• 제목/요약/키워드: 불능확률

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조압수조가 설치된 상수관망의 부정류를 고려한 불능확률 (Probability of System Failure of Pipe Network with Surge Tank regarding Unsteady Flow)

  • 권혁재;이철응;최한규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.651-655
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    • 2009
  • 본 연구에서는 컷 집합(cut set)개념과 파이프의 부정류를 위한 수치해석 결과를 이용하여 상수관망의 불능 확률을 정량적으로 산정하는 신뢰성 해석이 수행되었다. 특히 상수관망에서 중요한 운용형태의 하나인 밸브의 개폐효과에 따른 효과를 통하여 불능확률이 산정되었다. 먼저 부정류 수치해석을 위해서 작은 상수관망을 만들고 여러 가지 시나리오를 재현하였다. 이때 부정류 해석을 위해서 특성선법(the method of characteristics)모형이 사용되었다. 밸브의 개폐에 따라서 여러 가지 형태의 부정류가 발생되고 발생된 부정류를 상수관망의 불능확률을 크게 증가시킨다. 상수관망에서 컷 집합을 추출하여 기준지점에 배출유량(demand)가 도달하지 못할 확률을 불능확률로 규정하여 정량적으로 산정한다. 이를 위해서 컷 집합의 총 유량을 시간에 따라 평균하여 COV를 불능확률 산정에 이용한다. 부정류로 인한 파이프 유량의 변동이 심할수록 COV는 증가하고 결국은 컷 집합의 불능확률은 증가하게 된다. 그리고 똑같은 상수관망에 에너지 감쇠장치인 조압수조가 설치되어 부정류 압력파(pressure wave)를 크게 감소시켰을 때 불능확률을 비교하였다. 조압수조와 같은 압력감쇠장치가 상수관망의 부정류 효과와 불능확률을 크게 저감시키는 것을 알 수 있었다. 또한 신뢰성 해석 결과로부터 부정류가 불능확률을 급격히 증가시킨다는 것을 확인하였다. 따라서 부정류 효과를 고려한 신뢰성 해석은 상수관망의 운용, 관리, 감독, 그리고 설계와 계획을 위해서 필수적이라 할 수 있다.

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우수관의 불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형 (Reliability model for the probability of system failure of storm sewer)

  • 권혁재;이철응;안재범
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1691-1695
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    • 2010
  • 본 연구에서 AFDA(Approximate Full Distribution Approach)를 사용하여 하수관의 불능확률을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 여러 도시의 연 최대강우강도(Yearly Maximum Rainfall Intensity)를 이용하여 그 확률분포함수를 분석하였고 우수관(Storm sewer)의 불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형에 적용하였다. 연 최대강우강도 자료의 분석결과 우리나라 중부지방의 여러 중소도시에 대한 연 최대강우강도의 확률분포함수는 Gumbel분포와 일치하는 것으로 나타났다. 신뢰성 모형은 불능확률의 신뢰함수를 구하기 위해 하중(Load)을 규정하는 식은 합리식이 사용되었고 용량(Capacity)를 규정하는 식은 Darcy-Weisbach공식과 Manning의 공식이 사용되었다. 이렇게 개발된 신뢰성 모형을 실제 우수관에 적용하여 불능확률을 산정하는 신뢰성 해석을 수행하였다. Y자형 우수관망에서 2개의 관으로 유입하는 각각의 유량이 그 관의 허용유량을 초과할 경우를 불능확률로 가정하였고, 나머지 관의 경우는 두 개의 관으로부터 유입하는 유량과 그 세 번째 관의 매설지역의 우수유입량의 합이 그 관의 허용유량을 초과할 경우를 불능상태(state of system failure)로 간주하여 불능확률을 정량적으로 산정하였다. Darcy-Weisbach공식과 Manning의 공식을 사용한 신뢰성 해석결과를 비교하였으며 우수관 직경의 변화에 따른 불능확률을 산정하였다. 특정한 수치(설계직경)이하일 경우 불능확률이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 실제 우수관의 유효직경이 설계직경에 항상 가깝도록 불순물을 제거하는 것이 최선의 관리 방법이며 불능확률을 줄이는 최선의 방법일 것이다. 본 연구에서 개발된 신뢰성 모형은 우수관의 운용, 관리, 감독은 물론 설계에 활용이 가능 할 것이다.

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토사적체에 따른 우수관의 허용용량 및 안전도 해석 (Analysis of safety and allowable capacity of storm sewer according to debris accumulation)

  • 권혁재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.249-249
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    • 2011
  • 본 연구에서 AFDA(Approximate Full Distribution Approach)를 사용하여 하수관의 성능불능확률(Probability of capacity failure)을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 전국 여러 도시의 연 최대강우강도(Yearly Maximum Rainfall Intensity)를 이용하여 그 확률분포함수를 규명하였고 우수관(Storm sewer)의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성모형에 적용하였다. 본 연구에서는 우수관의 성능불능확률을 산정하여 신뢰성 해석을 수행하였다. 먼저 적용도시의 강우자료를 면밀히 분석하고 연 최대강우강도의 통계적 특성을 분석하여 신뢰함수를 구축하였으며 우수관의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형이 개발되었다. 그리고 우수관에 적체되는 토사의 깊이에 따라 우수관의 용량을 산정하였다. 재현기간별 강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 원형우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 재현기간의 증가에 따란 성능불능확률을 급하게 상승하는 것을 알 수 있었다. 5년, 10년, 20년 재현기간에 따른 연 최대강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 또한 토사의 적체에 따른 우수관 유효면적의 변화를 고려하여 두 도시의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 원형 우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 토사의 적체에 따라 우수관의 용량은 감소하여 성능불능확률이 크게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 우수관의 용량 감소를 막고 성능불능확률을 최소화하기 위해 우수관에 적체된 토사의 양을 예측할 수 있는 연구가 필요하며 적체된 토사와 콘크리트나 강관벽면이 복합된 우수관에 대한 조도계수를 보다 더 정확히 정량화 할 수 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.

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검출 불능 오류율을 향상기키는 Reed-Solomon 적부호의 이레이져 복호방법 (Erasure decoding strategies for RS product code reducing undetected error rate)

  • 김정헌;염창열;송홍엽;강구호;김순태;백세현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권4B호
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    • pp.427-436
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    • 2001
  • 일반적인 통신 시스템에서 시스템의 성능을 저하시키는 오류는 검출 불능 오류와 정정 불능 오류로 구성되는데 검출 불능 오류의 경우 오류에 대한 적절한 대응이 불가능하다는 측면에서 더욱 심각한 문제가 된다. 이러한 검출 불능 오류를 줄이기 위해 적부호 복호에는 다양한 방법이 생각되었지만 이러한 방법들의 대부분은 CD, 혹은 DAT등에 적용하기 위한 방법들로서 긴 길이의 RS 적부호에 적용하기 힘들다. 본 논문에서는 검출 불능 오류율을 줄일 수 있는 긴 길이의 RS 적부호 복호 방법을 제안하고 이들의 성능을 심볼 오류 확률을 계산함으로서 분석하여 기존의 방법과 비교한다. 여기서 제안된 방법들은 기존의 방법보다 검출 불능 확률을 크게 줄이는데 반하여 전체 오류 확률에서의 큰 열화는 일으키지 않는다.

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다중중계기가 존재하는 무선 인지 차량 네트워크의 성능 분석 (Performance Analysis for Cognitive Vehicular Networks with Multiple Relays)

  • 이주현;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.69-70
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    • 2012
  • 본 논문에서는 다중중계기가 존재하는 인지 차량 네트워크의 성능 분석을 한다. 기존 연구에서 무선 인지 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많았지만 무선 인지 네트워크에 차량 통신을 접목시킨 무선 인지 차량 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많지 않았다. 본 논문에서는 언더레이(underlay) 무선 인지 네트워크를 가정하고 차량간 통신이 일어나는 2차 사용자 네트워크의 채널들을 cascaded Rayleigh fading으로 모델링 한다. 성능 분석의 지표로 불능 확률을 사용하고 컴퓨터 모의실험을 통해 분석된 불능확률 값과 모의실험을 통해 얻어진 불능확률 값이 거의 일치한다는 것을 보인다.

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간섭이 존재하는 양방향 중계네트워크에서의 사용자 선택을 통한 불능확률 분석 (Outage Probability Analysis for a Two-Way Relay Network with User Selection in the Presence of Interference)

  • 권영훈;임경래;이재홍
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.109-112
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다수의 간섭자로부터의 간섭 신호가 존재할 때 양방향 중계 네트워크의 불능 확률을 분석하였다. 양방향 중계 네트워크에서 한사용자는 다른 선택된 사용자와 세 단계로 통신한다. 제안된 네트워크에서 사용자 선택 기준을 제시하였으며 불능 확률을 수식적으로 유도하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안된 분석과 모의실험이 잘 일치함을 확인하였으며 유저 수와 간섭자의 수의 불능 확률에의 영향을 보였다.

다중사용자 협력 시스템에서 불능확률 기반의 사용자 선택 기법 (Outage-based User Selection for Multiuser Cooperative System)

  • 이주현;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.149-152
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    • 2010
  • 기존의 협력통신 관련 연구는 주로 단일 송 수신기와 다중 중계기가 존재하는 시스템 상에서 최적의 중계기를 선택하여 협력전송을 하거나 다중 중계기 모두를 이용한 협력통신이 이루어지고 반대로 단일 수신기, 중계기와 다중 송신기가 존재하는 시스템에서 최적의 사용자를 선택하는 것에 관한 것이 대부분 이었다. 하지만 실질적으로 보았을 때는 시스템 전체적인 관점에서 보았을 때 각각의 사용자에 대하여 최선의 중계기를 선택할 경우 오히려 전체적인 시스템 성능은 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 다중사용자 협력시스템에서 각각의 사용자들이 자신들의 중계기 역할을 할 사용자를 선택하는 기법에 대하여 알아본다. 각 사용자에 대하여 자신이 중계기 역할을 할 경우 복호및재전송 기법을 이용하여 중계역할을 하고 그렇지 않을 경우 자신의 신호를 재전송한다. 제안된 시스템에서의 각 사용자에 대한 불능확률을 구하고 그것을 기반으로 사용자를 선택하게 된다. 모의실험을 통해 제안된 시스템에서의 사용자 선택 기법들의 성능을 알아보았고 이를 평균 불능확률로 나타내었다. 모의실험 결과 제안된 시스템에서 랜덤선택은 협력통신을 하지 않은 경우보다 안 좋은 성능을 보였고 나머지 기법들의 경우 협력통신을 하지 않은 경우보다 월등히 좋은 성능을 보였다.

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레일리 페이딩을 겪는 다중 간섭 채널 환경에서 증폭-후-전달 릴레이 시스템의 성능 한계 (Performance Bounds of an Amplify-and-Forward Relay System with Multiple Rayleigh-faded Co-channel Interferers)

  • 류현석;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2B호
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    • pp.87-96
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    • 2012
  • 본 논문에서는 2-홉 릴레이 시스템에서 릴레이 노드와 목적지 노드가 모두 임의의 수를 갖는 간섭원들의 영향을 받는 상황을 고려한다. 특히 릴레이 채널과 액세스 채널, 그리고 간섭 채널들이 모두 레일리 페이딩을 겪는다고 가정할 때, 증폭-후-전달(amplify-and-forward: AF) 릴레이 시스템의 불능 확률에 대한 정확한 수식을 도출하고, 나아가 불능 확률의 상한 식(upper bound)과 하한 식(lower bound)을 도출한다. 또한 도출된 불능 확률의 상한 식과 하한 식을 이용하여 AF 릴레이 시스템의 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식을 도출한다. 그리고 도출된 AF 릴레이 시스템의 불능 확률과 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식의 정확도를 모의실험을 통해 확인한다.

토사적체에 따른 우수관의 조도계수 변화와 성능불능확률 (Probability of Performance Failure and Change of Roughness Coefficient According to Accumulation of Debris in Storm Sewer)

  • 권혁재
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.135-141
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    • 2010
  • 본 연구에서는 우수관의 조도계수의 변화에 따른 성능불능확률을 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 조도계수는 우수관의 토사의 적체에 따라 다시 산정되었으며 새로운 조도계수를 이용하여 신뢰성 해석이 수행되었다. 해석결과, 우수관에 적체되는 토사의 깊이가 증가함에 따라 우수관의 용량은 크게 감소하고 성능불능확률은 크게 증가함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우수관에 적체되는 토사의 깊이에 따라 산정된 조도계수를 사용한 신뢰성 모형을 대구와 전주에 적용하였다. 원형 우수관에 적체된 토사의 깊이가 증가할수록 우수관의 조도계수는 커지고 성능불능확률도 역시 크게 증가 하는 것을 알 수 있었다.

이중 홉 무선 네트워크에서 누적분포함수 기반 중계기 선택 기법 (Proactive CDF-based Relay Selection for a Dual-hop Wireless Network)

  • 남응국;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.368-370
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    • 2012
  • 본 논문에서는 이중 홉 무선 네트워크에서 누적분포함수(cumulative distribution function) 기반 중계기 선택 기법을 제안한다. 제안된 기법은 수신 신호대잡음비(signal-to-noise ratio)의 누적분포함수 값에 따라 중계기를 선택한다. 본 논문에서는 제안한 기법의 중계기 공정성에 대한 분석을 통해 제안된 기법이 엄격하게 공정성을 달성할 수 있음을 보인다. 그리고 모의 실험에서는 round-robin 기법과 기회적 중계 기법을 제안된 기법과 총 타임 슬롯에 대한 각 중계기별 타임 슬롯 분배율, 평균 공정성, 불능확률 비교를 통해 제안된 기법이 엄격하게 공정성을 달성하는 것과, 기회적 중계 기법과 거의 동일한 기울기로 불능확률이 떨어지는 것을 확인한다.

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