지금까지 다구치 방법에서는 다특성치 문제에 있어서 특성치들 간의 관계를 무시하고 특성치들은 서로 독립이라는 가정 하에, 각 특성치에 대한 최적공 정조건을 찾아 다특성치로 확장시키는 방법이 사용되었다. 그러나 현실적으 로 많은 다특성치 문제에서 특성치들 간의 상관관계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 특성치들 간의 상관관계를 고려한 새로운 평가척도를 제시하고 자 한다. 본 연구에서는 각 특성치와 특성치들 간의 상관관계에 가중치를 부 여하는 방법을 사용하였다. 다특성치 손실함수를 단일 특성치 종류의 조합에 따라 여섯개의 모형으로 구분하였고, 각 모형의 다특성치 손실함수는 특성치 자체에 의해 야기되는 손실과 특성치들간의 관계에 의해 야기되는 손실로 나누었다. 또한 새로운 평가척도로는 다특성치 손실함수의 각 항에 의해 야 기되는 기대손실의 합인 다특성치의 기대손실을 선택하였다. 본 연구의 타당 성에 대해서는 기존의 데이터를 이용. 분석하여 기존 논문과 비교하였다.
신뢰성 설계를 위한 설계변수의 특성치에 대하여 국내 해양토질을 이용하여 연구하였다. 특성치 산정에 대한 연구결과, Student/Ovesen, Schneider 및 EN 1990 방법의 순으로 평균치에 근접한 것으로 나타났고, EN 1990 방법은 지반특성치 산정방법의 신뢰성 차원에서 부적합한 것을 확인하였다. 그리고 제시된 네가지 특성치 산정방법은 토질의 변동성이 커짐에 따라 특성치를 보수적으로 평가하는 경향을 보였다. 또한 이러한 산정된 특성치가 실 설계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 방파제에 대하여 임의 하중하에서 미개량 지반의 지지력 및 침하특성을 검토하였다. Schneider 방법을 이용하여 산정한 결과와 토질정수의 산술평균치를 이용한 결과를 비교한 결과, 허용지지력/작용하중비의 경우 전자가 후자의 65%로 나타났고, 침하량의 경우에는 13.6%를 제시하여 과소평가한 결과였다. 그리고 과거 설계사례에서 산술평균치로 결정된 대표치에 의한 것과 본 논문에서 각 지역의 자료로부터 산정한 특성치에 따른 설계결과를 비교한 결과, 산술평균치로 결정된 대표치에 의한 설계는 대부분 과대평가의 결과를 제시하였다.
본 연구에서는 열화시스템의 교체정책을 결정할 때 열화에 의한 시스템의 성능의 저하로 인한 제품의 품질 특성치와 목표치(target value)와의 차이를 손실함수를 통해 비용으로 반영하여 교체정책을 제시하였다. 비용함수에는 검사비용, 교체비용, 손실비용이 포함되며, 이 비용들을 최소화하는 교체정책이 제시되었다. 또한 교체정책 결정 시 고려되는 열화에 의한 특성치의 변화, 검사비용, 열화추세 등의 변화에 따른 총비용의 변화와 상호관계를 실험을 통해서 관찰하였고, 실험결과 시스템의 특성에 따라 총비용을 최소화하는 최적검사주기가 존재함을 알 수 있다. 열화에 의한 특성치의 변화가 교체주기와 비용의 변화에 크게 영향을 주는 것으로 나타난 반면 검사비용은 정책결정에 큰 영향을 주지 않는 것으로 관측되었다. 손실함수의 도입을 통해 품질 특성치와 목표치와의 차이로 인한 비용을 줄일 수 있으며 이는 교체주기의 감소경향을 나타낸다.
본 연구에서는 퇴적암의 시험 관련자료 2,000 여건을 사암(역암 포함), 셰일 및 석회암으로 구분하여 흡수율, 단위중량, 일축압축강도, 점착력, 내부마찰각, 인장강도, 탄성계수, P파속도 및 S파속도 등의 특성치 분포도와 상관성을 분석하였다. 이러한 암석 특성치는 지하공간개발시 안전하고 경제적인 설계와 시공에 참고자료로 활용될 수 있는데 퇴적암의 강도특성 분석결과 사암과 석회암이 셰일 보다 전반적으로 양호하여 대규모 지하공간개발에 유리한 것으로 평가하였으며, 또 84% 신뢰도를 만족하는 범위에서 퇴적암의 암종별 공학적 특성치의 상관관계식을 유도하였다.
추계학적 이론을 근거로 하는 하천유량의 모의발생 모형에는 여러 가지가 있으며 이는 한정된 짧은 기간동안의 유량 실측치의 통계학적 특성을 재현시키는 일련의 장기적 유량자료를 인위적으로 발생시켜 수자원 시스템의 거동예측이나 조작기준을 보다 완벽하게 설정하기 위한 풍부한 인력 자료를 제공하자는 데 목적이 있다. 본 연구에서는 연유량의 모의발생에 주로 사용되는 Monte Carlo 모형을 연유량 자료를 구성하는 월별 하천유량의 발생에 적용 가능한가를 연구 검토하였다. 비교검토의 목적으로 실측된 월별 유량의 적정분포형을 설정한 후 Monte Carlo 방법에 의해 발생된 월별량과Autoregressive 모형중의 하나인 Thomas-Fiering의 다계절 모형에 의해 발생된 월류량의 통계학적 특성치의 실측치의 특성치와 비교하였다. 한편, 월유량 발생자료의 합성에 의한 연류량 자료의 특성치가 실측 월류량의 합성에 의한 월류량 특성치를 얼마나 잘 재현시키는가를 검사하기 위해 Monte Carlo 및 Thomas-Fiering 모형에 의해 발생시킨 연류량의 통계학적 특성치를 실측류량의 통계특성치와 비교평가하였다.
시판 도토리묵의 관능적 특성을 질량묘사분석법에 의하여 검사하여 각각의 특성치들 사이의 상관관계를 분석한 결과, 기호도에 대해서는 거의 모든 관능적 특성치들이 유의적인 상관관계를 가지고 있었는데 이것은 결국 도토리묵의 기호도는 다양한 여러 인자에 의해 종합적으로 영향을 받는다는 반증이 될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 기호도에 대해 가장 큰 예측력을 갖는 인자들은 견고성과 절단성이었다. 한편 시판 도토리묵의 기기적 특성치를 Instron을 사용한 압착시험에 의해 분석하고 그들 사이의 상관관계를 조사한 결과, 첫번째 압착에 의한 두개의 피크중 Pl_은 첫번째 압착의 특성을 주로 나타내는데 비해, P2_는 두번째 압착의 결과를 예측하는데 더 큰 의의가 있는 것으로 생각되어진다. 한편 식품의 텍스쳐 논의시에 가장 자주 거론되는 HARD_는 FRAC_, Al_, B2_의 세가지 인자에 의한 회귀모형으로 표현될 수 있었다(중상관계수 R=0.89). 시판 도토리묵의 관능적 특성치들과 기기적 특성치들 사이의 상관계수를 구해 본 결과, 특징적인 유형의 상관관계가 성립되지 못하였다. 그러나 기기적 FRAC_는 관능적 절단성·견고성·씹힘성등과 유의적인 정의 상관관계를 보여주었다. 한편 시판 도토리묵의 기호도에 대한 기기적 특성치들의 예측력을 알아보기 위하여 단계적 회귀분석을 실시한 결과에서도 회귀모형에 포함되는 인자는 GUM_뿐이었는데 그 결정계수가 0.2023에 불과하므로 예측력이 그리 높은 편이 못되었다. 따라서 도토리묵의 기기적 특성과 관능적 특성간의 상호 관련성에 대하여는 앞으로 보다 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각되어진다.
화학 공정 설계의 요지 가운데 하나는 공정모사 프로그램이다. 최근에는 공정모사 프로그램에 적용하기 위해 화재·폭발 특성치 연구가 활발히 진행되고 있다. 이는 공장을 건설하기 전에 안전성평가가 먼저 이루어져야 하기 때문이다. 이러한 안전성평가에 관한 관심은 더 정확한 자료뿐만 아니라 더 많은 성분에 대한 자료의 필요성을 증대시키고 있다. 공정에서 가연성물질을 취급에 있어 밸브의 조작실수, 배관접합부파손 등으로 인해 주위에 공기와 혼합되어 착화원에 의해 화재 및 폭발이 발생할 수도 있으며, 또한 유해물질이 유출되는 경우도 있다. 산업현장에서 화재 및 폭발의 위험을 최소화하기 위해서는 공정의 안전과 최적화 조작이 이루어져야 하는데, 이를 위해 우선 작업 조건 하에서 취급물질의 연소 특성치 파악이 필요하다.(중략)
본 논문에서는 지반 구조물의 재료 물성치에 대한 추계장 세트를 이용하여 재료 물성치의 공간적 임의성 및 확률 특성을 역추정한다. 이러한 추정된 재료 물성치의 확률분포 및 확률특성을 이용하여 구조 형상에 대한 위상 최적화를 수행하고, 기존의 결정론적 위상 최적화 결과와 비교한다. 재료 물성치에 대한 한 세트의 추계장들을 생성하고, 각 추계장에서 재료 물성치의 공간적 임의성을 모사한다. 각 추계장에서 재료 물성치의 부분값들을 이용하여 실제 재료 물성치의 확률분포와 확률 특성을 추정한다. 추정된 실제 재료 물성치의 확률특성을 추계장 세트의 확률 특성과 비교한다. 또한, 임의성을 가진 재료탄성계수를 가지는 지반구조물의 최적화 응답변화도와 임의성이 없는 재료탄성계수를 가지는 지반구조의 응답변화도를 비교한다. 따라서, 실제 재료 물성치의 공간적 임의성을 고려한 정량화된 확률론적 위상 최적화 결과를 얻을 수 있다.
아끼바레와 밀양 23호를 5$^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$로 저장하여 저장 30일, 저장 70일에 쌀밥의 관능적, 기계적 특성치들의 변화를 살펴보았다. 1. 관능검사의 경우, 관능적인 특성치들은 저장 기간보다는 저장 온도에 더 많이 영향 받고 있는 것으로 나타났다. 즉 $5^{\circ}C$로 저장하였을 때는 저장기간에 대하여 쌀밥의 관능적 특성치들이 5%유의수준에서 변화가 없는 것으로 나타났으나, $30^{\circ}C$로 저장하였을 때는 저장 기간에 대하여 대부분의 특성치들이 1%수준에서 유의하게 다른 것으로 나타났다. 2. 분산 분석과 Duncan의 다중 범위 검정을 실시한 결과 파넬들에 의해 아끼바레와 밀양 23호가 뚜렷이 구별되고 있었다. 3. 단계별 회귀 분석에 의하여, 저장기간이 30일인 경우에는 거친 정도, 색(흰 정도), 단맛, 윤기 순으로, 저장기간이 70일인 경우에는 차진 정도, 윤기, 구수한 맛, 단 맛, 묵은 내 순으로 전체적인 선호도에 기여하고 있음이 분석되었다. 4. QDA Profile에서는 저장 기간이 30일인 경우 아끼바레와 밀양 23호가 구별되고 있었고, 저장 기간이 70일인 경우 $30^{\circ}C$로 저장한 쌀의 특성치들이 크게 변해서 5$^{\circ}C$로 저장한 쌀에 비해 거친 정도, 묵은 맛, 묵은 내의 값이 증가하고, 그 외의 특성치의 값은 감소함으로써 30일 저장 때와는 다른 모양을 나타내었다. 5. 기계적인 검사의 경우, 저장 기간이 길고 저장 온도가 높을수록 견고성, 탄력성, 집성, 씹힘성의 값은 증가하고, 부착성과 응집성의 값은 감소하는 경향을 보였다.
진동에 민감한 각종 정밀장비를 갖추고 있는 공장구조물은 설립하는 설계 초기단계에서부터 정밀장비가 정상 운용을 위하여 공장구조물의 진동허용규제치 및 동특성허용규제치를 결정해야 한다. 이를 만족할 수 있도록 공장구조물 설계시 진동측면에 대하여 동적 특성을 검토해야만 한다. 이때 반드시 필요한 자료로 정밀장비 Maker에게서 제공되는 진동허용규제치 및 구조물의 동특성허용규제치 등 설치시방의 상세한 자료를 제공받아야 한다 이러한 선계조건을 만족시켜주기 위한 방안으로 외부에서 정밀장비로 유입되는 진동에 대한 진동절연을 위하여 진동전달률 이론을 적용하여 방진효율 산출하는 방법과 정밀장비에서 발생하는 동하중을 고려하여 공장구조물에 대한 동적설계를 수행하는 것으로, 구조물 동특성을 요구되는 만큼 구조물 동특성 변경 SDM(Structural Dynamic Modifacation)방법이 주로 활용된다. 이에 본 연구에서는 앞서 언급한 구조물의 동적설계시 후자조건인 구조물의 동특성을 변경하고자 하는 경우에 실구조물에 하중을 정량적으로 조절하며 가할 수 있는 VSD 시스템을 이용하여 구조물의 동특성을 변화시키는 것을 동적해석으로 예측하였고, 현장에서 실제 동적실험으로 구한 결과를 동적설계 목표치와 비교하여 유용성에 대하여 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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