• 제목/요약/키워드: 운용 불확실성

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집합기반설계와 유전자알고리즘을 이용한 초기단계 함정설계 최적화 (Optimization of Early-phase Ship Design using Set-Based Design and Genetic Algorithm)

  • 박진원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.486-492
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    • 2019
  • 함정설계 시에는 초기 운용요구 능력의 불확실성을 고려하여 무수히 많은 대안 중에서 최적의 무장시스템과 플랫폼의 제원을 선정하기 위해서는 시스템적인 접근 방법이 필수적이다. 미 해군은 초기단계 설계 시 최적 설계조합을 시행착오 없이 효율적으로 선정하기 위하여 집합기반 설계를 차기 공기부양정 초기단계 설계에 성공적으로 적용한 바 있다. 집합기반 설계를 적용하기 위해서는 설계조합에 필수적인 모델인 함정통합모델이 필수적이나 아쉽게 현재 실질적인 함정통합모델을 보유하고 있는 국가는 미국, 영국 정도의 극히 일부 국가이며 관련된 기술의 타국으로의 이전도 전혀 허용하지 않고 있다. 본 연구에서는 기존 함정설계 데이터의 벤치마킹을 통해서도 미국을 중심으로 선진화된 최신 설계기법인 집합기반설계가 가능할 수 있도록 유전자알고리즘과 의사결정 방법론인 TOPSIS를 통합한 우리나라의 여건과 역량을 고려한 한국형 집합기반 설계 프로세스를 구축하였으며 현재 연구 및 교육 목적으로 일반에 공개된 DDG-51급 통합함정모델을 이용하여 함정의 무장시스템 초기단계 설계 최적화에 적용하여 제안된 한국형 집합기반설계의 적용 가능성을 검증하였다.

감시정찰 임무 자율화를 위한 무인기의 의사결정 시스템 (Decision-Making System of UAV for ISR Mission Level Autonomy)

  • 엄태원;이장우;김경태;양승구;김주영;김재경;김승균
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권10호
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    • pp.829-839
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    • 2021
  • 무인기를 위한 자율 시스템은 임무 목표, 임무 상황, 무인기의 상태를 기반으로, 목표 달성을 위해 현재 수행할 행동을 결정하는 의사결정 능력을 가진다. 본 논문에서는 지형 충돌 위험이 있는 저고도 운용, 방문 순서를 변경하지 않아야 하는 항로점 집합, 임무 대상 객체의 위치 불확실성 등 현실적인 제약조건 하에서 감시정찰 임무를 자율적으로 수행할 수 있는 의사결정 시스템과 이러한 특성을 효과적으로 표현할 수 있는 임무 정의를 제시한다. 제안한 의사결정 시스템을 Hardware-In-the-Loop Simulation 환경에서 현실적인 임무 상황을 반영한 3종의 시나리오를 통해 검증한다. 무인기의 비행 경로와 임무 상황에서 의사결정 시스템이 선택한 행동을 시뮬레이션 결과로 제시하고, 그 결과를 논의한다.

상태 변환하의 최적 통화 정책 - 미국 주택 시장의 경우 - (Optimal Monetary Policy under Regime Switches - the case of US Housing Market -)

  • 김장렬;임기영
    • 국제지역연구
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    • 제12권3호
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    • pp.49-67
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    • 2008
  • 본 연구에서는 경제 내 갑작스런 구조적 변화가 있을 경우의 최적 통화정책 준칙을 살펴본다. 연구의 첫 단계에서는 Markov 상태전환모형을 이용하여 미국 주택가격 상승률의 추이에 두 개의 상이한 상태가 존재함을 보인다. 식별된 두 개의 상태 중 하나는 실질 이자율이 상승시 주택 가격 상승률이 하락한다는 면에서 '통상적'인 상태로 보인다. 반면, 다른 상태 하에서는 주택가격 상승률과 실질 이자율이 양의 상관관계를 갖는다는 면에서 '이례적'인 상태라 할 수 있다. 연구의 두 번째 단계에서는 주택시장에 이와 같은 두 개의 상태가 존재할 경우 중앙은행의 최적통화준칙을 살펴본다. '통상적' 상태 하에서는 인플레이션 압력에 반대로 대응해야 하는 반면, '이례적' 상태에서는 인플레이션 압력을 수용(accommodate)해야 한다는 면에서 중앙은행의 최적통화정책은 비대칭적이다. 또한, 미래 상태에 대한 불확실성이 있을 경우 더욱 보수적으로 통화정책을 운용해야 한다는 결과가 도출된다.

얼음두께를 이용한 결빙시험조건의 간접 확인기법 (Indirect Verification of the Icing Test Condition Using Ice Thickness)

  • 김유경;박남은;최기오
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권11호
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    • pp.944-951
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    • 2018
  • 회전익기의 결빙운용능력이 요구될 경우 자연결빙 비행시험전 풍동시험과 인공결빙시험을 선행하면 개발기간을 단축시킬수 있다. 한국형기동헬기의 경우 인공결빙 시험을 수행하여 각 시험조건에서 방 제빙기능의 정상작동을 확인 후 자연결빙시험을 수행하였다. 인공결빙시험에서 시험조건인 액적량(LWC)과 액적 평균직경(MVD)을 확인하기 위해 정밀센서인 구름기상정보관측기(CCP)를 사용하는데 시험환경, 장비오차등의 이유로 측정치의 불확실성이 존재할 수 있어 시험조건 확인이 다방면으로 필요하다. 동체에 착빙된 얼음두께로부터 LWC를 계산하여 측정값과 비교한 결과, 시험조건을 간접적으로 검증해 볼 수 있는 효과적인 방법임을 확인하였다.

비행제어시스템 안정성 여유 감항인증 기준 재정립 방안 (Re-establishing Method of Stability Margin Airworthiness Certification Criteriafor Flight Control System)

  • 김동환;김종섭;임상수;고기옥;김병수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.17-27
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    • 2022
  • 실제와 모델간의 다양한 불확실성(uncertainties)에 대한 항공기의 강건성 확보를 위해 비행제어시스템은 일정 수준 이상의 안정성 여유(stability margin) 감항기준을 만족할 수 있도록 설계되어야 한다. 미 국방 규격인 MIL-F-9490D와 감항인증 규격인 MIL-HDBK-516B에는 비행제어시스템이 만족해야 하는 이득여유(gain margin)와 위상여유(phase margin) 기준을 제시하고 있다. 그러나 항공기의 개발 단계별 설계 성숙도를 고려하지 않고 전 개발단계에서 동일한 안정성 여유 기준이 적용되면서, 궁극적으로는 항공기 운용영역이 과도하게 제한되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 조종성과 안정성 여유의 관계를 제시하고 개발 단계와 입증 방법에 따라 안정성 여유 기준을 재정립하는 방안을 제시한다. 연구의 결과는 현재 개발되고 있는 항공기뿐만 아니라 향후에 전개될 무인 비행체 개발 시에 적용하여 보다 유연하고 효과적인 방법으로 안정성 여유 기준을 입증하는데 기여하리라 판단한다.

몬테칼로 시뮬레이션 기반의 다수 지상 연성표적에 대한 최적 조준점 산출 (Monte Carlo Simulation based Optimal Aiming Point Computation Against Multiple Soft Targets on Ground)

  • 김종환;안남수
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.47-55
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    • 2020
  • 본 논문은 드론봇 전투체계를 운용하여 전투전단의 적 보병부대 위치정보를 수집하였을 시, 지휘관이 요구하는 적 부대 피해수준을 충족하면서 적 보병부대를 신속하고 정확하게 타격하기 위하여, 보유한 화력체계의 살상범위를 기초로 최적의 사격발수 및 조준점 위치를 실시간 자동으로 산출하는 인공지능 알고리즘 연구이다. 이를 위해, 100m×200m 크기의 야지 전장환경에서 증강된 소대급 규모의 적 보병부대를 임의로 전개 및 모의하고, 약 15m의 살상범위를 갖는 가상의 화력체계에 대한 모델링을 수행하였으며, 각개 적병사의 무피해/경상 및 중상/사망 등의 피해유형 및 임무수행 가능여부를 모의하기 위하여 연성표적의 피해효과에 적용되는 칼튼피해함수를 적용하고 전장의 불확실성을 모의하기 위하여 몬테칼로 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 지휘관 의도에 부합된 적부대의 피해수준을 달성하기 위하여, 반복적인 모의 및 비지도학습의 k-mean clustering 기법을 적용하여 최적의 사격발수 및 조준점 위치를 0.4초 이내로 산출하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 드론봇 전투체계를 운용하는 대대급 규모의 전투부대에서 '탐지-결심-타격' 의사결정시간의 단축에 기여할 것으로 판단된다.

파괴확률과 다중파괴유형을 이용한 우수관의 안전성 분석 (Safety Analysis of Storm Sewer Using Probability of Failure and Multiple Failure Mode)

  • 권혁재;이철응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권11호
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    • pp.967-976
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    • 2010
  • 우수관의 성능이 한계상태(performance limit state)에 도달할 확률을 정량적으로 산정할 수 있는 FORM(First-Order Reliability Model)의 AFDA(Approximate Full Distribution Approach) 신뢰성 모형을 개발하였다. 우수관망에서 각각의 관으로 유입하는 유량이 그 관의 허용 가능 배출량을 초과하여 성능한계상태에 도달할 때 이를 파괴상태(failure state)라 정의하여 신뢰함수를 수립하였다. 우수관거로의 유입량은 합리식, 유출량은 Manning의 공식을 적용하였다. 또한 신뢰성 해석을 위한 관련 확률변수들에 대한 통계적 특성과 분포함수에 대한 해석이 수행되었다. 강우자료의 불확실성 해석에서 우리나라 여러 중소도시에 대한 연 최대강우강도의 확률분포가 Gumbel 극치분포함수와 일치함을 확인하였다. 개발된 신뢰성 모형을 Y자형 우수관망에 적용하여 성능한계상태가 발생할 확률, 즉 파괴확률(probability of failure)을 정량적으로 산정하였다. Manning의 공식을 이용하여 우수관의 직경 변화에 따른 파괴확률의 거동특성을 분석하였다. 특히 문경과 대전의 50년 재현기간을 갖는 설계 강우강도에 대한 우수관의 파괴확률을 산정한 결과에 의하면, 관의 직경이 특정수치 이하일 경우 파괴확률이 급격히 커지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실제 우수관의 유효직경이 설계직경에 가깝도록 항상 관내 불순물을 제거하는 것이 파괴확률을 줄이는 최선의 방법임을 의미하는 것이다. 또한 우수관 시스템의 경우 여러 개의 관이 모여 하나의 관으로 흘러 들어가는 경우가 많으며 이 경우 다중파괴유형(multiple failure mode)을 적용하여 시스템이 파괴상태에 도달할 확률을 정량적으로 산정하였다. 본 연구에서 개발된 신뢰성 모형은 우수관의 운용, 관리, 감독은 물론 설계에 활용이 가능 할 것이다.

신규사업성공과 전략적 기술혁신전략: 현대중공업의 엔진사업진출과 HEMAPT시스템 개발 (New Business Success using Strategic Innovation Strategy: Marine Engine Business and HEMAPT System of the Hyundai Heavy Industries Co.)

  • 김화영
    • 서비스연구
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    • 제6권2호
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    • pp.23-35
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    • 2016
  • 기업은 신규사업진출을 통해 이윤확대와 기업성장을 도모한다. 기업의 신규사업진출은 신시장 확보, 새로운 이익창출로 기업발전과 좋은 일자리를 창출하는 창조경제실현에 기여한다. 그러나 신규사업진출은 새로운 기업 환경에의 적응, 신규투자의 부담, 사업성공의 불확실성 등을 수반하기 때문에 신규사업진출은 실패율이 매우 높은 위험한 의사결정이다. 따라서 신규사업진출을 위해서는 제품혁신, 프로세스 혁신, 비즈니스 모델 혁신, 파괴적 혁신, 전략적 혁신 등의 혁신 전략이 중요하며, 이를 성공적으로 추진함으로써 기업은 엄청난 경제적 성과를 얻게 된다. 특히 기업이 추구하는 신규사업과 아울러 기술혁신전략, IT개발은 모두 중요하며, 이들 간의 연계방안은 신규사업성공에 주요 요인으로 간주된다. 현대중공업은 국내 조선산업 및 정밀기계공업의 발전을 위해서 선박용 대형엔진사업을 추진하면서 신규사업 진출전략과 기술혁신전략 및 IT전략 간 연계의 중요성을 인식하고 이를 과감히 추구했다. 이 결과로 현대중공업은 유럽 및 일본의 엔진제작회사들과의 경쟁에서 이들을 넘어 세계 최대의 엔진제작회사로 올라섰다. 이 과정에서 현대중공업은 엔진사업진출의 성공을 위해 전략적 기술혁신전략을 추구했다. 본 연구는 이 전략의 핵심적인 내용으로서, 첨단 장비인 CNC공작기계의 도입과 장비운용에 필수적인 HEMAPT시스템의 개발을 추진해 국내 최초로 구축함으로써, 이를 기반으로 신사업진출에 성공한 사례를 조사, 분석해서 사업의 성공요인과 시사점을 제시한다.

통화정책 결정문에 나타난 한미 통화정책 동조화 현상 분석 (Monetary policy synchronization of Korea and United States reflected in the statements)

  • 장영재
    • 응용통계연구
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    • 제34권1호
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    • pp.115-126
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    • 2021
  • 중앙은행은 통화정책을 운용하면서 통화정책 방향에 관한 보고서를 통해 시장과 소통하고 있다. 최근의 Covid-19 팬데믹은 세계적인 경제의 급격한 위축을 초래하였다. 2008년 글로벌 금융위기 시와 비교해 보더라도 불확실성이 적지 않은 상황이다. 그 파급효과가 전 세계적으로 확산되면서 경기침체의 장기화에 관한 우려도 증폭되고 있다. 본 논문에서는 미 연준과 한국은행의 통화정책을 담고 있는 통화정책방향 결정문과 의결문의 특징을 분석하고 세계적인 위기에 어떠한 영향을 받았는지 살펴보았다. 분석을 위해 1999년 10월부터 2020년 9월까지 공표된 양 국가의 통화정책방향 보고서 텍스트 자료를 수집하였으며 워드 클라우드 및 워드 임베딩 등을 이용하여 의미상 특징을 살펴보았다. 조각별 회귀나무 모형을 통해 양국 문서의 비유사성 추이도 분석해 보았다. 분석 결과 한국은행과 미 연준 모두 시장과의 투명하고 효과적인 소통을 위해 명확한 의미를 지닌 단어로 정제된 문서 자료를 작성하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 급격한 글로벌 경제환경의 변화가 통화정책에 영향을 미치면서 문서 간 의미상 동조화가 이루진 것으로 나타났다.

매립지 표면의 메탄 발산량 실측을 위한 플럭스 챔버의 방법론적 비교와 최적화 (Comparison and Optimization of Flux Chamber Methods of Methane Emissions from Landfill Surface Area)

  • 정진희;강수지;임종명;이진홍
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.535-542
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    • 2016
  • 플럭스 챔버법은 비용효율적인 표면 발산량의 측정방법으로 다양한 연구 분야에 널리 이용되어 왔다. 플럭스 챔버법은 운용 방식에 따라 기울기 방식을 이용한 닫힌 챔버법(SFC)과 평형 농도 방식을 이용한 열린 챔버법(DFC)으로 분류할 수 있는데, SFC 방식은 장비가 간단하고 운용이 쉬운 반면, 직선성에 대한 불확실한 가정으로 인하여 플럭스 산정 값이 가변적인 단점이 있다. 한편, DFC 방식은 더 많은 특정 기기가 필요하지만, 어떤 애매모호함이 없이 일정한 값을 산정할 수 있다. 따라서 본 연구는 작고 조밀한 키트를 이용하여 DFC를 자체 제작하였다. 자체 제작한 DFC는 30분 이내에 평형상태에 도달하였고, 측정 초기의 불충분한 혼합을 제외하면 시료 균질도가 5% 미만이고, 회수율이 90% 이상으로 우수하였다. 이 개선된 DFC의 상대확장불확도는 7.37%로 평가되었는데, 이는 주로 통제되지 않은 유입가스에 기인한다. 연구 결과는 대규모 매립지에서 소형의 측정 키트를 이용한, 개선된 DFC 방식이 신뢰성이 높은 자료를 효과적으로 축적할 수 있음을 보여준다.