• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권3호
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• pp.215-223
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• 2003

원자력발전소로부터의 만일의 방사성물질 누출사고에 대비해 원자력발전소 주변에는 주민보호조치를 효율적으로 수행하기 위해 비상계획구역이 설정되어 있다. 그러나 이러한 비상계획구역 크기를 결정하는 국내의 방법론은 보수적인 사고선원항을 이용하여 계산한 1980년에 발표된 일본의 이론에 근거하고 있다. 본 연구의 목적은 울진 3&4호기의 확률론적 안전성점검 연구결과로 얻어진 사고선원항을 토대로 현재 원전을 중심으로 반경 $8{\sim}10km$의 주변지역으로 설정되어 있는 방사선 비상계획구역의 적합성을 재평가하는 것이다. 방사선영향평가를 위해서 컴퓨터 코드인 MACCS2(MELCOR Accident Consequence Code System2)코드를 사용하였다. 연구결과는 현재 울진원전을 중심으로 설정되어 있는 반경 $8{\sim}10km$의 비상계획구역으로서 STC-14 및 STC-19를 제외한 대부분의 선원항들에 대해 조기사망 발생확률을 크게 낮출 수 있음을 보여주고 있다. STC-14의 경우는 16km 이상, STC-19의 경우는 13km이상 소개되어야 조기사망 발생확률이 현저하게 감소되었다. 주민보호조치에 대한 민감도 분석결과에서는 사고통보 및 소개와 관련된 시간지연이 조기사망효과에 대해 직접적이고도 매우 큰 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.275-288
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• 2006

본 연구에서는 GDAPS(T213) 중기 기상 수치예보 자료를 활용한 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법을 개발하여 미래에 발생할 수 있는 댐 유입량의 중장기적 확률예측을 위해 초과 확률구간별 댐 유입량을 예측하고 RPSS 검증기법으로 예측결과의 정확도를 분석하였다. 개발된 ESP시스템을 적용한 결과 일단위 개념의 확률예보는 높은 불확실성을 내포할 수 있고, 중장기 확률예보에 초점을 맞추어 1, 3, 7일 등의 예측시간 해상도에 대한 ESP정확도의 민감도를 분석한 결과 예측시간 해상도 간격이 증가할수록 예측결과의 불확실성이 감소하면서 그 정확도가 전반적으로 증가함을 살펴볼 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 GDAPS 자료를 활용한 1주 단위의 한달(28일)예보를 수행한 ESP 결과는 각 초과 확률구간 분포의 적절한 증가 및 감소로 인하여 그 시간적 변동성이 안정적으로 예측되고 예측결과의 불확실성을 감소시킬 수 있어 그 활용가치가 높은 것으로 나타났다. 이러한 관점에서 본 연구의 ESP 시스템은 중장기적 측면에서 GDAPS 자료의 활용가치를 높일 수 있고, 기존 ESP 결과보다 향상된 정확도로 댐 유입량을 예측할 수 있으므로 실시간 댐 유입량 예측에 적용한다면 수자원 관리 차원에서 유용한 수단이 될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.516-516
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• 2016

기후변화는 농업생산량 감소와 식량 안보 문제와 같이 농업에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 또한 기존의 농업수리 및 관개배수 시설 운영에 영향을 줄 수 있다. 따라서 지속가능한 농업 수자원 관리를 위해서는 기후변화의 영향을 고려한 장기적인 계획 수립이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 논벼 지역의 설계용수량의 확률론적 분석을 통한 논벼 필요수량 및 설계용수량에 대한 기후변화영향 평가를 실시하였다. 이를 위해서 본 연구에서는 23개 GCM의 36개 산출물을 활용하여 Multi-model ensemble 구축하였다. 먼저 GCM별 증발산량과 유효우량을 산정한 결과 중부지역에서는 IPSL-CM5A 모델의 기후변화자료를 활용할 경우 증발산량과 유효우량이 타 GCM 모델들과 비하여 크게 산정되었다. 남부지역에서는 CanESM2 모델을 적용할 경우 가장 많은 증발산량과 유효우량이 모의되는 것으로 나타났다. 이처럼 GCM별로 다양한 결과가 모의되기 때문에 농업시설 설계에 적용되는 설계용수량의 경우 안전성을 위하여 Multi-GCM models을 활용할 필요가 있다. Multi-model ensemble의 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 적용한 결과, 모든 경우에서 1995s(1981-2014)에 비해 설계용수량은 점차적으로 증가하는 것으로 나타났다. 평균 증가율은 RCP 4.5에서 중부지역이 9.4%, 남부지역이 6.0% 증가하는 것으로 나타난 반면, RCP 8.5에서는 중부지역이 11.1%, 남부지역이 8.2% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 여러 GCM 산출물간의 불확실성은 RCP 4.5보다는 RCP 8.5 시나리오가, 중부 지역보다는 남부 지역이, 논벼 증발산량 보다는 유효우량이 더 큰 것으로 분석되었다. 본 연구는 향후 미래 가뭄 위험성을 최소화하기 위한 농업 수자원관리 전략수립에 활용될 수 있을 것이다. 또한 본 연구결과는 기후변화 영향 평가에 있어서 적합한 GCM 자료를 선택하는데 있어, 불확실성을 가늠할 수 있는 유용한 척도로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.976-983
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• 2023

연구목적: 지진하중을 받는 교량 구조물의 동적 거동은 지진파의 특성 혹은 재료 및 기하학적 특성과 같은 많은 불확실성에 영향을 받는다. 하지만 모든 불확실성 인자가 교량 구조물의 동적 거동에 중요한 영향을 미치진 않는다. 영향성이 낮은 불확실성 인자까지 고려한 확률론적 내진성능 평가는 많은 계산비용이 요구되기 때문에 교량의 동적 거동에 미치는 영향을 고려하여 불확실성 인자는 식별되어야 한다. 따라서 본 연구는 I형 곡선 거더를 갖는 단경간 교량의 동적 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수를 식별하기 위해 전역민감도 분석을 수행하였다. 연구방법: 지진파의 불확실성과 곡선 교량의 재료 및 기하학적 불확실성을 고려하여 유한요소 해석을 수행하였으며 해석결과를 기반으로 대리모델을 작성하였다. 결정계수와 같은 성능평가지료를 이용하여 대리모델을 평가하였으며 최종적으로 대리모델 기반의 전역 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과: 지진하중을 받는 I형 곡선 거더의 응력응답에 가장 큰 영향을 미치는 불확실성 인자는 최대지반가속도(PGA), 교각의 높이(h), 강재의 항복응력(fy) 순으로 나타났다. PGA, h, fy의 주효과 민감도 지수는 각각 0.7096, 0.0839, 0.0352로 나타났으며 총 민감도 지수는 각각 0.9459, 0.1297, 0.0678로 나타났다. 결론: I형 곡선 거더의 응력응답은 입력운동의 불확실성에 대한 영향성이 지배적이며 각 불확실성 인자 사이의 교호작용에 큰 영향을 받는다. 따라서 입력운동의 개수 및 intensity measure과 같은 입력운동의 불확실성에 대한 추가적인 민감도 분석과 곡선거더의 개수 및 곡률과 같은 구조적 불확실성까지 고려한 총 민감도 분석은 필요하다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.70-79
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• 2015

신재생에너지 시스템에 대한 관심이 집중되면서 생애주기비용 분석의 중요성 또한 대두되고 있다. 하지만 LCC분석은 변화하는 환경을 반영하기 힘들며, 특히 분석시점에서의 입력변수(할인율, 인플레이션, 에너지비 등)를 하나의 고정된 값으로 가정하거나 또는 입력변수에 대한 민감도 분석만을 수행함에 따라 변화하는 환경에서 실시간으로 사용자의 의사결정을 지원하기에는 한계가 있다. 이를 위해서는 LCC분석에서의 입력변수의 불확실성뿐만 아니라 운영 유연성을 통합적으로 고려한 새로운 경제성 분석방법론이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 신재생에너지 중 태영열난방시스템을 대상으로 미래의 불확실성과 운영상의 유연성을 확보하고 사용자의 전략적 의사결정을 지원하기 위하여 실물옵션을 활용한 LCC분석 개선방안을 제시하였다. 신재생에너지 시스템 중 태양열난방시스템에 대한 LCC 사례분석을 통하여 확정/확률론적 LCC분석 현황과 한계점을 분석하고, 이를 기반으로 실물옵션 기반 생애주기비용 분석방법을 제안하였으며, 분석결과 기존 LCC분석 결과와 달리 유가상승을 전제하에 태양열난방시스템이 기름보일러보다 경제성이 높은 것으로 분석되었다. 최종적으로 본 연구에서 제시한 실물옵션 기반 생애주기비용은 불확실한 상황과 그에 따른 운영 유연성을 동시에 고려함으로써, 신재생에너지 시스템뿐만 아니라 다양한 대안평가에서도 합리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• 재무관리연구
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• 제21권1호
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• pp.149-181
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• 2004

본 연구는 주식 수익률의 생성과정에 비선형적 특성이 존재하는지를 검정하기 위해서 1980년 1월부터 2002년 5월까지 종합주가지수 일별 수익률과 주별 수익률을 이용하여 실증분석을 실시하였다. 실증분석의 내용은 크게 비선형 종속성에 대한 검정과 비선형 확률적 특성검정 그리고 비선형 결정론적인 카오스검정으로 구분할 수 있다. 비선형적 특성에 대한 분석의 결과는 주식 수익률은 leptokurtic한 비정규분포를 따르며, 수익률의 생성과정이 IID하지 않고 비선형 종속성이 존재하는 것으로 나타났다. 그리고 ARCH류의 비선형 확률모형으로는 주식 수익률의 비선형적 구조를 완전히 설명하지는 못하는 것으로 판단된다. 이는 주식 수익률의 생성과정을 설명하기 위해서 ARCH류의 모형과는 다른 형태의 비선형모형의 도입에 대해 고려할 필요가 있음을 시사하는 것이다. 종합주가지수 수익률에 대한 카오스검정의 결과를 정리하면, 우선 장기기억을 가지는 지속성이 강한 시계열로 편의된 랜덤워크를 따르며, 프랙탈분포하는 것으로 나타났다. 그리고 프랙탈 차원의 근사값인 상관차원(D)이 3과 4사이에 안정적으로 수렴하며, 최대 리아푸노프지수($L_1$)가 양(+)의 값을 가지므로 카오스적 끌개와 초기조건에 민감한 의존성이 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 카오스시스템의 특성과 부합하는 것으로 주식 수익률의 생성과정이 비선형 결정론적인 카오스과정을 따르는 것으로 판단할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.158-169
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• 2019

추계학적 확률과정의 하나인 감마 확률과정을 이용하여 구조물의 잔류유효수명을 확률론적으로 예측할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 수립된 모형은 과거부터 현재 시점까지 관측된 피해자료와 관련된 표본의 불확실성과 장래 시간 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다. 또한 최소자승법과 모멘트법을 함께 사용하여 경사제의 재령, 운용환경 그리고 피해이력을 고려할 수 있는 모수 추정법을 제시하였다. 먼저 현재 재령의 단일 피해 자료를 갖는 임의의 조건에서 모수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 잔류유효수명과 관련된 여러가지 거동 특성들을 분석하였다. 또한 잔류유효수명 예측모형을 경사제에 적용하였다. 경사제 피복재의 피해 이력에 대한 실험자료를 이용하여 감마 확률과정의 모수를 추정하였는데 실험자료와 매우 잘 일치하였다. 해석 결과에 의하면 현재 시점으로부터 상당히 오랜 시간이 경과하면 파괴한계를 초과할 확률이 일정한 값으로 수렴해야 하는 제약 조건을 잘 만족하였다. 한편 기대 잔류유효수명은 피해 이력의 거동 특성에 따라 각기 다르게 산정되었다. 특히 피해의 변동계수가 크면 추계학적으로 산정된 기대 잔류유효수명은 결정론적 회기모형의 해석 결과와 큰 차이를 보인다. 이는 해석과정에 포함된 불확실성의 영향으로 판단된다. 변동계수가 크면 파괴한계에 도달하는 시간의 분포가 넓게 퍼지기 때문이다. 따라서 본 연구에서 수립된 추계학적 잔류유효수명 예측모형은 현재 재령에서 경사제의 피해에 대한 확률적 평가를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장래 시간의 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.23-32
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• 2023

혼성제 사석 기초 마운드 상에 거치되는 피복재의 소요중량을 산정하기 위한 결정론적 해석과 더불어 신뢰성 해석을 수행하였다. 사석 기초 마운드 경사, 피해율 그리고 입사파수를 고려할 수 있도록 안정수 산정을 위한 기존의 경험식을 수정하였다. 수정된 산정식은 기존 경험식을 개발하는 과정에 사용했던 것과 동일 조건에서 수학적으로 일치한다. 먼저 결정론적 설계법으로 임의의 대표단면에 대하여 여러 가지 조건을 변화시키면서 사석 기초 마운드 보호에 필요한 피복재의 소요중량을 산정하였다. 사석 기초 마운드 경사가 급할수록, 입사파수가 증가할수록 기존의 경험식으로 부터 산정된 피복재의 소요 중량보다 더 큰 피복재의 소요중량이 필요함을 확인하였다. 그러나 허용 피해율을 크게 부여하면 반대 경향이 나타난다. 한편, 본 연구에서 처음으로 사석 기초 마운드 피복재에 대한 신뢰성 해석이 수행되었는데, 이는 결정론적 설계법으로 산정된 피복재가 얼마나 안정한지를 정량적으로 확인하고, 파괴에 미치는 각 확률변수들의 불확실성에 따른 영향의 정도를 살펴보기 위함이다. 신뢰성 해석 결과에 의하면 기존 경험식이 만족하는 조건에서 산정된 피복재의 소요중량은 재현기간 50년 설계파 조건에서 단위 년에 1%의 피해가 발생할 확률 1.2%를 갖는다. 또한 영향계수 산정 결과에 의하면 입사각에 따라 약간 다르지만 전반적으로 안정계수, 파고 그리고 사석 기초 마운드상의 수심 순으로 파괴에 미치는 영향이 큼을 확인할 수 있었다. 마지막으로 안정수 산정식에 음함수적으로 포함되어 그 영향이 쉽게 확인되지 않는 확률변수의 변화에 따른 민감도 분석이 수행되었다. 해석 결과에 의하면 사석 기초 마운드의 수심이 깊어 질수록 파괴확률이 급격하게 감소하였다. 그러나 반대로 사석 기초 마운드의 폭이 커질수록, 입사 파랑의 주기가 짧을수록 파괴확률은 커지는 것으로 확인되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권3호
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• pp.355-366
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• 1994

미국원자력규제위원회에서는 최근 안전해석에 최적전산코드의 사용을 허용하는 개정된 비상노심냉각계통 평가 규정을 제시하였다. 당 규정에서는 계통해석에 최적전산코드를 사용할 경우 불확실성 평가를 수행할 것을 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 비상노심냉각계통의 규제요건을 만족하는 실제적인 최적평가방법론을 개발하여 대형냉각재상실사고에 적용하였다. 최적평가전산코드로는 RELAP5/MOD3.1을 개선한 RELAP5/MOD3/KAERI를 사용하였으며, 코드의 불확실성은 수개의 분리효과 및 총체효과 실험에 대한 평가를 수행함으로써 정량화 하였다. 적용대상 발전소로는 고리 3 & 4호기를 선정하였다. 민감도 분석을 통하여 응답방정식을 구성하였으며 각 응답방정식에 대하여 무작위 추출방식, Monte Carlo 방식으로 확률밀도함수를 구하였다. 최종 불확실성은 95%의 신뢰도로 정량화 하였으며 대형냉각재 상실사고시의 안전여유도에 대하여 논의하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.427-441
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• 2021

연구목적: 본 연구는 군에서 가장 많이 발생하는 교통사고의 예방을 위해 부대별로 교통사고가 발생할 확률을 사전에 예측하는 모형의 개발 방안을 제시하는 것이다. 연구방법: 이를 위해 CRISP-DM(Cross Industry Standard Process for Data Mining) 방법론을 적용하였다. CRISP-DM 프로세스는 6단계로 구성되어 있고, 각 단계는 Waterfall Model처럼 일방향으로 구성되어 있지 않고 단계 간 피드백을 통하여 단계별 완성도를 높이게 되어 있다. 연구결과:전체 집단을 대상으로 기 구축된 사고조사 데이터와 동일한 데이터 세트(data set)를 구축하여 모델링한 결과 분류기준 0.5로 했을 때, 교통사고예측을 위한 모형의 정확도, 특이도, 민감도, AUC에서 의미있는 결과치를 도출하였다. 결론: 예측모형을 설계하는 과정에서 데이터의 부족으로 인해 의미 있는 예측값을 얻기 어려운 문제점이 확인되었다. 이를 해결하기 위해 합리적 추론이 가능한 데이터 세트(data set)를 재구성 및 확대하여 데이터 부족을 해소하고, 이를 활용한 예측모형을 설계할 수 있는 방법론을 제시하였다.