• 제목/요약/키워드: Reliability estimation

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개선된 BC법과 해안선의 프랙탈 차원 계산 (An Efficient BC Approach to Compute Fractal Dimension of Coastlines)

  • 소혜림;소건백;진강규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.207-212
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    • 2016
  • 현재까지 이미지의 복잡성을 추정하기 위하여 여러 가지 프랙탈 차원 추정법들이 제안되어 왔으나, 그 중에서도 박스 계수법이 단순하면서도 신뢰성이 높아 공학, 과학, 의료, 지질학 등 많은 분야에 응용되고 있다. 박스 계수법은 스텝크기 ${\delta}$를 변경해가면서 이미지를 ${\delta}{\times}{\delta}$ 크기의 박스로 분할하고 프랙탈 도형이 포함된 박스를 계수하여 프랙탈 차원을 추정하게 되며, 이때 분할되는 박스의 개수가 정수가 되도록 이미지의 크기가 2의 거듭제곱인 정사각형을 사용하게 된다. 그러나 이미지 크기가 다르면 ${\delta}{\times}{\delta}$ 크기가 아닌 박스는 버리게 되고 여기에 프랙탈 도형이 있으면 정밀도 저하의 원인이 된다. 이런 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 버리는 박스에 프랙탈 도형이 포함되면 실수 계수하여 정수 계수에 합산하는 한 방법을 제시한다. 제안된 방법을 프랙탈 차원이 잘 알려진 두 결정형 이미지에 적용시켜 절대오차의 평균값을 얻고 기존의 박스 계수법과 삼각 박스 계수법의 결과와 비교한다. 제안된 방법은 이미지의 크기가 달라도 안정한 값을 얻을 뿐만 아니라 다른 두 방법과 비교하였을 때 더 만족스러운 결과를 보임을 밝힌다. 또 구글맵에서 취한 우리나라 해안선과 조도 해안선 이미지에 적용시켜 그 복잡성을 계량한다.

성형공정(成形工程)과 원료입도(原料粒度)가 다공성(多孔性) 탄화규소(炭火硅素) 세라믹 캔들 필터 특성(特性)에 미치는 영향(影響) (Effect of Forming Process and Particle Size on Properties of Porous Silicon Carbide Ceramic Candle Filters)

  • 한인섭;서두원;홍기석;우상국
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권5호
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    • pp.31-43
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    • 2010
  • 석탄가스화 복합발전 시스템의 집진설비용 다공성 탄화수소 캔들 필터 제조를 위해 래밍성형과 진공 압출성형 공정에 외해 캔들필터 성형체를 제조하였다. 다양한 입도를 갖는 탄화규소 분말을 출발원료로 하였으며, 비점토계 무기 소결조제로 뮬라이트와 칼슘 카보네이트 분말을 사용하였다. 래밍성형과 진공 압출성형에 의한 캔들 필터 성형체들은 대기 분위기 $1400^{\circ}C$에서 2시간 소성하여 제조하였다. 캔들 필터 성형공정과 출발원료 입도가 소결된 다공성 캔들 필터 지지층의 기공율, 밀도, 강도 (굽힘강도, 압축강도)와 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 래밍성형 공정에 외한 제조원 다공성 탄화규소 캔들 필터 소결체가 압출성형된 필터에 비해 높은 밀도 및 강도를 나타내고 있었으며, 그 최고 값은 각각 $2.0\;g/cm^3$과 45 MPa이었다. 한편 캔들 필터 지지층의 장기 내식성 평가 예측을 위하여 소결된 시편에 대해 석탄가스화 복합발전 $600^{\circ}C$의 모사 합성가스 분위기에서 2400시간 부식실험을 수행하였다.

철도이용객데이터를 이용한 철도역사 설계시간계수 산정연구 (Design Hourly Factor Estimation with Railway Passenger Data)

  • 오태호;이선하;천춘근;유병영;이상재
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.64-77
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    • 2017
  • 국내 철도역사는 장래 지역사회 및 산업경제 발전 등을 고려하여 역사의 평균적인 1일 이용객량을 산정하고 이를 활용한 역사 규모설계가 시행 중이다. 하지만, 평균적인 1일 이용객 데이터는 1년간 다변화되는 이용객을 고려하지 못해 문제가 제기되고 있는 실정이다. 이에 대표적으로 광주송정역은 개통 후 당초계획 보다 많은 이용객으로 인해 역사 혼잡이 가중되고 있다. 따라서 본 연구에서는 1년간 다변화되는 이용객 고려를 위해 도로의 설계 시 활용되는 설계시간계수 개념을 인용하여, 철도분야에서 활용하고자 한다. 계수 산정을 위해 철도이용객 데이터를 수집하고 지수모형 및 삼차방정식 모형을 활용하여 곡선모형 추정도 및 신뢰도 검증을 시행하였다. 변곡점 산정을 통한 설계시간계수 도출결과 지수모형을 활용하는 것이 철도이용객 설계시간계수 값을 잘 반영되는 것으로 분석되었다.

웨이블릿 분해신호를 이용한 변위응답의 추정 (Estimation of Displacement Responses Using the Wavelet Decomposition Signal)

  • 정범석;김남식;국승규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.347-354
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    • 2006
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환이론을 동적 응답변환 알고리즘에 적용하였다. 응답변환 알고리즘에서는 변환응답의 정의에 따라 변위자료를 평가할 수 있는 기법이 제시되었으며, 측정된 가속도신호의 적분에 의한 속도와 변위응답의 추정에서 속도와 변위성분의 초기조건에 대한 정보가 불필요하도록 유도되었다. 웨이블릿 변환은 순수한 스펙트럼 해석뿐만 아니라 시간영역에서의 분해신호를 추출하는데 있어 시간-주파수 공간에서의 실제 신호형상을 제공하는 장점을 갖고 있다. 웨이블릿 분해신호를 사용한 응답변환에서는 추정된 변위곡선에서 정적성분을 추출하거나 동적 변위성분의 모우드별 분리를 가능하게 한다. 제시된 응답변환 알고리즘의 타당성을 평가하기 위해 이동하중이 재하된 실 교량의 현장시험자료를 적용하였다. 교량의 동적 재하시험에서 추정응답의 신뢰도가 확보될 경우에 제시된 방법에 의한 보다 정확한 충격계수의 평가가 가능할 것으로 사료되며, 직접적인 변위의 측정이 곤란한 대형구조물에 대한 동특성의 평가에서도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

BIM기반 초기 설계 단계 철근 물량 산출 프로세스 구축 (Establishment of Rebar Quantity Estimation in BIM-based Initial Design Phase)

  • 송치호;김치경;이시은;최현철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.447-454
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    • 2016
  • 최근에 각광받고 있는 3D BIM기반 철근 물량 산출 현황을 살펴보면 상용 BIM 도구들이 철근 모델링 기능을 제공하지만 그 기능을 이용해서 철근을 모델링하려고 하면 방대한 양의 모델링 시간이 소요가 되어 현재 실용적으로 사용할 수 있는 BIM 소프트웨어는 없다. 본 연구에서는 BIM 기반 설계 현업에서 실용적인 철근 물량 산출 프로세스를 정리 및 제시하고, 초기설계단계의 단면 정보가 없는 상태에서 기존의 2D방식에 비하여 보다 정확하게 기동, 보, 슬래브, 벽체의 철근 단면 정보를 자동으로 배근해주는 프로그램인 Rebar Automatic Arrangement Program(이하 RAAP)을 개발하였다. 본 연구 결과는 건설프로젝트의 초기 설계단계에서 설계 진행상 구조 부재 단면 설계가 완료되지 않은 상태의 골조 물량 산출 시 적은 노력으로 기존의 2D기반 방식보다 신뢰성을 향상시킨 물량을 산출할 수 있는 기술로 발전시키는데 의미가 있으며, 합리적인 초기 설계단계의 물량 산출 프로그램을 구축할 수 있는 기초 연구로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

경사식 방파제의 비용 최적화에 기초한 부분안전계수 및 목표파괴확률 산정 (Estimation of Partial Safety Factors and Target Failure Probability Based on Cost Optimization of Rubble Mound Breakwaters)

  • 김승우;서경덕
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.191-201
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    • 2010
  • 방파제는 인명 피해의 우려가 적은 구조물이기 때문에 주로 비용 최적화를 고려하여 설계한다. 하지만 대부분의 국내 방파제는 비용최적설계를 고려하지 않았다. 본 연구에서는 비용최적설계를 국내의 경사식 방파제에 적용하여 최적설계중량과 목표파괴확률 그리고 부분안전계수를 산정하였다. 사용한 방법은 PIANC Working Group 47의 Hans F. Burcharth and John D. Sorensen에 의해 개발된 것이다. 최적재현기간은 많은 경우에 50년으로 계산되었고 실질이자율이 높을 경우에 100년으로도 계산되었다. 최적재현기간에 해당하는 파괴확률과 기존 구조물의 신뢰성 해석에서 얻은 파괴확률을 사용하여 목표파괴확률을 제안하였다. 국내 설계기준인 초기한계상태의 최종적인 목표파괴확률은 약 60%이며 이에 상응하는 전체안전계수는 1.09이다. 이는 현행 설계법보다 9% 큰 공칭직경과 30% 큰 설계중량을 요구한다. 또한 비용최적설계를 고려한 부분안전계수를 산정하여 비용을 고려하지 않는 Level 2의 부분안전계수와 비교하였고 목표파괴확률이 40% 미만일 때 두 방법이 비교적 잘 일치함을 보였다.

우리나라 친환경농산물 시장에 대한 정보이론적 접근 : 신뢰재의 정보비대칭성 지표로서의 정보엔트로피 측정 (A Theoretic Approach to the Organic Food Market in Korea: An Estimation of Information Entropy as a Measure of Information Asymmetry for Credence Goods)

  • 송양훈
    • 환경정책연구
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    • 제7권3호
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    • pp.41-61
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    • 2008
  • 우리나라 친환경농산물시장은 외형적으로 꾸준히 증가하고 있지만, 친환경농산물에 대한 소비자들의 신뢰도는 낮은 것으로 나타나, 친환경농산물시장의 발전에 걸림돌이 되고 있다. 따라서 친환경농산물시장을 활성화하고 궁극적으로 국민 건강의 증진 및 개방화시대에 우리나라 농업이 살아남기 위해서는, 친환경농산물을 비롯한, 한우와 수입우 등 '신뢰재(Credence Good)' 시장에서의 정보비대칭성(Information Asymmetry) 문제가 해소되어야 한다. 게임이론을 통하여 이러한 정보비대칭성을 계측할 수 있으나, 게임 참가자들의 보상(payoff)을 계측하는 문제의 해결이 용이하지 않고, 가능하더라고 유의성을 담보할 수 없다. 따라서 대안으로 Shannon(1948)에 의하여 주창된 정보엔트로피(Information Entropy; 정보무질서도 또는 정보교란도)의 측정을 통하여 정보비대칭성 지표를 개발하고 이를 토대로 친환경농산물시장을 관리하여야 한다. 본 연구에 따르면, 2003년 이후 친환경농산물시장의 정보엔트로피는 꾸준히 감소하고 있으며, 정책적 제안으로 인증제도의 개선 및 지표의 개발을 통하여 친환경농산물시장을 활성화시킬 것을 주장하였다.

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시추공 전기비저항 기법을 활용한 현장타설말뚝의 슬라임층 두께 평가 (Estimation of Slime Thickness of Bored Piles by Using Borehole Electrical Resistivity Method)

  • 전옥현;이종섭;박민철;배성규;윤형구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.51-60
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    • 2013
  • 말뚝 시공 시 선단 부분에 쌓이는 슬라임은 현장타설말뚝의 선단지지력을 감소시켜 구조물의 안정성에 큰 영향을 미친다. 슬라임의 존재 유무는 주로 다짐추 혹은 철근을 낙하시켜 판정하고 있으며, 이와 같은 방법은 주관적인 판단결과로 신뢰성에 한계가 있다. 본 논문에서는 물리탐사기법 중 하나인 전기비저항 특성을 활용하여 슬라임층의 존재 여부와 두께를 과학적이고 객관적으로 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 슬라임층의 전기비저항 특성을 평가하기 위하여 기존에 개발된 온도보상형 전기비저항 프로브(TRP)를 활용하였으며, TRP의 형상은 원뿔형태로 직경은 표준콘 관입실험 장비와 동일하게 35.7mm이다. 현장타설말뚝 공법 중 P.R.D(Percusion Rotary Drill) 방법을 적용하고 있는 현장에서 실험을 수행하였으며 전기비저항의 결과를 이용하여 슬라임층의 두께를 평가하였다. 신뢰성 높은 분석을 도모하고자 현장 슬라임층을 이용하여 케이싱 효과, 시간경과 그리고 상대밀도에 따른 실내 실험도 추가적으로 수행하였다. 본 연구에서는 전기비저항을 이용하여 슬라임층 두께를 산정하는 방법이 합리적임을 보여주며, 추후 다양한 지층과 말뚝 시공 공법에 적용성이 기대된다.

3차원(次元) 사면(斜面) 안정해석(安定解析)에 관한 확률론적(確率論的) 연구(研究) (A Three-Dimensiomal Slope Stability Analysis in Probabilistic Solution)

  • 김영수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.75-83
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    • 1984
  • 사면(斜面)의 3차원(次元) 파괴(破壞)의 신뢰성(信賴性) 해석(解析)에 안전율(安全率) 대신 파괴확률(破壞確率)이 사용(使用)되었다. 강도정수(强度定數)는 정규분포(正規分布)와 베타분포(分布)로 가정하였고 특정(特定)한 신뢰도(信賴度)와 최우추정법(最尤推定法)에 의하여 구간추정(區間推定) 하였다. 정규분포(正規分布)와 베타분포(分布)의 무작위변수(無作爲變數)는 중심극한정리(中心極限定理)와 Rejection방법(方法)에 따라 일양분포변환방법(一樣分布變換方法)을 사용(使用)하여 발생(發生)시켰고 몬테칼로방법(Monte-Carlo Method)에 의한 파괴확률(破壞確率)은 다음과 같이 정의(定義)된다. $P_f=M/N$ N: 시행회수(施行回數) M: 파괴회수(破壞回數) 본(本) 연구(硏究) 결과(結果)는 다음과 같다. 1. $F_3$$F_2$보다 일반적으로 더 컸으나 작은 경우도 나타났다. 2. $F_3/F_2$의 비(比)는 c, ${\phi}$와 3차원(次元) 파괴(破壞)형상 그리고 경사에 따라 민감하나 흙의 단위중량에는 그렇지 않았다. 3. 어떤 완전율(安全率)에 대한 파괴확률(破壞確率)은 배타분포(分布)가 정규분포(定規分布)보다 대체로 크게 나타났다. 4. 어떤 특정(特定)한 사면파괴(斜面破壞)형상과 토질조건(土質條件)에 대하여 허용안전율(許容安全率) $FS_a=1.25$에 해한 $P_f$는 0.23 (정규분포(正規分布)), 0.29(베타분포(分布))로 나타났다.

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6자유도 시뮬레이터의 설계인자 추정에 관한 연구 (Study on Estimation of Design Factors for 6 Degree-of-Freedom Simulator)

  • 윤준석;송우진;변영섭;구태완;김정;강범수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.447-456
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    • 2010
  • 신뢰도 있는 운동모사 시뮬레이터의 적용은 소형 무인항공기의 초기 개발단계에서 비행 플랫폼 성능을 효율적으로 예측 가능하게 한다. 따라서, 운동모사 시뮬레이터에 대한 연구는 소형 무인항공기 개발의 가속화 및 관련 제반경비를 저감에 기여하게 된다. 본 연구에서는 6자유도 시뮬레이터 설계를 위한 기초단계로서, 무인기 플랫폼 성능예측을 위한 주요 설계인자를 정의하고 그에 따른 시뮬레이터의 운동영역을 도출하였다. 주요 설계인자를 바탕으로 액추에이터의 길이, 가속도 및 필요추력을 예측하였다. 또한, 시뮬레이터의 실제 제작과정에서 적절한 액추에어터의 제작 및 선정과 선정된 액추에이터의 전체 운동영역 증대를 위하여, 이러한 연구결과가 적용 가능함을 확인하였다. 아울러, 제안된 설계인자를 고려하여 설계된 소형 시뮬레이터는 무인항공기 설계단계에서 보다 실제적인 운용환경을 제공하리라 판단된다.