• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권6호
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• pp.809-824
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• 2017

The accurate evaluation of wind characteristics and wind-induced structural responses during a typhoon is of significant importance for bridge design and safety assessment. This paper presents an expectation maximization (EM) algorithm-based angular-linear approach for probabilistic modeling of field-measured wind characteristics. The proposed method has been applied to model the wind speed and direction data during typhoons recorded by the structural health monitoring (SHM) system instrumented on the arch Jiubao Bridge located in Hangzhou, China. In the summer of 2015, three typhoons, i.e., Typhoon Chan-hom, Typhoon Soudelor and Typhoon Goni, made landfall in the east of China and then struck the Jiubao Bridge. By analyzing the wind monitoring data such as the wind speed and direction measured by three anemometers during typhoons, the wind characteristics during typhoons are derived, including the average wind speed and direction, turbulence intensity, gust factor, turbulence integral scale, and power spectral density (PSD). An EM algorithm-based angular-linear modeling approach is proposed for modeling the joint distribution of the wind speed and direction. For the marginal distribution of the wind speed, the finite mixture of two-parameter Weibull distribution is employed, and the finite mixture of von Mises distribution is used to represent the wind direction. The parameters of each distribution model are estimated by use of the EM algorithm, and the optimal model is determined by the values of $R^2$ statistic and the Akaike's information criterion (AIC). The results indicate that the stochastic properties of the wind field around the bridge site during typhoons are effectively characterized by the proposed EM algorithm-based angular-linear modeling approach. The formulated joint distribution of the wind speed and direction can serve as a solid foundation for the purpose of accurately evaluating the typhoon-induced fatigue damage of long-span bridges.

• KIEAE Journal
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• 제15권6호
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• pp.19-26
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• 2015

Purpose: The repair would require to conserve and improve the building function and performance since built. Each household is responsible for maintaining the public facilities and paying the required cost. Therefore, it needs to get the tool or method to forecast the required cost in the future. Before the repair cost is provided, it needs to catch the repair cost distribution and provide the unit cost for the repair cycle. In this study, it aimed at providing the repair cost unit and analyzing the repair cost distribution in a roof proofing work, elevator work and building painting, which are divided into a fully work and partly change. Results of this study are shown that first, the average repair cost for roof proofing work is provided with $166.59{\times}10^3won/household$ and $1.59{\times}10^3won/m^2$ of a full change, $33.22{\times}10^3won/household$ and $0.33{\times}10^3won/m^2$ for a partly work. In addition, elevator work is $557.45{\times}10^3won/household$ and $5.38{\times}10^3won/m^2$ for a full change, $32.92{\times}10^3won/household$ and $0.56{\times}10^3won/m^2$ for a partly repair. Painting has a $304.48{\times}10^3won/household$ and $2.94{\times}10^3won/m^2$. Second, the distribution pattern of repair unit cost has a weibull-typed distribution which has a long tail to the right.

• 응용통계연구
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• 제8권1호
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• pp.89-104
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• 1995

사용현장에서의 고장데이터는 미리 정해진 보증기간동안 고장이 발생한 제품으로부터 얻어지는 고장시간, 고장원인, 설명변수값과 보증기간동안 고장나지 않는 제품 중 일정비율을 추적조사하여 얻은 설명변수 값들로 구성된다. 사용현장에서 얻어지는 이와 같은 데이터를 이용하여 제품수명분포의 모수가 설명변수와 대수선형관계일 때, 수명분포의 모수에 대한 의사(pseudo) 최우추정량을 구하고 그 점근성질을 규명하였으며, 고장원인별 제품수명이 와이블분포를 따를 때의 의사최우추정량과 점근분산을 구하였다. 제품의 보증기간이 달력시간이고 제품의 고장이 운영시간에 의존하는 경우와 제품의 보증이 달력시간과 운영시간의 혼합인 경우의 분석방법도 제시하였다. 또한 모의 실험을 통하여 추적조사비율에 따른 효과를 알아보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권4호
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• pp.397-403
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• 2015

본 논문은 개발 중에 있는 굴삭기 무인조종 로봇을 대상으로 시스템 신뢰도 평가 방법을 제안하고, 제안한 방법을 이용하여 수행한 신뢰도 보증시험에 대한 결과를 나타낸다. 로봇 시스템은 위험한 작업환경에서 작업자의 안전을 위하여 개발되었으며 전체 시스템의 신뢰도는 각 구성품의 신뢰도로부터 계산될 수 있다. 따라서 세 가지 주요 구성품 각각에 대한 전용 시험 장비를 제작하여 가속수명시험에 사용하였다. 가속수명시험 결과를 이용하여 신뢰수준에 따른 보증할 수 있는 평균수명을 추정하고, 적은 시료 수를 사용하는 시스템 신뢰도 보증 시험법을 제안하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권6호
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• pp.626-639
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• 2017

Based on an ecological monitoring in a Korean stream (Gapyeong), Habitat Suitability Index (HSI) of nine fish species was developed for three physical habitat factors : current velocity, water depth and substrate. The species were chosen based on their abundance and frequency in the fish community of the Gapyeong stream. The Weibull model was used as the probability density function to analyze the distribution and number of each fish species according to the three identified physical factors, which showed good results. This HSI equation has advantages because it statistically expresses habitat preferences of fish species simply and clearly. From that, we can quantitatively deduce the central tendency and variation of environmental factors for fish distribution. The selected fish species showed different preferences for each habitat factor respectively. Although there are some exceptions, the distribution and abundance of individual species of nektonic fish (Zacco koreanus, Zacco platypus, Microphysogobio longidorsalis and Pungtungia herzi) were positively skewed to deep water and fine substrate while riffle-benthic fish (Koreocobitis rotundicaudata and Coreoleuciscus splendidus) were normally distributed at the shallow and coarse substrate zone. It seems that the species showing the positively skewed distribution to the current, Z. koreanus, Z. platypus, M. longidorsalis and P. herzi have adapted themselves to the fast current and have expanded their niche.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제15권3호
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• pp.387-402
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• 2008

본 연구에서는 장기간 보관 중인 장비의 신뢰도를 유지하기 위한 2단계 주기적 검사모형을 제안하였다. 제안된 모형은 불완전한 간이검사와 완전한 정밀검사를 단계적으로 사용하여 고장이 발견되거나 검사 후 저장신뢰도가 미리 정해진 값 이하로 떨어질 때 장비에 대한 오버홀을 수행한다. 제안된 모형을 사용하여 오버홀까지의 단위시간당 기대비용을 유도하고 이를 최소화하기 위한 절차를 구하였으며, 고장시간이 지수분포 및 와이블분포를 따를 경우 제안된 모형을 1단계 주기적 검사모형과 비용함수의 다양한 모수값에 대하여 비교하였다. 또한 실제 운용 중인 유도탄 시스템에 제안된 검사정책을 적용하여 현재 사용 중인 검사정책과의 비교를 수행하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제47권4호
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• pp.359-364
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• 2008

싸리수염진딧물(Aulacorthum solani)의 온도별 발육상을 조사하기 위해 $12.5^{\circ}C$에서 $27.5^{\circ}C$까지 $2.5^{\circ}C$ 간격으로 7개 온도에서 조사를 하였으며, 상대습도는 $65{\pm}5%$, 광주기는 16L:8D 조건으로 처리하였다. 일반적으로 진딧물의 약충 단계는 1령${\sim}$4령까지로 구분하나 본 연구에서는 1${\sim}$2령과 3${\sim}$4령으로 구분하였다. 대부분의 온도에서 사망률은 1${\sim}$2령과 3${\sim}$4령 약충이 유사하였으나, $27.5^{\circ}C$에서는 오히려 3${\sim}$4령의 사망률이 66.7%로 대부분을 차지하였다. 온도별 발육기간은 $12.5^{\circ}C$에서 16.9일로 가장 길었고 온도가 상승함에 따라 점차 짧아져 $22.5^{\circ}C$에서는 6.6일로 가장 짧았으나, $25^{\circ}C$에서는 오히려 7.4일로 발육 기간이 길어지는 양상을 보였다. 약충의 발육영점온도는 $0.08^{\circ}C$이고, 유효적산온도는 162.8일도였다. 각 온도별 발육률은 변형된 Sharpe와 DeMichele의 비선형 모형에 잘 적합 되었다. 발육단계별 발육기간을 표준화하여 누적시킨 값을 3개의 변수를 갖는 Weibull function에 적용했을 때 1${\sim}$2령 < 3${\sim}$4령 < 전체 약충 순으로 발육기간이 짧아지는 경향을 보여 주었고, $r^2$는 0.86${\sim}$0.91로 나타났다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제46권2호
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• pp.213-219
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• 2007

보리두갈래진딧물 [Schizaphis graminum (Rondani)] 의 발육실험은 $15-32.5^{\circ}C$, 상대습도 $65{\pm}5%$, 광주기 16L:8D 조건에서 조사하였다. 진딧물의 발육 중 약충 사충률은 $15^{\circ}C$에서 $32.5^{\circ}C$까지 조사했을 때, 어린약충기간의 사충률이 대부분을 차지하였고, 온도가 높아지면서 사충률이 점차적으로 감소하였다. 그러나 $30^{\circ}C$부터 다시 증가하여, $32.5^{\circ}C$에서 다른 온도보다 사충률이 높게 나타났다. 진딧물의 전체 약충 발육기간을 보면 $30^{\circ}C$에서 4.9 일로 가장 짧았고 $15^{\circ}C$에서 13.8 일로 가장 길었다. $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지 온도가 증가함에 따라 발육기간이 짧아지는 경향을 보이지만, $32.5^{\circ}C$부터 다시 발육기간이 6.4 일로 길어졌고, $35^{\circ}C$에서는 모든 약충이 죽어서 발육기간에 포함하지 않았다. 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$이었고, 유효 적산온도는 105.9일도였다. 온도별 발육율은 Sharpe and DeMichele 의 모델을 변형시켜 Schoolfield 등이 제시한 온도별 발육모형에 잘 부합되어 보리두갈래 진딧물의 발육모형을 적용하는데 적합한 것으로 생각한다. 생리적 연령에 따른 발육완성시기를 Weibull function을 이용했을 때 온도별 발육시기의 누적발육률을 비교적 잘 설명하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제57권4호
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• pp.261-269
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• 2018

아카시아진딧물은 다양한 기주식물을 먹이로 하는 곤충으로 전 세계적으로 분포하고 있다. 본 연구는 아카시아진딧물 약충의 발육기간, 무시성충의 수명과 번식능력을 조사하기 위하여 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0, $32.5^{\circ}C$ 정온조건에서 실험을 실시하였다. 조사된 모든 항온조건에서 아카시아진딧물은 성공적으로 성충으로 발육하였고 발육율은 온도가 상승할수록 증가하였다. 아카시아진딧물 약충시기별 발육영점온도와 유효적산일은 선형회귀분석 방법을 이용하여 계산하였다. SSI모델을 이용하여 발육최저, 최고한계를 추정하였다. 아카시아진딧물 전체약충기간의 발육영점온도와 유효적산일은 각각 $5.3^{\circ}C$과 128.4DD였다. SSI모델을 이용한 아카시아진딧물의 발육최저, 최고온도는 $17.0^{\circ}C$과 $34.6^{\circ}C$였으며 이들간의 차이는 $17.5^{\circ}C$였다. 전체약충기간의 발육완료분포모형은 3-매개변수 Weibull함수를 이용하여 나타내었다. 온도와 관련된 아카시아진딧물의 생물적 특성을 생명표분석을 통해 나타내었다. 내적자연증가율은 $25^{\circ}C$에서, 개체군순증가율은 $20^{\circ}C$에서 가장 높았다. 다른 지역에 서식하는 아카시아진딧물의 생물적 특성을 비교 분석하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제55권2호
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• pp.149-160
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• 2016

기장테두리진딧물의 온도의존적 발육과 산자(산란) 특성을 구명하기 위하여 6개의 항온조건(10, 15, 20, 25, 30, $35{\pm}1.0^{\circ}C$, RH 50~70%, 16L:8D)에서 실험을 실시하였다. 약충의 발육기간은 $10^{\circ}C$에서 42.9일과 $30^{\circ}C$에서 4.7일로 온도가 증가할수록 발육기간이 감소하였다. 약충은 $35^{\circ}C$에서 2영기 이후 성충까지 발육하지 못하였다. 선형모형 결과 약충의 발육영점온도는 $8.3^{\circ}C$, 발육 유효적산온도는 101.6DD 이었다. 약충 발육율과 온도와의 관계는 비선형 Lactin 2으로 잘 설명되었다. 약충 발육기간의 분포는 Weibull 함수를 이용하여 분석하였다. 성충수명은 온도가 증가함에 따라 감소하였는데, $15^{\circ}C$에서 24.0일, $30^{\circ}C$에서 4.3일의 범위에 있었고, $10^{\circ}C$에서 비정상적으로 수명이 짧았다 (11.1일). 총산자수는 $20^{\circ}C$에서 38.2마리로 최대값을 보였고, $10^{\circ}C$에서 3.4마리로 최소값을 나타냈다. 본 실험의 결과를 통하여 무시 성충의 산자모형을 작성할 수 있는 온도별 총산자수 모형, 연령별 누적생존율 모형, 연령별 누적 산자율 모형 및 생리적 연령 계산을 위한 성충 노화율 모형을 제시하였다.