• 제목/요약/키워드: Monte-Carlo simulation method

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지형적 특성을 고려한 지형지수 산정 알고리즘에 관한 연구 (Application of Topographic Index Calculation Algorithm considering Topographic Properties)

  • 이지영;김상현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.279-288
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    • 2000
  • 흐름분산 알고리즘에서 경사도에 따른 흐름분산 정도의 가중치를 고려하기 위해 구배멱급수의 분포적 적용을 시도하였다. 경사도의 변화에 따른 구배멱급수의 적용기준을 선형, 지수형, 멱수형으로 설정하여 지형지수를 산정하였다. 대상유역은 위천 대표 시험유역의 동곡 소유역으로 설정하였고, 격자간격 20m, 30, 40m, 50m에 대한 수치고도모형(DEM)을 구축하여 분석에 활용하였다. 지형지수 산정방법과 격자크기가 계산 결과에 미치는 영향을 통계적, 공간 분석적인 관점에서 검토하였다. 구배멱급수의 분포적 적용은 단일값 적용의 경우에 비해 흐름의 분산과 수렴효과를 지형에 따라 가변적으로 표현할수 있는 것으로 나타났다. 또한, 지형인자 추출과 관련된 유출모의의 영향을 전체적으로 검토하기 위해 난수발생기법을 통한 유출모의를 실시하였다.

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반응표면을 사용한 터빈 휠의 균열성장 수명에 대한 신뢰성 평가 (Reliability Estimation for Crack Growth Life of Turbine Wheel Using Response Surface)

  • 장병욱;박정선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.336-345
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    • 2012
  • 균열성장 수명에는 구조 형상의 복잡함, 작용하중의 변동, 재료물성 분포 등의 영향으로 불확실성이 포함된다. 따라서 이러한 불확실 인자들에 대해 계산된 수명의 강건성을 확보하기 위해서는 신뢰성 평가가 요구된다. 하지만 형상이 복잡한 터빈 휠의 경우 균열성장 수명 계산의 주요 변수인 응력확대계수의 표현식을 알기 힘들며, 이를 유한요소해석으로 계산하므로 수명 계산 및 신뢰성 평가에 많은 시간이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 균열성장 수명의 반응표면을 사용함으로써 신뢰성 평가의 효율성을 높일 수 있음을 고찰하였다. 이를 위해 형상이 복잡한 터빈 휠을 모델로 유한요소해석으로 생성된 응력확대계수 데이터를 회귀분석하여 근사모델을 생성한 후 응력확대계수의 회귀계수, Paris 계수, 초기균열길이에 대한 균열성장 수명의 반응표면을 생성하여 신뢰성해석에 사용하였다. 신뢰성해석은 몬테카를로 시뮬레이션으로 수행하였으며, 연구결과 반응표면의 사용이 신뢰성 평가 시 필요한 균열성장 수명의 계산량을 효과적으로 줄일 수 있었다.

확률론적 해석방법을 이용한 쐐기파괴의 안정성 해석 (Probabilistic Approach of Stability Analysis for Rock Wedge Failure)

  • Park, Hyuck-Jin
    • 자원환경지질
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    • 제33권4호
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    • pp.295-307
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    • 2000
  • 확률론적 해석방법 (probabilistic analysis)은 현장으로부터 획득한 자료들에서 일반적으로 발생하는 가변성과 불확실성을 효과적으로 정량화하여 해석에 이용할 수 있는 방법 중의 하나로 제안되었다. 특히 암반사면공학에서는 이러한 가변성과 불확실성이 불연속면의 방향 및 기하학적 특성, 그리고 실내실험 결과의 분산으로 나타난다. 확률론적 해석방법은 불연속면의 기하학적 특성과 강도 특성을 확률변수 (random variable)로 취급하여 신뢰성이론 (reliability theory)과 확률이론 (probability theory)을 근거로 분석하였으며 이를 기초로 하여 Monte Carlo Simulation과 같은 해석법을 이용, 구조물의 붕괴가능성을 확률로 표현하였다. 확률론적 해석 방법은 기존의 안전율을 대체하여 구조물의 안정성을 붕괴확률 (probability of failure)로 제안하였으며 이 붕괴확률은 안전율의 확률분포함수 (probability density function)에서 안전율이 1보다 작을 가능성을 확률로 나타낸 수치이다. 이 방법은 안전율의 개념을 기초로 하여 자료의 분산을 고려하지 않은 채 단일 대표 값만을 이용하여 구조물의 안정성을 판단하는 전통적인 결정론적 해석방법 (deterministic analysis)과 비교되어진다. 본 논문에서는 확률론적 해석방법을 이용하여 불연속면 특성들의 확률특성을 고찰하였으며 이를 기초로 하여 암반사면의 안정성 해석에 응용했다. 또한 확률론적 해석과 결정론적인 해석의 결과를 비교, 그 차이점을 설명하고자 하였다.

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사회적 할인율을 고려한 국내육상풍력발전 단지의 LCOE 분석 (Analysis of LCOE for Korean Onshore Wind Farm Considering Social Discount Rate)

  • 이건우;고경남
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제40권1호
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • A study on estimation of the Levelized Cost of Energy (LCOE) was conducted for the Korean onshore wind farms. The LCOE was estimated on the basis of the actual wind farm data from Data Analysis, Retrieval Transfer system (DART) run by Financial Supervisory Service. Recently, social discount rate of Korea dropped from 5.5% to 4.5%, which was taken into account for this study. The onshore wind farms studied accounted for 42% of all the onshore wind farms of South Korea. Capital Expenditure (CapEx) and Operation Expenditure (OpEx) were calculated from the actual data, while Capacity Factors (CFs) were obtained from the wind farms of five provinces. Their distributions were estimated using Maximum Likelihood Estimation method, and then Monte Carlo Simulation (MCS) was performed for estimating LCOE, Levelized Fixed Cost (LFC), and Levelized Variable Cost (LVC). As a result, the LCOEs at the two discount rates, 4.5 and 5.5%, were 142 and 152 $/MWh, respectively, which were lower than that of financially viable onshore wind project of Korea. The 1% drop of social discount rate was estimated to result in a 10 $/MWh decrease in LCOE and a 4 $/MWh in LFC, which can be an advantage for wind project investors.

자외선(UVB) 노출 증가에 대한 피부암 위해도 예측 모델의 적용 (Application of the Health Risk Models Estimating Skin Cancer Caused by UVB Radiation)

  • 신동천;이종태;정용;강나경;양지연
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제11권1_2호
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    • pp.1-10
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    • 1996
  • A decrease in stratospheric ozone probably caused by chloroflurocarbons (CFCs) emissions, has been observed large parts of-the globe. It is generally accepted that if ozone levels in the stratosphere are depleted, greater amounts of shortwave ultraviolet radiationB (UVB) will reach the earth's surface, resulting in increased incidence of nonmelanoma skin cancer. In this study, we evaluated several mathematical models, such as a power and an exponential model, and a geometric model considering the surface area of a human body part and ages for the prediction of Skin cancer incidence caused by exposure to the UVB radiation. These models basically estimated the risk of skin cancer based on those measurements of the local ozone in stratosphere and UVB. Both were measured at a part of Seoul with a Dobson ozone spectrometer and Robertson-Berger UV Biometer for 1995. As a result, we calculated the point estimation applying a biological amplification factor (BAF), UVB radiation and other factors. We used a Monte-Carlo simulation technique with assumption on the distribution of each considered factor. The sensitivity analysis of model by there components conducted using Gaussian sensitivity method. The annual integral of UVB radiation was 2275 MED (minimal erythema dose)/yr. Also, an estimate of the annual amount of UVB reaching the earth's surface at a korea's latitude and altitude was 3328 MED/yr. The values of the radiation amplification factor (RAF) were ranged from 0.9 to 1.5 in Seoul. To give the effective factors required to model the prediction of skin cancer incidence caused by exposure to the UVB radiation in Korea, we studied the pros and cons of above mentioned models with the application of those parameters measured in Seoul, Korea.

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부본선 및 정차패턴을 고려한 고속철도 정거장 용량산정 (Station Capacity Calculation on High-Speed Railway Considering the number of Sidings and Train Halting Patterns)

  • 주진형;김경민;오석문;임광만;박오성
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.539-549
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    • 2017
  • 본 연구에서는 산식에 기반 한 고속철도 정거장 선로용량 계산 방법론을 제시하였다. 제시한 방법론은 기존 방법론에서 명시적으로 다루지 못하였던 정거장별 부본선(정차본선) 설치 수와 정차패턴(정차-정차, 통과-정차, 정차-통과, 통과-통과)의 혼합이 선로용량에 미치는 영향을 반영한다. 제시한 선로용량 계산 결과의 일관성을 검증하기 위해 전문 시뮬레이터(Railsys)를 활용하여 비교한 결과 정차패턴별 시격의 차이는 10% 미만으로 분석되었다. 정차패턴이 조합되었을 때의 효과를 몬테카를로 시뮬레이션 한 결과 역시 계산된 선로용량은 현실성이 높은 것으로 판단된다. 또한, 한국철도시설공단 선로배분프로그램의 용량산정 결과와도 통계적으로 유사하였다.

크래머 라오 하한을 이용한 음향 표적 탐지 및 위치추정 오차 분석 (Error analysis of acoustic target detection and localization using Cramer Rao lower bound)

  • 박지성;조성호;강돈혁
    • 한국음향학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.218-227
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    • 2017
  • 본 논문에서는 배열센서에서 DOA(Direction Of Arrival)를 수행하는 경우 크래머 라오 하한을 이용하여 표적신호가 수신되는 방위오차의 최소분산을 계산하고, 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 추정하는 방안을 제시한다. 신호 대 잡음비는 DOA의 정확도 즉, 표적의 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 결정한다. 일반적으로 신호대 잡음비는 음원준위, 소음준위, 전달손실, 배열센서의 형상, 빔 조향 방위에 따라 달라진다. 표적의 공간상 상대적 위치와 소음준위가 달라지는 경우, 신호 대 잡음비의 변화에 따른 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 확률적으로 추정하는 몬테카를로 시뮬레이션을 수행함으로써, 제안된 방법을 검증하였다.

빛의 단일 산란과 다중 산란의 실시간 시뮬레이션 기법 (Real-Time Simulation of Single and Multiple Scattering of Light)

  • 기현우;류지혜;오경수
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.21-32
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    • 2007
  • 물체 내부에서의 빛의 산란 현상 (subsurface scattering)에 기반한 조명 모델은 사실적인 이미지 생성에서 매우 중요하지만, 복잡한 계산으로 인하여 게임, 가상현실 등의 대화형 환경에 적용되기 어려웠다. 우리는 빛의 단일 산란과 다중 산란 현상에 의한 조명을 이미지 상에서 근사하는 보다 실용적인 기법을 제안한다. 먼저 광원 시점에서 렌더링한 이미지의 각 픽셀에 물체 내부로 투과된 조사도 정보를 저장하고, 쉐이딩 단계에서 이 정보를 사용하여 조명을 빠르게 계산한다. 단일 산란은 그림자 매핑과 유사한 알고리즘과 적응적인 결정적 샘플링을 통해 수행 비용을 효율적으로 줄인다. 다중 산란은 빛의 확산 이론에 기반한 계층적인 샘플링을 사용한다. 복잡한 함수의 테이블화은 속도를 보다 향상 시킨다. 실험을 통해 제안된 기법이 초당 수 십에서 수 백 프레임의 빠른 속도로 사실감있는 장면을 렌더링할 수 있으며, 게임과 같은 기존의 대화형 환경에 쉽게 적용될 수 있음을 보여준다.

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요구도 기반 항공우주 시스템 강건최적설계 기법 연구 (A New Process for the Requirements Based Aerospace System Design and Optimization)

  • 박형욱;이재우;변영환;정준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.255-266
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    • 2009
  • 본 연구에서는 기존 설계요구도 정립과정에서 고려할 수 없었던 설계자의 주관적인 판단의 배제 및 사용자 요구도의 변화, 시스템의 생산 및 운용환경에서 발생하는 오차 등을 개념 설계과정에서 고려하는 설계 프로세스를 개발하였다. 사용자 요구도를 의사결정 모델 및 시스템 엔지니어링 기법을 사용하여 구체화하여 대안형상들을 도출하고 그 가운데에서 우수한 대안형상을 선정한다. 선정된 대안형상들에 대해 최적설계 기법을 적용한 개념설계 결과를 도출하고 여기에 강건최적설계 기법을 적용하여 사용자의 요구를 만족하면서 오차에 영향을 적게 받는 결과를 도출하도록 하였다. 본 논문에서는 최근 각광받고 있는 Very Light Jet 항공기에 대하여 개발된 프로세스를 적용해 보았다.

비모수적 DDoS 공격 탐지 (Nonparametric Detection Methods against DDoS Attack)

  • 이종락;홍종선
    • 응용통계연구
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    • 제26권2호
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    • pp.291-305
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    • 2013
  • 네트워크상에서 분산 서비스 거부(DDoS) 공격 탐지를 위해 수집되는 트래픽 자료(BPS, PPS 등)는 시간 순서대로 발생하는 대용량 자료이다. 대용량 자료에서 공격 탐지를 위한 변화점 탐지 알고리즘은 정확성 뿐 아니라 시간과 공간적인 계산 수행의 효율성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 대용량자료에서 변화점 탐지에 대한 Ross 등(2011)이 연구한 순차적인 Sliding Window and Discretization(SWD) 방법을 확장하였다. 그리고 경험적 분포함수와 순위를 이용한 다섯 종류의 검정방법을 사용하면서 자료의 분포에 대한 가정없이 DDoS 공격을 탐지할 수 있도록 새로운 비모수 모형을 제안한다. 다양한 확률밀도 함수와 이에 대응하는 모평균과 분산을 변화시키면서 모의실험하여 본 연구에서 제안한 비모수적 검정방법을 SWD 방법에 적용하여 모형의 효율성을 탐색하고 토론한다. 그리고 실증 분석을 통해 공격 탐지율 및 공격 탐지의 정확성을 기준으로 성능을 측정하고 비교하였다.