• 제목/요약/키워드: 장기확률변수

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금강 유역의 개념적 강우유출모형의 장기 유출 모의 적용성 평가 (Assessment of Continuous Simulations of Conceptual Ranfall-Runoff Models at Guem River Catchments, Kore)

  • 장형준;이효상;고아라
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.99-99
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    • 2015
  • 본 연구에서는 금강 유역을 대상으로 토양저류함수모형기반의 개념적 강우유출모형의 장기 유출모의를 평가하였다. 연구유역인 금강 22개 계측유역을 주요 유역특성인자(면적, 경사도, SCS-CN등)을 수문학적 거리 산정방법을 활용하여 3개의 유역그룹을 선정하였다. 적용모형인 개념적 강우유출모형은 3개의 토양저류함수모형[확률분포모형(PDM: Probability Distributed Moisture), 유역습윤지수모형(CWI: Catchment Wetness Index), 수정펜맨타입모형(MP: Modified Penman type model)]과 3개의 유역추적모형[병렬2선형 저류지 유출 모형(2PAR: 2-conceptual reservoirs in parallel), 빠른 지표하 흐름을 고려한 병렬 2선형 저류지 유출모형(2PMP: 2Macro-pre Approach parallel structure), 병렬 3선형 저류지 유출모형(3PAR: 3-conceptual reservoirs in parallel)]의 조합인 9개의 모형을 사용하였으며, 2006년부터 2012년의 일자료를 바탕으로 검정(Calibration), 2001년부터 2005년의 일자료를 검증(Validation)을 Monte carlo method(Uniform Random Sampling)로 수행 후, 모형의 성능은 NSE(Nash sutcliffe Efficiency)로 평가하였다. 분석결과 유역그룹에 대한 모형성능의 편차는 작아서 유역그룹에 대한 토양저류 함수모형의 뚜렷한 상관성을 확인할 수 없었다. 이는 금강 유역을 단일 유역 그룹으로 적용할 수 있음을 제시하고 있다. 검정 검증성능 및 검정매개변수의 개수를 바탕으로 적용성 평가를 실시한 결과에서 토양저류함수모형인 확률분포모형(PDM)과 유역추적모형의 병렬2선형 저류지 유출모형(2PAR)와 빠른 지표하 흐름을 고려한 병렬2선형 저류지 유출모형(2PMP)의 조합이 금강 22개 유역에서 적용성이 우수함을 확인하였다. 향후 이 모형을 바탕으로 금강유역의 대표적인 강우유출모형을 개발하고자 한다.

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방향성을 고려한 장기 파랑관측자료의 극치파랑조건 분석 (Analysis of Extreme Wave Conditions for Long-Term Wave Observation Data Considering Directionality)

  • 김건우
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.700-711
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    • 2022
  • 본 연구에서는 칠발도, 거문도, 동해에서 20년 이상 관측된 파랑자료를 16 방위별 극치확률분석을 통해 재현빈도별 심해설계파를 산정하였고, 이 값을 방향을 고려하지 않은 전방향파의 심해설계파와 비교하였다. Weibull 분포함수를 확률분포함수로 사용하였으며, 최소자승법을 사용해서 매개변수를 결정하였다. 추정된 분포함수는 Kolmogorov-Smirnov 방법을 사용하여 적합도를 검증하였다. 그 결과 방향별로 구한 심해설계파가 전방향파의 심해설계파보다 모든 방향에서 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 파향별로 구한 50년 빈도 설계파고는 칠발도, 거문도, 동해에서 각각 7.46 m(NNE), 12.05 m(S), 9.69 m(SSW)가 최대값이지만, 전방향파로 구한 설계파고는 각각 7.91 m, 13.82 m, 10.38 m이었다. 이는 현재 해양 및 연안 구조물 설계에 사용하고 있는 16 방위별 심해설계파고가 과소산정되었을 가능성이 있음을 보여준다.

시차구조의 설정에 따른 시장변동의 조정과정 분석 (An Analysis for the Adjustment Process of Market Variations by the Formulation of Time tag Structure)

  • 김태호;이청림
    • 응용통계연구
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    • 제16권1호
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    • pp.87-100
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    • 2003
  • 서로 연관관계에 있는 실제의 통계자료들은 동태적, 확률적 동시발생적으로 유발되며, 이로 인해 한 자료의 변동이 다른 자료에 미치는 영향은 같은 기간 뿐 아니라 시차를 두고 여러 기간에 걸쳐 지속되며 조정되어 간다. 그러나 일반적인 선형, 비선형 통계모형을 사용하여 현실동향을 분석하는 경우 자료의 이러한 특성에서 오는 시차관계를 통상 무시함으로써 변수 사이의 관계는 같은 기간 내에 결정되어야 하는 제약이 가해지게 된다. 그 결과 시간이 흐름에 따라 이들의 관계가 변화하는 과정이나 한 변수의 변동이 다른 변수에 미치는 장기적 영향도 추정할 수 없을 뿐 아니라 현실여건의 변동이나 전개과정을 설명하는 데도 큰 결함을 갖게 된다. 시차관계가 존재하는 변수에 실제 여건에 합당한 시차구조가 설정되면 현실이 정확히 반영되고, 모형에 내재된 변수들의 장단기 변동상황과 동태적 적응과정이 파악됨과 동시에 다양한 분석이 가능해지므로 모형의 활용도는 높아지게 된다.

부산지역 확률강수량 결정에 따른 재현기간 및 분포도 분석 (An Estimation of Probable Precipitation and an Analysis of Its Return Period and Distributions in Busan)

  • 임윤규;문윤섭;김진석;송상근;황용식
    • 한국지구과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.39-48
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    • 2012
  • 본 연구에서는 부산지방기상청 장기 강수량 자료(1973-2007)를 이용하여 부산지역 확률강수량 및 이에 따른 재현 기간을 산정하였다. 확률강수량 산정에 있어서 확률가중모멘트법을 이용하여 매개변수를 추정하였고, $x^2$ 및 PPCC 검정을 통해 적합성분석을 실시하였다. 분석결과 최적의 확률분포형으로 GLO 모형을 채택하였다. 또한 AWS 자료를 이용하여 부산지역 확률강수량 분포도를 작성하였다. 6시간 지속강수량에 있어서 245.2 mm의 강수량이 100년 마다 발생할 수 있으며, 280.6 mm가 200년에 한번 정도 나타날 수 있다. 확률강수량 분포도 결과 1시간 지속강수일 경우 동래구에서 높은 값을 가지며, 3시간 지속강수는 부산연안 전반에 걸쳐 높게 나타나고 있다. 6시간 지속강수량일 경우는 부산진과 양산일대에서 높은 값을 나타내며 12시간 지속강수의 경우 남동연안지역과 웅상 일대에서 높은 값을 보이는 특징이 나타났다.

국내 기상정보를 이용한 가뭄전망기법 연구 (A Drought Outlook Study Using Climate Information in Korea)

  • 김영오;이재경;고양수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1590-1596
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    • 2009
  • 최근 기후변화의 영향으로 인한 기상이변으로 인해 세계적으로 많은 피해가 발생하고 있으며, 규모도 점점 커지고 있다. 특히 가뭄에 대한 피해는 더욱 더 심화되는 현상으로 보이고 있다. 본 연구에서는 국내에 적합한 월단위와 주단위 가뭄전망을 제시하였다. 월단위 전망에서는 앙상블 기법을 기반으로 기상청에서 제공하는 월간산업기상정보의 적용에 따른 가뭄전망 정확성을 비교하였다. 주단위 전망에서는 기상청에서 제공하는 GDAPS를 이용하여 확정론적 가뭄전망을 하였다. 가뭄지수로서는 강수, 유량, 지하수위를 인자로 하는 MSWSI(Modified Surface Water Supply Index)를 가뭄지수로 사용하였으며, MSWSI는 5개 구간으로 나누었다. 월단위 가뭄전망에서는 물수지모형인 abcd모형에 과거 강수와 잠재증발산량 시나리오를 입력변수로 하여 최종적으로 유량과 지하수위 시나리오를 생산하여, 확률 가뭄전망을 위해 각 구간의 발생확률을 산정하고 실측자료로부터 산정한 MSWSI와 비교하였다. 정확성 평가를 위해서 RPS(Ranked Probability Score)를 이용하였다. 금강유역에 적용한 결과, 이수기(10월-이듬해 6월)에는 4개 달이 초보전망보다 높았으나 전체 RPS는 1.87로서 초보전망의 1.84보다 높아 현재 월단위 가뭄전망기법에는 많은 불확실성이 존재하였다. 또한 월간산업기상정보를 이용한 월단위 가뭄전망에서도 초보전망보다 정확성이 낮아, 현재 중장기 기상정보를 이용하기에는 어려운 것으로 나타났다. 주단위 가뭄전망에서는 abcd모형에 GDAPS를 입력변수로 하여 확정론적 MSWSI를 산정하여 실측자료로부터 산정한 MSWSI와 비교하였으며, Hit ratio를 이용하여 그 정확성을 평가하였다. 주단위 가뭄전망 결과, 주단위 가뭄전망의 Hit ratio가 0.480으로서 초보전망보다 높아 주단위 가뭄전망은 효용성이 있음을 입증하였다. 본 연구에서 적용기간이 짧아 가뭄전망의 정확성을 판단하기는 이르나, 월단위 가뭄전망에서는 기상정보의 정확성이 향상에 따라 가뭄전망의 정확성도 향상될 것으로 판단된다. 장기적으로 본 연구 결과를 토대로 단기와 중장기 가뭄전망을 수행하고 평가한다면, 가뭄전망에 대한 신뢰도가 더 높아질 것으로 사료된다.

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물수지 분석을 위한 불확실성 정량화 방안 (Quantifying Uncertainty for the Water Balance Analysis)

  • 이승욱;김영오;이동률
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.277-281
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    • 2004
  • 수자원장기종합계획에서는 물의 과부족 또는 가용한 물을 정량적으로 평가하기 위해 물수지 분석을 실시한다. 물수지 분석은 미래 예측되는 용수수요량과 공급가능량을 비교하는 단순한 과정이지만, 분석 과정에 포함되어 있는 자료와 모형의 불확실성으로 인하여 물수지 분석을 실시한 각종 보고서마다 서로 다른 결과를 보여주고 있어 국민의 신뢰를 얻지 못한 실정이다. 본 연구에서는 Monte Carlo simulation 기법 중 Latin Hypercube Sampling에 기반한 확률적 모사로 물수지의 불확실성을 표현하고, 이를 기존에서 제시한 단일 물부족량과 비교하여 불확실성의 범위와 특성을 분석하였다. 또한 민감도 분석을 수행함으로써 입력변수들 간의 상대적 중요도를 산정하여 수자원계획 수립시 투자 우선순위를 제시하였다.

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강우모의기법과 강우-유출 모형을 연계한 댐 유입량 자료 생성기법 개발 (Development of dam inflow simulation technique coupled with rainfall simulation and rainfall-runoff model)

  • 김태정;소병진;유민석;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.315-325
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    • 2016
  • 일반적으로 하천의 유량은 댐과 같은 수공구조물에 의해 조정된 유량으로 수자원계획을 위해서 필요한 자연유량과는 차이가 크다. 수자원계획을 수립함에 있어 자연 유입량 정보는 댐 운영과 수문분석을 위한 필수적인 정보이다. 본 연구에서는 댐 유역 일유입량 모의기법을 위한 통합 모형을 개발하였다. 첫째, 장기 강우-유출 모형의 입력강우자료로 사용하기 위하여 평균 및 중앙값과 같은 통계적 모멘트를 효과적으로 재현하고 극치 강우량 재현에 유리한 불연속 Kernel-Pareto 확률분포 기반의 강우모의기법을 통하여 강우모의를 수행하였다. 둘째, SAC-SMA 장기 강우-유출 모형의 매개변수를 Bayesian MCMC 기법을 통하여 최적화하여 산정된 매개변수의 사후분포를 활용하여 댐 유입량 시나리오 도출하였다. 댐 유역을 대상으로 개발된 모형을 평가한 결과 자연유량과 통계적으로 유사한 특성을 가지는 시나리오를 생성할 수 있었으며, 물수지 분석 등과 같은 수자원계획을 위한 시나리오로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

해외자원개발사업 평가를 위한 옵션가격 결정모형 연구 (An Option Pricing Model for the Natural Resource Development Projects)

  • 이인석;허은녕
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제13권4호
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    • pp.735-761
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    • 2004
  • 해외자원개발사업은 성공할 경우 높은 수익률을 보장하지만 장기적인 투자기간과 높은 시장위험부담으로 인하여 사업의 가치분석에 있어서 사업기간 동안의 여러 가지 변수들을 분석할 수 있는 유연성을 요구하고 있다. 기업의 투자 의사결정과정에서 가장 널리 이용되는 평가방법인 전통적 기존의 현금흐름할인법의 단점을 보완할 대안으로서 제시된 옵션가격 결정모형(Option Pricing Model)을 여타의 다른 자산의 평가 및 사업성 평가에 응용하고자 하는 연구 분야인 실물옵션(Real Options)은 특히 위험도가 큰 자원개발사업의 가치를 평가할 좋은 방법론으로 주목받아왔으나, 다양한 현실적 상황을 도입하게 되면 확률과정이 난해한 형태로 변하여 수학적 처리가 용이하지 않아 실용화에 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 따라서 기존의 연구들은 확률과정의 선정과정에서 자원개발사업의 특성이나 실용성을 고려하여 확률과정을 선정하지 않고 기초적인 확률과정을 적용하여 왔다. 본 연구에서는 해외자원개발사업을 대상으로 옵션가격 결정모형을 활용하는 경우를 산정하여, 해외자원개발사업의 평가에 쉽게 활용될 수 있는 단순화된 함수의 형태로 표현된 옵션가격 결정모형을 제시해 보았다. 즉, 이론적인 정교한 확률과정을 도출하기보다는 자원개발사업의 특징을 충분히 반영하면서도 사업평가실무에 손쉽게 이용될 수 있는 현실적이면서도 단순한 확률과정을 선정하고자 하였다. 이를 위하여 구리, 연, 아연의 국제시장가격의 특성과 연-아연광 개발사업의 사례를 활용하여 기존의 모형연구들과 달리 실제의 위험을 모두 분석하되, 분석하는 모형을 최대한 단순화하여가는 과정을 통하여 Gibson-Schwartz가 제안한 Two-Factor Model과 Long-Term Asset Model을 적절한 모형으로 선정하고, 이를 바탕으로 운영옵션과 투자개시옵션의 두 가지 경영옵션을 분석하여 그 결과를 제시하였다. 본 연구에서 분석, 제안한 단순화 과정은 앞으로 옵션가격 결정이론을 바탕으로 한 가치평가모형의 실제사례 적용연구에서 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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장기재령 FA 콘크리트에 대한 염화물 거동 및 확률론적 염해 내구수명 평가 (Evaluation of Chloride Behavior and Service Life in Long-Term Aged FA Concrete through Probabilistic Analysis)

  • 윤용식;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.276-285
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    • 2020
  • 본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비를 고려한 OPC 및 FA 콘크리트를 대상으로 재령 1,095일에 촉진 염화물 확산 시험을 수행하였다. Tang's method 및 ASTM C 1202에 준하여 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 평가하였으며 시간의 존적으로 개선되는 염화물 확산 거동을 고찰하였다. FA 배합에서는 포졸란 반응에 의해 뛰어난 염해저항성능을 나내었는데, 통과 전하량 평가 결과에 따르면 FA 콘크리트는 재령 1,095일에 "Low" 등급에서 "Very low" 등급으로 감소하였으나, OPC 배합의 경우 "Moderate" 등급에서 "Low" 등급으로 감소하였다. 염해 내구수명 해석 시 사용되는 설계변수를 정규분포 함수로 가정한 후, MCS를 기반으로 각 배합의 내구수명을 확률론적 해석 방법으로 평가하였다. FA 콘크리트에서는 OPC 콘크리트 대비 시간의 증가에 따른 내구적 파괴확률의 증가가 낮게 나타났는데 이는 FA 콘크리트의 시간의존성지수가 OPC 배합 대비 최대 3.2배 높기 때문이다. 또한 목표 내구적 파괴확률을 10%로 설정하였기 때문에 확률론적 해석에 의한 내구수명이 결정론적 해석에 의한 내구수명보다 낮게 평가되었다. 다양한 환경 하의 실태조사 및 실내 시험을 통해 각 구조물에 적합한 목표 내구적 파괴확률을 설정한다면 더욱 경제적인 내구성능 설계가 가능해지리라 사료된다.

우리나라 금융정책(金融政策)에 빠른 증권시장(證券市場)의 동태적(動態的) 구조(構造)와 증권가격형성(證券價格形成) 메카니즘, 그리고 증권시장(證券市場)의 제도개선(制度改善) 방안(方案)에 관한 연구(硏究)

  • 이일균;황선웅
    • 재무관리연구
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    • 제13권1호
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    • pp.1-49
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    • 1996
  • 금융정책(金融政策)과 자본시장(資本市場)의 증권가격(證券價格)과의 동태적(動態的) 관련성(關聯性)을 실증적으로 분석한 결과, 동태적(動態的) 구조면(構造面)에서 볼 때 특히 주식시장은 화폐에 대하여 시차를 갖는 반면, 장기채시장과 단기무위험시장에서는 시차를 갖지 않음이 발견되었다. 그리고 증권가격형성 메카니즘을 살펴본 결과, 화폐(貨幣)의 증가(增加)는 부(富)의 효과(效果)로 이어지고 그 결과 주가의 상승이 초래된다. 다른 한편으로 화폐의 증가가 대체효과를 반드시 유발시키지는 않으며, 그 이유로는 투자자들이 장기채를 선호함으로써 가격의 상승을 불러일으키는 반면 무위험자산의 경우 가격의 변동은 일어나지 않았기 때문이다. 끝으로, 가격효과(價格效果)의 존속은 비교적 단기로 끝남이 확인되었다. 증권시장(證券市場)의 장기적(長期的) 구조(構造)를 파악하기 위하여 공적분(共積分) 검정(檢定)을 실시하였다. 단위근(單位根) 검정(檢定)에 의하여 우리나라의 금융시계열은 단위근이 존재한다는 사실이 입증되었다. 따라서 금융시계열이 비정상적(非定常的) 확률과정(確率過程)을 따르고 있다. 공적분(共積分) 검정(檢定)에 의하여 화폐의 실질대수 유통속도와 실질주가, 장단기수익비율, 화폐차등수익률과 소득변화율 사이에는 차분후에 장기적 정상균형관계가 형성되고 있음이 발견되었다. 통화정책과 주가는 장기의 동태적 구조 측면에서 파악할 때 장기정상관계를 유지하고 있다. 그리고 주가는 시차(時差)가 0인 동시적(同時的) 통화정책(通貨政策)과 제1계 시차통화정책과 소득에 의하여 결정되고 있다. 다른 금융시계열은 주가결정에 영향을 미치고 있지 못한 실정이다. 주가의 상승은 부(富)의 효과(效果)와 대체효과(代替效果)를 유발하고 있다. 따라서 통화당국은 이점을 고려하여 화폐정책(貨幣政策)을 수립하여야 한다. 그리고 통화량은 주가의 가격형성에 양(陽)의 효과(效果)를 형성하고 있다. 따라서 화폐의 공급량의 증가는 명목주가(名目株價)의 상승을 유발하고 이에 따라 부(富)의 효과(效果)와 대체효과(代替效果)가 발생한다. 이와 같은 현상의 발견은 정부당국의 통화정책과 자본시장정책에 중요한 의의를 갖고 있다고 하겠다. 주가형성(株價形成)에 대한 통화정책의 효과는 당기 뿐만 아니라 차기에도 이어지고 화폐량과 소득이 주가의 결정에 영향을 미치고 있으며 다른 금융변수(金融變數)들은 영향을 미치지 않고 있다. 그러나 실질화폐잔고와 실질주가 장단기수익비율 화폐차등수익률과 소득변화률과는 장기적(長期的) 정상적(定常的) 균형관계(均衡關係)를 형성하고 있다. 따라서 장기적 관점에서 증권시장은 경제성장을 위한 통화정책과 각 분야의 균형적 성장을 유발할 수 있는 재정정책(財政政策)이 요청되고 있다. 위의 논의에서 유추할 수 있는 것은 화폐의 영향을 완화시키기 위하여 option시장의 개발과 농산물, 광물, 기타 실물 및 금융에 대한 선물시장의 개설이 요청된다. 이와 같은 시장을 통하여 통화 정책이 증권시장에 미치는 과도한 효과를 축소시켜 합리적이고 건전한 증권시장(證券市場)의 발전(發展)과 금융시장(金融市場)의 원활한 발전이 이룩될 수 있을 것이다. 자본시장이론(資本市場理論)에서는 화폐는 무시하고 실물적인 관점에서 증권가격의 결정을 연구하거나 위험분석에 주안점이 주어져 왔었다. 본 연구를 통하여 통화정책의 결과가 자본시장에 직접적으로 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 통화금융정책과 주가의 유기적 관계를 확인한 본 논문의 결과를 정책당국이 참고하여 통화금융정책(通貨金融政策) 효율성(效率性)을 극대화(極大化)할 수 있을 것으로 본다.

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