• 제목/요약/키워드: 설계 변수 영향성 평가

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불확실성을 고려한 홍수량 추정 (Flood Estimation Considering Uncertainty)

  • 서영민;김성범;장광진;지홍기;이순탁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1900-1904
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    • 2007
  • 지금까지 수공구조물의 설계와 기존 시설의 안전도를 평가시 수문, 수리 및 경제학적 함수들에서 발생하는 불확실성을 설명하기 위하여 안전율 또는 여유고를 증가시키거나 이들 정보의 양과 질을 증가시켜 데이터베이스를 확장하고 측정오차를 최소화시키며, 전통적인 통계해석을 적용하였다. 공공의 안전을 확보하기 위하여 설계과정에 안전율 또는 여유고가 도입되었으나 이것은 단순히 보다 높은 재현기간의 적용을 의미하며, 수문현상이 가지는 추계학적 특성보다 확정론적인 근거로부터 안전설계 개념이 개발되었다. 수자원 계획시 고려되는 부하와 저항은 확정론적인 고정치가 아니라 시간에 따라 변하고 동적이며, 무작위적이므로 확률 변수로서 고려되어야 한다. 이에 따라 최근 수자원 계획과정에서 불확실성 해석에 의한 위험도 분석 개념이 도입되고 있으며, 특히 이상기후 및 집중호우의 빈발, 급격한 도시화로 인한 유출양상의 변화 등으로 급증하고 있는 훙수피해를 감안할 때 설계빈도의 상향조정과 같은 확정론적인 방법보다는 매개변수 또는 함수의 불확실성을 고려한 위험도 해석의 필요성이 더욱 증대되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 수자원 계획시 입력자료 및 매개변수의 불확실성과 불확실성의 분리를 고려한 홍수량의 산정 및 각 매개변수의 영향을 평가하여 홍수위험도 해석에 있어서 모델 매개변수의 영향 규명과 처리방안을 제시하고자 한다.

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공공기관의 보안 진단을 위한 보안평가모델 설계에 관한 연구 (A Study on an Architecture of Security Assessment Model for Security Diagnostics of a Public Institution)

  • 엄정호;박선호;정태명
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.835-838
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    • 2010
  • 본 논문에서는 공공기관의 효율적인 보안 진단을 위하여 금융 위험평가 시스템에 사용되는 통계적 CAEL 모델을 적용하여 보안평가 모델(SAM)을 설계하였다. SAM은 통계적 CAEL 모델을 기반으로 조직과 관련된 보안변수와 보안지표를 평가요소로 하여 요소별 평가등급 선정 방식과 최종 종합평점 산출 방법으로 보안평가 결과값을 도출한다. SAM은 조직의 보안수준 결과에 중요하게 영향을 미칠 수 있는 모든 요소들을 평가대상으로 하고 정량적인 방법인 보안평가 모델을 활용하여 결과를 산출한다. SAM은 조직의 규모, 특성 등에 따라 보안변수를 변경할 수 있으며, 각 보안 지표별 통계적 자료 값을 수집하여 요구되는 변수만 입력하면 되기 때문에 사용 용이성도 우수하다.

자동차 항법장치 인간-기계 인터페이스 평가시스템 개발 및 설계 변수 추출에 관한 연구 (Development of HMI(Human-Marchine Interface) Assessment System and Derivation of Design Variables for Vehicle Navigation System)

  • 차두원;이제근;박범;이승환
    • 대한교통학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.35-48
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    • 1997
  • 항법장치 인간-기계 인터페이스(HUMAN-Machine Interface)는 운전자의 편안함과 안전, 수행도 및 시스템의 사용성, 도로, 안전의 향상 등을 위한 중요한 요소로 인식되고 있 다. 그러므로 항법장치 인간-기계 인터페이스 체계가 운전자와 교통에 미치는 영향은 직접 적인 항법장치의 시장성 확보와 첨단교통체계의 전개와 성공에 영향을 미치는 중요한 기술 로 떠오르고 있으며, 특히 선진국의 인간-기계 인터페이스 표준의 연구 및 제정의 노력으로 인해 항법장치의 인간-기계 인터페이스 설계 및 평가를 위한 가이드라인과 효율적인 평가 방법의 개발이며, 이들의 데이터베이스화 역시 설계 및 평가 효율향상을 위한 기본적으로 중요하게 여겨지는 연구과제이다. 본 논문은 기존 항법장치 인간공학적 평가 방법들의 비교 평가를 통해서 적합한 항법장치의 평가방법론과 추출된 항법장치 인간-기계 인터페이스 설 계 변수를 제시하며, 이들을 가이드라인화하여 데이터베이스화 할 수 있도록 설계된 Navi HEGS(Navigation HMI Evaluation & Guideline System)에 대하여 기술한다. 또한 실험을 통하여 본 논문에서 제시된 주관적 평가 방법인 RNASA-TLX(Revision of NASA-Task Load Index)와 운전자의 시각분석의 결과를 본 시스템을 사용하여 분석 제시하며, 이들을 통해 국내 항법장치 인간-기계 인터페이스 연구의 기반을 제시하고자 한다.

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복합재 압력용기의 성능지수 최대화를 위한 적층 설계변수 연구 (Research on Laminate Design Parameters to Maximize Performance Index of Composite Pressure Vessel)

  • 정승민;황태경
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.21-27
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    • 2018
  • 본 연구에서는 복합재 압력용기의 성능지수를 최대화하기 위한 적층 설계변수의 영향도 평가 및 최적설계를 수행하였다. 성능지수를 최대화하기 위하여 압력용기의 내부체적이 고정되어 있다는 가정 하에 헬리컬 및 후프 층의 두께와 후프 층의 길이, 총 세 가지 변수를 고려하였다. 선정된 변수들의 최적화를 위하여 대체모델의 구축에 필요한 반응표면법이 도입되었고, 변수의 영향도를 평가하기 위한 분산분석이 수행되었다. 최적설계 문제는 내압성능 제약조건 하에 성능지수를 최대화하는 문제로 정식화하였다. 도출된 최적화 모델에 대한 추가적인 수치해석을 통해 본 연구의 효용성을 입증하였다.

화학 공정의 제어성의 구조적 분석에 관한 연구 (A Study on the Structural Analysis of Controllability in Chemical Processes)

  • 이병우;김윤식;윤인섭
    • 한국가스학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.27-32
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    • 1999
  • 화학 공정은 그 특성상 비선형성이 크고, 다변수 시스템이며, 그 구조가 복잡하다. 그러나 현재까지 개발된 제어성 평가 방법들은 제어성의 평가 방법이 복잡하고, 평가에 필요한 정보가 설계의 초기 단계에서는 알 수 없는 경우가 많다 따라서 공정 및 공장 설계 과정에서 제어성의 평가 및 향상 단계를 적절하게 도입하기 위해서는 이를 위한 절차에 대한 연구가 필요하다. 초기 설계 단계에서의 정보를 이용하여 제어성을 평가하기 위해서는 공정 구조를 분석하는 것이 가장 효율적이다. 입력 변수와 출력 변수가 얼마나 직접적으로 영향을 주는가를 나타내는 척도로는 상대 차수가 있다. 열교환망 합성에서 상대 차수를 이용한 구조적 제어성 분석 방법이 설계 초기 단계에서 효율적임을 알 수 있었다.

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Bayesian Copula 모형을 활용한 시간단위 강우량 상세화 기법 모형 개발 (A Development of Downscaling Model for Sub-daily Rainfall Based on Bayesian Copula model)

  • 김진영;소병진;권덕순;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.229-229
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    • 2016
  • 현재 국내외에서 제공되고 있는 기후변화 시나리오 자료의 경우 일단위로 제공되고 있다. 그러나 수자원 설계 및 계획 시 중요한 입력자료 중 하나는 시간단위 강우 자료이다. 이러한 시간단위 자료는 강우-유추 분석, 댐 설계 및 위험도 분석에 있어 중요한 입력 변수중 하나이므로 기후변화 시나리오에 따른 영향을 평가하기 위해선 신뢰성 있는 상세화 기법이 필요하다. 국내외에서는 일단위에서 일단위로 상세화 하는 기법, 또는 공간상세화 기법 연구는 상당히 진행된바 있는 반면, 시간단위 상세화 기법 연구는 일단위 연구에 비해 상대적으로 미진한 실정이다. 즉 일단위 상세화 기법의 경우 Weather generator, Weather typing 등 다양한 기법이 존재하고 이를 활용한 연구사례가 많지만, 시간단위 상세화 기법의 Poisson 기법을 활용한 사례가 다수 존재하였다. 이러한 이유로 본 연구에서는 기후변화 시나리오에 따른 영향을 평가하기 위해 Bayesian 기법을 도입하여 신뢰성 있는 시간단위 강우량을 생성할 수 있는 모형을 개발하였으며, 연대별로 산정된 결과는 빈도해석을 통해 미래 확률강우량을 제시하였다. 본 연구에서 제안하고자 하는 Bayesian Copula 모형은 기존 주변확률분포(marginal distribution) 매개변수와 Copula 매개변수 추정시 각각 다른 기법을 활용하여 추정하며, 각각 모형에서 발생하는 불확실성은 추정하지 못하는 반면, Bayesian Copula 모형의 경우 매개변수의 사후분포를 정량적으로 제시할 수 있으며, 추정되는 확률강우량 역시 불확실성을 정량적으로 산정할 수 있는 장점을 확인할 수 있었다.

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원자로 격납건물 기하학적 특성을 고려한 내압해석

  • 백용락;이상국;이계현;윤철호;신재철
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.1017-1023
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    • 1995
  • 본 연구는 원자로 격납건물 내압해석에 있어 대표적 기하학적 변 단면을 변수로 하여 그 영향을 분석함으로써 격납건물 구조건전성시험(SIT : Structural Integrity Test)시 정확한 계측계획의 수립 및 시험결과와 비교 평가를 위한 해석상의 고려사항을 도출하고자 수행되었으며, 장비출입구 주변의 단면 설계를 위한 부분모델 작성시 고려되어야 하는 비 영향 영역 범위를 설정하고자 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 고려된 대표적 기하학적 변단면의 영향이 비교적 큰 것으로 평가되어 격납건물 구조건전성 시험의 수행 및 평가에 고려되어야 할 요소가 도출되었으며 부분모델 작성시 고려되어야 하는 비영향 영역을 설정 할 수 있었다.

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기존 댐 유역의 Clark 단위도 대표 매개변수 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Clark Model Representative parameter in Dam Basin)

  • 박지연;권지혜;김태형;이종근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.454-454
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    • 2015
  • 본 연구에서는 댐 유역의 설계홍수량을 산정할 시 발생할 수 있는 대표 매개변수의 불확실성에 대하여 분석하였다. 설계홍수량 산정 방법으로는 국내에서 가장 일반적으로 활용되고 있는 강우-유출모형 중 Clark 단위도를 활용하여 확률강우량을 동일 빈도의 홍수량으로 변환하는 방식을 적용하였다. 대상 유역으로는 수문학적 안전성평가가 수행된 국내 댐 유역 중 비교적 실측 호우사상 자료 수가 많은 3개 유역을 선정하였다. 또한 단위도 매개변수 결정 시 자료의 부족으로 최적화 매개변수에 대한 신뢰도 문제가 발생할 수 있으므로 가용 자료수가 증가함에 따른 불확실성의 영향을 분석하기 위해 대상 유역 간의 시간응답 특성을 분석하였다. 이를 통해 상사성이 있는 것으로 판단되는 유역의 호우사상 매개변수를 통합하여 무차원화된 저류상수 $K_x$를 구하였다. 이 $K_x$값을 표준정규분포로 변환하고 Monte Carlo Simulation을 통해 난수를 발생시켜 100개의 무차원 저류상수 $K_x$를 산정하였다. 이 값을 사용하여 설계홍수량을 산정하기 위한 대표 매개변수의 불확실성 분석을 실시하였다. 그 결과 상사성이 있는 것으로 판별된 유역의 호우사상을 통합하는 경우 양질의 호우사상을 다수 확보하고 있는 유역이 추가되면 홍수량 산정결과가 개선되는 것으로 나타났다.

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제한된 수문사상을 갖는 유역의 단위도 매개변수 산정 불확실성 분석에 관한 연구 (A study on the uncertainty assessment of Clark unit hydrograph with limited events)

  • 권지혜;박지연;김태형;신철식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.423-423
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    • 2015
  • 국내에서는 유역의 설계홍수량을 결정하기 위해 강우-유출 사상에 의해 유도된 대표단위도를 활용하는 방식이 일반적으로 채택되고 있으나, 유역의 실측 호우사상이 부족한 경우 대표단위도의 신뢰성은 종종 논쟁의 여지를 갖게 된다. 이는 제한된 수의 자료를 활용하여 도출된 매개변수의 평균이나 최대/최소값으로 채택되는 대표단위도를 통해 산정되는 설계홍수량이 왜곡될 수 있는 가능성에 기인하는 것이다. 따라서 매개변수 산정 및 검정에 활용되는 사상의 수와 질이 설계홍수량 산정에 미치는 영향을 파악하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 가용한 호우사상의 수가 제한된 유역의 경우 Clark 단위도의 매개변수 도출에 대한 불확실성 분석을 수행하였다. 대상유역은 비교적 다량의 실측 호우사상을 갖는 국내 중규모 댐 유역으로 선정하였으며, 호우사상 모집단의 수가 N개일 때 단위도 유도에 활용되는 사상을 2개부터 N-1개까지 증가시켜 가며 분석대상이 되는 호우사상이 무작위로 선정될 경우를 가정하였다. 불확실성 분석을 수행하기 위하여 Monte Carlo Simulation을 각 호우사상 수별로 100회씩 적용하였으며, 이 때 확률변수는 등분포함수를 따르는 것으로 가정하여 각 호우사상이 선정될 가능성을 동일하게 부여하였다. 이러한 과정을 통해 선정된 호우사상별 매개변수들 중 도달시간과 저류상수의 평균값과 최소값을 대표단위도(평균, 최대)의 매개변수로 각각 채택하여 설계홍수량을 도출하였다. 그 결과 선정된 호우사상의 양과 질에 관계없이 호우사상 수가 증가함에 따라 채택되는 대표단위도의 매개변수가 안정되는 경향을 보였으며, 설계수문곡선의 첨두홍수량 분포는 음으로 왜곡되는 경향을 나타내어 설계홍수량이 과소산정될 가능성이 감소하는 결과를 보였다. 즉, 대상유역의 분석 대상 호우사상 수가 증가하면 대표단위도 매개변수 및 설계홍수량 산정결과가 안정되는 경향을 보이므로 설계홍수량 산정의 신뢰성을 향상 시킬 수 있을 것이며, 이는 향후 설계홍수량 산정 및 평가를 수행하는 기술자들의 판단도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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발파하중을 받는 지반의 동적 거동 수치 모델링에서 입력변수의 영향 (Effects of Input Parameters in Numerical Modelling of Dynamic Ground Motion under Blasting Impact)

  • 류창하;최병희;장형수;강명수
    • 터널과지하공간
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    • 제25권3호
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    • pp.255-263
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    • 2015
  • 화약발파는 광업 및 토목 분야에서 암반굴착을 위한 도구로 많이 사용되는 유용한 방법이지만 주변 환경에 대해서는 종종 위해 요인으로 작용한다. 발파 설계자는 피해를 방지하고 효율을 높일 수 있는 적정 설계를 도출하기 위해 노력하며, 설계 단계에서는 시험 발파나 수치해석적 방법을 이용하여 설계의 적정성 평가를 하는 것이 일반적이다. 수치해석적 방법에서 발파와 같은 동적 하중과 그에 대한 암반의 응답 거동에 영향을 주는 많은 변수들이 입력 자료로 설정되어야 하지만, 신뢰성 있는 물성을 획득하기 어려운 설계 단계에서 입력자료를 어떻게 설정할 것인가, 결과를 어떻게 해석하고 설계에 반영할 것인가는 여전히 어려운 문제로 남아 있다. 본 논문은 화약발파를 이용하여 터널과 같은 지하공동을 굴착할 때 암석의 역학적 특성과 관련된 입력 변수들이 해석 결과에 미치는 영향 정도를 정량적으로 평가함으로써 입력 자료에 대한 중요도를 이해하고 설정지침에 도움을 제공하기 위한 목적으로 작성되었다.