• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.131-137
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• 2018

This paper analyzes the probability of failure for the equivalence ratio error. The control error of the equivalence ratio is affected by the aleatory and epistemic uncertainties. In general, reliability analysis techniques are easily incorporated to handle the aleatory uncertainty. However, the epistemic uncertainty requires a new approach, as it does not provide an uncertainty distribution. The Bayesian inference incorporates the reliability analysis results to handle both uncertainties. The result gives a distribution of failure probability, whose equivalence ratio does not meet the requirement. This technique can be useful in the analysis of most engineering systems, where the aleatory and epistemic uncertainties exist simultaneously.

• KDI Journal of Economic Policy
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• v.17 no.1
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• pp.127-144
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• 1995

통일기금의 목적은 현재의 소비를 줄이고 총저축(정부저축+민간저축)을 증가시키는 것이다. 그럼으로써 현재의 부(富)를 통일(統一)이 되는 시점으로 이전(移轉)시키고자 하는 것이다. 과연 이 목적은 달성될 수 있는가? 본 연구는 이에 대한 이론적인 분석을 시도하고 있다. 국채(國債)를 발행하여 조세의 부과시점(賦課時點)을 달리하더라도 경제주체의 소비수준은 변화하지 않는다는 주장이 있다(대등정리(對等定理), Ricardian Equivalence Theorem). 통일기금(統一基金)을 조성하는 것도 국채발행(國債發行)과 비교하여 부(富)의 이전방향(移轉方向)이 다를 뿐 징세시점(徵稅時點)의 변화라는 점은 동일하다. 따라서 대등정리에 의하면 통일기금의 목적은 달성될 수 없다. 조성된 통일기금만큼 민간 저축이 감소하기 때문이다. 그러나 통일기금에는 국채(國債)와 구별되는 두가지 본질적인 특징이 있다. 통일시점과 통일비용이 모두 불확실하다는 점이다. 이 두가지 불확실성은 미래의 가처분소득을 불확실하게 한다. 이와 같이 미래소득이 불확실할 때에는 대등정리가 성립하지 않는다는 것이 종래의 연구결과였다. 그러나 본고(本稿)는 2기(期) 중첩세대모형(重疊世代模型)(Overlapping Generations Model)을 이용하여 이 두가지 불확실성에도 불구하고 여전히 대등정리(對等定理)가 성립함을 보이고 있다. 즉 통일기금은 민간저축을 감소시키므로 총저축을 변화시키지 못한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1385-1389
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• 2010

수자원 계획에 있어서 강우 또는 홍수빈도분석시 주로 사용되는 확률의 개념은 상대빈도에 대한 극한으로 확률을 정의하는 빈도학파적 확률관점에 속하며, 확률모델에서 미지의 매개변수들은 고정된 상수로 간주된다. 따라서 확률은 객관적이고 매개변수들은 고정된 값을 가지기 때문에 이러한 매개변수들에 대한 확률론적 설명은 매우 어렵다. 본 연구에서는 강우빈도해석에서 확률분포의 매개변수에 대한 불확실성을 정량화하기 위하여 베이지안 MCMC 및 Metropolis-Hastings 알고리즘을 이용한 불확실성 평가모델을 구축하였다. 그리고 베이지안 MCMC 및 Metropolis-Hastings 알고리즘의 적용을 통하여 확률강우량 산정시 확률분포의 매개변수에 대한 통계학적 특성 및 불확실성 구간을 정량화하였으며, 이를 바탕으로 홍수위험평가 및 의사결정과정에서 불확실성 및 위험도를 충분히 설명할 수 있는 프레임워크 구성을 위한 기초를 마련할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.110-110
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• 2016

도시 유역의 강우-유출 모의에는 지표 투수율 및 하수관거 영향 등 인위적 배수계통의 영향을 고려할 수 있는 도시유출모형이 널리 이용되고 있으며, 모형 검증을 통해 모의 성능을 평가한다. 도시유출모형의 검증은 일반적인 강우-유출 모형과 같이 강우사상별 유량의 관측시계열과 모의시계열의 목적함수가 최소가 되는 최적 매개변수를 탐색하는 과정이다. 도시유출모형의 검증에서 발생하는 문제점은 크게 다음과 같다. 첫째, 대규모 도시 유역의 복잡하고 다양한 하수관거에 대한 최적매개변수를 관거별로 구하는 것은 물리적으로 불가능하다. 따라서 동일 배수분구내 하수관거의 매개변수 값은 동일하다고 가정하거나, 모형 단순화 과정을 통해 매개변수의 물리적 범위 내에서 최적해를 탐색해야 하는 단순화에서 기인한 불확실성이 있다. 둘째, 다양한 매개변수들의 물리적 범위를 고려하기 위해서는 전역최적화기법이 유효하다. 그러나 전역최적화 종류, 목적함수, 모의횟수, 목표성능별 최적 매개변수 결과가 각각 다르므로 추정된 최적 매개변수의 범위에 대한 불확실성이 있다. 이에 본 연구에서는 Bayesian 모형과 EPA SWMM(Storm Water Management Model)을 연계하여 도시유출모형의 매개변수 불확실성을 정량적으로 분석할 수 있는 모형을 제안하고자 한다. 이를 위해 서울 우이천 유역을 대상으로 SWMM 모형을 구축하고, 절단 정규분포(truncated Gaussian distribution)를 사전분포(prior)로 가정하여 매개변수의 물리적 범위를 고려하였다. 최종적으로 결합확률분포로 계산된 각 매개변수간 사후분포를 통해 모의된 유출량의 불확실성을 정량적으로 분석하였다. 본 연구에서 제안된 모형은 대규모 도시 유역의 도시유출모형 구축 시 다양한 매개변수의 물리적 범위를 고려한 최적화와 동시에 내재된 불확실성을 정량적으로 분석할 수 있으므로, 침수예측 및 홍수예경보 등의 문제에서 상당한 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.2A
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• pp.293-300
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• 2006

There is a high degree of uncertainty in measurements of the thickness or the loss of thickness of corroded elements. Generally the thickness of corroded elements varies from one location of the element to another depending on the degree of corrosion, which makes the safety assessment difficult. Therefore, a procedure for safety assessment of corrosion- damaged steel structures using an imprecise reliability is proposed in this paper. The proposed safety assessment procedure using the imprecise reliability was also applied to a cable-stayed bridge in Korea to demonstrate its effectiveness and applicability. Since there is a large variation in measurements of the thickness of corroded elements, the thickness of corroded elements was considered as the imprecise element. This variation was found to be directly related to the degree of corrosion. Therefore, the variation increases as the degree of corrosion increases. Based on the comparative observations between the conventional reliability and the imprecise reliability, it is suggested that the imprecise reliability analysis derived based on the subjective or statistical judgment of conditional independence could be successfully utilized for the risk or safety assessment of corrosion-damaged structures.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.30-30
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• 2011

현재 우리나라는 수자원의 안정적인 확보와 효율적인 관리를 위하여 20년 단위의 수자원장기 종합계획을 수립하고 있으며, 향후 발생가능한 물의 과부족을 평가하는 물수급 분석을 통해 최적의 수자원관리 계획을 수립하고 있다. 하지만, 현재의 수자원장기종합계획에서는 미래 물수급 전망을 단일 값으로 제시하는 확정론적 기법을 적용하고 있으며, 과거 유출패턴이 미래에도 똑같이 재현된다는 가정 하에 물수급 분석을 수행한다. 이는 기후변화의 불확실성에 따른 물공급 시나리오의 다양성을 고려하지 않는 것을 뜻하며, 현재 다양한 GCM(Global Circulation Model)을 통해 제시되고 있는 미래 수자원 변동 전망을 물수급 분석에 반영하지 않고 있음을 말해 주는 것이다. 따라서, 본 연구에서는 기후변화에 따른 미래 자연유출량의 불확실성을 반영할 수 있는 물수급 전망 기법을 제안코자 한다. 먼저 국내유역에 적합한 GCM 시나리오들을 선정하였으며, 스케일상세화(downscaling) 기법을 통해 한강유역 중권역별 강우량, 증발산량 등의 일 단위 미래 수문기상 자료를 구축하였다. 다음으로, 앞서 구축한 기상자료를 개념적 강우-유출 모형인 TANK 모형에 입력하여 중권역별 미래 유출량을 산정하여 각 시나리오별 미래 유출량 변화를 전망하였다. 물수급 분석 모형으로는 한국건설기술연구원에서 미국 SEI-B와 제휴하여 개발한 통합수자원평가계획모형인 K-WEAP을 사용하였으며, 물수급 분석 결과를 바탕으로 중권역별 물공급 지수를 산정하여 제시하였다. 현재 대부분의 기후변화 연구에서는 GCM 시나리오를 직접 적용한 결과를 바탕으로 미래 수자원 전망 결과를 제시하고 있는데, 여기에는 GCM 자체의 불확실성은 물론 과거 관측 자료를 입력자료로 하는 기존 연구 방법론으로 부터의 급진적인 변화에 따른 연구 연속성의 문제 또한 존재한다. 따라서 본 연구에서는 GCM 유출량 시나리오의 직접 적용 대신 과거 유출 시나리오별 가중값을 산정하여 반영함으로서 GCM 모의 결과의 불확실성을 저감하는 방안을 제안하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.10
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• pp.817-830
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• 2015

This study performed prediction of extreme rainfall uncertainty and its frequency analysis based on climate change scenarios by Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) for the selected nine-General Circulation Models (GCMs) in the near future (2011-2040) over the Korean Peninsula (KP). We analysed uncertainty of scenarios by multiple model ensemble (MME) technique using non-parametric quantile mapping method and bias correction method in the basin scale of the KP. During the near future, the extreme rainfall shows a significant gradually increasing tendency with the annual variability and uncertainty of extreme ainfall in the RCP4.5, and RCP8.5 scenarios. In addition to the probability rainfall frequency (such as 50 and 100-year return periods) has increased by 4.2% to 10.9% during the near future in 2040. Therefore, in the longer-term water resources master plan, based on the various climate change scenarios (such as CMIP5 GCMs) and its uncertainty can be considered for utilizing of the support tool for decision-makers in water-related disasters management.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.3
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• pp.315-326
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• 2013

Despite of the importance on the maintenance of a reservoir storage, relatively few studies have addressed the stochastic reliability analysis including uncertainty on the decrease of the reservoir storage by the sedimentation. Therefore, the stochastic gamma process under the reliability framework is developed and applied to estimate the reduction of the Soyang Dam reservoir storage in this paper. Especially, in the estimation of parameters of the stochastic gamma process, the Bayesian MCMC scheme using informative prior distribution is used to incorporate a wide variety of information related with the sedimentation. The results show that the selected informative prior distribution is reasonable because the uncertainty of the posterior distribution is reduced considerably compared to that of the prior distribution. Also, the range of the expected life time of the dead storage in Soyang Dam reservoir including uncertainty is estimated from 119.3 years to 183.5 years at 5% significance level. Finally, it is suggested that the improvement of the assessment strategy in this study can provide the valuable information to the decision makers who are in charge of the maintenance of a reservoir.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.9
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• pp.943-958
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• 2008

This study employs Bayesian regression analysis for fitting discharge rating curves. The parameter estimates using the Bayesian regression analysis were compared to ordinary least square method using the t-distribution. In these comparisons, the mean values from the t-distribution and the Bayesian regression are not significantly different. However, the difference between upper and lower limits are remarkably reduced with the Bayesian regression. Therefore, from the point of view of uncertainty analysis, the Bayesian regression is more attractive than the conventional method based on a t-distribution because the data size at the site of interest is typically insufficient to estimate the parameters in rating curve. The merits and demerits of the two types of estimation methods are analyzed through the statistical simulation considering heteroscedasticity. The validation of the Bayesian regression is also performed using real stage-discharge data which were observed at 5 gauges on the Anyangcheon basin. Because the true parameters at 5 gauges are unknown, the quantitative accuracy of the Bayesian regression can not be assessed. However, it can be suggested that the uncertainty in rating curves at 5 gauges be reduced by Bayesian regression.

• KDI Journal of Economic Policy
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• v.11 no.4
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• pp.109-125
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• 1989

사회보험(Social Insurance)은 노령(老齡) 등 미래(未來)에 확실(確實)히 발생(發生)할 사안(事案)뿐 아니라 질병 등 불확실(不確實)한 사안(事案)에 의한 소득(所得)의 상실(喪失)을 보상하기 위한 보험(保險)의 역할을 한다. 대부분의 사회보험연구는 이 불확실성(不確實性)이 배제된 모형의 분석을 하고 있는데 본고(本稿)에서는 그러한 불확실성(不確實性)이 존재(存在)할 때 사회보험이 개인의 은퇴시기 결정에 미치는 영향을 분석하였다. 사회보험은 노동기(勞動期)로부터 은퇴기(隱退期)로의 소득이전(所得移轉)일 뿐 아니라 일을 할 수 있는 상태로부터 질병 등의 불확실한 사안(事案)에 의해 초래된, 일을 할 수 없는 상태로의 소득이전(所得移轉)도 된다. 이 두 번째의 역할 때문에 사회보험은 개인(個人)의 은퇴시기(隱退時期)를 늦추는 효과를 보일 수 있다. 특히 사회적 최선적정은퇴시기(最善適正隱退時期)(first best optimum)는 사회보험이 전혀 없는 경우의 은퇴시기가 보다 늦다. 반면 어느 일정(一定)한 시점(時點) 이후에만 사회보험(社會保險)의 수혜(受惠)가 가능(可能)하다면 이는 오히려 조기은퇴(早期隱退)를 초래(招來)하게 된다는 것을 보였다.