도로 기하구조를 구성하는 설계요소에는 대표적으로 종단경사, 평면곡선반경, 편경사, 완화곡선 등이 있다. 이러한 도로 기하구조의 설계요소들은 도로의 기능별로 설계기준이 제시되어 있으며, 설계기준의 범위 안에서 다양한 조합을 통해 설계된다. 본 연구에서는 다양한 조합을 통해 건설된 고속도로를 종단경사와 평면곡선반경을 기준으로 동질구간으로 분할한 후 분석에 필요한 자료를 매칭하였으며, 구축된 자료를 활용하여 종단경사와 평면곡선반경에 대한 안전성능함수를 구축하고, 교통사고 노출률을 설명할 수 있는 사고수정계수를 산출하였다. 평면곡선반경 R=1,000m를 기준(1.0)으로 설정한 후 산출한 R=300m의 사고수정계수는 1.33으로 사고노출률이 33% 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 종단경사 0%를 기준(1.0)으로 설정한 후 오르막 경사와 내리막 경사에 대한 사고수정계수를 산출한 결과, 오르막 경사에서는 사고노출률이 감소하고 내리막 경사에서는 사고노출률이 증가함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 고속도로의 신설 및 개량 노선의 사업시행 전 선형설계 시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
원전 계측제어계통은 정상운전 시 자가 진단기능의 유지보수를 위해 일정 주기로 건전성을 확인하고 있으며, 계획예방정비 기간 동안 기능 및 성능점검을 실시하여 필요한 경우 유지보수를 하고 있다. 하지만 원전의 정보를 계측하고 제어하는 계측제어계통에서도 선제적으로 고장을 진단하고 대처하여 사고전파를 방지할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 계측제어 장비의 환경조건과 자가 진단 데이터를 활용한 신뢰도 함수 추정 방안을 연구하였으며, 고장데이터의 획득을 위해 계측제어 장비의 부품에 대한 Feature 별 확률분포를 가정하여 가상 고장데이터를 생산하였다. 이러한 고장데이터를 바탕으로 생존분석에서 활용되는 대표적인 인공지능 모델(DeepSurve, DeepHit)을 이용하여 신뢰도 함수를 추정하였고, 그와 동시에 전통적인 준모수적 방법론인 Cox 회귀모델을 통해 신뢰도 함수를 추정하여 환경조건과 진단 데이터를 바탕으로 한 잔여 수명 계산을 통해 적용 가능성을 확인하였다.
신호처리와 analysis를 위한 여러 기초적인 기술이 소개되었다. 이들은 먼저 불확정성순리의 개입에 의하여 특히 교환불가능한 operator 들이 작용한 결과의 등호는 tolerance가 있을 수 있음과 random process 처리방법과 manmum entropy estimate적인 ,사고방식을 통하여 재래식 확정론적 사고방식으로부터의 이탈을 길잡았다. 마지막으로 검출, 추정 및 함수추정의 여러 기법과 covariance functron의 posltive semi-definite-ness 그리고 Karhunen-Loeve 전개, 한 화상의 SVD 등이 설명됐다.
정보화 시대의 수학 교육은 수학을 체험해 볼 수 있게 하여(Doing Mathematics) 수학적 힘을 향상시키는 데 초점을 두어야 한다. 이를 위해서는 수학의 기본 지식 ${\cdot}$ 추론 능력 ${\cdot}$ 문제 해결력 ${\cdot}$ 수학적 아이디어의 표현 및 교환 능력 그리고 사고의 유연함 ${\cdot}$ 인내 ${\cdot}$ 흥미 ${\cdot}$ 지적 호기심 ${\cdot}$ 창의력을 길러 주는 다양한 교수 ${\cdot}$ 학습 방법이 필요하다. 본 연구는 연립방정식과 일차함수 단원에서 그래핑 계산기를 활용하여 다양한 표상을 통한 수학 개념의 연계지도와 수학 학습 태도 개선을 위한 교수 ${\cdot}$ 학습 모델을 구안 ${\cdot}$ 적용하는 데 주안점을 두고자 한다.
홍수피해의 위험성이 증가하고, 발생 시기가 불규칙해짐에 따라 보다 효과적인 홍수위험관리가 요구되며, 최적의 홍수피해저감대책을 수립하기 위해서는 다양한 홍수피해저감 대책들에 대해서 비용대비 피해저감효과 분석이 필요하다(FLOODsite, 2007). 홍수피해저감효과를 분석하기 위해서는 수리 수문학적 분석을 통한 피해범위와 침수심 등 피해규모를 분석함과 함께 피해규모에 따른 홍수피해액 추정이 가능해야 하며, 이를 통해 홍수피해저감 대책에 대한 비용대비 효과분석 수행이 가능하다(Kim et al., 2014). 국내에서 많이 적용되고 있는 다차원법은 침수편입율을 산정하고 건물에 대해서 손상률에 해당하는 피해율이 제시되어 있으며, 이를 이용하여 구조물과 내용물에 대해 피해액을 추정할 수 있다(Choi et al., 2006a; Choi et al., 2006b; Yi et al., 2010). 그러나, 단독주택, 아파트, 연립주택 등 주택 이외 다른 용도의 건물에 대해서는 손상함수가 없어 우리나라 여건에 맞는 공공건물에 대한 손상함수 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 실제 피해지역의 자료들을 토대로 공공건물 용도별 침수심별 손상함수를 개발하고 적용하였다. 공공건물에 대한 손상함수 개발을 위해서는 많은 피해자료의 수집이 필요하나, 실제 공공건물의 경우 다양한 건물유형으로 인하여 유형별 침수사례가 많지 않은 상황이다. 이로 인하여 현장조사에 의한 침수현황 조사는 한계가 있기 때문에 보험가입자에게 사고로 인하여 손해가 발생했을 때 그 손해액을 결정하고 보험금을 산정하는 업무를 수행하는 손해사정사들을 통해 여러 가지 공공건물을 대상으로 침수심별 손상률에 대한 설문 조사를 실시하였다. 본 연구를 통해 공공건물에 대한 손상함수의 개발절차, 침수심별 손상함수의 개발결과, 보완과정 그리고 손상함수의 적용결과에 대한 국내외 기법과의 비교 결과를 제시하였다. 적용결과 본 연구에서 현장 조사 기반으로 개발한 손상률을 적용한 경우 국내 실제 피해액을 가장 잘 반영하는 것으로 분석되었는데, 다만 동일 건물용도(예컨대 공공업무시설)일지라도 바닥재 등 마감재 재질이 건물마다 다르며, 건물별로 공간 활용 여건이 다양하여 동일한 침수심에 대해서 피해액의 변동폭이 크게 발생 되어 동일한 침수심에 대한 피해내용이 달라져 변동폭이 크게 발생되는 한계가 발생하였다. 향후 보다 많은 피해사례를 지속적으로 조사할 필요가 있으며, 이를 통해 손상함수를 개선하기 위한 연구가 계속 진행되어야 할 것이다.
최근의 분진폭발은 플라스틱, 의약품, 목재, 곡물 저장고, 고체연료, 화학제품 제조공정 등을 포함하여 성형 및 가공 공정 등에서 화재폭발사고가 발생되고 있다. 폐목재를 재활용하여 PB(Particle board)를 생산하는 국내 제조사업장에서는 화재폭발 사고가 빈번히 발생하고 있어 예방대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 폐목재 제조공정의 사고예방과 목재분진 취급공정에 대한 안전대책 등을 제시하기 위하여 사고원인 물질인 폐목재 부유분진의 폭발특성실험을 실시하고 실험결과를 검토하였다. 또한 폐목재 분진의 화재폭발위험성을 상세히 평가하기 위하여 해당 물질의 자연발화점, 축열저장시험, 및 최소점화에너지 등의 화재폭발위험특성값을 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 사용한 폐목재 시료의 비구형 입자형태를 가지는데 입도분석기의 측정 결과 평균 입경은 $15.96{\mu}m$로 조사되었다. 또한 목재 분진의 함수율은 3.88%이며 중금속함유량은 1.73%이다. 자연발화점 측정결과 $225.5^{\circ}C$로서 비교적 낮게 측정되었고 퇴적분진에 대한 화재의 위험성은 높게 나타났다. 반면에 축열저장시험 결과를 통하여 공정관리 온도 및 보관온도를 $150^{\circ}C$ 이하로 관리하면 축열에 의한 자기분해 위험성은 낮은 것으로 판단되었다. 그러므로 축열에 의한 화재폭발 등의 위험성은 낮은 것으로 사료 된다. 최대폭발압력($P_{max}$)은 8.7 bar이며 폭발하한농도 (LEL)는 $60g/m^3$으로 나타났다. 부유분진의 폭발특성실험 결과 분진폭발지수(Kst)는 폭발등급 St 1 (0$bar{\cdot}m/s$)으로 나타났으며 폭발에 의한 위험성이 약한 분진으로 판정되었다. 최소점화에너지(MIE)는 10mJ < MIE <30mJ의 범위로 측정되었으며, 계산에 의해 추정된 최소점화 에너지(Es) 값은 14 mJ로서 일반적인 발화감도(Normal ignition sensitive)로 분류되었다. 이는 실질적인 점화원만 제거하여도 분진폭발을 예방할 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 분진 폭발사고를 예방을 위하여 MIE값이 공정운전온도 $100^{\circ}C$ 초과 시에 급격히 낮아질 수 있으므로 운전 온도 설정에 있어서 주의가 필요하다.
본 연구는 독일의 수학 교과서의 특징을 알아보기 위해 7학년 함수 영역을 대상으로 단원의 구성 체제, 학습 내용과 전개 방식, 교수 학습상의 특징을 살펴보았다. 그 결과 독일의 수학 교과서는 단원명이나 단원의 순서는 자유로웠으며, 다양한 실생활이나 자연 현상에 대하여 그래프를 통해 두 변수간의 대응 관계를 직관적으로 알게 한 후 함수 관계를 도입하고 있음을 알 수 있었다. 또한 그래프가 갖고 있는 특징이나 정보들을 해석하는 연습을 하고, 다양한 함수적 상황을 그래프로 그리는 활동을 안내하며, 그래프 뿐 아니라 표, 관계식, 수학 용어나 문장 등의 여러 가지 표현방법으로 변환하도록 내용이 전개되었다. 독일의 수학 교과서는 다양한 일상의 맥락 속에서 자료들이 갖는 함수관계를 수학적으로 표현해보거나 미래를 예측하고 추론하는 활동을 통해 수학의 유용성을 느끼고 함수적 사고를 기르도록 할 뿐 아니라 타 교과 등과 연관이 있는 문제를 제공하여 다른 학문과의 연결성을 높였다. 또한, 개방형 문제, 수학적 의사소통이 필요한 문제들이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 독일 교과서의 이러한 특징을 살펴봄으로써 우리나라의 수학 교과서 개발과 개선에 대한 방향을 제시하고자 하였다.
잘 알려져 있는 것처럼 일반적인 베이즈 추정량(Bayes estimator)과 경험적 베이즈 추정량(empirical Bayes estimator)은 모수를 추정하는데 있어서 오차를 과다축소하는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위하여 constrained 베이즈 추정량이 일차 적률과 이차 적률을 일치시키는 성질을 만족시키며 제안되었다. 또한 평균 제곱오차 함수와 같은 전통적인 손실함수에서는 추정의 정확성만을 고려하는 특징을 가지고 있기 때문에, 추정의 정확성과 정합성을 동시에 고려하는 균형 손실함수가 제안되었다. 이러한 이유로 인하여 균형손실 함수하에서의 제한적 베이즈 추정량의 활용이 손해 보험의 가격 산출에 제안되는 것은 타당하다. 그러나 대부분의 연구는 추정의 문제에만 집중하는 경향이 있으며. 이는 새롭게 제안되는 특정 손실함수하에서의 constrained 베이즈 추정량과 constrained empirical 베이즈 추정량의 베이즈 위험의 계산이 어렵다는 점에서 기인한다. 본 연구에서는 다양한 베이즈 추정량들에 대한 베이즈 위험을 서로 다른 두 손실함수하에서 비교하였으며, 그 대상은 자동차 보험 산업에서의 위험도 추정 분야이다. 또한 자동차 보험 산업의 실제 사고 데이터를 이용하여 새롭게 제안된 베이즈 추정량의 베이즈 위험을 비교함으로써 그 효용성을 입증하였다.
교과서에서 제시된 수학과제, 특히 함수 영역에서의 그것이 학생들이 일상생활에서 일어나는 여러 가지 문제를 수학적으로 관찰, 분석, 조직, 사고하여 해결할 수 있게 하는 기회를 갖도록 하는지 알아보기 위하여 Smith & Stein (1998)이 제안한 수학 과제 분석틀에 따라 중학교 교과서의 함수 단원에 포함된 수학과제를 분석하였다. 분석 결과, 중학교 교과서의 함수 단원에 거의 대부분의 수학과제가 Low Level인 것으로 나타났다. 학년별 구성을 보면 High Level 수학과제의 분포가 학년이 올라갈수록 줄어들고 있음을 알 수 있었다. 교과서에서 포함된 대부분의 수학과제가 알고리즘적이고 간단한 절차만을 이용해서 해결할 수 있는 방법으로 정답을 찾아내도록 유도하는 과제만 제시된 것으로 나타났다. 또한 대부분의 High Level 과제는 교과서 본론에 위치하여 전개상 내용의 주가 되는 것이 아니라 단원을 마무리하는 뒷부분 혹은 중간에 간혹 제시되는 특이사항 부분에 포함되는 것으로 나타났다.
정전복구 문제는 배전계통에서 고장이 발생한 겨우 사고 구간 이후의 비 고장 정전구간내의 부하를 적절한 스위칭을 통하여 인접된 건전피더로 빠른 시간 내에 절체 시키는 것이며 이때 방사상 선로구성, 전압, 전류 등의 제약조건들이 만족되어야 한다. 본 논문에서는 건전피더들이 고장 발생 직후 계통으로 공급하여야 할 부하의 총량을 규정하는 함수와 순환적 최적우선탐색을 이용하여 사고 발생 시 단지 정전의 복구뿐만 아니라 부하의 균등화까지도 함께 수행되는 효율적인 정전복구 알고리즘을 제시한다. 제시되는 알고리즘은 건전피더들이 고장 발생 직후 계통으로 공급하여야 할 부하의 총량을 규정하는 함수로부터 각 피더들이 공급하여야 할 목표치를 제안하고 또한 지수의 목적 값을 만족하는 스위칭을 찾기 위하여 순환적 최적우선 탐색법을 이용한다. 본 논문에서는 제시한 알고리즘을 실제로 서울의 K지사에서 윤용하고 있는 108모선에 적용하여 결과를 도출 했으며 그 결과 제안된 알고리즘을 이용할 경우에 적은 탐색 횟수로 정전이 복구됨과 동시에 건전 선로간의 부하가 균등화되었음을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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