJ, 50KV, 200mA의 전원장치 4개를 병렬로 사용하여 30 Hz로 운전하고 있다. 본 논문에서는 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터의 디자인개념과 출력전압의 변동폭에 관하여 논의하고자한다.

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퍼지논리를 이용한 유도모터 드라이브의 견실한 속도 제어기 (A Robust Speed Controller For Induction Motor Driver Using Fuzzy Logic)

  • 신위재;이수흠;이팔진
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.62-68
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    • 1998
  • 본 연구에서는 유도모터 드라이브의 파라미터변동 및 외란의 효과를 고려한 속도 제어기를 설계하였다. 제안된 퍼지 P-I 제어기는 원하는 속도 추종사양에 합치되도록 설계되었으며 외란에 기인된 파라미터 변동의 영향을 최소화 하기위해 퍼지 가중행력을 이용한 견실제어기를 구성하였다. 드라이브의 원하는 속도 추종 제어성은 넓은 동작 범위내에서 지속되었으며 양호한 속도 성능을 모의 실험에 의해 확인 하였다.

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