• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.51-59
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• 2007

다양한 불확실성을 체계적으로 반영하는 신뢰성 기반 해석기법을 사면안정 해석의 한 형식으로 제시한다. 통계오차, 공간 변동성, 그리고 공간 평균의 효과를 고려할 수 있는 지반특성 표현식이 사용되었다. 여러 가지 형식의 지반특성 표현식을 이용하여 사면안정 신뢰성 해석을 수행한 결과 통계오차, 공간적 상관성, 그리고 조건부 해석기법을 사용할 경우가 기존의 단순 확률변수 기법에 비해 상당히 작은 파괴확률을 제시한다는 사실이 밝혀졌다. 이 결과는 사면안정 해석에서 공간적 변동성과 통계오차가 합리적으로 고려되어야 한다는 점을 제시한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.185-185
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• 2011

기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.15-23
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• 2021

본 연구에서는 탄산화에 노출된 하부 콘크리트 구조물을 대상으로, 실태조사 결과와 국내 시방서를 고려하여 결정론 및 확률론적 방법에 따른 내구수명을 도출하였다. 또한 변동계수의 변화에 따른 내구수명의 변화와 결정론적 해석 결과와 비슷한 결과를 제시하는 신뢰도 지수를 고찰하였다. 문헌조사 결과 도심지 하부 구조물의 피복두께의 평균은 70.0 ~ 90.0 mm였으며, 변동계수는 0.2 수준으로 조사되었다. 목표 내구수명 파괴확률을 10.0 %로 설정한 확률론적 내구수명 해석 방법의 경우 피복두께가 70 mm일 때 피복두께 변동계수 0.05, 0.1, 0.2에 해당하는 내구수명은 137년, 123년, 91년이 도출되었으며 피복두께가 80 mm인 경우 내구수명은 각각 179년, 161년, 120년으로 도출되었다. 결정론적 내구수명 평가와 동일한 수준의 신뢰도 지수를 평가하였는데 피복두께가 70 mm일 때 1.66 ~ 3.43 수준으로, 피복두께가 80 mm일 때 1.61 ~ 3.24 수준으로 평가되었다. 결정론적인 방법에서는 다양한 품질 및 국부적인 환경계수가 크게 고려되어 있는데, 이에 따라 내구수명이 크게 변화하므로 환경 및 설계인자의 변동성을 고려한 탄산화 설계변수의 정의가 필요하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.249-259
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• 2020

지중 구조물의 한계상태설계를 위한 설계 기준이 해외에서는 이미 발표된 바 있고 국내에서도 설계법 개정을 위한 연구가 수행되고 있다. 지진 시 파괴확률을 추정하기 위해서는 신뢰성 분석에서 확률변수를 고려해야 한다. 본 연구에서는 국내 지반 확률 특성치를 고려한 토압에 대한 변동계수와 지진하중 효과에 대한 변동계수를 적용하여 기존 쉴드 터널 설계 단면에 대한 지진 시 파괴확률을 계산하였다. 산정된 파괴확률로부터 신뢰도지수(β)를 산정하고 하중 계수의 변화에 따른 신뢰도지수를 분석한 결과와 국내외 연구결과를 토대로 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 지진 시 목표 신뢰도지수(β_T)는 2.3이 합리적인 것으로 분석되어, 지진 시 한계상태설계를 위한 목표 신뢰도 지수로 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.413-413
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• 2011

강우의 공간분포에 대한 신뢰성 있는 추정은 수자원 해석 및 설계에 있어서 필수적인 요소이다. 강우장의 공간변동성에 대한 고해상도 추정은 홍수, 특히 돌발홍수의 원인이 되는 국지성 호우의 확인 및 분석에 있어서 중요하다. 또한 강우의 공간 변동성에 대한 고려는 면적평균강우량 추정의 정확도를 향상시키는데 있어서 중요하며, 강우-유출모델의 모의결과에 대한 신뢰도를 향상시키는데 큰 영향을 미친다. 최근 공간자료에 대한 공간분포예측에 있어서 공간상관성을 고려할 수 있는 공간통계학적 기법의 적용이 증가하고 있으며, 이러한 공간통계학적 기법의 적용에 있어서 신뢰성 있는 모델 매개변수의 추정 및 불확실성 평가는 공간분포 예측결과에 대한 신뢰성을 향상시키는데 중요한 역할을 한다. 외국의 경우 공간분포예측 및 모의, 매개변수의 불확실성 평가 등과 관련하여 활발한 연구가 이루어지고 있는 반면 국내 수자원 분야에서는 아직까지 활발한 연구가 이루어지고 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 계층구조로 구성된 가우시안 공간선형혼합모델을 적용하여 확률강우량의 공간분포를 추정함에 있어서 모델 매개변수에 대한 추정기법을 비교하였으며, 매개변수 추정기법으로서 경험베리오그램에 대한 곡선적합기법인 보통최소제곱법 및 가중최소제곱법, 우도함수를 기반으로 하는 최우도법 및 REML과 같은 기존의 매개변수 추정기법들과 최근 공간통계학 분야에서 적용이 증가하고 있는 Bayesian 기법을 비교하였다. 이로부터 매개변수 추정기법 간의 매개변수 추정치에 대한 정량적 비교결과를 제시하였으며, Bayesian 기법의 적용을 통해 매개변수에 대한 불확실성 추정결과를 제시하였다. 이러한 결과들은 확률강우량의 공간분포 추정에 있어서 공간예측모델의 매개변수 추정 및 예측에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.420-426
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• 2018

본 논문의 목적은 임의보행 확률추세를 고려하였을 때 제주지역의 경기변동이 어떻게 움직이며 전국과 어떤 차이점이 있는지, 확률추세요인과 순환요인의 상대적 중요도는 어떻게 되는 지, 그리고 그 원인이 무엇인지를 찾고 그 시사점을 도출하는데 있다. 실증분석을 통해 발견된 제주지역 경기변동의 특성은 다음과 같다. 첫째, 제주지역 경기변동에서 확률추세 요인이 차지하는 비중이 46.8%로 전국의 27.8%에 비해 큰 것으로 추론해 볼 때 기술발전, 자본축적 등과 같이 경제의 장기적인 성장 요소가 작용하는 제주지역의 높은 성장 가능성을 발견할 수 있었다. 둘째, 제주지역 고용 변동성은 모형에 따라 0.007에서 0.058로 다른 지표들의 변동성들과 비교하였을 때 가장 낮게 나타났다. 제주지역의 고용시장은 전체적으로 경직되어 있어 산업의 생산 증대에 따른 새로운 고용 창출이 원활하게 이루어지지 않고 있다는 것을 보여주고 있었다. 셋째, 3차 산업인 관광산업은 경기변동을 안정화시키는 요인으로 작용하고 있는 반면에 2차 산업인 광공업생산은 관광산업의 결과와 반대로 나타나 관광산업과 달리 광공업생산 분야는 기반이 약하다는 것을 추측할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.311-321
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• 2020

본 연구에서는 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 한계상태설계 시 세그먼트 라이닝에 작용하는 지진하중에 대한 변동계수를 산정하였다. 지반 정수의 통계적 특성치는 국내 지반의 확률특성치를 분석하여 단위중량에 대한 통계적 특성치를 산정하였으며, 전단탄성파 속도를 산정하기 위해 N값과 확률 특성치를 이용하였다. 지진하중 효과에 대한 변동계수를 산정하기 위하여 MCS기법을 적용하였으며, 지진하중 효과 산정에는 closed-form식을 적용하였다. 변동계수 산정결과, 풍화토 지반에서 지진하중 효과의 변동계수는 0.06~0.15의 범위로 분석되었고, 변동계수는 지진을 고려한 쉴드 터널의 한계상태설계 시 기본자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.119-130
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• 2008

얕은기초 설계시 이용되는 지반의 물리적 공학적 설계변수들은 고유변동성(inherent variability) 및 측정 오차(measurement error) 등과 같은 여러 가지 요인으로 인하여 불확실성이 필연적으로 내포되어 있다. 본 논문에서는 얕은기초 설계시 기존의 결정론적 방법에서 고려하지 못하는 지반 불확실성 등을 포함한 설계 파라미터의 분산을 고려할 수 있는 확률론적 방법의 신뢰성 설계 사례를 제시하였다. 극한지지력 산정시 확률변수(random variable)인 단위중량, 점착력 및 내부마찰각 그리고 침하량 산정시 탄성계수에 대하여 국내 지반에 대한 적정 확률분포 형태 및 통계적 특성치를 결정하였다. 각 확률변수별로 채택된 분포를 적용하여 지지력과 침하량에 관한 신뢰지수와 파괴확률을 결정하였으며, 목표 신뢰지수 또는 확률에 대한 기초폭을 결정하였다. 얕은기초의 신뢰성 설계에 있어서 정규분포의 일괄적 적용보다는 각 확률변수에 해당하는 적합한 분포형태를 적용, 분석하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.217-229
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• 1994

Lade의 Double surface와 Single surface 구성모델의 변형을 예측의 정도를 비교평가하기 위하여 백마강모래로 두 구성식의 토질매개변수를 다수 구하고 각 변수의 통계치를 분석하였다. 이 통계치를 이용하여 일반함수의 변동계수를 산정하는 1계근사법으로 두 구성모델의 변형율에 대한 변동계수를 해석하였다. 그 결과 각 토질매개변수의 결정에는 Single surface 구성모델의 변수가 Double surface 구성모델의 변수보다 변동계수가 작게 나타나므로 매개변수결정에 일관성이 있는 반면 확률론으로 해석한 축 변형율의 변동계수는 Double surface 구성모텔에서 안정된 값을 나타내고 있으며, 체적 변형율에서는 두 구성모델 모두 안정된 해석결과를 보인다. 이는 두 구성모델의 특성을 비교한 다른 연구 결과와 일치하는 경향으로서 확률론에 의한 구성식의 평가가 효과적인 수단임을 알 수 있었다.

• 재무관리연구
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• 제13권1호
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• pp.237-260
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• 1996

본 논문에서는 Duan(1995)이 개발한 GARCH 주식옵션가격결정모형을 통화옵션에 적용시켜 GARCH 통화옵션가격결정모형을 유도한 다음, 이를 Garman-Kohlhagen 모형과 유효성을 비교하여 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 만기별 및 옵션의 상태별(OTM, ATM, ITM)로 GARCH 통화옵션가격결정모형의 가격오차가 Garman-Kohlhagen 모형보다 일관되게 낮게 나타났다. 이는 GARCH 통화옵션가격결정모형이 Garman-Kohlhagen모형보다 통화옵션의 평가에 더 유용한 모형임을 의미한다. 따라서 통화옵션의 가격을 예측할 때는 환율변동의 이분산성을 고려하여 환율의 변동성을 추정함으로써 통화옵션가격의 예측력을 제고시킬 수 있다고 생각한다. 그러나 GARCH 통화옵션가격결정모형의 모형가격이 시장가격과 상당한 편차를 보이는 경우도 있기 때문에 향후 통화옵션가격결정모형을 계속 발전시키는 과정에서 이자율의 확률적 특성을 반영하거나 환율변동의 점프특성을 도입해야 한다고 생각한다.