• 터널과지하공간
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• 제13권2호
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• pp.87-99
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• 2003

지구통계학적 접근법은 지역화 변수를 모델링하기 위한 방법으로서, 제한된 공간 샘플 자료로부터 불확실성을 평가하고 추정하기 위한 효과적인 방법론이다. 본 연구에서는 추정문제에서 사용할 수 있는 크리깅 기법과 지구통계학적 시뮬레이션에 대해 이론적으로 비교 검토하였다. 시뮬레이션과 달리, 크리깅은 자료의 통계량과 공간 구조를 유지할 수 없으며, 불확실성의 측도를 제공하기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 불확실성 평가를 위한 지구통계학적 시뮬레이션의 과정을 제시하였으며, RMR의 공간 분포 파악 및 그 불확실성의 평가 과정을 현장 적용을 통해 살펴보았다. 지구통계학적 시뮬레이션은 지반공학적 변수들의 공간 불확실성을 정량적으로 표현할 수 있는 효과적인 방법임을 확인할 수 있었다. 따라서, 지구통계학적 시뮬레이션 결과는 다양한 지질학적조건 및 시공 계약 조건하에서 설계자의 의사결정을 위한 유용한 정보로서 활용할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1189-1193
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• 2005

해안지역 지하수 개발에 있어 이익을 최대화하는 동시에 개발로 인한 부정적 영향을 최소화하는 4단계 확보방안이 제시되었다(박남식 등, 2004). 4단계 확보 방안 중 처음 3단계 방안에 대한 의사 결정 지원 도구역할을 할 수 있는 해안지하수 최적개발 모델이 개발되었다(박남식 등, 2003, 홍성훈, 2004). 개발된 모델은 대상 관정의 양수량과 위치에 대한 최적해 뿐만이 아니라 해수침투를 방지 및 제어에 대하여서도 최적화가 가능하다. 본 연구에서는 개발된 모델의 민감도 분석 결과를 다루고 있다. 민감도 분석의 목적은 불확실성을 내포하고 있는 대수층의 주요 매개변수, 경계조건 등에 의해 야기될 수 있는 모델의 불확실성을 정량화하는 것이다(Anderson 등, 1992). 따라서 민감도 분석은 모델의 특성에 대한 이해뿐만이 아니라 모델에 있어 매개변수들의 영향 및 거동을 고찰하는데 중요한 연구이다. 구축된 최적개발 모델을 이용하여 수리전도도, 함양율, 대수층 두께와 같은 주요 매개변수들이 최적양수량 그리고 관정의 최적위치에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과 회수율은 함양율 증가에 따라 증가하는데, 높은 수리전도도에서는 함양율과 선형관계를, 낮은 수리전도도에서는 비선형관계를 보였다. 관정의 최적위치는 수리전도도에 가장 민감하였으며, 함양율 증가에 따라 해안으로 이동하였다. 마지막으로 최적개발량과 최적위치를 동시에 고려할 경우 최적개발량만을 고려한 경우보다 회수율이 향상되었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.60-67
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• 1990

이 논문은 비선혀성, 모델링오차 그리고 잡음입력이 존재하는 선형 및 비선형시스템에서의 모델에 근거한 이상검출방법을 제시한다. 대상 시스템은 연속형이나 이산형 모두에 적용할 수 있도록 통합연산자$(unified operator)^[5]$로써 표시한다. 이 논문에서 제시되는 이상검출법은 잡음과 모델의 부정합과 비선형성을 고려한 것이다. 모델링 오차는 더하기꼴로 나타내며 계수추정에서 불확실성의 한계를 정량화시키기 위해 공칭모델 분모는 사건실험을 통해 고정시키는 것으로 한다. 공칭모델의 분자 계수들은 최소자승법으로 추정한다. 컴퓨터 모의실험을 추정하여 이 논문에서 제시한 방법이 기존의 방법보다 우수한 성능을 지니고 있음을 보인다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 1997년도 제20회 화학물질의 환경독성과 건강영향
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• pp.81-90
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• 1997

위해성평가 방법론이란 환경오염으로 인해 유발될 수 있는 인체의 위해성을 정성또는 정량적으로 추정하여 구체적이고도 과학적으로 평가하고자 하는 방법론으로서, 단순히 환경중 오염도를 위해도(risk)로써 알기 쉽게 수치적으로 제사하는 과정만이 아니라 오염물질의 발생에서부터 인체로의 영향까지를 통계학적, 동성학적, 수학적, 사회정책 및 경제학적 측면 등을 모두 고려하여, 정책 결정자들과 일반대중이 과학적 기반 위에서 합일점을 찾도록 하는데 과학적 근거로 제시될 수 있는 방법론이다. 과거에는 환경오염에 의한 피해의 유무, 즉 인간관계를 규명하는 것이 일차적 관심의 대상이었으나 구체적이고 정량적인 정보를 요구하는 현대 사회에서는 오염피해의 정도와 심각성을 평가하여 주민들에게 알려주어야 하며 어느 정도의 오염수준을 우리 사회에서 받아들일 수 있는가의 판단이 매우 중요한 문제로 떠오르게 되었다. 또한 복잡 다기화 되어 가고 있는 사회현상 속에서 이해관계와 불확실성으로 얽혀 있는 환경문제를 풀어나가기 위해서는 과학적이고 합리적인 방법론이 요구되고 있으며 이러한 방법론들이 환경관리정책의 기본이 되고 있음을 미국등 선진국의 예를 보아 알 수 있다. 위해성 평가의 필요성은 첫째, 환경오염 심화에 따른 인체건강영향에 대한 관심이 증대되었으며 둘째. 사회적 행정적으로 독성정보의 정량화 필요성이 대두되었고, 셋째, 현실성 있는 오염관리와 넷째. 기준치 제정, 제도시행 전후의 비용효과분석이 가능하다는 점들이다. 위해성 평가를 통하여 환경오염의 인체영향에 대한 종합적이고 계량적인 정보가 제공될 수 있어 국민, 정부, 기업 등 각 주체간의 의사 교환이 수월해지고 국민의 신뢰 회복에 기여할 수 있으며 수질 등 오염에 대한 합리적 기준을 제시할 수 있고 이에 따른 공학적 처리기술 목표 설정을 가능케 한다. 본 원고의 환경오염물질의 위해성 평가에 대한 방법론은 주로 미국 환경보호청의 자료 (US EPA, 1993)와 NAS(National Academy of Sciences, 1983), 미국에서 발행되는 정부 지침서 (Federal Register)에 고시된 내용 등을 토대로 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.937-945
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• 2013

홍수범람도의 정확성은 입력자료, 모형변수, 모델접근방법 등을 포함한 전반적인 구축과정에 포함된 모든 변수들로부터 전달되는 불확실성에 의해 결정된다. 본 연구의 목적은 미국 Missouri주 Boonville시에 위치한 Missouri 강에 대한 홍수범람도 구축과정에서 모델 변수들 가운데 주 요소 (흐름조건, 조도계수)로부터 발생하는 불확실성을 조사하는 것이다. 본 연구를 수행하기 위하여 홍수범람면적의 불확실성 구간을 정량화하기 위한 GLUE (generalized likelihood uncertainty estimation)를 이용하였다. GLUE 수행과정에서 불확실성 구간은 두 개의 우도함수를 선택함으로 산정되었는데 선택된 우도함수는 제곱오차 합의 역 (1/SSE)과 절대오차 합의 역 (1/SAE)이다. GLUE의 결과는 제곱오차 합의 역에 의한 우도측정이 절대오차 합의 역에 의한 우도측정보다 관측 자료에 더 민감하였고, 두 개의 변수에 포함된 불확실성은 관측 자료의 약 2 %에 해당하는 홍수범람면적의 불확실성 구간에 전달되었다. 이러한 결과를 토대로, 본 연구는 홍수의 특성을 알아내는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제50권3호
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• pp.239-250
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• 2017

정량적인 산사태 취약성 분석 중 물리 모델 기반의 분석(physically based approach)은 산사태의 발생 메커니즘 과정을 고려할 수 있는 장점으로 인해 다양한 취약성 분석기법 중 가장 효과적인 기법으로 알려져 있다. 물리 모델 분석은 사면의 지형학적 및 지질공학적 특성과 관련된 입력 자료들을 활용하는데, 현장으로부터 지질공학적 특성을 획득하는 과정에서 지반의 공간적 변동성과 복잡한 지질조건으로 인해 불확실성이 발생하며 이는 부정확한 결과를 초래한다. 따라서 이러한 불확실성을 정량화하기 위하여 확률론적 기법이 활용되어 왔다. 그러나 확률론적 분석을 수행하기 위해 필요한 입력변수의 확률특성은 현장 조사나 실험에서의 수량 제약으로 인하여 정확하게 파악하기 힘들다는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 원인으로 인해 발생하는 불확실성을 다루기 위하여 퍼지집합이론(fuzzy set theory)을 활용하였다. 특히, 본 연구에서는 퍼지집합이론과 몬테카를로기법(Monte Carlo simulation)을 결합한 분석기법을 제안하였고 이를 실제 산사태가 발생한 연구지역에 적용하여 적정성을 파악하였다. 이를 위하여 1998년 8월 대규모의 산사태가 발생한 경상북도 상주시 일대를 연구지역으로 선정하고 산사태 취약성 분석을 수행하였다. 또한 퍼지몬테카를로기법(Fuzzy Monte Carlo simulation)의 예측 정확도 비교를 위해, 기존의 확률론적 기법인 몬테카를로기법(Monte Carlo simulation)과 안전율 수행 결과와 비교분석 하였다. 그 결과 퍼지몬테카를로기법(Fuzzy Monte Carlo simulation)이 다른 기법에 비해 가장 좋은 예측의 정확도를 보였다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.103-132
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• 2023

이 연구는 코로나19로 인한 위험의 인식론적 불확실성의 이해에 도움이 되고자 대학생을 대상으로 위험사회 교육프로그램을 개발하였다. 그리고 대학생의 과학 관련 수업에 적용하였으며 과학 글쓰기를 통해 위험사회에 관한 대학생의 이해정도와 생각을 살펴보는 것을 목적으로 하였다. 대학생들의 과학 글쓰기를 정성 분석하여 정량화한 결과 대학생들의 이공계와 인문사회계열의 전공에 관계없이 참여한 모든 계열의 학생들에서 위험사회에 대한 이해 정도가 매우 높게 나타난 것을 볼 수 있었다. 또한 위험사회 교육프로그램과 과학글쓰기는 대학생들이 코로나19 위험의 인식론적 불확실성을 해소하고, 코로나19 거리두기로 인해 어렵고 힘들었던 마음을 극복하는 자세를 갖는 데에도 도움을 준 것으로 분석되었다. 이 연구의 결과는 과학교육에 있어서 과학기술의 예측범위를 넘어서고 있는 기후변화와 팬데믹의 위험 시대를 살고 있는 미래세대를 위한 위험사회 교육이 필요함을 시사한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.90-90
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• 2015

최근 우면산 산사태 및 2011, 2012년 서울, 경기권의 집중호우로 전국에서 홍수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 홍수피해는 기후변화 및 도시화의 영향으로 미래에 더욱 빈번하게 발생할 것으로 전망된다. 홍수피해를 저감하기 위해 기후변화 재해취약성 분석, 방재지구 지정 의무화, 지역별 방재성능목표 설정 등 다양한 홍수 분석방법 및 정책이 수립?운영되고 있다. 하지만, 토지이용 변화 및 토지이용별 공간분포 고려, 미래 국토변화 데이터의 불확실성 저감, 유역단위의 홍수분석 등은 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 현행 기후변화 홍수분석방법 및 정책의 개선사항을 검토하여 국토변화를 고려한 홍수분석 방법을 개발했고, 사례유역을 대상으로 적용했다. 미래 토지이용변화 및 토지의 공간적인 특성을 반영하기 위해 과거 토지이용변화 추세선, 토지이용변화 시나리오 도출, 개발제한 지역 및 입지특성을 고려한 토지이용의 공간적인 특성을 도출하여 미래 토지이용 데이터를 구축하는 방법을 제시했다. 미래 데이터의 불확실성을 저감하기 위해서는 과거 장기 강우데이터와 기후변화 시나리오 데이터를 비교하고, 보정 및 검증을 수행하는 방법을 제시했다. 이렇게 구축된 미래 데이터를 활용하여 일련의 국토변화를 고려한 홍수분석 방법을 제시했다. 홍수분석결과인 최대홍수량이 그 지역의 홍수위험은 아니지만, 현재 대비 미래의 최대홍수량 변화는 홍수 위험과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서 제시된 다양한 방법들을 현행 기후변화 홍수 관련 분석방법 및 정책에 포함하면, 신뢰성있는 데이터를 획득하고 향후 정량화된 홍수위험을 분석하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권5호
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• pp.321-334
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• 2021

일반적으로 레이더 강수량 추정에 활용되는 Marshall-Palmer 관계식은 강수현상의 계절적 변동성을 고려하지 않고 선별된 강수사상에 대하여 시공간적으로 고정된 매개변수를 적용하여 레이더 강수량을 추정하므로 실제 강수량과 추정된 레이더 강수량은 정량적인 오차가 발생할 수 있다. 이러한 제약성을 극복하고자 본 연구는 장기간 레이더 반사도 인자를 가용하여 레이더 반사도-강수량 관계식 매개변수를 Bayesian 추론기법으로 보정하고 불확실성을 정량화하여 레이더 강수량의 편의 보정을 수행하였다. Bayesian 추론기법 기반으로 추정된 레이더 반사도-강수량 관계식의 보정 매개변수는 계절성이 규명되었으며 지역적 특성이 존재하였다. Bayesian 추론기법을 통하여 산정된 레이더 강수량은 Marshall-Palmer 관계식의 과소추정 문제를 극복하고 지상 강수특성을 정량적으로 현실성 있게 재현하였다. 본 연구결과는 집중호우 발생 시 능동적인 유역단위 수자원 해석 시스템을 구축하여 국가적 레이더 자원의 가치를 향상할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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• pp.163-167
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• 1997

인간이 움직이는 물체에 탑승하고 있거나 움직이는 물체를 잡고 있을때 어떤 종류의 감성을 느끼게 된다. 물체의 속도, 가속도, 또는 강성, 감쇠 등으로 인하여 인간은 쾌, 불쾌감을 갖게 되며, 본 논문에서는 이러한 감성을 운동감이라 정의한다. 이러한 운동감을 공학적으로 유용한 데이터로 만들기 위해 운동감 어휘를 도입하여 정량화를 시도하였으며, 복수의 운동감 어휘를 연산할 수 있는 방법과 가중치를 구할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 귀의 전정 기관에서 느끼는 몸 전체의 평형 감각 및 운동 감각은 고려의 대상으로 제외하며, 팔에 국한하여 피부 감각과 팔 근육의 위치 인지 등으로 인한 운동감을 해석 대상으로 한다. 해석의 편의성을 위하여 팔을 제외한 몸의 움직임은 없는 상태로 유지하며, 팔의 2차원 운동만을 고려하기고 한다. 퍼지는 사람의 언어와 같이 모호한 사건을 해석하기 위한 이론이다. 모호한 정도를 표현하는 방법으로 퍼지 정도척도(measutr of fuzziness)와 퍼지척도(fuzzy measure)가 많은 분야에서 이용되고 있다. 하지만 운동감에 대한 연구는 미비한 실정이므로 불확실성을 평가하는 퍼지 이론을 이용하여 운동감을 해석하려 한다.