• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.464-464
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• 2012

수문분야에 있어서 빈도해석의 목적은 특정 재현기간에 대한 발생 가능한 수문량의 규모를 파악하는데 있으며, 빈도해석의 정확도는 적합한 확률분포모형의 선택과 매개변수 추정방법에 의존하게 된다. 일반적으로 각 확률분포모형의 특성을 대표하는 매개변수를 추정하기 위해서는 모멘트 방법, 확률가중 모멘트 방법, 최대우도법 등을 이용하게 된다. 모멘트 방법에 의한 매개변수 추정은 해를 구하기 위한 과정이 단순한 반면, 비대칭형의 왜곡된 분포를 갖는 자료들에 대해서는 부정확한 결과를 나타내게 된다. 확률가중 모멘트 방법은 표본의 크기가 작거나 왜곡된 자료일 경우에도 비교적 안정적인 결과를 제공하는 반면, 확률 가중치가 정수로만 제한되는 단점을 갖고 있다. 그리고 대수 우도함수를 이용하여 매개변수를 추정하게 되는 최우도법은 가장 효율적인 매개변수 추정치를 얻을 수 있는 것으로 알려져 있으나, 비선형 연립방정식으로 표현되는 해를 구하기 위해서는 Newton-Raphson 방법을 사용하는 등 절차가 복잡하며, 때로는 수렴이 되지 않아 해룰 구하지 못하는 경우가 발생되게 된다. 이에 반해, 최근의 Genetic Algorithm, Ant Colony Optimization 및 Simulated Annealing과 같은 Meta-Heuristic Algorithm들은 복잡합 공학적 최적화 문제 있어서 효율적인 대안으로 주목받고 있으며, Hassanzadeh et al.(2011)에 의해 수문학적 빈도해석을 위한 매개변수 추정에 있어서도 그 적용성이 검증된바 있다. 본 연구의 목적은 연 최대강수 자료의 빈도해석에 적용되는 확률분포모형들의 매개변수 추정을 위해 Meta-Heuristic Algorithm을 적용하고자 함에 있다. 따라서 본 연구에서는 매개변수 추정을 위한 방법으로 Genetic Algorithm 및 Harmony Search를 적용하였고, 그 결과를 최우도법에 의한 결과와 비교하였다. GEV 분포를 이용하여 Simulation Test를 수행한 결과 Genetic Algorithm을 이용하여 추정된 매개변수들은 최우도법에 의한 결과들과 비교적 유사한 분포를 나타내었으나 과도한 계산시간이 요구되는 것으로 나타났다. 하지만 Harmony Search를 이용하여 추정된 매개변수들은 최우도법에 의한 결과들과 유사한 분포를 나타내었을 뿐만 아니라 계산시간 또한 매우 짧은 것으로 나타났다. 또한 국내 74개소의 강우관측소 자료와 Gamma, Log-normal, GEV 및 Gumbel 분포를 이용한 실증연구에 있어서도 Harmony Search를 이용한 매개변수 추정은 효율적인 매개 변수 추정치를 제공하는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• v.16 no.1
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• pp.13-18
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• 2003

Prediction of composite fatigue life is not a straightforward matter, depending on various failure modes and their interactions. In this paper, a methodology is presented to predict fatigue life and residual strength of composite materials based on Phenomenological Model(non-linear fatigue damage model). It is assumed that the residual strength is a monotonically decreasing function of the number of loading cycles and applied fatigue stress ratio and the model parameters(strength degradation parameter and fatigue shape parameter) are assumed as function of fatigue life. Then S-N curve is used to extract model parameters that are required to characterize the stress levels comprising a randomly-ordered load spectrum. Different stress ratios (${\sigma}_{min}/{\;}{\sigma}_{max}$) are handled with Goodman correction approach(fatigue envelope) and the residual strength after an arbitrary load cycles is represented by two parameter weibull functions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1524-1527
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• 2009

본 연구는 주요지천 홍수예측에 적용된 통계적 모형을 개선하여 예측 결과의 정확성 향상을 도모하는 데 목적이 있다. 중랑천, 탄천, 왕숙천 등 한강수계 주요 지천은 홍수예보 지점으로 유역면적이 작고 도달 시간이 짧아 기존의 대하천 홍수예보에 이용되고 있는 수문학적 홍수예측 모형을 적용하기에는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 주요 지천 홍수예측에 통계적 모형인 다중선형 회귀모형을 이용하는 방법이 제안되어 활용되었다. 본 연구에서는 지천홍수예측에 기 적용된 다중선형 회귀 모형의 다중공선성 문제를 해결하기 위해 독립변수를 조정하고, 10분 단위 관측 자료를 활용한 예측 결과를 얻기 위해 매개변수를 재산정하였다. 그 결과 기존 모형에 비해 적은 수의 독립변수와 재 산정된 매개변수를 이용한 통계적 모형으로 예측 수위의 오차를 줄일 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.6 s.177
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• pp.1593-1600
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• 2000

A method based on frequency domain approaches is presented for the nonlinear parameters identification of structure having nonlinear joints. The finite element model of linear substructure is us ed to calculating its frequency response functions needed in parameter identification process. This method is easily applicable to a complex real structure having nonlinear elements since it uses the frequency response function of finite element model. Since this method is performed in frequency domain, the number of equations required to identify the unknown parameters can be easily increased as many as it needed, just by not only varying excitation amplitude but also selecting excitation frequencies. The validity of this method is tested numerically and experimentally with a cantilever beam having the nonlinear element. It was verified through examples that the method is useful to identify the nonlinear parameters of a structure having arbitary nonlinear boundaries.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.128-135
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• 2007

In response to anthropogenic global warming due to a buildup greenhouse gas, the effect of the air temperature on water temperature has been noticed. Therefore, effects have been made to build an air/water temperature relationship at three study regions using the data collected by the Ministry of the Maritime Affairs and Fisheries (MOMAF). The air/water relationship varies with time-scale and weekly time-scale was chosen for the study. The data were fitted to the S-shaped non-linear relationship, and the parameters for the S-curve were derived using a single-criteria multi-parameter optimization scheme. Separate regression curves were fitted to consider seasonal hysteresis at the Masan site. The study results support the S-shaped non-linear relationship is the best fit for the air/water relationship at the Korean coastal zone. This study will contribute to determine the future policy regarding water quality and ecosystem for the decision-driving organization.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.12C
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• pp.1280-1287
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• 2006

We propose a modified stochastic gradient-based (MSGB) filter showing that the filter is the solution to an optimization problem. This paper analyzes the properties of the MSGB filter that corresponds to the nonlinear adaptive filter with additional update terms, parameterized by the variable scaling factor. The variably parameterized MSGB filter plays a role iii connecting the fixed parameterized MSGB filter and the null parameterized MSGB filter through variably scaling parameter. The stability regions and misadjustments are shown. A system identification is utilized to perform the computer simulation and demonstrate the improved performance feature of the MSGB filter.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.2
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• pp.223-229
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• 1997

Presented is a method to estimate system parameters of a system with polynomial non-linerities from the measured higher order frequency response functions. Higher order FRFs can be measured on some restricted regions by sinusoidally exciting a non-linear system with various input amplitudes and measuring the response component at the excitation frequency. These higher order FRFs can be expressed in terms of system parameter, and the system parameters can be estimated from the measured FRFs. Since the expressions for higher order FRFs are complicated, system parameters can be estimated from them using an optimization technique. The present method has been applied to a simulated single degree of freedom system with non-linear stiffness and damping, and has estimated accurate system parameters.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.20 no.4
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• pp.109-122
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• 2002

본 연구에서는 교차로의 비용 및 특성을 고려한 도로선형최적화 모형을 유전자 알고리즘(Genetic Algorithms)을 이용하여 개발하였다. 기존의 도로선형최적화 모형은 교차로 특성을 고려하지 못해서 실제 적용에 심대한 문제점을 내재하고 있다. 본 논문에서는 특정 도로선형에 교차로 건설의 필요가 있을 경우, 민감(Sensitive)하고 지배적인(Dominating) 교차로 비용 항목들 즉, 토공비용, 보상비, 포장비, 사고비용, 지체 및 연료소모비용 등의 산정이 시도되었다. 또한 비교적 우수한 도로선형 대안을 유전자 알고리즘을 이용한 탐색과정 중에서 비효율적으로 강제 퇴화시키는 단점 보완을 위한 교차로 국소 최적화 방법(Local Optimization of Intersections)이 개발되어 기존 모형을 보완하였다. 공간상의 도로선형은 매개변수적 묘사(Parametric Representation)를 통하여 구현하였으며 벡터운영(Vector Manipulation)을 통해 교차로비용 산정의 근간인 교차점과 다른 중요점들의 좌표를 찾을 수 있었다. 개발된 교차로 비용산정 모형이 보다 정밀하게 교차로 비용을 산정함이 증명되었으며 궁극적으로는 기존의 최적화 모형의 단점을 보완할 수 있음이 제시되었다. 또한, 새로이 제시된 교차로 국소 최적화 방법이 최적대안 탐색과정의 유연성을 증대하였으며, 결과적으로 효율적인 교차로의 유지에 기여함을 알 수 있었다. 제시된 교차로 국소 최적화 방법은 추후 단일노선이 아닌 도로망 최적화시의 기초를 제시함은 주목할 만 하다. 두개의 예제에서 도출된 최적노선 및 교차로 비용 등의 검토 결과, 도로상의 교차로 건설비용은 도로선형 최적화에 큰 영향을 미치는 실질적이며 민감한 비용 항목임이 검증되었으며 이는 도로선형최적화 모형이 교차로 비용을 반드시 검토 및 평가할 수 있어야 함을 반증한다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.6
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• pp.81-87
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• 2010

In order to calculate the accurate runoff from a basin, nonlinearity in the relationship between rainfall and runoff has to be considered. Many runoff calculation models assume the linearity in the relationship or are too complicated to be analyzed. Therefore, the storage function method has been used in the prediction of flood because of the simplicity of the model. The storage function method has five parameters with related to the basin and rainfall characteristics which can be estimated by the empirical trial and error method. To optimize these parameters, regression method or optimization techniques such as genetic algorithm have been used, however, it is not easy to optimize them because of the complexity of the method. In this study, the metamodel is proposed to estimate those model parameters. The metamodel is the combination of artificial neural network and genetic algorithm. The model is consisted of two stages. In the first stage, an artificial neural network is constructed using the given rainfall-runoff relationship. In the second stage, the parameters of the storage function method are estimated using genetic algorithm and the trained artificial neural network. The proposed metamodel is applied in the Peong Chang River basin and the results are presented.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.6
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• pp.1679-1688
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• 1990

The method of nonlinear parameter estimation(NPE), which is a statistical and an inverse method, is used to estimate the thermal diffusivity of the porous insulation material. In order to apply the NPE method for measuring the thermal diffusivity, and algorithm for programing suitable to IBM personal computer is established, and is studied the statistical treatment of experimental data and theory of estimation. The experimental data obtained by discrete measurement using a constant heat flux technique are used to find the boundary conditions, initial conditions, and the thermal diffusivity, and then the final values are compared with the values obtained by some different methods. The results are presented as follows:(1) NPE method is used to establish the estimation of the thermal diffusivity and compared results with experimental output shows, that this method can be applicable to define the thermal diffusivity without considering hear flux types. (2) Because of all of the temperatures obtained by the discrete measurement on each steps of time are used to estimate the thermal diffusivity. Although some error in the temperature measurements of temperature are included in estimating process, its influences on the final value are minimzed in NPE method. (3) NPE method can reduce the experimental time including the time of data collecting in a few minutes and can take smaller specimen compared with steady state method. If the tube-type furnace is used, also the adjusting time of surrounding temperature can be reduced.