염소이온 침투를 받는 해양환경 콘크리트의 확률기반 내구수명 예측을 위해 몬테카를로 시뮬레이션 방법이 많이 사용된다. 그러나 몬테카를로 시뮬레이션 방법은 해석에 매우 긴 시간이 소요되며 해석결과도 매번 다른 결과를 준다. 이에 비해 신뢰성해석에 자주 사용되는 모멘트법은 계산에 소요되는 시간의 거의 없고, 동일문제에 대해서는 항상 동일한 결과를 주는 장점이 있다. 이에 이 연구에서는 신뢰성이론의 모멘트법을 염소이온 침투에 대한 부식개시확률 산정에 적용하였다. 이를 위해 먼저 일계이차 모멘트법과 이계이차 모멘트법에 의한 파괴확률 산정 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석 프로그램들을 사용한 예제해석을 통하여 일계이차 모멘트법에 비하여 이계이차 모멘트법이 더 정확한 부식개시확률 산정결과를 줌을 확인하였다. 또 부식개시확률에 미치는 각 확률변수의 영향을 평가하는 민감도 해석을 수행하였으며, 가장 큰 영향인자는 피복두께로 나타났다. 특히 피복두께의 변동계수 변화에 의한 영향이 평균값 변화에 의한 영향 보다 더욱 현저함을 확인하였다.
내륙의 주전력 공급계통과 단절되어 있는 도서지역은 대부분의 전력공급을 디젤발전설비가 담당하고 있다. 디젤발전설비는 특성상 예방정비 및 유지보수를 통해 사용수명을 연장시킬 수 있으나, 계속 사용에 따른 기계설비의 노후화 및 발전 효율 감소로 인해 운영비가 증가한다. 즉, 적기에 노후 발전설비를 교체할 경우 발전소 운영비용을 줄일 수 있다. 이에 본 연구에서는 디젤발전설비의 상태를 대표할 수 있는 지표를 도출하고, 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 각 지표별 민감도 분석을 수행하고자 한다. 이를 통해 디젤발전설비의 현상태를 정량적으로 나타낼 수 있는 상태점수를 정의하고 이를 바탕으로 설비 교체의 기준을 마련하고자 한다.
확률론적 해석기법은 사면안정해석을 포함한 다양한 지질공학적인 문제에 내재하는 불확실성을 고려할 수 있는 효과적인 방안으로서 유용한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 확률변수에 대한 무작위 추출을 통해 상태함수인 한계평형식의 안전율을 반복하여 구하는 몬테카를로시뮬레이션 기법을 이용하여 2개의 암반사면에 대해 확률론적 안정해석을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 JRC와 JCS 같은 강도정수 등의 확률변수와 사면의 제원은 선행연구과정을 통해 도출된 값을 사용하였으며, 상태함수는 Barton의 경험식을 활용하였다. 본 연구에서는 각 사면별 파괴확률을 계산하고 이에 대한 민감도 및 신뢰성해석을 수행하였다. 특히 기존 결정론적 방법과의 비교와 샘플링 추출 기법에 대한 분석을 수행하였으며 분석결과 기준값보다 높은 파괴확률이 산정되어 사면의 붕괴이력과 부합되는 결과가 도출되었다. 또한 결정론적인 방법에 비해 변동성이 낮은 결과가 도출되어 해석의 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.
물체와 X선의 상호작용로 발생하는 산란선으로 야기되는 공간 산란선량은 대부분이 저에너지 영역의 전자기파로 인체에 비교적 쉽게 흡수되어 방사선 피폭정도가 증가하게 된다. 이러한 공간 산란 선량은 방사선작업 종사자 및 환자의 방사선 피폭 정도 지표로도 사용되고 있으며 간접적으로 발생하는 공간 산란 선량을 줄여 피폭을 저감화하기 위한 방안의 필요성이 마련될 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 공간산란 선량을 저감화 방안으로 무납 방사선 차폐 시트를 제시하였고 가슴 X선 촬영검사를 기준으로 몬테카를로(MC; Monte Carlo) 시뮬레이션을 수행하여 거리 변화에 따른 갑상샘과 생식선 위치에서 흡수되는 산란선의 흡수선량을 산출하였고 실측치와 차폐율을 비교 평가하였다.
본 논문에서는 cross-eye의 두 재밍 안테나의 진폭 불일치로 인한 성능 저하를 고려한다. 진폭비의 불일치는 기계적 결함에 따른 실제 진폭비와 명목상 진폭비의 차이가 정규분포를 갖는 랜덤변수로 모델링한다. 1차 테일러 전개와 2차 테일러 전개를 통한 해석적 성능분석이 제안된다. 실제 진폭비와 명목상 진폭비의 불일치가 발생한 Cross-eye 재밍의 성능 측정은 mean square difference (MSD)를 계산함으로서 측정된다. 해석적으로 유도된 MSD는 1차 테일러 전개 기반 시뮬레이션 기반 MSD 및 2차 테일러 전개 기반 시뮬레이션 기반 MSD와 해석 기반 MSD와 비교함으로써 검증된다. 계산비용이 높은 Monte-Carlo기반 MSD보다 해석 기반 MSD가 우수함을 보인다.
교육부에서 2021년 9월에 발표한 2022 개정 교육과정 총론 연구 결과에서는 기후·환경 교육이 소프트웨어 교육과 더불어 전면에 등장하는 등 환경 문제가 사회적으로 중요한 화두로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 파이썬 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 2022 개정 교육과정에서 강조하고 있는 환경교육과 소프트웨어교육을 융합한 고등학생 대상 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램은 과학·환경·정보 교과 교육 전문가를 대상으로 프로그램의 타당성을 Lawshe의 내용타당도 비율(Content Validity Ratio: CVR)로 검증하였고, 검증 결과 프로그램은 개발 취지와 환경 및 정보 교과 성취기준에 적합한 것으로 나타났다.
결점나무 분석에서 불확실설 중요도 측도는 basic event 확률 ($q_i$)의 불확실성이 top event 확률 (Q)의 불확실성에 얼마나 많이 기여하는지를 나타내는 측도로서, top event 확률의 불확실성을 감소시키기 위하여 어떤 basic event 확률의 불확실성을 감소시키는 것이 효과적인지를 밝히는데 사용된다. $q_i$의 분산 $\upsilon_i$가 백분율 단위로 한 단위 변화될 때 Q의 분산 V의 변화량을 평가하는 측도가 불확실성 중요도 측도로서 많은 저자들에 의해 제안되었으며, 이 측도를 계산하기 위해서는 V와 ${\partial}V/{\partial}{\upsilon}_i$를 해석적인 방법이나 몬테칼로 시뮬레이션을 사용하여 계산해야 한다. 그러나 대규모 결점나무에 대해서 V와 ${\partial}V/{\partial}{\upsilon}_i$를 해석적인 방법으로 계산하는 것은 매우 복잡하며, 몬테칼로 시뮬레이션을 사용하여 V와 ${\partial}V/{\partial}{\upsilon}_i$의 안정적인 추정치를 얻는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 불확실성 중요도 측도를 실험적인 방법을 이용하여 평가하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 방법은 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하는 방법에 비해 계산량이 매우 적으며, 불확실성 중요도의 안정적 인 추정치를 제공한다.
거시경제변수들 간의 영향관계에 대한 논의는 매우 중요한 연구주제로 자리잡고 있다. 자본자유화와 관련하여 가장 많이 논의되는 경제변수들은 환율과 주가이며, 이 두 변수들은 상호영향관계를 가지는 것으로 파악되고 있다. 그러나 변수의 관찰빈도와 관찰기간에 따라 그 결과는 다르게 나타나고 있다. 본 연구의 목적은 관찰빈도와 관찰기간에 따라 변수의 영향관계가 달라지는 것으로 나타날 경우 기존 연구들이 제시하고 있는 분석 결과의 불일치에 대한 원인을 설명함과 동시에 신뢰성 있는 연구결과의 제시 방법을 논의하는 것이다. 본 연구에서도 관찰빈도와 관찰기간을 달리했을 때, 환율과 주가에 대한 VAR 분석 결과가 다르게 나타남을 볼 수 있었다. 따라서 환율과 주가에 관한 연구를 수행함에 있어서 보다 신뢰성있는 연구결과를 도출하기 위한 적절한 관찰빈도와 관찰기간의 적정수준을 제시하기 위하여 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하였다. 몬테칼로 시뮬레이션 결과 추정된 각 계수값의 95% 신뢰구간에 실제 VAR모형 분석과정에서 도출된 계수값이 포함될 비율은 관찰 빈도가 높을수록(예를 들어 일별 혹은 주별), 관찰 기간에 있어서 짧은 기간보다 보다 더 긴 기간을 적용할 때 더 설명력이 높다는 기존의 연구결과를 지지하는 것으로 나타났다.
본 연구는 의료방사선 차폐를 위해 의료 환경에 적합한 친환경 소재를 찾아 방사선 차폐 시트 제작의 가능성을 추정하고자 하는 것이다. 현재 차폐 소재로 주로 사용되는 납을 대신한 텅스텐 제품이 많이 있으나, 경제성으로 인해 경량의 차폐 시트의 대량생산에는 다소 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 경제성 있는 경량 친환경 소재를 필요로 한다. 이러한 소재로써 본 연구에서는 황산바륨과 요오드를 제안하였다. 두 물질은 방사선 촬영에서 이미 조영제로 사용되고 있어 방사선을 흡수하는 특성으로 차폐 재료로써 일정 영역에서 충분히 차폐효과가 있을 것으로 예측하고 있다. 따라서 본 연구에서는 방사선 차폐 재료로 검증하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 모의 추정하였다. 황산바륨과 요오드 등 조영제인 경우 고에너지 영역에서 방사선 흡수효과가 크게 나타나, 의료방사선 고관전압 촬영영역 120 kV의 두께별 에너지영역에서 두 차폐물질의 유효성을 평가하였다. 모의 추정 결과 두 물질 모두 차폐의 유효성을 추정할 수 있었다. 요오드가 황산바륨보다 차폐효과 높았으며, 0.05mm 두께에서는 효과성이 크게 나타났다. 따라서 방사선차폐 시트의 제작 재료로 방사선 조영제인 요오드도 황산바륨과 같이 가능하다는 것을 몬데카를로 시뮬레이션을 통해 확인 할 수 있다.
MCNPX를 통하여 계산한 상대선량과 고체팬텀과 전리함을 이용하여 측정한 상대선량을 비교하여 몬테카를로 시뮬레이션의 정확성을 평가하였다. 그리고 간외 담도암 관내근접방사선치료를 몬테카를로 시뮬레이션에 적용하기 위해 192Ir 밀봉방사성선원을 모사하였고, 한국 성인남성 표준인을 기초로 하는 KMIRD형 팬텀을 이용하여 담도 및 주변 장기를 제작하였다. 간외 담도암 관내근접방사선치료를 MCNPX를 이용하여 담도 주변 정상장기의 비유효에너지와 초기방사능을 1 Ci로 설정하여 흡수선량을 산정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션의 정확성 평가에서 상대선량 차이가 가장 많은 지점이 1.96%로 MCNPX에서 제시한 상대오차 2%를 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 담도 주변 정상장기의 비유효에너지 및 흡수선량은 담도와비교적 인접한 위치에 있는 우측신장, 간, 췌장, 횡행결장, 척수, 위장, 소장이 높았고, 담도와의 거리가 떨어져 있는 장기들인 좌측신장, 비장, 상행결장, 하행결장, S상결장이 낮게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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