• 제목/요약/키워드: 민감도함수

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군집분석기반 가뭄 피해도 평가의 영향인자 민감도 분석 (Sensitivity analysis of influence factors of drought damage assessment based on cluster analysis)

  • 정유진;최호연;유진경;온병헌;유도근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.435-435
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    • 2023
  • 최근 기후변화의 영향으로 상대적으로 좁은 국가면적이라 할 수 있는 국내에서도 가뭄과 홍수가 지역적으로 동시에 발생하는 등 자연재해에 의한 피해가 빈번해지고 있다. 이 중 가뭄은 타 풍수해에 비하여 일반적으로 장기간의 무강우에 의해 발현되고, 피해가 발생할 경우 생활용수, 농업용수, 공업용수 등 다양한 지역의 용수사용특성에 따라 피해가 집중 및 가중되는 특징을 지닌다. 본 연구에서는 지역별 가뭄피해도에 영향을 주는 영향인자의 민감도 분석을 실시하고 그 결과를 분석하였다. "가뭄 피해도"는 용수별 직간접 피해의 정도를 점수 또는 등급 등의 정량적으로 나타낸 것으로 정의된다. 우선, 국가가뭄정보통계집(2018-2020)에서 제시된 지역별 가뭄피해정보자료와 용수사용특성을 기반으로 군집분석을 실시한 문기훈(2022)의 연구모형을 기반으로 최근 발행된 2021년의 피해정보를 추가적으로 반영하여 군집분석을 실시하였다. 그리고 지역별 가뭄피해도 군집등급에 영향을 주는 과거 피해인자와 용수사용특성을 함수화하고, 지역별 불확실성을 반영한 민감도 분석을 실시하였다. 분석 결과 지역별 과거의 가뭄피해경험여부 및 용수사용특성의 변동에 따라 지역적 가뭄피해도 군집등급이 달라짐을 확인할 수 있었다.

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수문학적 민감도분석기법을 이용한 화천댐 유입량 분석 (Analysis of the Hwacheon dam inflow using hydrological sensitivity method)

  • 김상욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.276-276
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    • 2020
  • 공유하천유역에서의 수자원 관리는 두 국가의 제도적 및 기술적 차이로 인하여 다른 유역에서의 수자원 관리보다 복잡하고 어렵다. 특히 두 국가 사이의 공유하천에서의 유량의 변화는 실질적인 측정을 이용하여 면밀하게 측정됨으로써 신뢰도 높은 자료를 통해 지속적으로 분석되어야 궁극적으로 공유하천에 대한 두 국가 간의 이해관계를 바탕으로 한 대책을 수립할 수 있다. 북한강 유역의 상류유역은 북한에 속해 있고, 특히 임남댐 건설 이후 화천댐 유입량은 지속적으로 감소하고 있어 이에 대한 물순환 영향을 면밀히 분석하고 대책을 수립할 필요가 있다. 물순환에 영향을 미치는 원인과 결과를 분석하는 기존의 연구들은 대부분 강우-유출모형을 사용하고 있어 모형의 구축 및 매개변수의 보정과 검증에 많은 노력이 필요하다. 본 연구에서는 수문기상자료만을 이용하여 유량의 변동성분을 정량화할 수 있는 수문학적 민감도 분석기법을 화천댐 상류유역에 적용하고 화천댐 유입량에 대한 1967년~017년 동안의 변동량을 자연적 요인과 인위적 요인으로 분리하여 제시하였다. 다양한 변동점 탐색기법을 사용한 결과 1999년이 통계적으로 유의한 변동점으로 탐색되었으며, 이를 활용하여 수문학적 민감도 분석을 5가지의 Budyko 함수를 이용하여 산정한 결과 평균적으로 18.99 억 ㎥/y의 유입량 감소가 임남댐 건설로 인하여 발생된 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 기존 연구자들의 화천댐 유입량 감소량에 비해 다소 크게 산정된 결과이며, 이는 2000년대 이후 증가된 강우량 및 화천댐유입량의 감소가 주된 영향을 미친 결과로 추정된다. 향후 월별, 계절별 단위의 분석이 추가로 연구될 필요가 있으며, 미래의 기후변화 상황을 고려한 예측을 통한 실효성 있는 계획이 수립될 필요가 있을 것으로 판단된다.

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전달함수합성법을 이용한 엔진마운트계의 민감도 해석 (Sensitivity Analysis of Engine Mount System using FRF-based Substructuring Method)

  • 이두호;황우석;김찬묵
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권1호
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    • pp.153-160
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    • 2001
  • A general procedure for the design sensitivity analysis of structural dynamic problems has been presented in frame of the FRF-based substructuring formulation. For a system response function, the proposed method gives a parametric design sensitivity formula in terms of the partial derivatives of the connection element properties and the transfer matrix of the subsystems. The derived design sensitivity formula is applied to an engine mount system. An interior noise problem in the passenger car is analyzed using the FRF-based substructuring method and the proposed formulation is adopted to study the response variations with respect to the dynamic characteristics of the engine mounts and the bushes. To obtain the FRFs, a finite element model is built for the engine mount structures, and test data is used for the trimmed body including cabin cavity. The comparison of sensitivities derived by the proposed method and the finite difference method shows that the proposed method is efficient and accurate. The proposed sensitivity analysis method indicates effectively the most sensitive location to the interior noise among the engine mounts and the bushes.

다중 전달함수합성 법을 이용한 엔진마운트 시스템의 설계민감도 해석 (Design Sensitivity Analysis of an Engine Mount System using the Multi-Domain FRF-based Substructuring Method)

  • 이두호;황우석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.237-244
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    • 2002
  • Analyzing acoustic-structural systems such as automobiles and aircraft, the FRF-based substructuring (FBS) method is one of the most powerful tools. In this paper, a general procedure for the parametric sensitivity analysis of vibro-acoustic problems has been presented using the multi-domain FRF-based substructuring formulation. For an acoustic-structural system sub-structured by multiple domains, the substructuring formulation gives the reaction farces on the interface boundaries. The design sensitivity formula is obtained from the direct differentiation of the reaction force expression with respect to the design vector. As a practical application, the proposed design sensitivity formula is applied to an engine mount system of passenger car. An objective of the problem is to identify the most effective engine mounts and bushes in minimizing the interior noise over the concerned rpm range. The comparison of the sensitivity results with those of the finite difference method shows excellent agreement. In addition, stiffness modifications of the mounts and bushes identified through the design sensitivity analysis lead to a successful decrease of the interior noise. This results show usefulness of the present method very well.

신개념의 수위-유량곡선식 개발과 적용 방향

  • 박재영;오병동;김재복;채효석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.144-148
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 기존 수위-유량곡선식 개발과정에 내재되어 있던 목적함수 문제와 곡선식 개발과 정에서 대두된 발산과 처리 불능문제를 해결하기 위해서 새로운 형태의 관계식$(Q=p(h-e)^{\beta}-{\gamma})$과 비선형 매개변수 추정방법을 이을 제안하고 이러한 신개념의 수위-유량곡선식 산정모형을 개발하는데 있다. 기존 수위-유량곡선식은 기존수위-유량자료를 log변환하여 산정된 목적함수는 저수위에 비하여 고수위 부분에 잘못된 유량 값을 추정하는 문제를 갖고 있다. 기존의 발산 문제는 영유량 수위 매개변수 e를 찾고 추정된 식의 목적함수을 수렴하는 동안 매개변수 ${\beta}$가 비정상적으로 커지는 것이다. 이상의 두 가지 문제는 제어변수 ${\gamma}$를 도입하고 목적함수, $min{\sum}w(i)(Q-\hat{Q})^2$를 도입함으로서 개선 할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 물리적 분석과 민감도 분석을 통하여 수위-유량곡선식에서 매개변수 ${\gamma}$의 영향이 e의 영향과 같음을 보였다. 또한 개발된 WinCARD 시스템은 기존의 목적함수에 의한 추정오차와 새롭게 제안된 목적함수의 개선사항을 상호 비교할 수 있게 하였다. 본 개발프로그램은 기존 수위-유량곡선식의 적합도를 평가하고, 하천유량 산정을 위한 신개념의 수위-유량곡선식을 개발하는데 활용될 수 있다.

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유전자 프로그래밍을 이용한 RNA 구조 문법 학습 (Learning of RNA Structural Grammar using Genetic Programming)

  • 남진우;정제균;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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    • pp.425-427
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    • 2003
  • RNA는 세포내에서 유전자 발현에 직, 간접적으로 중요한 역할을 하며, RNA 구조는 세포 내에서의 기능과 깊은 연관이 있기 때문에 RNA 구조를 예측하는 것은 중요한 의미를 갖는다, 본 논문에서는 진화연산의 한가지인 유전자 프로그래밍(genetic programming) 방법을 사용하여 염기서열 정보를 참고하는 RNA 구조 문법의 학습 방법을 보여 준다. 이 RNA 구조를 의미하는 문법을 트리(tree)형태의 함수로 코드화(encoding) 한 후 이것을 유전자 프로그래밍 방법으로 진화시킨다. 진화를 통해 최적의 적합도를 갖는 트리의 문법을 테스트 데이터를 통해 평가한 결과 0.893의 특이도(speicificity)와 0.752의 민감도(sensitivity)를 보였다.

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정규혼합분포를 이용한 ROC 분석 (ROC Curve Fitting with Normal Mixtures)

  • 홍종선;이원용
    • 응용통계연구
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    • 제24권2호
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    • pp.269-278
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    • 2011
  • 스코어 변수의 민감도와 특이도와의 관계로 표현한 ROC 곡선을 더욱 정확한 진단을 위하여 분포함수와 공변량을 고려한 연구가 많이 진행되었다. 공변량을 고려하는 회귀분석 방법을 사용하였으며 이때 분포함수를 정규분포로 가정하거나 잔차의 분포함수를 추정하여 ROC 분석을 하였다. 본 연구는 분포함수가 주어지지 않으며 진단에 영향을 주는 공변량을 모르는 일반적인 상황에서 논의하였다. 확률변수인 스코어와 두 개의 보모집단으로 구성된 신용평가 자료에 적합한 분포함수를 추정하기 위하여 여러 개의 정규분포가 혼합된 정규혼합분포를 사용하여 ROC 분석을 한다. 고전적인 비모수적이고 경험적인 ROC 곡선에 적합한지를 파악하기 위하여 AUC 통계량을 사용하여 비교하며, 본 연구에서 제안한 정규혼합분포를 이용한 ROC 곡선이 다른 방법으로 구한 ROC 곡선보다 적합함을 보였다.

인접구조물의 진동제어를 위한 선형감쇠시스템의 최적설계 (Optimal Design of Linear Viscous Damping System for Vibration Control of Adjacent Building Structures)

  • 박관순;옥승용;고현무
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.85-100
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    • 2006
  • 이 논문에서는 서로 다른층 높이를 갖는 인접한 두 빌딩의 내진성능을 효율적으로 향상시킬 수 있는 선형 점성 감쇠기의 최적 설계방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 층간 대각 브레이싱 형태의 에너지 소산장치 연결방법과 인접 구조물간 에너지 소산장치 연결방법을 고려하였으며, 두 가지 연결방법을 적용한 시스템에 대한 감쇠용량별 주파수응답함수 비교를 통하여 구조물간 연결방법의 효율성을 확인하였다. 아울러 구조물간 연결방법에서 주파수응답함수를 최소화하는 최적 감쇠용량이 존재하는 것을 보이고, 최적 설계된 시스템에 대하여 감쇠용량별 구조물의 고유주파수 및 등가감쇠비의 민감도를 분석하였다. 민감도 분석 결과로부터 고층부에 설치되는 에너지 소산장치가 구조물의 등가 감쇠비를 효율적으로 증가시키는 것을 확인하였다. 따라서 민감도에 비례하는 새로운 감쇠기 설계방법을 제시하고, 대각 브레이싱 연결방법과 구조물간 연결로서 균등분포 및 제시하는 민감도 기반 분포에 따른 연결방법을 적용한 시스템들의 내진성능을 비교 분석하였다. 지진응답의 비교결과, 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 내진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

Pade근사를 이용한 준해석 구조 민감도의 해석 (The Semi-Analytic Structural Sensitivity Using Pade Approximation)

  • 단호진;이병채
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권12호
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    • pp.2631-2635
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    • 2002
  • The semi-analytic sensitivity analysis using Pade approximation is presented for linear elastic structures. Although the semi-analytic method has several advantages, accuracy of the method prevents it from practical application. One of promising remedies is the use of geometric series for the matrix inversion. Though series expansion of order three has been successfully applied to the calculation of the structural sensitivity in the most range of the design perturbation, it is prone to have a slow convergence for large perturbation. To overcome this shortage, Pade approximation is introduced so that it can broaden the trust region of the perturbation without adding expansion terms. Numerical results show that the confident sensitivity can be obtained with tiny expenses of computation effort.

부분구조 기반 민감도 해석을 이용한 진동시스템의 연결부 특성 추정 (Identification of Connections of Vibration Systems Using Substructural Sensitivity Analysis)

  • 서세영;김도연;김찬묵;이두호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.786-792
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    • 2001
  • In this paper, the identification of connections for a vibration system has been presented using FRF-based substructural sensitivity analysis. The substructural design sensitivity formula is derived and plugged into a commercial optimization program, MATLAB, to identify connection stiffness of an air-conditioner system of passenger car. The air-conditioner system, composed of a compressor and a bracket is analyzed by using FRF-based substructural(FBS) method. To obtain the FRFs, FE model is built for the bracket, and the impact hammer test is performed for the compressor. Obtained FRFs are combined to calculate the reaction force at the connection point and the system response. Connection element properties are determined by minimizing the difference between a target FRF and calculated one. It is shown that the proposed identification method is effective even for a real problem.

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