• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.30 no.1
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• pp.1-12
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• 2017

Many stochastic processes satisfy the Markov property exactly or at least approximately. An interested property in the Markov process is the first passage time. Since the sequential analysis by Wald, the approximation of the first passage time has been studied extensively. The Statistical computing technique due to the development of high-speed computers made it possible to calculate the values of the properties close to the true ones. This article introduces an exponentially weighted moving average (EWMA) control chart as an example of the Markov process, and studied how to calculate the average run length with problematic issues that should be cautioned for correct calculation. The results derived for approximation of the first passage time in this research can be applied to any of the Markov processes. Especially the approximation of the continuous time Markov process to the discrete time Markov chain is useful for the studies of the properties of the stochastic process and makes computational approaches easy.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.25 no.5
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• pp.317-326
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• 2013

Probabilistic design methods can consider uncertainties of design variables and are widely used in the design of vertical breakwaters. The probabilistic design methods include a partial safety factor method, reliabilitybased design method, and performance-based design method. Especially the performance-based design method calculates the accumulated sliding distance during the lifetime of the breakwater or during a design storm. Recently a time-dependent performance-based design method has been developed based on the first-passage probability of individual sliding distance during a design storm. However, because the allowable criteria in the first-passage probability method are not established, the stability of structures cannot be quantitatively evaluated. In this study, the allowable first-passage probabilities for two limit states are proposed by calculating the first-passage probabilities for the cross-sections designed with various water depths and characteristics of extreme wave height distributions. The allowable first-passage probabilities are proposed as 5% and 1%, respectively, for the repairable limit state (allowable individual sliding distance of 0.03 m) and ultimate limit state (allowable individual sliding distance of 0.1 m). The proposed criteria are applied to the evaluation of the effect of wave-height increase due to climate change on the stability of the breakwater.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.24 no.5
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• pp.305-318
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• 2012

Although the existing performance-based design method for the vertical breakwater evaluates an average sliding distance during an arbitrary time, it does not calculate the probability of the first occurrence of an event exceeding an allowable sliding distance(i.e. the first-passage probability). Designers need information about the probability that the structure is damaged for the first time for not only design but also maintenance and operation of the structure. Therefore, in this study, a time-dependent reliability design method based on a stochastic process is developed to evaluate the first-passage probability of caisson sliding. Caisson sliding can be formulated by the Poisson spike process because both occurrence time and intensity of severe waves causing caisson sliding are random processes. The occurrence rate of severe waves is expressed as a function of the distribution function of sliding distance and mean occurrence rate of severe waves. These values simulated by a performance-based design method are expressed as multivariate regression functions of design variables. As a result, because the distribution function of sliding distance and the mean occurrence rate of severe waves are expressed as functions of significant wave height, caisson width, and water depth, the first-passage probability of caisson sliding can be easily evaluated.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.173-183
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• 1997

In this paper a method is suggested for the probabilistic analysis of impact buckling failure time of cylinder with random axisymmetric geometric imperfection under axial impact. Failure is assumed as axisymmetric radial deformation exceeds the given criteria for the first time. For the generation of random geometric initial imperfection, random field theory by mean function and autocorrelation function of geometric imperfection is used. Suggested method is useful for the treatment of the randomness of realistic geometric imperfection and can be used for the structural safety analysis of cylinder considering its effect.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.38 no.2
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• pp.31-31
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• 2013

우리는 밝기(측광)나 스펙트럼(분광) 관측 자료가 시간에 따라 변하는 변광천체(variable objects)의 시간적 변화 현상을 분석하여 우주의 기본 구성요소인 별뿐만 아니라, 외계행성의 물리적 특성을 규명할 수 있다. 이 천체 중에서 두 개의 별이 중력으로 묶여 서로 공전하면서 주기적으로 식을 일으키며 밝기가 변하는 항성계를 식쌍성이라 하고, 같은 원리로 행성이 별의 표면을 가로질러 횡단하면서 별빛을 가려 어두워지는 방법에 의해 발견된 행성을 별표면 통과 행성(transiting planets)이라고 한다. 쌍성 연구는 이전에 주류를 이루었던 천문학적 기본변수(별의 질량, 반경, 밝기 등)의 결정 연구에서 보다 정밀한 다파장 관측에 의한 천문학적 특이현상의 검출과 분석 연구로 점차 변화해 가고 있다. 이 강연에서는 근접쌍성계의 여러 특이현상 중에서 광도와 궤도공전주기 변화를 보이는 식쌍성들의 최근 연구결과를 제시하고자 한다. 이와 더불어, 쌍성의 분석방법을 활용한 쌍성계 주위를 공전하는 외계행성계(circumbinary planets)의 최초 발견 및 별표면 통과 행성의 물리적 특성에 대하여 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.900-904
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• 2009

연구에서는 HEC-RAS 모형을 이용한 부등류 모의를 통하여 댐 방류수의 유하시간을 산정하고 이를 실시간 댐 방류수의 봉부자 추적실험에서 산정된 유하시간과 비교검증 하였다. 대상구간은 충주댐지점부터 여주대교까지 총 63.6km에 이르는 남한강 본류 구간으로 164개 단면으로 나누어 부등류 모의를 하였다. 유하시간 실험은 센서가 내장된 봉부자를 최초 시작지점에 투척하여 주요 교량에서 봉부자를 관측하여 최초 투척된 시간으로부터 교량을 통과하는 시간을 관측하는 방법을 사용하였다. HEC-RAS 부등류 모의 결과 2007년 8월 7일 방류량(680CMS)의 유하시간은 약 13시간으로 산정되었고 봉부자 추적자 실측자료를 통한 유하시간은 11.5시간으로 산정되어 실측치가 모의치보다 유하시간이 빠른 것으로 나타났다. 구간별로 살펴보면 HEC-RAS 모형의 모의결과는 수행교에서 충주조정지는 1.4시간 느리게, 목계교에서 남한강교는 1.0시간 빠르게 모의되었으나 나머지 구간에서는 실측치와 대체로 일치하였다. 본 연구는 유하시간 실험 구간 및 구간과 동일한 조건으로 모의함으로서 모형을 보정하기 위한 실측 유하시간 자료를 확보하였으며, 이러한 실측자료를 토대로 보정된 모형의 매개변수를 이용함으로서 대상 수계의 방류량별 유하시간을 산정하는데 정확성을 제고하고 홍수기 댐 운영 및 홍수예경보에 반영될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.25-34
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• 2010

A method is presented for evaluating the seismic failure probability of bridge structures which show a nonlinear hysteretic dynamic behavior. Bridge structures are modeled as a bilinear dynamic system with a single degree of freedom. We regarded that the failure of bridges will occur when the displacement response of a deck level firstly crosses the predefined limit state during a duration of strong motion. For the estimation of the first-crossing probability of a nonlinear structural system excited by earthquake motion, we computed the average frequency of crossings of the limit state. We presented the non-Gaussian closure method for the approximation of the joint probability density function of response and its derivative, which is required for the estimation of the average frequency of crossings. The failure probabilities are estimated according to the various artificial earthquake acceleration sets representing specific seismic characteristics. For the verification of the accuracy and efficiency of presented method, we compared the estimated failure probabilities with the results evaluated from previous methods and the exact values estimated with the crude Monte-Carlo simulation method.

• 전기의세계
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• v.40 no.1
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• pp.27-36
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• 1991

교통수단을 효율적으로 잘 활용하는 나라가 세계의 주도권을 행사해 왔다면 지나친 비약이라고 생각하는 사람이 있을지 모르겠으나, 해가 지지않는 나라로 찬란하 문화와 부를 구가했던 영국은 19세기 산업혁명에 의해 세계 최초의 증기 기관차를 개발했고, 20세기초에 들어 세계의 부를 누렸던 미국은 그야말로 자동차의 나라라고 할만큼 많은 자동차를 개발해왔다. 이제 맞이해야 될 21세기의 세계 역시, 어떤 나라가 새로운 교통 system을 개발하느냐 하는것도 관심의 대상이 아닐 수 없다. 앞으로는 지금까지 살아온 세대보다도 더 많은 사람의 교류와 정보의 전달 및 물자의 이동이 필요하기 때문이다. 지금 연구에 박차를 가하고 있는 21세기의 항공분야도 초음속 여객기가 상업화되어 그들의 주장대로 서울에서 Losangeles 간을 4시간대에 비행한든지, 뉴욕과 파리간이 2시간 이내에 비행된다면 세계는 어떻게 변모할 것이며, Europe 대륙에서 영국 Dover 해협을 해저로 통과하는 초고속 열차에 의해 Europe을 한 덩어리로 묶고, Europe 대륙에서 Asia 대륙을 횡단하는 초고속 열차가 실용화된다면 세계는 어떻게 변모 할 것인지를 생각해 볼때, 일일 생활권에 놓인 세계는 사회, 경제, 문화면에서 급속한 변화를 겪게 될 것은 분명하다. 이러한 시대적 변화에 순응하기 위해 우리나라에서도 서울, 부산을 2시간대로 운행 할 수 있는 초고속 열차가 추진되고 있고, 이 서울, 부산간을 축으로 하는 경부 고속전철이 완공된 후 서울에서 광주, 서울에서 강릉을 연결하는 국토종합 개발권의 고속전철이 운행된다면, 지역간 시간적 거리가 단축되고 국토 구조도 많이 변모할 것이며, 행정기관의 지방이전이나 서울 중심의 경제적, 문화적 기능들이 지방으로 많이 분산되어 좁은 국토지만 보다 효율적으로 활용될 것으로 기대된다. 이러한 명제를 안고 추진되는 우리나라의 고속전철사업을 생각하면서 이미 실용화된 선진각국의 고속전철에서 사용되고 있는 중전기기들이 어떻게 응용되고 있는지 살펴보기로 하자.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.36 no.2
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• pp.120.1-120.1
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• 2011

현대 천문학의 주요한 이슈 중 하나인 외계행성은 570개 이상 발견되었는데, 이들 모두 우리 은하내 외계행성들이다. 우리는 KMTNet 광시야 관측시스템을 이용하여 마젤란 은하내 외계행성을 Transit 방법으로 탐색 관측하여 외부은하 최초의 외계행성을 발견하고자 한다. 이제까지 알려진 Transit 행성들의 별표면 통과시간(transit duration)은 대부분 100-300분 사이에 분포하기 때문에, 이 현상의 검출은 최대 10분의 시간분해능을 필요로 한다. 한편, KMTNet 망원경은 마젤란 은하내 21등급의 별을 I 필터에서 10분의 노출로 1%의 측정정밀도를 얻을 수 있고, 8-10미터급 대형망원경을 이용하면 태양질량의 21등급 별을 공전하는 목성형 행성들의 분광후속 관측이 가능하다. 우리는 KMTNet으로 마젤란 은하내 19-21등급에 있는 F-G형 주계열성들과 청색수평가지별들(blue horizontal branch star)을 I 필터(관측 시작, 중간, 끝 시간에는 V 필터도 사용)에서 10분의 노출로 시계열 측광 관측하면, 다수의 Transit 외계행성을 발견할 수 있을 것으로 기대한다. 이와 더불어, 수년의 장시간 관측자료로부터 RR Lyr, ${\delta}$ Sct 및 식변광성의 극대/극심시각을 정밀하게 측정하여 Timing 방법으로 항성계 주위를 공전하는 장주기 외계행성을 발견할 수 있을 뿐만 아니라, 중력렌즈(self-lensing) 현상을 보이는 외계행성도 검출가능하다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2011.04a
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• pp.25.1-25.1
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• 2011

다목적 실용위성 5호는 국내 최초로 합성 개구면 레이더(SAR)를 장착한 지구 관측위성으로서 2011년 중반에 러시아의 Dnepr 로켓에 의해 발사되어 평균 고도 550 km의 태양동기 여명궤도에서 운용될 예정이다. 위성은 28일을 주기로 지구를 421회 공전하는 반복 지상궤적을 가지며 인터페로메트리 레이더 영상의 획득을 위해 위성이 지구적도 상공을 통과할 때 기준경도로부터 ${\pm}2$ km 이내로 지상궤적이 유지될 수 있도록 궤도조정을 수행한다. 위성은 궤도에 투입된 후 2개월 이내에 정상적인 지상궤적을 획득하고 몽골에 설치된 레이더 반사판을 이용하여 4개월에 걸친 검보정을 수행한 후에 정상적인 운용에 들어가게 된다. 이 연구에서는 위성이 발사체와 분리된 이후 정상적인 지상궤적을 획득하는데 걸리는 시간을 분석하고 위성의 지상궤적을 기준 경도로부터 ${\pm}2$ km 이내로 유지시키기 위한 궤도조정에 필요한 조정주기와 연료소모량을 분석한다.