• 제목/요약/키워드: 수치해석(통계)

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지상라이다를 이용한 암반사면 불연속면거칠기에 대한 확률특성 분석 (Analysis of Random Properties for JRC using Terrestrial LiDAR)

  • 박성욱;박혁진
    • 지질공학
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    • 제21권1호
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    • pp.1-13
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    • 2011
  • 불연속면의 거칠기는 암반사변의 안정성 해석에서 고려되어야 하는 중요한 인자 중 하나로 특히 암반사변에 대한 확률론적 안정성 해석에서는 파괴확률의 결정에 지대한 영향을 미치는 확률변수이다. 확률변수로서의 거칠기의 특성을 파악하기 위해서는 다수의 거칠기 자료가 요구되나 기존의 육안조사는 조사위치나 시간적인 제약으로 인해 충분한 자료의 획득이 어려운 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 기존 육안조사가 가지는 조사위치 및 조사수량의 한계점을 극복하기 위하여 지상라이다를 활용하여 거칠기의 자료를 획득하고 분석을 수행하였다. 또한 절리면거칠기의 정량적인 산정을 위하여 지상라이다로부터 얻어진 수치자료에 대해 통계파라미터를 이용한 변환과정을 거쳐 절리면거칠기를 얻었다. 불연속면의 거칠기에 대한 확률특성인 평균, 표준편차, 분포함수에 대한 정보를 획득하였으며, 기존 육안검사방법에 비해 정량적인 많은 자료를 얻는데 있어 지상라이다가 유용한 것으로 판단되었다.

기하학적 매개변수에 의한 평직복합재료의 저 균일도 문제 (Low degree of homogeneity issue on the effective moduli of plain weave textile composites)

  • 우경식;서영욱
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.8-21
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    • 2000
  • 본 논문에서는 평직복합재료에 있어서 섬유다발의 위상각 변화와 적층수에 따른 등가탄성계수의 저 균일도 문제를 연구하였다. 각 적층수에 따라 단순히 적층된 모델과 무한히 반복되어 적층된 모델에 대해 단위구조 해석을 수행하였다. 수치실험을 통해 탄성계수를 계산하였고, 이를 통계적으로 처리하였다. 계산 결과 평직복합재료의 등가탄성계수는 위상각과 적층수의 변화에 크게 의존하며 임의의 조합에 대하여 그 분포양상은 큰 차이를 보였으나, 전반적으로 적층수가 증가함에 따라 균일도가 높아지는 경향을 보였다.

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관능에 관여하는 의식요소와 식품관능평가의 시간함수개념

  • 전재근
    • 한국식품영양과학회:학술대회논문집
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    • 한국식품영양과학회 2000년도 추계 연합심포지엄.학술발표회 논문발표집
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    • pp.115-123
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    • 2000
  • 식품의 관능검사는 인간의 의식과 식품간의 반응결과를 객관적으로 나타내는 방법으로 수치, 언어적 묘사, 도표 등의 표현법을 사용하고 있으며 검사 요원들 간의 오차를 발생한다. 이 오차를 줄이기 위하여 통계 및 심리학적으로 접근하여 해결을 시도해 오고 있으며 오차를 심리적 잡음 (psychological noise)이라고 주장되고 있다. 식품의 기호도는 감각신경세포에서 전기적 신호로 전환되어 뇌에 전달되고 의식의 분석과 해석을 거쳐 얻어지는 것이므로 전기적 신호처리가 포함된다. 그러나 현재의 관능검사 방법들은 시간의 함수관계를 중시하고 있지 않다. 감각신경의 신호 전달체계의 유사성을 바탕으로 관능검사과정에 시간함수를 도인하는 개념이 요구된다. 시간을 개입하는 방법론으로 의식과 식품간의 일어나는 순차적 또는 병열적 행동과 의식체계를 분석하고 시간인자의 중요성을 부각시켰다. 시간함수의 도입방법으로 관능영향인자 표의 구성하고 bar-code를 생성하는 프로그램과 파형곡선으로 전환하는 개념을 제안하였다.

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사진계측기반 6자유도 포즈 예측의 오차 정량화 (Error Quantification of Photogrammetric 6DOF Pose Estimation)

  • 김상진;유흥철;류태규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.350-356
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    • 2013
  • 먼거리에서 접촉하지 않고 측정할 수 있다는 장점으로 인해 사진계측은 항공분야에서도 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 한 대의 카메라로 6자유도 해석을 수행하는 사진계측에서 발생할 수 있는 오차를 분석하였다. 사진계측의 오차 분석 프로그램을 개발하였으며, 사진계측 문제를 공선조건에 기반한 기하학적 문제로 변환하여 프로그램을 검증하였다. 각 좌표계간 6자유도 해석을 위해 필요한 카메라 포즈에 대한 통계량은 정규분포한다는 것을 수치실험을 통해 유추할 수 있었으며, 모표준편차를 이용하여 사진계측의 오차를 정량화하였다.

불규칙파에 의한 연안류의 수치계산 (Numerical Simulation of Longshore Current due to Random Sea Waves)

  • 권정곤;양윤모
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.72-82
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    • 1992
  • 현지 해안에서 발생하는 해빈류를 정확히 예측하기 위해서는, 해빈류의 기인력인 다방향불 규칙파낭에 의해서 발생하는 방사응력(radiation stress)에 대해서 충분히 파악해 둘 필요가 있다. 본 연구에서는, 이차원수리실험에 있어서 단일성분파, 이성분합성 파, Bretschneider-광역형의 불규칙파를 발생시켜서, 그들의 천수쇄파변형에 따른 전파특성에 대해서 고찰하고, 불규칙파의 천수쇄파변형을 해석할 경우 가정되어지는 3가지 방법, 즉 (1) 파별해석법, (2) 성분파법, (3) 대표파법의 적용성에 대해서 檢討했다. 파별해석법에 대해서는, zero-down cross 법에 의해, 파별해석되어진 불규칙파의 전파특성으로서, 통계파(최대파, 1/3유의파, rms파 등) 및 시계열중의 임의 특정의 개개파의 파고 및 주기의 천수변화라고 하는 관점으로부터 검토했다. 또한, 성분파법에 대해서는 Spectrum 해석에 의해, 입력신호인 기본주파수성분파 및 천수비파변형에 따라 증가하는 간섭주파수 성분파에 대한 파속 및 파고의 천수변형이라고 하는 관점으로부터 그 타당성에 대해서 검토했다.

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운전자 생리신호로 본 노면요철포장의 설치효과분석 (Evaluation of Shoulder Rumble Strip Effectiveness based on Driver's Physiological Signal)

  • 김주영;장명순
    • 대한교통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.7-14
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    • 2006
  • 최근 개통되고 있는 고속도로는 설계속도 및 제한속도가 상향되고 있어 주행환경의 양호성 확보와 함께 이에 따른 다양한 안전시설물들이 설치되고 있다. 특히 양호한 선형으로 인한 졸음운전이나 야간 및 이상기후로 차로를 제대로 볼 수 없을 때 차량의 차로 이탈사고를 미리 방지할 수 있도록 하는 노면요철포장(rumble strip)의 설치가 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 이러한 시설물이 운전자에게 미치는 효과의 크기가 얼마나 되는지에 대한 실질적인 연구가 미흡하여 명확한 효과를 제시하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 운전 중인 운전자 뇌파를 측정하여 도로구간에서 적정한 데이터를 수집하고 수집된 자료로부터 노면요철포장(rumble strip)의 효과를 분석할 수 있는 방법 및 생체 신호 파라메터를 제시하였다. 분석결과 뇌의 중심엽 부위에서 추출된 세타파 값은 본선 2차로 주행구간에서 0.619, 노면요철포장(Rumble strip)구간에서 0.157으로 0.462가감소하여 본선 2차로 구간대비 약 74% 수치 감소를 보였으며 신뢰수준 95%에서 통계적으로 유의한 결과를 나타내었다. 이러한 수치의 감소는 운전자의 각성이 그 만큼 증가하였음을 의미하는 것으로 노면요철포장의 효과에 대한 운전자 측면의 수치적 해석이 가능함을 나타낸다

고진폭 만곡수로에서 난류흐름의 비정상 RANS 수치모의 (Unsteady RANS computations of turbulent flow in a high-amplitude meandering channel)

  • 이승규;백중철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권2호
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    • pp.89-97
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    • 2017
  • 만곡수로에서의 흐름 구조는 나선형 운동을 갖는 이차 재순환 흐름 그리고 만곡부 측벽으로부터 발생하는 흐름분리로 인한 전단층 등으로 복잡하다. 이 연구에서는 3개의 통계학적 난류모형($k-{\varepsilon}$, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST) 그리고 자유수면 변동 해석을 위한 VOF 기법을 적용한 비정상 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 계산을 수행하여 고진폭 만곡수로인 키노시타(Kinoshita) 수로에서의 이차류와 편수위를 해석하였다. 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 구한 해석결과를 기존 수리실험 자료와 비교하여 각 난류모형의 적용성을 평가하였다. 비정상 RANS 계산에서 적용한 3개의 통계학적 난류모형의 해석 결과를 분석해 보면 키노시타 수로에서 발생하는 만곡부 편수위는 3개 모형 모두 유사하게 모의하는 한편, 전반적인 이차류 분포는 $k-{\omega}$ SST상대적으로 잘 모의하는 것으로 나타났다. 하류에 위치한 만곡부 흐름에 영향을 미쳐 국부적으로 발생한 이차류와 이전의 만곡부 중앙 수면 부근에서 발생하는 한 쌍의 이차 와류가 존재하는 현상을 관측하였으며, $k-{\omega}$ SST 난류모형은 이러한 복잡한 와류 변화를 양호하게 모의했다. $k-{\varepsilon}$ 모형을 기반으로 개발된 두 모형으로 모의한 결과에서는 실험에서 관측된 중앙 만곡부에 존재하는 두 개의 이차류 중, 시계방향 와류가 재현되지 않는다. VOF기법을 이용해서 계산한 만곡부에서의 편수위 해석결과는 적용한 모든 난류모형에 대해서 전반적으로 실험값을 양호하게 재현하는 것으로 나타났다.

호주 오트웨이 프로젝트 염수층 내 CO2 주입에 따른 수리-역학적 연계거동 분석 (Coupled Hydrological-mechanical Behavior Induced by CO2 Injection into the Saline Aquifer of CO2CRC Otway Project)

  • 박정욱;신영재;;천대성;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제26권3호
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    • pp.166-180
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    • 2016
  • 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동 해석기법을 이용하여 호주 오트웨이 실증프로젝트 염수층 내 이산화탄소 주입을 수치적으로 모델링하고 주변 지층에 야기되는 수리-역학적 거동 특성을 살펴보았다. 대상 부지의 물리검층, 시추코어 분석 및 지구통계기법을 통해 구현된 3차원 추계학적 지질모델을 바탕으로 해석모델을 작성하였으며, 이산화탄소의 주입과 이에 따른 수리-역학적 연계거동을 분석하였다. 총 30,000톤의 이산화탄소를 200일 동안 주입하는 경우, 주입공 주변의 압력 변화는 0.5 MPa 이하로 나타났으며, 주입 5일 경과 시 압력이 수렴하는 경향을 보였다. 지층 내 역학적 거동에는 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되며, 주변 단층대로의 유동도 미미한 수준으로 나타났다.

OpenMP를 이용한 제내지 침수 병렬해석 (Flood Inundation Analysis Using OpenMP Technique)

  • 박재홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.74-74
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    • 2016
  • 복잡한 지형에서 컴퓨터를 이용한 물리적 기반 수치모의는 합리적인 시간내에 연산을 완료하기 위해 대개 큰 연산장비 들을 요구한다. 더욱이 모의되는 현상이 시간단계마다 갱신되어지는 동역학적 현상에 기반된 비정상상태일 때 연산성능은 고려되어지는 가장 중요한 주제가 될 수 있다. 연산 시간을 줄이기 위한 가장 널리 이용되는 전략중의 하나는 적절한 수의 프로세서를 이용하는 병렬 기법이다. 최근 들어 연산속도를 가속화하기 위해 다수의 코어를 이용한 OpenMP 와 MPI 기법들이 병렬해석기법으로 대두되었고 그래픽 연산장치를 이용한 병렬처리 해석기법도 소개되고 있다. 본 연구에서는 중앙연산장치를 이용한 병렬 해석기법을 이용하여 제내지 침수해석의 적용성을 검토하고 그 결과을 비교하였다. 본 연구를 위해 OpenMP 병렬기법을 이용하여 확산파 침수해석 프로그램의 원시코드를 재작성하여 가상 및 실제 유역에 적용하였다. 해석결과는 분산메모리 병렬해석 기법인 MPI를 도입한 모형의 결과와 비교되었다. OpenMP를 도입한 모형과 MPI를 도입한 경우 유량 및 수심의 경우 오차 허용 한계내에 수렴되어 만족되었으나 그러나 연산 속도의 경우 두 기법간의 자료의 저장 방법 차이로 인해 차이를 나타내었다. 가상 유역에 적용된 결과로 검토된 각 기법의 증속(speedup) 효과는 MPI의 경우 4 코어를 이용하였을 때 최고 2.62 배 정도에 도달하는 것으로 나타났다. OpenMP 를 적용한 경우 2.87 배 정도로 나타나 OpenMP 를 이용하였을 때 증속효과가 조금 더 뛰어났다. 이는 두 기법의 메모리 저장방식의 차이로 인해 자료의 전송량과 전송 시간이 적은 OpenMP 를 도입한 모형에서 MPI 모형 보다 상대적으로 뛰어난 결과를 나타내었다. 실제 유역의 적용을 위해 상대적으로 우수한 증속결과를 나타낸 OpenMP를 도입한 모형을 Malpasset 댐 붕괴 유역에 적용하였다. 적용된 요소의 수는 각각 45254, 11352 개로 비교적 많은 요소를 가진 하류지역에 적용하여 병렬효과를 극대화하고자 하였다. 적용결과 두 경우 모두 병렬 해석 기법을 도입한 모형에서 유속과 침수심 등은 순차적 모형과 동일한 값을 나타내었으나 증속효과로 인한 연산시간은 순차적 모형에서 8.57 배로 나타나 병렬 모형의 상대적으로 빠른 연산속도를 판단할 있었다. 위의 적용결과를 통해 계산 요소들이 많은 2 차원 해석의 경우 기존의 단일 코어를 이용한 순차적 해석은 장시간에 걸치 연산시간으로 인해 작업효율이 낮아지는 결과를 발생시킬 수 있으며 병렬 해석을 도입할 경우 주어진 컴퓨터 자원를 효율적으로 이용가능하여 합리적인 연산시간으로 연산결과를 얻는 것이 가능하여 반복적 통계 기법/Ensemble 해석 등을 이용한 종합적 해석이 좀 더 실용적으로 이루어 질 수 있을 것이라고 판단되었다.

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필리핀 마닐라만의 해양 교통량 통계분석 (Statistical Analysis of Maritime Traffic Volume at Manila Bay, Philippines)

  • 올란도 디마일릭;정재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.323-330
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    • 2012
  • 마닐라만은 3개의 항구가 있는 마닐라항의 집과 같다: 북항, 남항 그리고 MITC. 북항 부근과 마닐라만을 가로질러 리마오라는 어항이 있다. 이 연구는 마닐라만에서 마닐라 VTMS 원 데이터의 입출항 교통량만을 기준으로 교통량의 움직임에 집중한다. 이는 2010, 2011년 2년 동안의 교통량이다. 데이터의 표시를 교통량의 숫자로; G. T.에 의한 크기로; 낮이든 밤이든 선박 동향의 시간으로; 각 국내와 국외 각 항차 거래로 나뉜다. 양적인 수치는 모든 개체군을 기반으로 한 원 데이터로부터 계산된다. 그 결과의 수치는 통계상의 측정된 표와 그래프에 의해 나타난다. 산술평균은 개체군의 변동계수와 표준편차가 요약된 형태로 보여지는 것을 의미한다. 그렇기 때문에, 그것들은 교통량의 빈도와 양의 더 나은 그림을 보여주기 위해 해석된다. 끝으로 본 연구가 필리핀의 가장 중요한 항구의 안전성 향상에 기여하기를 기대한다.