• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2457-2464
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• 2015

무선 네트워크를 통한 네트워크 제어 시스템 (NCS: Networked Control Systems)은 다양한 제어 시스템의 효율성을 극대화 할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 네트워크 제어 시스템으로부터 이끌어낸 상태갱신주기(SUI: State Update Interval)라는 성능 메트릭을 정의한다. 제시된 상태갱신주기는 제어와 통신 시스템 계층 사이의 핵심적인 상호작용을 포함하고 있다. 제시된 성능 메트릭은 NCS를 위한 최적화 문제를 도출하는데 사용이 되었으며, 이러한 최적화 문제의 목적 함수는 상태갱신주기의 제한 요소를 만족하는 확률이며 변수는 매체접근 확률로 표현되었다. 본 연구에서는 제시된 최적화 문제의 최적 매체접근 확률이 유일한 해를 가진다는 것을 증명하였다. 또한 NCS를 위한 최적의 매체접근 확률은 전송률을 극대화하는 기존의 매체접근 확률보다 낮다는 결론을 도출하였다. 성능 분석 결과를 통하여 시스템의 안정도가 상태갱신주기를 고려한 최적의 매체접근 확률을 사용하였을 때가 전송률을 최대화하는 매체접근 확률을 사용 했을 때 보다 높다는 점을 보였다.

• 전산구조공학
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• 제4권2호
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• pp.111-117
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• 1991

구조 공학에서의 고유치 문제는 좌굴해석, 진동해석 등 여러분야에 응용되고 있다. 일반적으로 구조물의 좌굴강도 해석에 사용되는 대부분의 변수들은 불확실성을 내포하고 있으므로 확률론적 해석을 수행해야 하지만, 구조물의 좌굴 신뢰성 해석을 위한 극한상태 방정식은 확률변수의 함수로 명확히 표현되지 않으므로 확률 유한 요소법의 사용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 직접미분법에 의해 정식화된 확률 유한요소법을 사용하여 고유치 문제의 신뢰성 해석방법을 정식화 하고, 이를 바탕으로 좌굴 신뢰성 해석을 수행하였으며, 결과의 타당성을 검증하기 위하여 Crude Monte Carlo Method 및 이 방법의 단점을 대폭 보완한 Importance Sampling Method를 사용하였다. 본 논문에 의해 좌굴 신뢰성 해석 방법이 정립됨으로서 신뢰성에 기초한 최적 설계를 수행하는 경우, 시스템 파괴확률로서 소성 파괴확률과 더불어 좌굴 파괴확률의 고려가 가능해졌다.

• 지질공학
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• 제20권2호
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• pp.155-167
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• 2010

사면의 안정성 분석에 결정론적인 방법이 최근까지 많이 사용되어 왔으나, 암반의 불확실성과 가변성을 고려하는 확률론적인 방법이 더욱 효과적인 것으로 알려지면서 확률론적인 방법의 사용이 점차 증가하는 추세이다. 그러나 현재까지의 방법들은 절리의 특성이나 암반의 풍화 특성 등과 같은 암반의 특성이 사면 전체에서 균질한 것으로 가정하고 있으며, 암반 사면의 파괴에 가장 결정적인 변수인 절리의 연장성을 고려하지 않은 상태에서 안전율 혹은 파괴확률을 계산하여 사면의 안정성을 분석하고 있어서 정확한 사면 안정성 분석에 한계를 보이고 있는 실정이다. 이 연구에서는 모델 사면을 설정한 후, 사면이 균질하다고 가정한 경우와 사면을 암반 및 절리의 상태에 따라 구역으로 분할한 경우의 파괴확률을 계산하여 비교하였고, 또한 위의 각각의 경우에 절리의 연장성을 변수로 고려한 파괴확률을 계산하였다. 또한 강원도 홍천군에 위치한 사면을 구역으로 분할한 후 절리의 연장성을 고려한 파괴확률을 계산하여 모델 분석의 적용성을 검증하였다.

• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.437-447
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• 2010

확률론적 해석기법은 사면안정해석을 포함한 다양한 지질공학적인 문제에 내재하는 불확실성을 고려할 수 있는 효과적인 방안으로서 유용한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 확률변수에 대한 무작위 추출을 통해 상태함수인 한계평형식의 안전율을 반복하여 구하는 몬테카를로시뮬레이션 기법을 이용하여 2개의 암반사면에 대해 확률론적 안정해석을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 JRC와 JCS 같은 강도정수 등의 확률변수와 사면의 제원은 선행연구과정을 통해 도출된 값을 사용하였으며, 상태함수는 Barton의 경험식을 활용하였다. 본 연구에서는 각 사면별 파괴확률을 계산하고 이에 대한 민감도 및 신뢰성해석을 수행하였다. 특히 기존 결정론적 방법과의 비교와 샘플링 추출 기법에 대한 분석을 수행하였으며 분석결과 기준값보다 높은 파괴확률이 산정되어 사면의 붕괴이력과 부합되는 결과가 도출되었다. 또한 결정론적인 방법에 비해 변동성이 낮은 결과가 도출되어 해석의 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.567-575
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• 2001

구조해석에 사용되는 확률변수들의 통계적 특성들을 고려하기 위해 기존의 접근방법은 경험에 근거한 안전계수를 사용하여 구조물의 안전성을 평가하여왔다. 또한 실제 구조물들은 하중 재료적 특성 및 부재 치수들의 불확실량을 포함한 형태로 해석되어져 왔다. 그러나 구조 해석을 정확히 하기 위해서는 불확실량이 체계적으로 고려되어야 한다. 기존의 구조 설계 개념에 의한 방법으로는 구조물의 안전성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 최근에는 확률이론에 근거한 신뢰성이론을 적용하여 구조물의 안전성을 판단하는 시도가 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 유한요소방법에 확률이론을 도입한 확률 유한요소법을 개발하였다. 이 연구에서는 3개의 한계상태방정식 즉 Von-Mises, Tresca, Mohr-Coulomb의 파괴조건 식들을 이용하여 개선된 1계2차모멘트방법에 의해 평면응력 구조물의 신뢰성을 평가하였다. 본 연구 결과의 검증은 Von-Mises의 항복기준으로 Monte Carlo Simulation 방법을 사용하였으며, 본 연구 결과의 파괴확률과는 1.2% 차이가 있었다. 본 연구의 장점은 Monte Carlo Simulation 방법에서 사용된 16만번의 반복계산을 PFEM은 3번으로 줄여 해석시간이 대단히 짧아진 것과 설계변수가 파괴확률에 미치는 영향을 알 수 있다는 것이다. 셀계변수가 파괴확률에 미치는 영향을 분석해 본 결과 가장 민감한 변수는 부재두께와 하중순이었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.79-87
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• 2010

이 논문은 특수기초에 설치된 안벽의 외부 및 내부 안정성에 대한 신뢰성분석을 각각 다룬 2편의 연속 논문 중 첫 번째 논문이다. 이 논문에서는 심층혼합처리지반-안벽 시스템의 외부안정성에 대한 정량적 위험도를 평가할 수 있는 실용적인 신뢰성해석기법을 새로이 제안하였다. 제안된 기법은 다양한 설계변수들의 불확실성을 명확하게 고려할 수 있다. 외부안정성에 대한 위험도평가를 위해 개량지반-안벽의 활동, 전도 및 지지력 파괴모드에 대응하는 한계상태함수를 2차 확률변수 개념을 도입하여 명확히 정의하였다. 기본 확률변수와 2차 확률변수로 명확히 표현되는 세 한계상태함수에 대하여 대표적 신뢰성기법인 MVFOSM, FORM 및 MCS를 사용하여 파괴확률을 산정하였다. 해석결과로부터 3가지 방법은 일관된 파괴확률을 제공하고, 지진시 활동 파괴모드가 가장 위험한 파괴모드로 밝혀졌다. 또한 동적토압의 위상차를 고려한 신뢰성해석으로부터 위상차 파라메타의 평균과 분산이 파괴확률에 큰 영향을 미치는 것으로 판명되었다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2001년도 공동학술대회
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• pp.25-30
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• 2001

엔진이나 콤프레셔 등과 같은 기기 진동의 동특성은 불규칙적으로 변동하는 성분을 갖는 랜덤 프로세스로 그것을 수학적으로 명확히 기술하는 것은 어렵다/sup 1)/. 하지만 통계학적인 입장에서 시계열 데이터를 보면 시계열 데이터가 확률변수로서 각각의 모집단에 속한다. 따라서 이 점에 주목하여 시계열의 확률적인 특징을 추출하는 것으로, 각각의 시계열 데이터를 확률공간으로 구별하는 것이 가능하다면 시계열 데이터에 의해 표현되어진 상태의 식별가능하다는 이론이 성립된다/sup 2)/.(중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.8-8
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• 2018

전통적인 빈도해석은 정상성 가정을 기초로 단일 확률분포를 강우 및 홍수량 자료에 적용하는 과정을 통해 확률수문량을 추정하는 것을 목적으로 하고 있다. 그러나 전지구적인 기상학적 변동성 및 기후변화로 기인하는 극치수문량의 발생 빈도 및 양적 크기의 변화는 확률통계학적 관점에서 서로 다른 분포특성을 가지게 된다. 대표적인 기상변동성인 엘니뇨가 발생하는 경우 지역에 따라 홍수 및 가뭄이 발생 발생하게 되며, 이러한 극치수문량은 일반적으로 나타나는 홍수 및 가뭄의 분포특성과는 상이한 경우가 많다. 즉, 2개 이상의 확률분포 특성이 혼재된 혼합분포의 특성을 가지는 경우가 나타내게 되며 이를 고려한 빈도해석 기법의 개발 및 적용이 필요하다. 혼합분포를 활용한 빈도해석에서 가장 중요한 사항 중에 하나는 개별 분포에 적용되는 가중치를 추정하는 것으로서 통계학적 관점에서 자료의 특성에 근거하여 내재되어 있는 은닉상태(latent process)를 추정하는 과정과 유사하다. 이와 더불어 앞서 언급된 기상학적 변동성을 빈도해석에 반영하기 위한 비정상성 해석기법의 개발 및 적용도 필요하다. 본 연구에서는 혼합분포를 활용한 비정상성빈도해석모형을 개발하는데 목적이 있으며 개별매개변수의 동적거동 뿐만 아니라 가중치에 대한 시간적인 종속성도 고려할 수 있는 모형으로 동적모형으로 다양한 실험적 해석이 가능하다. 본 연구에서는 개발된 모형을 기반으로 엘니뇨와 같은 기상변동성에 따른 강우 및 홍수빈도해석 측면에서 은닉상태에 변화, 이로 인한 확률분포의 특성 및 설계수문량의 동적변동성을 평가하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1994년도 수공학연구발표회논문집
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• pp.449-456
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• 1994

넓은 지역(Arkansas River Basin)에 대하여 토양 수분을 기본으로한 물 수지 모델이 계절별 년별 시간단위로 연구되었다. 지표면과 대기 수분사이의 상호 작용과 재순환 효과에 대한 연구가 유역의 매개 변수화 과정에서 수행되었으며 대규모의 지표면과 대기사이의 상호 작용에 의하여 넓은 지역의 지표 수문은 장기간의 확률분포함수에 있어서 두가지 즉 건조와 습한 안정상태의 영향을 받는다. 토양수분 균형 방정식에서 추계학적 변동은 주위환경 변동에 의하여 야기되는 안정상태 사이의 변이와 함께 분리된 선호하는 통계학적 안정상태를 초래한다. 과거의 자료를 바탕으로 비선형 물수지 모델이 Arkansas강 유역에 대하여 검정되었다. 모델에서 안정상태 사이의 평균 변이시간이 물리과정의 추계학적 표현과 검정된 모델변수들로부터 계산되었다. 본 연구는 안정상태 사이의 변이시간 혹은 거주시간, 즉 시스템이 주어진 안정상태에 머무는 시간(가뭄이나 홍수상태의 지속기간)의 예측과 밀접한 관계가 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권1호
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• pp.81-90
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• 2004

유한상태기의 상태할당은 이로부터 구현되는 순차회로의 속도, 면적, 테스팅 및 소비전력에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 상태변수 그룹들 사이에 상호 의존성(dependency)을 최소화하여 테스팅 및 전력소모를 개선하기 위한 m-블록 분할을 이용한 새로운 상태할당 기술을 소개한다. m-블록 분할 알고리즘에 의해 상태도로부터 상태들을 그룹으로 나누어 상태변수의 상호의존성을 줄이고, 상태천이 확률에 의해 결정된 무게인자에 따라 상태간 상태변수의 변화를 최소로하는 코드를 할당하여 상태천이시 스위칭 횟수를 줄인다. 상태변수 의존성을 줄임으로써 순차회로 사이클이 줄어들어서 부분스캔 및 테스트 생성이 용이하게 되고, 상태변수간의 스위칭 횟수를 줄임으로써 소비전력이 줄어들게 든다. 즉, 본 상태할당 기술은 서로 상반 관계에 있는 테스팅과 저전력 문제를 동시에 해결할 수 있는 새로운 기술이다. 벤치마크 회로에 대한 실험결과 기존의 방법보다 고장점검도 및 소비전력이 현저히 개선되었음을 확인하였다.