• 한국지진공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-10
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• 2008

내진설계기준이 반영되지 않은 기존 구조물의 경우 내진보강에 의하여 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있다. 내진보강의 수준을 합리적으로 결정하기 위해서는 구조물의 사용기간 동안에 예상되는 지진피해 관련 손실이 최소화되도록 하여야 하는데, 이를 위해서는 구조물이 위치한 지역에 대한 지진의 강도별 발생빈도, 지진에 의한 구조물의 기능상실 및 직접/간접 피해를 복합적으로 고려하여 구조물의 예상 손실비용을 산정하여야 하며 이는 구조물 손상에 대한 지진위험도 해석을 통해서 그 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진요구모델을 이용한 위험도 평가를 통하여 구조물의 지진에 대한 피해 손실을 정량적으로 산정하고 이를 바탕으로 초기비용과 예상손실비용을 포함한 총 손실비용을 최소화시킬 수 있도록 내진보강 수준을 최적화하는 절차를 제시하였다. 구조물과 관련된 지진피해 산정에 있어서 지진하중의 강도별 발생확률 및 구조물의 손상확률을 동시에 고려하여 구조물 생애주기에 대한 구조물의 지진손상 확률밀도함수 및 누적분포함수를 수식화하였으며 수식의 유효성을 유지하기 위한 확률변수의 유효범위를 정의하였다. 또한 여기에 사회적, 경제적 손실을 정량화하기 위한 손실함수를 결부시켜 구조물과 관련된 지진 피해 손실의 기댓값을 정량적으로 산정할 수 있도록 하였다. 제시된 해석기법은 기존의 시뮬레이션에 의한 손실산정법과 비교하여 해석의 정확도는 잃지 않으면서 구조해석의 반복횟수를 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있으며 빌딩과 교량을 비롯한 구조물의 내진성능 평가 및 개선을 위한 의사결정 시에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국통계학회:학술대회논문집
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• 한국통계학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.69-73
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• 2002

본 발표에서는 베이지안이 생각하는 확률의 개념을 상호교환성(exchangeability)의 가정아래 어떻게 확장되어 해석되는지를 소개하고, 빈도학자들의 접근방법과 비교함으로서 베이지안에서 생각하는 확률이 어떠한 특징을 가지고 있는지를 설명하고자 하였다. 또한 Efron에 의하여 지적된 베이지안의 네 가지 문제점에 대하여 논의하고 특별히 과학적 객관성(scientific objectivism)의 한계점과 이러한 한계점을 베이지안에서 어떻게 해결하고 있는지에 대하여 논의하였다. 일반적으로 과학적 객관성에 대한 한계점은 빈도학자들의 방법론에서도 존재하게 된다. 즉, 연구자가 가설을 설정하고 이에 맞는 실험설계를 하고 유의수준을 설정하고 p값을 이용하여 의사결정을 내리는 모든 단계에서 연구자의 주관성이 들어갈 수밖에 없게 된다는 것이다. 베이지안 방법론에서는 이러한 비객관적인 체계를 인정하고 파악하여 사전확률(prior)에 포함시킴으로서 이를 객관적인 자료인 가능도함수(likelihood function)와 혼합하여 추론이나 의사결정을 진행하게 된다. 마지막으로 베이지안 학자들의 최근 객관적인 사전확률에 대한 다양한 형태의 연구를 소개하는 것으로 발표를 마무리하고자 한다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제13권3_4호
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• pp.95-104
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• 1998

확률론적 해석방법은 환경독성물질에 의한 인체위해도 평가시 사용된 각 입력인자들의 불확실성까지 고려하는 방법론이다. 기존의 위해도 평가방법은 불확실성을 고려하지 않고 단순히 결과치의 포인트 값만을 제공하는데 비해 이러한 확률론적 해석방법은 입력인자들의 불확실성이 고려되고 결과치에 대한 이들의 중요도가 산출될 수 있는 등 더 많은 정보를 제공하므로써 환경위해도를 기반으로 한 환경정책 결정시 용이하게 사용될 수 있다. 본 논문은 현재 미국에서 음용수 기준설정시 논란이 많은 무기비소에 대해 확률론적 평가방법론을 적용하였다. 우선 인체위해도평가에 필요한 무기비소의 각종 자료들을 수집, 정리하고 이를 바탕으로 각 인자들의 불확실성을 계산하였다. 최종적으로 이들로부터 무기비소가 포함된 음용수를 마신 일반인의 피부암 위해도를 확률적으로 계산하였다. 또한 계산된 결과치와 여러 위해도기준치를 비교하여 정책결정에 필요한 의사결정에 대해서도 살펴보았다. 계산결과에 의하면 다수의 일반인들이 무기비소를 함유한 음용수섭취를 통해 현재 위해도설정치(10$^{-6}$)보다 높은 ] 피부암 위해를 입고 있는 것으로 나타나 이에 대한 규제가 필요하다고 본다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제12권1호
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• pp.61-69
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• 2001

본 논문은 논리문장으로 표현된 지식을 처리하는 정리증명 과정에서 증명이 완료되기 전에 잠정적 결론을 유도하는 확률추론 기법을 제시한다. 정리증명 과정 중에 베이지안 해석을 이용하여 지식을 갱신하는 방법을 제시하고, 의사결정 방법을 사용하여 시간에 민감한 사안에 대해 신속하게 대처할 것인지 아니면 고의로 미룰 것인지를 결정하는 방법을 밝힌다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.293-298
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• 2007

암반등급 평가를 위한 물리탐사 자료의 복합해석에 관한 새로운 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 시추공이 없는 지점에서의 암반등급을 추정하기 위해 직접적으로 RQD (Rock Quality Designation)값을 지정하는 방식을 이용하지 않는다. 대신 시추공 자료를 보완하는 탄성파 속도와 전기비저항 탐사 결과를 복합하여 특정 RQD 값의 확률적 분포를 추정한다. 우선 시추공에서 확보한 RQD 값에 대해 지구통계학적 지시자 크리깅을 수행하고, 탄성파 속도와 전기비저항 자료에 대해서는 보조 자료를 활용한 지시자 크리깅을 수행하여 각각에 대한 확률분포를 구성하였다. 이러한 확률 분포들에 대해 permanence ratio 법칙에 근거한 자료 통합을 수행하였다. 이와 같이 확률적으로 획득된 암반등급 평가 결과는 다양하게 이용될 수 있는데, 본 논문에서는 실제와 다르게 등급 평가가 이루어질 수 있는 가능성에 대한 활용 방안도 함께 제안하였으며, 이는 대상 구간에 대한 의사결정 시스템에 이용될 수 있음을 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.39-48
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• 2010

본 연구에서는 확률론적 기법을 토대로 터널 지보시스템의 신뢰성을 평가할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 솔버로서 FLAC2D를 사용하며 수치해석과 확률론적 해석의 전 과정을 자동적으로 처리할 수 있다. 지반을 모델링한 수치해석시 상당한 계산시간이 소요되므로 시뮬레이션 기법을 적용하여 터널 지보시스템의 신뢰성을 확률론적으로 평가하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 샘플의 수를 시뮬레이션 기법에 비해 상당히 줄일 수 있어 확률론적 해석을 하는 데 효율적인 점추정법을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 프로그램을 터널 프로젝트에 적용하여 결정론적 접근법에 의한 결과와 비교 분석하였다. 이로부터 확률론적 접근법은 파괴확률을 토대로 터널 지보시스템의 신뢰성을 정량적으로 평가할 수 있고 터널 지보설계시 의사결정의 도구로서 활용될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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• pp.261-261
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• 1998

교통계획의 목적은 교통체계를 분석하여 교통과 활동간의 상호작용을 효율화시켜 도시 및 지역사회의 목표를 달성하는데 있으며, 합리적인 교통계획을 수립하여 한정된 투자재원을 효율적으로 배분하기 위해서는 교통수요에 대한 합리적 접근이 필요하다. 교통수요예측의 접근방법은 미시적인 개별적 접근방법과 거시적인 집단적 접근방법으로 구분되며, 다시 모형화 기법이 결정적인가 확률적인가에 따라 개별결정적, 개별활률적, 그리고 집단결정적, 집단확률적 모형의 4가지로 구분될 수 있다. 이 중에서 일반적으로 관심의 대상이 되는 2가지 형태는 집단결정적, 개발확률적 모형이다. 집단결정적모형은 전통적 교통수요예측모형에 해당되며, 개별확률적모형은 1970년대 Mc Fadden을 시작으로 Ben-Akiva, Manheim을 중심으로 한 소비자 행동선택 이론에 근거한 개별행태모형이 이에 해당된다. 개별행태모형은 개개인의 통행행태를 다른 모든 조건이 동일할 때 개개인은 비용의 최소화를 추구하고, 비용과 관련한 통행행태는 거시적 수준에서의 주어진 제약 조건과 관계가 있으며, 의사결정은 확률분포에 의해서 결정되는 효용원칙(Efficiency Principle)에 입각하여 해석한다. 도시내와 도시간, 취업자와 비취업자, 출퇴근 시, 목적별 등의 여러 가지 통행에 있어서 다양한 변수들을 사용하여 교통수단 선택모형의 파라메카 값을 추정하고 통행패턴을 분석해 왔다. 본 논문에서는 개별행태모형인 로짓모형 중에서 집단다항로짓모형을 이용하여 여러 통행 중 공항시설의 접근에 필요한 교통수단 효용함수의 파라메타 값 추정 시, 일반적으로 사용되는 통행시간, 통행비용이라는 변수를 공통으로 두고, 대중교통의 경우에만 해당하는 환승이라는 특정대안변수(Specific alternative variable)를 첨가하여 그것이 수단선택에 미치는 영향을 분석한다. 또한, 대중교통의 속성을 가지고 있는 지하철과 버스를 하나의 대안으로 묶어서 효용함수를 구한 다음 다시 승용차, 택시, 대중교통을 독립된 대안으로 두고 모형을 정립하는 NESTED LOGIT모형으로 파라메타를 추정하여 대중교통의 효용에 관해 분석·비교하였다. 본 논문에 이용된 자료는 공항을 이용하는 이용객들을 대상으로 직접 설문·면접조사한 자료이며 대상 교통수단은 승용차, 택시, 지하철, 버스로 설정하였다.

• 터널과지하공간
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• 제24권2호
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• pp.155-165
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• 2014

다중 열저장공동은 열에너지의 대규모 저장, 열적 성능 향상을 위한 높은 종횡비의 저장소 설계에 활용될 수 있다. 또한 긴 터널형의 단일공동이 열생산 및 주입을 위한 지상설비와의 연결에 적합하지 않은 경우, 길이를 줄인 다중 암반공동의 활용을 고려할 필요가 있다. 다중 열저장공동 활용시 공동간의 이격거리는 저장공간 설계시 고려해야 하는 주요 설계인자 중 하나이며, 정량적인 안정성 평가기준을 토대로 적정 이격거리가 산정되어야 한다. 본 논문에서는 대규모 열에너지 저장을 위한 다중 암반공동 계획시 공동간 이격거리를 결정하기 위한 수치 해석적 접근법에 대해 기술하였다. 다중 암반공동의 안정성 평가를 위해 기존의 결정론적 접근법과 달리 확률밀도에 의해 입력 매개변수의 불확실성을 정량적으로 고려할 수 있는 확률론적 해석기법을 이용하였으며, 집단열수 공급을 위한 다중 암반공동의 개념모델 설계에 적용하였다. 본 적용을 통해 확률론적 해석기법이 다중 암반공동의 이격거리 산정을 위한 의사결정 도구로서 유용하게 활용될 수 있음을 확인할 수 있었으며, 결정론적 해석결과와의 비교 분석으로부터 결정론적 접근법 적용시 안정성 평가기준을 신중히 설정할 필요가 있는 것으로 검토되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1385-1389
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• 2010

수자원 계획에 있어서 강우 또는 홍수빈도분석시 주로 사용되는 확률의 개념은 상대빈도에 대한 극한으로 확률을 정의하는 빈도학파적 확률관점에 속하며, 확률모델에서 미지의 매개변수들은 고정된 상수로 간주된다. 따라서 확률은 객관적이고 매개변수들은 고정된 값을 가지기 때문에 이러한 매개변수들에 대한 확률론적 설명은 매우 어렵다. 본 연구에서는 강우빈도해석에서 확률분포의 매개변수에 대한 불확실성을 정량화하기 위하여 베이지안 MCMC 및 Metropolis-Hastings 알고리즘을 이용한 불확실성 평가모델을 구축하였다. 그리고 베이지안 MCMC 및 Metropolis-Hastings 알고리즘의 적용을 통하여 확률강우량 산정시 확률분포의 매개변수에 대한 통계학적 특성 및 불확실성 구간을 정량화하였으며, 이를 바탕으로 홍수위험평가 및 의사결정과정에서 불확실성 및 위험도를 충분히 설명할 수 있는 프레임워크 구성을 위한 기초를 마련할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.343-352
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• 2010

최근에 탄산화 콘크리트 구조물의 정량적인 사용수명과 장기적인 성능을 확보하고 예측하기 위해서 확률론적인 내구성 해석 및 설계를 수행하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이와 관련하여 콘크리트 구조물에 확률론적 내구성 설계 개념을 도입되고 있다. 본 논문에서는 탄산화 콘크리트 구조물의 통계적인 자료를 이용하여 Fick의 첫 번째 법칙에 근거한 탄산화 예측 모델에 적용하였으며, 이를 이용하여 확률론적 내구성 해석을 수행하였다. 이 예측모델에 관련된 설계변수인 $CO_2$ 확산계수, 대기중의 $CO_2$ 농도, $CO_2$ 흡착량, 시멘트 수화도 등의 영향을 검토하였다. 확률론에 기초한 탄산화 예측모델은 여러 환경에 위치한 콘크리트 구조물에 모니터링 자료를 이용하여 탄산화 깊이와 잔존수명을 예측하였다. 그 결과로 본 연구에서 합리적인 탄산화 예측모델을 이용한 적용 방법은 탄산화 콘크리트 구조물의 내구성 확보 및 구조물의 손상 개시시기를 예측하고 구조물을 유지 관리하기 위한 유연한 의사결정을 할 수 있을 것으로 판단된다.