• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.527-537
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• 2016

Recent automakers are trying to be more precise with the dimension check and moving parts to guarantee high quality and satisfy customer requirements. The aim of this paper is to investigate the design tolerance suitability of door operating mechanism linked arms, lever, and cam-shaft in a mobile air handling unit. These parts are complicated because doors, arms, lever and cam-shaft are connected nonlinearly in 3D. The current tolerance analysis method poses problems in design analysis because the moving doors are reasonably suitable for the AHU function. The 3-DCS analysis method provided useful results not only in establishing the inspection criteria for the quality control of products but also in enabling economical production. As a result, the vent door had $1.62^{\circ}{\sim}1.72^{\circ}$ and the defrost door had $0.84^{\circ}{\sim}0.9^{\circ}$ for the directly connected arms operating-type. For the lever connected arm operating-type, the foot door had $2.0^{\circ}{\sim}2.24^{\circ}$ tolerance, while the tolerance values satisfied the air flow volume distribution rate criteria in the AHU. Finally, the results have confirmed the design's tolerance suitability by using 3-DCS analysis at the early design stages. Reliability can be achieved by analyzing accumulated tolerance during the sub-parts assembly process and the moving mechanism linked especially by arms, lever, and cam-shaft.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권1호통권34호
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• pp.37-45
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• 1998

기계 및 구조물의 안전성과 신뢰성 평가를 위하여 금속재료의 피로강도 데이터베이스 시스템을 구축하고, 이를 이용하여 금속재료의 피로수명 분포특성을 검토하였다. 종속도를 이용하여 구성한 관계형 피로강도 데이터베이스 시스템은 일련의 데이터 관리 및 해석작업을 효율적으로 수행하였다. 또한 Robust 방법과 보상오차함수(complementary error function)를 이용한 3-파라미터 Weibull분포의 파라미터 추정법 및 비파손확률를 검토하기 위하여 제안된 새로운 기준식의 타당성을 검토하였다. 조합분포모델을 이용하여 부하응력비와 Weibull분포의 파라미터 항으로 나타낸 피로수명 분포식은 탄소강의 P-R-N 특성을 해석함에 있어서 좋은 결과를 보였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.72-78
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• 2019

전투기 흡입구 덕트 구조물 설계에 중요한 하중조건으로 흡입구 해머쇼크 조건이 있다. 엔진 압축기 내부유동의 갑작스런 감소에 의하여 큰 압력의 해머쇼크가 발생하게 된다. 압축충격파인 흡입구 해머쇼크 해석을 위한 전통적인 방법은 극단적인 조건들의 조합을(최대 속도, 해수면, 저온 대기) 이용하였지만, 90년대 이후 확률론적 방법을 통해 적절한 해머쇼크 설계압력을 제시한 논문들이 발표되었다. 이를 참고로 본 연구는 한국공군의 비행운용데이터를 활용하여 흡입구 해머쇼크 압력을 확률론적으로 접근하였고, 이를 통해 전통적인 방법 대비 약 30 % 감소된, 흡입구 설계용 해머쇼크 압력을 해석하였다.

• 대한교통학회지
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• 제34권5호
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• pp.421-436
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• 2016

민간투자사업은 많은 프로젝트 개발 비용이 투입되며, 관리운영기간 동안의 미래 수입을 통하여 투자비를 회수하는 구조로 추진된다. 일반적으로 긴 관리운영기간은 민간사업자의 더 많은 수입을 가져가게 하고 짧은 관리운영기간은 민간사업자의 수입회수 기간이 짧아져 더 적은 수입을 가져가게 된다. 관리운영기간의 설정은 민간투자사업의 중요 요인임에도 불구하고 전통적으로 정부가 사전에 결정하거나 민간이 제안한 기간으로 결정되고 있다. 특히 교통분야 사업에서 관리운영기간의 설정은 정확한 교통량 예측이 전제되어야 하나, 교통량 예측은 실제 교통량과 차이가 발생하는 등 위험 및 불확실성이 뒤따른다. 따라서 정부 및 민간사업자는 관리운영기간 설정시 교통량 예측 위험을 고려할 필요가 있다. 본 연구는 도로사업에 있어 교통량 위험을 고려한 적정 관리운영기간을 설정하는 모형을 제시하였다. 이를 위해 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 적용하였으며, 시뮬레이션 과정에서 교통량 위험은 확률 분포(single probability distribution)와 확률 과정(stochastic process)을 함께 고려하였다. 본 연구에서 제시한 방법론 및 시뮬레이션 모형을 바탕으로 모의 분석을 수행하였다. 모의 분석 결과 기대수익률 7%인 경우, 평균 관리운영기간은 21.2년으로 산정되었으며, 정부의 할인율 5.5%를 적용한 경우 관리운영기간은 평균 17.2년으로 산정되었다. 그 밖에 도출된 통계량은 다각적인 해석을 통해 민간투자사업 관련 의사결정자들이 관리운영기간을 설정함에 있어 직관에 의존하거나 동일한 운영기간을 적용하기보다는 객관적이고 합리적인 관리운영기간 설정하도록 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.319-326
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• 2018

열차제어시스템에서 열차간 추돌을 방지하기 위한 안전간격은 열차의 비상제동에 따른 제동거리를 기반으로 한다. 제동거리 성능평가는 동역학적 해석과 시운전시험을 통한 확인이 있으나 두 방법 모두 차륜과 레일의 점착계수의 약화 등과 같은 조건을 모두 고려할 수 없기 때문에 열차제어시스템의 설계에 활용하기에는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경을 고려할 수 있는 몬테카를로 방법을 이용하여 제동성능을 분석하고자 하였다. 제동모델은 비상제동에서 사용하는 공기제동을 기초로 하였으며, 제동압력, 제동효율, 제동 마찰계수, 점착계수, 차량의 질량분포 등을 고려할 수 있도록 모델링하였다. 영향 인자 분포의 변화에 따른 제동성능의 변화를 검토하고 이를 바탕으로 제동장치의 품질 제어를 통해 제동성능은 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한, 열차를 구성하는 차량 편성에 따라 제동성능의 변화를 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 열차제어시스템의 안전간격 설계의 기초자료로 활용될 뿐 아니라 철도차량의 제동성능 향상의 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국문헌정보학회지
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• 제58권2호
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• pp.251-268
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• 2024

최근에 「전자정부 성과관리 지침」이 시행되면서 정보시스템의 성과 지표 설정에 대한 요구가 커지고 있다. CODIL과 같이 대국민을 대상으로 정보서비스를 하는 시스템은 성과 지표 설정이 쉽지 않다. 본 연구는 객관적인 근거에 준하여 CODIL을 통해 얻을 수 있는 성과의 기대 목표치를 설정하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하는 연구모형을 제시하였다. 2015년부터 2023년까지 실시한 설문조사 내용 중 CODIL에서 제공하는 건설기술정보의 활용 빈도에 관한 이용자 만족도의 통계적 특성을 입력변수로 지정하였고 2024년부터 2026년까지의 미래의 기대 목표치와 신뢰구간을 결과변수로 지정하였다. 5개의 시뮬레이션 대안과 대안별로 1,000회의 난수를 발생하여 기대 목표치를 측정하였다. 다음으로 측정한 기대 목표치를 해석하였고, 선행연구에서 측정한 시계열 회귀분석 결과와 비교하였다. 비록 선행연구처럼 연차 간에 연관관계를 고려하는 시계열 회귀분석을 기반으로 기대 목표치를 예측하지는 못하였다. 하지만 본 연구는 5,000회의 입력변수를 기초로 하여 기대 목표치를 예측하였기 때문에 선행연구에 비해 좀 더 정확한 분석 결과라고 볼 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.273-279
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• 2007

복잡한 구조물의 유한요소해석 응답값으로부터 계산된 요소신뢰성 지수와 파괴확률은 음함수의 미분 및 극히 작은 파괴확률의 계산상 1계2차 모멘트법 (FOSM)과 몬테카를로 시뮬레이션(Monte-Carlo Simulation)의 적용이 어려우므로, 선택된 확률변수만의 함수인 한계상태방정식을 음함수로 구성하는 응답면기법을 적용하여, 기본설계단계의 아치교량의 설계값으로 구성된 확률변수를 고려하여 교량시스템의 완성단계에 대한 위험성을 해석하였다. 체계신뢰성 해석에서는 모든 붕괴모드의 발생경로와 단면에 대한 해석에 많은 시간이 소요되어 유한요소 구조해석 결과와 기존의 아치교 사고사례 등을 통해서 밝혀진 중요한 위험경로 및 위험단면의 파괴를 일으키는 사건에 대하여만 고려하였다. 교량시스템의 체계신뢰성을 평가하여 상관관계의 변동에 따른 시스템붕괴에 대한 발생확률의 상하한계를 결정하였다. 시스템의 요소간 저항연결구조는 요소파괴의 순서와 전체강성의 감소정도에 따라서 결정하였다. 체계신뢰성에서 검토되지 않는 다른 요소간의 상관관계를 검토하기 위해서 가정된 붕괴순서와 다른 거동을 보일 경우에 대해서는 통계적으로 독립된 요소들의 파괴와 그 모든 붕괴모드 조합경우에 대해서 검토하였다. 붕괴모드조합의 검토 결과 거더와의 파괴조합과 아치리브와의 파괴조합에서 체계신뢰성보다 위험한 상한계 시스템 파괴확률과 안전한 하한계 파괴확률이 발견되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.125-130
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• 2011

확정론적 최적설계 방법은 설계 혹은 공정과정에서 발생하는 설계변수의 불확실성을 고려하지 않아 최적점이 제한조건의 경계점에 위치한다. 신뢰성기반 최적설계는 설계자가 요구하는 신뢰도를 만족하는 범위에서 목적함수가 최소가 되는 최적점을 찾는 방법이다. 이 과정은 최적설계 과정과 설계변수의 불확실성을 고려하는 신뢰성해석 과정으로 나눌 수 있다. 모멘트기반 신뢰성해석은 시스템의 통계적 모멘트를 이용하여 신뢰도를 구하는 방법이다. 일반적으로 신뢰성해석은 통계적 모멘트의 값에 따라 피어슨 시스템을 통해 시스템의 확률밀도함수를 7 가지 형태로 분류하여 신뢰도를 구한다. 하지만 피어슨 시스템에서 타입 IV 분포의 경우에는 수식이 복잡하여 다루기 어려운 문제점이 있었다. 본 논문에서는 크리깅모델을 이용하여 피어슨 시스템의 단점을 개선한 신뢰성 해석기법을 크리깅모델을 이용하여 개발하고 이를 적용하여 신뢰성기반최적설계 방법을 제안하다. 피어슨 타입 IV 의 수학 및 공학예제에 대하여 신뢰성기반최적설계를 수행하고 이를 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 정확성을 검증한다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.485-495
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• 2016

본 연구에서는 방파제 하부지반을 저치환율 재료로 보강 및 개량하기 위한 치환율과 재하중 방치기간을 확률론적 최적화 기법을 이용하여 분석하였다. 해석에 필요한 확률변수의 불확실성을 최소화하기 위하여 사전자료를 활용한 베이지안 갱신결과 최대 39.8% 포인트까지 불확실성이 감소하였고, 특히 사전함수의 표본수가 더 많은 구간의 감소폭이 컸다. 치환율 결정을 위하여 저치환율 단면 중 15~40% 범위에서 일계신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션 방법에 의해 해석한 결과 목표파괴확률을 만족하는 치환율은 심층고결처리 및 쇄석다짐말뚝 구간에서 각각 20% 및 25% 이상으로 나타났다. 치환율에 대한 최적화를 위하여 생애주기비용 분석을 실시한 결과 목표파괴확률을 만족하는 범위 내에서 최적 치환율이 산정되었으며, 두 구간에서 각각 20% 및 30%가 가장 경제적인 것으로 결정되었다. 재하중의 방치기간에 대한 확률론적 해석결과 3개월 이상인 경우 모두 목표파괴확률을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.279-289
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• 2022

기후변화로 집중호우의 강도가 증가함에 따라 하천에서 기왕의 관측 자료가 없는 고수위가 관측되고 있다. 수위-유량 관계 곡선식은 기왕 관측 자료를 바탕으로 수위를 유량으로 환산하기 때문에 관측 자료가 부족한 경우, 유량 자료 생산에 있어서 불확실성이 커지고 정확성이 떨어지게 된다. 부족한 자료를 보완하고 유량자료의 정확성을 높이기 위하여 본 연구에서는 1차원 수치해석 모형을 기반으로 한 Monte Carlo 모의를 이용하여 대상 지역의 유량을 수리학적으로 추정하는 방법을 제시하였다. 기존에 작성되어있는 수위-유량 관계곡선식을 바탕으로 경사, 조도계수, 하폭 등의 영향을 받는 계수와 흐름의 조건에 따라 영향을 받는 지수를 난수로 발생시켜 다수의 가상 곡선식을 생성하였다. 가상의 곡선식과 주요지점의 관측수위를 활용한 수치모의 결과를 비교하여 홍수위의 재현성이 좋은 최적 샘플의 곡선식을 상류 경계 지점의 곡선식으로 선정하였다. 제안한 방법론을 섬진강 요천 합류부를 대상으로 적용하였으며, 그 결과 수위 재현성이 큰 폭으로 개선된 것을 확인하였다. 또한, 제안한 방법론의 적용 시 해당 샘플의 수리해석 결과를 바탕으로 모의단면의 수위와 유량을 수리학적으로 추정할 수 있다는 장점이 있다.