• Title/Summary/Keyword: 확률론적 분석

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A data mining approach for river discharge and water quality in domestic rivers (국내하천 유량 및 수질 변화 분석을 위한 데이터마이닝적 접근)

  • Jungsun Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.500-500
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    • 2023
  • 국내하천은 홍수기에 강수량이 집중되고 하상계수가 높으며 평균경사도도 비교적 큰 특징을 지닌다. 따라서 유량이 빠르게 집중될 수 있는 상황이 빈번하게 발생한다. 이러한 특징을 감안하여 하천의 수질을 관리하기 위해서는 유량과 수질의 상호적인 관계를 규명하는 것이 중요하다. 유량과 수질의 관계를 분석하고 예측하는 방법으로는 물리적 예측모형과 확률론적 예측모형을 이용하는 방법이 있다. 물리적 예측모형을 활용하여 하천의 유량 및 수질을 예측하는 방법은 주어진 지형과 시간의 변화에 따른 유량 및 수질 변화를 예측함으로써 특정 상황에서의 수질 변화를 규명하기에 적절하다. 한편, 풍수기, 갈수기 등 전반적인 유량의 변화에 따라 나타나는 수질변화의 특성을 규명하기 위해서는 수질과 유량 간의 상관관계 분석이 필요하다. 수질과 유량 간의 상관관계를 규명하는 목적일 경우, 물리적 예측모형은 효율성이 낮고, 충분한 데이터 확보가 전제된 상태에서의 확률론적 예측모형은 다각도 분석 및 신뢰성 확보가 가능한 장점이 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 확률론적 접근에 기반하여 국내하천에서 수질과 유량 간의 관계를 먼저 분석하고자 한다. 데이터 마이닝 결과, 수질변화에 가장 영향이 큰 인자 및 요인이 추출되며, 이는 효과적인 수질관리 방안을 모색하는 데에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Probabilistic Analysis for Rock Slope Stability (확률론적 해석방법을 이용한 암반사면 안정성 해석)

  • Park Hyuck-Jin
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2000.03b
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    • pp.365-372
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    • 2000
  • 현장상황에 대한 불충분한 자료와 파괴 메커니즘에 대한 불완전한 이해로 인해 발생하는 가변성(variability)과 불확실성(uncertainty)은 암반사면공학뿐만 아니라 지반공학에서 흔히 접하게 되는 문제점이다. 특히 암반사면공학에서는 이러한 가변성과 불확실성이 불연속면의 방향 및 기하학적 특성, 그리고 실내실험 결과의 분산으로 나타난다. 그러나 안전율(factor of safety)의 개념을 기초로 하는 전통적인 결정론적 해석방법(deterministic analysis)은 이러한 분산을 고려하지 않은 채 단일 대표 값만을 이용하여 구조물의 안정성을 판단하여 왔다. 확률론적 해석방법(probabilistic analysis)은 이러한 가변성과 불확실성을 효과적으로 정량화하여 해석에 이용할 수 있는 방법 중의 하나로 제안되었다. 이러한 해석방법은 불연속면의 기하학적 특성과 강도 특성을 확률변수(random variable)로 취급하여 신뢰성이론(reliability theory)과 확률이론(probability theory)을 근거로 분석하였으며 이를 기초로 하여 Monte Carlo Simulation과 같은 해석법을 이용, 구조물의 붕괴가능성을 확률로 표현하였다. 확률론적 해석 방법은 기존의 안전율을 대체하여 구조물의 안정성을 붕괴확률(probability of failure)로 제안하였으며 이 붕괴확률은 안전율의 확률분포함수 (probability density function)에서 안전율이 1보다 작을 가능성을 확률로 나타낸 수치이다. 본 논문에서는 확률론적 해석방법을 이용하여 불연속면 특성들의 확률특성을 고찰하였으며 이를 기초로 하여 암반사면의 안정성 해석에 응용했다.

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Application of probabilistic VE/LCC Analysis Models for Quay Wall Structures (안벽구조물의 확률론적 VE/LCC 분석모델 적용방안)

  • Ahn, Jong-Pil;Lee, Cheung-Bin;Park, Ju-Won;Yu, Deog-Chan
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.8 no.5
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    • pp.71-79
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    • 2007
  • It is common that the analysis of VE/LCC is performed in design phase of quay wall structures. The analysis is mainly executed based on experience and engineering sense of expert considering the selection of construction method, construction and maintenance cost. Recently there are increasing demands on the analysis that includes uncertainty and vulnerability of input parameters, for this purpose, fuzzy reliability based probabilistic VE/LCC analysis model for quay wall structures is suggested. In VE/LCC analysis for quay wall structures, the application of probabilistic analysis method give very similar results compare with those of deterministic analysis method. It is anticipated that the methodology proposed in this paper can also be utilized in the design and maintenance phase of other facilities where decision making is made for the probabilistic life cycle cost and value analysis.

Probabilistic Stability and Sensitivity Analysis for a Failed Rock Slope using a Monte Carlo Simulation (몬테카를로시뮬레이션 기법을 이용한 붕괴 암반사면의 확률론적 안정해석 및 민감도 분석)

  • Park, Sung-Wook;Park, Hyuck-Jin
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.20 no.4
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    • pp.437-447
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    • 2010
  • A probabilistic analysis of slope stability is an appropriate solution in dealing with uncertainty in problems related to engineering geology. In this study, a Monte Carlo simulation was performed to evaluate the performance function that is Barton's equation. A large number of randomly generated values were obtained for random variables, and the performance function was calculated repeatedly using randomly generated values. A previous study provided information of slope geometry and the random characteristics of random variables such as JRC and JCS. The present approach was adopted to analyze two failed slopes. The probabilities of failure were evaluated for each slope, and sensitivity analysis was performed to assess the influence of each random variable on the probability of failure. The analysis results were then compared with the results of a deterministic analysis, indicating that the probabilistic analysis yielded reliable results.

A Study on Probabilistic Reliability Evaluation of KEPCO System Using TRELSS (TRELSS를 이용한 한전계통의 확률론적 공급신뢰도 평가 및 분석)

  • Han, K.N.;Lee, J.S.;Kim, H.P.;Jeon, D.H.;Kim, K.J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07a
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    • pp.42-43
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대규모 송전계통의 확률론적 공급신뢰도 평가 프로그램인 TRELSS를 이용하여 우리나라 전력계통에의 적용가능성을 검증하고, 2006년${\sim}$2013년 및 2017년 첨두부하 계통에 대한 공급신뢰도를 확률론적으로 평가 분석함으로써 미래의 선진국형 계획기법으로의 도약을 모색하고자 하였다. 분석결과, 시기적절한 계통보강으로 연차별 공급지장발생확률(LOLP) 및 공급지장전력량(EUE)이 감소하는 경향을 보였으나, 효율적인 설비투자 및 계통계획의 일관성 유지로 공급신뢰도 지수의 연도별 편차는 상대적으로 크지 않았다. 향후 보다 정확한 공급신뢰도 평가지수를 확보하기 위하여 송전선로별 고장발생건수, 평균 고장지속 시간 등과 같은 상세 송전선로 고장발생확률 Data의 확보방안을 강구할 예정이며, 사용자 편리를 고려한 TRELSS 프로그램의 수정 및 보완도 지속적으로 추진할 예정이다.

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Adjoint 방법론을 이용한 확률론적 지하수 유동 경로 평가

  • 황용수;장태수;조영민;한경원
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.81-84
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    • 2001
  • 고준위 방사성 폐기물 영구처분 안전성을 평가하기 위하여 입력 자료로 처분장 주변 각 암 반에서의 지하수 유동 속도 및 유동 시간이 요구된다. 이러한 유동 속도와 시간은 대부분의 경우 단일 값이 요구되지만 고준위 방사성 처분의 경우 지하 매질의 불확실성을 고려하기 위하여 확률론적 분석이 요구된다. 지하수 유동 속도 및 시간이 확률밀도함수로 표시되기 위해서는 기존의 방법에서는 수리 해석의 입력 인자 값들을 변화시키면서 반복적인 계산을 수행하는 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 방법론의 한계를 극복하기 위해 최근 섭동 이론을 이용한 adjoint 방법론이 사용되고 있는 바 이를 이용하여 가상 처분장에서의 지하수 유동 속도와 시간을 확률론적으로 해석하였다.

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Analysis for Effect of Diffusion Parameter with Time-dependent Diffusion Coefficient on Service Life Considering Deterministic and Probabilistic Method (시간의존성 염화물 확산계수를 고려한 확산 영향인자가 결정론적 및 확률론적 내구수명에 미치는 영향분석)

  • Kwon, Seung-Jun
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.4 no.3
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    • pp.259-268
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    • 2016
  • The service life evaluation in RC(Reinforced Concrete) structure exposed to chloride attack can be classified into deterministic and probabilistic method, and it significantly varies with design parameters. The present work derives PDF (Probability of Durability Failure) and the related service life considering time-dependent diffusion coefficient and internal parameters such as reference diffusion coefficient, critical chloride content, and time-exponent. When critical chloride content increases to 133.3%, the changing ratios of service life are 134.0~145.4% for deterministic method and 149.2%~152.5% for probabilistic method, respectively. In the case of increasing time-exponent to 200%, they increase to 323.8% for deterministic method and 346.0% for probabilistic method. Through adopting time-diffusion coefficient for probabilistic method, reasonable service life evaluation can be achieved, and it is also verified that increasing time-exponent through mineral admixture is very effective to extension of service life in RC structure.

양방향 선호도에 기반을 둔 분산 리더 선거 전략에 대한 확률론적인 분석

  • 진기범
    • The Mathematical Education
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    • v.33 no.1
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    • pp.75-82
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    • 1994
  • 리더를 선출하는 기존의 선거 전략은 노드의 성능을 고려하지 않아서 양질의 리더를 선출할 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 성능을 고려하여 리더를 선출하는 방안에 대한 연구가 진행 되고 있다. 본 논문에서는 성능을 양방향 지연값을 선호도로 할 때, 선거전략중 다수결 선거 전략을 확률론적으로 분석하였다.

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Probabilistic Approach of Stability Analysis for Rock Wedge Failure (확률론적 해석방법을 이용한 쐐기파괴의 안정성 해석)

  • Park, Hyuck-Jin
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.33 no.4
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    • pp.295-307
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    • 2000
  • Probabilistic analysis is a powerful method to quantify variability and uncertainty common in engineering geology fields. In rock slope engineering, the uncertainty and variation may be in the form of scatter in orientations and geometries of discontinuities, and also test results. However, in the deterministic analysis, the factor of safety which is used to ensure stability of rock slopes, is based on the fixed representative values for each parameter without a consideration of the scattering in data. For comparison, in the probabilistic analysis, these discontinuity parameters are considered as random variables, and therefore, the reliability and probability theories are utilized to evaluate the possibility of slope failure. Therefore, in the probabilistic analysis, the factor of safety is considered as a random variable and replaced by the probability of failure to measure the level of slope stability. In this study, the stochastic properties of discontinuity parameters are evaluated and the stability of rock slope is analyzed based on the random properties of discontinuity parameters. Then, the results between the deterministic analysis and the probabilistic analysis are compared and the differences between the two analysis methods are explained.

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Study of tsunami sensitivity analysis to fault parameters for probabilistic tsunami hazard assessment (확률론적 지진해일 재해도 평가(PTHA)를 위한 단층 파라미터에 대한 지진해일의 민감도 분석)

  • Jeong, Hyun-Kee;Kang, Jun-Ho;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.274-274
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    • 2022
  • 확률론적 지진해일 재해도 평가(PTHA)는 최근 지진해일에 대한 연구에서는 관심을 많이 받고 있는 주제로 여러 국가에서 연구가 진행되고 있다. 단층매개변수의 민감도 분석은 일본(Goda et al., 2014), 미국(Sepúlveda and Liu, 2016), 뉴질랜드(D. Burbridge et al., 2015) 등에서 연구가 활발하게 이루어졌으며 현재도 활발한 연구가 진행되고 있다. 민감도 분석은 PTHA를 진행하기 위한 선행 과정으로 파향선 추적을 통한 대상지 설정 및 연구 대상 단층을 선정한 후 로직트리를 만들기 위해 각 단층 매개변수의 범위와 단위 폭을 제시한다. 해당 연구는 세 가지 단층 매개변수에 대한 지진해일 초기파와 파고에 대한 민감도 분석을 실행했다. 주향각은 초기파와 지진해일고에 대해서 임의의 변동을 보이지만 변동 폭은 다른 두 매개변수들과 비교하여 가장 크다. 경사각과 슬립각은 단층의 수직 움직임을 변화시키며 이를 통해 초기파의 변동을 예측할 수 있다. 초기파의 변동과 모양을 분석함으로써 수치 계산이 가설과 유사한 결과를 보임을 확인하였다. 경사각과 슬립각에 의한 지진해일고의 변화는 최저 지진해일고가 초기파의 총 에너지와 연관된다는 결론에 이른다. 지진해일 재해도는 해안지역에 도달하는 최종 파고와 관련이 있으므로 각 매개변수의 단위 폭은 지진해일고의 결과를 통해 선정되었다. 민감도 분석은 제시한 주향각, 경사각, 슬립각의 단위 폭을 이용하여 로직트리의 분기 수를 감소시켜 수치 계산 시간을 줄임으로써 PTHA의 효율성을 증대시킨다.

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