• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.645-652
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• 2016

입력 랜덤 변수(input random variable)의 통계 모델링은 기계시스템의 신뢰성 해석(reliability analysis), 신뢰성 기반 설계(reliability-based design optimization), 해석모델의 통계적 검정(validation) 및 보정(calibration)을 위해 반드시 필요하다. 대표적인 통계모델링 기법에는 Akaike Information Criterion (AIC), AIC correction (AICc), Bayesian Information Criterion, Maximum Likelihood Estimation (MLE), Bayesian 방법 등이 있다. 이러한 방법들은 기본적으로 주어진 데이터로부터 후보 모델의 우도함수값을 이용하여 후보 모델 중 가장 적합한 모델을 선택하는 방법이며, 방법에 따라 데이터 수 혹은 파라미터의 수를 고려하여 모델을 선정한다. 하지만 실제 현장에서 데이터의 통계모델링을 하는 엔지니어는 각 방법의 장단점에 대한 이해가 부족하여 어떤 방법이 정확한 방법인지 몰라 통계모델링 수행 시 어려움이 있다. 본 논문에서는 다양한 통계모델링 방법들을 비교하고 각 방법의 장단점 분석을 통해 가장 적합한 모델링 기법을 제안하고자 한다. 각 방법의 검증을 위해 다양한 모분포를 가정하고 다양한 사이즈의 샘플을 임의로 생성하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 실제 공학 데이터를 사용하여 통계모델링 방법의 유효성을 검증하였다.

• 대한교통학회지
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• 제21권2호
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• pp.155-164
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• 2003

현재 국내에서는 교통사고 재현 방법이 노면 흔적물에 의존하여 이루어지고 있고, 노면 흔적물이 없는 경우 교통사고 재현은 불가능하게 된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 외국에서는 충돌모델을 이용한 교통사고 재현프로그램을 활용하고 있는 추세이다. 현재 우리나라에서 가장 많이 사용하는 교통사고 재현 프로그램 PC-CRASH를 활용하기 위해서는 각 사고마다 알맞은 충돌특성 인자 값을 사용자가 직접 입력하여 사용하여야 하나, 이를 활용할 수 있는 활용자료가 부족한 실정이다. 본 연구는 국내에서 실제 발생된 교통사고 사례에 대해 교통사고 재현 프로그램인 PC-CRASH와 충돌에 영향을 미치는 충돌 인자들로 교통사고를 재현하였고, 차량의 최종위치간 거리와 자세에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보았다. 또한 실제 역 해석을 하기 위해 차량의 최종위치와 자세만으로 각각의 사례에 적절한 인자값을 추정할 수 있는 회귀식을 구성하였고, 통계적으로 신뢰성을 검증하였다. 사고 재현에 필요한 주요 충돌인자들의 초기치 설정시 추정식을 이용할 경우, 사고 재현 프로그램 활용 시, 시간 단축 효과를 프로그램 내부에 있는 유전자 알고리즘의 반복횟수로 추정식의 통계적 검증을 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 암반역학위원회 학술세미나 논문집
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• pp.67-81
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• 2003

터널 설계 조사단계 및 시공중 RMR 및 Q분류를 시행하고자 하는 경우, 여러 가지 제약조건으로 말미암아 지하수 조건에 해당하는 항목인 Jw의 선정은 조사자의 경험에 의존하고 있다. Jw 선정시에는 되도록 정량적인 선정이 가능한 지하수 유입량 자료에 기초하는 것이 바람직하기 때문에, 본 고에서는 여러 가지 예측방법을 검증함으로서 보다 합리적인 방법을 제안하고자 한다. 절리수두, 지하수 유입량, 수리전도도 특성 등의 다양한 자료를 구한 대전 LNG Pilot Cavern의 결과를 바탕으로 수치해석 결과, 이론식에 의한 결과를 측정결과와 상호 비교하였다. 그 결과 합리적인 수리전도도 모델을 선정할 수 있다면 이론식으로도 Jw값을 비교적 근사하게 선정할 수 있다는 사실을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2603-2609
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• 2014

기계시스템의 신뢰성 해석을 위해서는 기계시스템에 성능을 미치는 변수의 확률 분포와 파라미터를 결정하는 통계적 모델링은 반드시 필요하다. 하지만, 신뢰성 해석에서 상당수의 변수는 상관관계가 있음에도 불구하고 독립변수로 취급되거나 실험데이터 수가 부족하다는 이유로 통계 모델에 대한 잘못된 가정을 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 베이지안 방법을 이용하여 상관관계를 갖는 데이터의 결합분포함수를 copula를 이용하여 모델링함으로써 적은 수의 데이터로부터 정확한 입력모델을 산정하는 방법을 제안하였으며, 방법의 검증을 위해 다양한 상관계수와 데이터 수에 대해 통계 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 Bayesian방법은 상관계수가 낮아 후보함수가 유사하거나 샘플수가 적어 정확한 모델을 산정하기 어려운 경우에도 후보 copula 중 실제 copula와 가장 근사한 후보 copula를 선정하였다. 이러한 근사 후보 copula는 신뢰성 해석결과 역시 실제 copula 함수를 이용한 신뢰성 해석 결과와 유사한 결과를 가짐을 확인할 수 있으므로 베이지안 방법은 신뢰성 해석을 위해 정확한 통계모델링을 제공함을 알 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.38-48
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• 2001

본 논문에서는 광역상수도 시스템의 취·송수 설비의 최적운영계획에 필수적으로 요구되는 시간 단위 용수 수요량 예측을 위하여 칼만 필터에 의한 수요 예측 모델 구축 및 배수패턴 해석 기법을 제안하고, 기존 시스템의 실 데이터를 이용하여 시뮬레이션 수행 결과 제안된 기법의 유용성이 검증되었다. 광역상수도 시스템에서 취·송수 설비의 최적운영계획 수립을 위해서는 예측 시간 범위를 최소 하루 단위 이상으로 유지해야 한다. 따라서, 제안된 기법에서는 기존의 시간별 실적데이터의 시계열에 의한 예측을 이용하는 것이 아니라 모델로부터 예측된 일 수요량에 배수패턴을 곱하여 24시간의 시간별 용수 수요량을 예측한다. 일 수요량 예측을 위한 칼만 필터 모델은 입력변수의 통계적 분석에 의해 모델 구조 최적화가 효과적으로 구현되고 배수패턴은 데이터 Granulization에 의해 얻어진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.40-40
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• 2021

수재해 방지를 위한 수문해석 모형에서 정량적인 강수자료의 역할은 매우 중요하다. 최근에는 기후변화로 인한 국지성 집중호우 등 돌발 강수의 빈도가 증가하고 있어 지상에 설치된 우량계보다 시·공간적 변동성을 반영할 수 있는 격자형 위성 강수자료의 활용성이 커지고 있다. 하지만 위성강수자료는 관측 시에 대기의 상태 또는 위성별 관측 센서, 공간적 스케일 차이 등에 의해 실제 내린 강수와의 편의가 존재한다. 이를 해결하기 위해 지점 강수자료를 이용한 통계적, 지형정보학적 상세화 기법이 적용되고 있으나, 대부분의 연구에서 강수자료의 양적 보정만을 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 머신러닝 기반의 랜덤포레스트(random forest) 모델을 사용하여 다중위성 강수자료(CHIRPSv2, CMORPH, GSMaP, TRMMv7)와 기상청에서 제공하는 AWS, ASOS 지점 강수를 사용하여 최적 위성강수자료를 생성 후 각 위성강수자료와 비교·분석하였다. 2003년에서 2017년까지의 각 위성강수자료를 수집하여 같은 공간 스케일로 전처리한 뒤 모델에 입력하였으며 AWS 강수자료는 훈련, ASOS 강수자료는 검증에 이용되었다. 그 결과, 생성된 최적 위성강수자료는 각 위성강수자료보다 지점강수와의 편의가 줄고 높은 상관관계를 나타내고 있다. 이는 앞으로 사용될 위성강수자료의 시·공간적 보정 및 단기예측에 활용할 수 있으며, 특히 원격탐사자료의 의존도가 높은 미계측 대유역 수문해석에 정량적인 강수자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.125-130
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• 2011

확정론적 최적설계 방법은 설계 혹은 공정과정에서 발생하는 설계변수의 불확실성을 고려하지 않아 최적점이 제한조건의 경계점에 위치한다. 신뢰성기반 최적설계는 설계자가 요구하는 신뢰도를 만족하는 범위에서 목적함수가 최소가 되는 최적점을 찾는 방법이다. 이 과정은 최적설계 과정과 설계변수의 불확실성을 고려하는 신뢰성해석 과정으로 나눌 수 있다. 모멘트기반 신뢰성해석은 시스템의 통계적 모멘트를 이용하여 신뢰도를 구하는 방법이다. 일반적으로 신뢰성해석은 통계적 모멘트의 값에 따라 피어슨 시스템을 통해 시스템의 확률밀도함수를 7 가지 형태로 분류하여 신뢰도를 구한다. 하지만 피어슨 시스템에서 타입 IV 분포의 경우에는 수식이 복잡하여 다루기 어려운 문제점이 있었다. 본 논문에서는 크리깅모델을 이용하여 피어슨 시스템의 단점을 개선한 신뢰성 해석기법을 크리깅모델을 이용하여 개발하고 이를 적용하여 신뢰성기반최적설계 방법을 제안하다. 피어슨 타입 IV 의 수학 및 공학예제에 대하여 신뢰성기반최적설계를 수행하고 이를 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 정확성을 검증한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.131-138
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• 1998

통상 통계적인 데이터 해석에서 취급되는 데이터는 확정된 값으로서 통계 처리를실시한다. 그러나 복잡˙대규모화하는 현대의 시스템에 있어서는 정확하게 측정된 데이터만을 취급하는 것은 곤란하며 인간의 주관적인 판단에 따른 데이터를 수집하는 경우가 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 인간의 주관적인 판단에 따른 데이터를 퍼지 관측 데이터로하여(언어 변수에 의해 Membership 함수를 정의한다.) 최대 엔트로피 원리를 이용한 새로운 분석 방법을 제안한다. 또한 보다 현실적인 상황 아래 시뮬레이션을 실시함으로서 제안모델의 유효성을 검증한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.1468-1472
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• 1996

본 연구에서는 CART(Classification and Regression Tree)가 예측을 함에 있어 통계적인 기법인 discriminant analysis와 비교된다. 은행 데이터를 사용하는 경우 discriminant analysis가 더 나은 성능을 보여줬으며, 보험 회사 데이터를 사용한 경 우 CART가 더 나은 성능을 보여줬다. 이러한 모순된 결과가 데이터의 성격을 분석함 으로 해석된다. 본 연구에서는 두가지 모델 모두 사용된 매개변수들인 사전 확률, 데 이터, 타입 I/II오류 코스트, 검증 방법에 의해 성능의 차이를 보여줬다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.800-811
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• 2014

Recent developments in the prediction of the contribution of windnoise to the interior SPL have opened a realm of new possibilities in terms of i) how the convective and acoustic sources terms can be identified, ii) how the interaction between the source terms and the side glass can be described and finally iii) how the transfer path from the sources to the interior of the vehicle can be modelled. This work discusses in details these three aspects of wind noise simulation and recommends appropriate methods to deliver required results at the right time based on i) simulation and experimental data availability, ii) design stage at which a decision must be made and iii) time available to deliver these results. Several simulation methods are used to represent the physical phenomena involved such as CFD, FEM, BEM, FE/SEA Coupled and SEA. Furthermore, a 1D and 2D wavenumber transformation is used to extract key parameters such as the convective and the acoustic component of the turbulent flow from CFD and/or experimental data whenever available. This work focuses on the validation of the wind noise source characterization method and the vibro-acoustic models on which the wind noise sources are applied.