본 연구에서는 제품의 수명시험을 수행하는데 있어서 수명이 지수분포를 따를 때의 결과를 [1]제품의 MTBF가 $T_1$인 경우, 검사에 통과될 확률 $1-{\alpha}$(${\alpha}$는 생산자 위험), 제품의 MTBF가 $T_2$인 ($T_1$ > $T_2$) 경우, 검사에 통과될 확률 ${\beta}$(${\beta}$는 소비자 위험)로 하여 수명이 Weibull 분포(Shape Parameter를 알고 있을 때)를 따를 때에로 확장하였다. 또한, 수명시험과 관계있는 검사특성곡선(QC curve)과 평균수명시험시간(Average Life Testing Time)을 구해 보았다. 비용분석은 [1]의 과정을 그대로 활용하였다. 위의 전 과정은 Level II Basic Language로 Programming하여 Micro-Computer를 이용하여 계산하였다. 본 연구와는 다른 관점에서 Weibull 분포의 수명시험계획을 다루었던 [6]의 결과는 모두 같은 방향 - 지수분포에 비해 수명시험시간의 절감 - 으로 귀결되었음을 알 수 있다.
동일한 시험조건에서 반복시험으로부터 얻어진 실험 데이터는 이론적으로 동일한 값을 가져야 한다. 그러나 실제 데이터 결과는 다양한 환경 요소들에 의해 발생하는 오차와 불확실성을 가지게 되어 시험 값이 변동량을 가진다. 이는 정확한 실험 데이터를 얻는데 제한사항이 된다. 본 연구에서는 확률통계 방법을 이용하여 불확실성을 가진 입력변수의 유효범위를 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 실제 현장에서 사용되는 볼트 체결 마찰계수 데이터를 이용하여 제안된 알고리즘을 적용하여 불확실성을 내재한 입력변수의 유효범위를 산출하고 이에 대한 신뢰성 평가를 하였다.
발전기 고정자 권선의 냉각수 누수는 발전기 운전 중 절연 파괴를 발생시켜 발전소 불시정지를 발생시킬 뿐만 아니라 권선 손상에 따른 정비 기간 및 비용이 매우 많이 소요된다. 따라서 발전기 고정자 권선의 냉각수 누수가 발생하였을 때 재앙이 일어나기 전에 고정자 권선 절연물의 흡습 상태를 진단하는 것은 예방 정비 측면에서 매우 효과적인 정비 방안이라고 할 수 있겠다. 본 논문에서는 발전기 고정자 권선에 흡습여부를 알아보기 위하여 여러 가지 확률분포를 이용하여 판정기준값을 유도하였다. 또한, 유도된 판정기준값을 바탕으로 실제 관측된 자료를 이용하여 흡습여부를 판단하였다.
직경 22 mm 정도의 케이블 절단을 위한 케이블커터의 화약량 예측을 위하여 인스트론을 사용한 정적 절단 시험과 Impact test machine을 이용한 낙하충격 시험을 실시하였다. 인스트론 시험 결과 케이블 절단에 필요한 에너지는 21.3 J로 측정되었다. Impact test는 5종류의 에너지 레벨에서 각각 8번씩 시험하였다. Impact test 시험 결과를 Probit 방법으로 분석한 결과, 99% 신뢰도에서 99.99% 절단하는 에너지는 37.7 J 로 예측되었다. 이 에너지는 ZPP 230 mg 이면 발생 가능할 것으로 판단 된다.
본 연구에서는 측정된 균열 데이터를 토대로 변동하중 하에서의 균열성장모델 변수들을 베이지안 모델변수 추정 방법을 통해서 확률적인 분포로 구하는 방법을 제시하였다. 모델변수의 확률분포를 구하기 위해 Markov Chain Monte Carlo (MCMC) 샘플링 방법을 이용하였다. 변동하중 하에서는 균열성장 모델이 더욱 복잡해 짐에 따라 기존의 MCMC 기법으로는 확률분포를 잘 구하지 못하므로 주변확률밀도분포를 제안함수로 사용하는 MCMC 기법을 새롭게 제안하였다. 모델변수의 추정을 위해 여러 크기의 일정 진폭 하중 하에서 시편시험을 수행하여 얻은 균열성장 데이터를 이용하였다. 추정된 변수들을 사용하여 변동하중 하에서의 시편에 대해 균열성장 예측을 수행하였고, 이를 실제 시험 데이터를 통해서 검증하였다.
본 연구에서는 사면안정해석 수행과정에서 입력되는 지반강도정수의 불확실성이 최소 신뢰성을 갖는 임계 활동면의 추적에 미치는 영향을 정량화하기 위한 확률론적 사면안정해석기법을 소개하였다. 일반적인 공사 현장에서 실무자가 상당한 양의 실내 및 현장 시험을 통해 얻어질 수 있는 지반강도정수의 다양한 통계.확률적 정보를 항상 확보하여 그것들을 상당한 수준의 통계적 지식을 가지고 자유스럽게 이용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 실무자가 쉽게 확률적인 개념을 이해하면서 사면안정해석을 수행할 수 있도록 기존의 결정론적 사면안정해석 기법에 공학적 확률해석 기법을 결합시키는 방안을 제시하였다. 미 공병단에서 개발한 UTEXAS 3라는 범용 사면안정 해석 프로그램을 이용하여 본 연구는 파괴확률 또는 신뢰지수라는 관점에서 제안한 확률론적 사면안정해석기법의 결과들을 도출하였다. 본 확률론적 사면안정해석기법은 사면안정의 안전율만을 고려하는 기존의 결정론적 사면해석 기법들 보다 더욱 종합적으로 사면안정의 신뢰성에 대한 결과를 제시하는 것으로 나타났다.
뱀장어 생산단계 안전성조사 부적합여부에 영향을 미치는 특성변수를 베이지안 네트워크(BN) 모델을 적용하여 분석하였다. 2012년부터 2021년까지의 통합식품안전정보망(IFSIN)의 뱀장어 생산단계 안전성조사 데이터에 양식장의 HACCP 정보, 지리적 정보 및 용수환경 데이터를 연계하여 BN 모델을 수립하였다. 뱀장어의 부적합여부에 영향을 주는 특성변수로 양식장의 HACCP 인증여부, 양식장의 이전 5년간 검사대상 유해물질의 검출여부, 해당 양식장의 이전 5년간 부적합적발이력, 사용되는 용수환경의 적정성이 제안되었으며, 이때 용수환경의 적정성은 총대장균군과 총유기탄소량으로부터 산출되었다. 뱀장어 부적합이 발생할 확률이 가장 높은 경우는 지난 5년간 검사대상 유해물질의 검출이력이 있으면서 동시에 부적합 적발 이력이 있는 HACCP 인증을 받지 않은 양식장으로서, 용수환경도 총대장균군 또는 총유기탄소가 높아 오염이 의심되는 용수를 사용하는 경우로 이때 부적합이 발생할 확률은 24.5%로 뱀장어 생산단계 안전성 조사 시 부적합률인 0.26%의 94배 높았다. 2022년 1월부터 8월까지 뱀장어 양식장 안전성조사 결과를 시험용 데이터세트(6,785건 중 부적합 15건)로 하여 BN 모델의 적정성을 검토하였다. 영향강도가 높았던 설명변수인 HACCP, 검출이력, 부적합이력으로 구성한 BN 모델을 시험용 데이터세트에 적용한 결과 부적합일 확률이 15.8%로 시험용데이터의 부적합률인 0.22%의 약 71.4배 개선할 수 있었다. 그러나 이 모델의 재현율은 0.2에 머물렀는데, 이는 특히 부적합항목인 유해물질의 기준·규격이 신설되어 해당 양식장에서 검사기록이 없는 경우와, 매우 드물게 발생하여 10년 동안 검출이력이 없어 학습데이터세트에는 없는 경우이었다. 베이지안 네트워크를 적용하여 부적합확률이 높은 생산단계 안전성 조사대상을 선정하게 되면 설명변수별로 시나리오에 따라 부적합확률을 설명가능하게 되어 다른 머신러닝 알고리즘을 적용하는 경우 지적되어온 설명불가능이라는 문제점을 해소할 수 있으며, 향후 안전성조사 데이터 축적 시 용이하게 모델 업데이트가 가능하며 이를 통해 모델의 예측성능개선도 기대할 수 있다는 장점이 있다.
본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비를 고려한 OPC 및 FA 콘크리트를 대상으로 재령 1,095일에 촉진 염화물 확산 시험을 수행하였다. Tang's method 및 ASTM C 1202에 준하여 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 평가하였으며 시간의 존적으로 개선되는 염화물 확산 거동을 고찰하였다. FA 배합에서는 포졸란 반응에 의해 뛰어난 염해저항성능을 나내었는데, 통과 전하량 평가 결과에 따르면 FA 콘크리트는 재령 1,095일에 "Low" 등급에서 "Very low" 등급으로 감소하였으나, OPC 배합의 경우 "Moderate" 등급에서 "Low" 등급으로 감소하였다. 염해 내구수명 해석 시 사용되는 설계변수를 정규분포 함수로 가정한 후, MCS를 기반으로 각 배합의 내구수명을 확률론적 해석 방법으로 평가하였다. FA 콘크리트에서는 OPC 콘크리트 대비 시간의 증가에 따른 내구적 파괴확률의 증가가 낮게 나타났는데 이는 FA 콘크리트의 시간의존성지수가 OPC 배합 대비 최대 3.2배 높기 때문이다. 또한 목표 내구적 파괴확률을 10%로 설정하였기 때문에 확률론적 해석에 의한 내구수명이 결정론적 해석에 의한 내구수명보다 낮게 평가되었다. 다양한 환경 하의 실태조사 및 실내 시험을 통해 각 구조물에 적합한 목표 내구적 파괴확률을 설정한다면 더욱 경제적인 내구성능 설계가 가능해지리라 사료된다.
모든 개발 무기체계는 원활한 작전운용을 위해 임의의 시간에 정상상태로 운용될 수 있는 확률을 높이는 것이 중요하다. 종합군수지원(Integrated Logistics Support, ILS)에서는 이 확률을 운용 가용도라고 하며, 개발 과정에서 해당 수치를 정량화하여 제시한다. 무기체계의 성공적인 개발을 위해 운용 가용도를 향상시킬 수 있는 방안은 여러 가지가 있다. 그 중 하나의 방안은 자동화시험장비(ATE)를 통해 수행하는 고장정비시간을 줄이는 것이다. 최근 방산시장에서의 고객은 이러한 점을 인식하고 무기체계 운용 가용도 향상을 위한 방안을 요구하고 있다. 그러므로 이 논문에서는 자동화시험장비 운용방식을 변경하여 무기체계의 운용 가용도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 그 구체적인 방안은 야전정비요원이 야전정비지원을 부대에서 수행할 수 있도록 하는 것이다. 이는 대상품 시험을 위한 야전정비요원의 이동시간을 줄임으로써 무기체계 총 고장정비시간(Total Corrective Maintenance Time, TCM)을 감소시킬 수 있는 효과적인 방안이다. 제안된 자동화시험장비는 기존 대비 뛰어난 정비도 및 운용 가용도를 달성할 수 있음을 입증하였다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제16권1호
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pp.51-65
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2009
제 1상 임상시험은 사람을 대상으로 처음 실시되므로 약물 투여의 안전성과 정확성이 신중히 고려되어야 한다. 따라서 제 1상 임상시험에서는 적은 수의 피험자를 통해 최대허용용량(maximum tolerated dose)을 정확하게 찾아야 한다. 제 1상 임상시험에서 최대허용용량을 결정하는 방법에는 표준방법(standard method), 연속재평가방법(continual reassessment method) 그리고 가속적정계획(accelerated titration designs) 방법이 있다. 본 연구에서는 동일한 모형에서 세 방법을 동시에 고려하여 최대허용용량의 안전성과 정확성을 살펴보았다. 또한 세 방법에 대해 최대허용용량에서 기대독성확률을 구하여 비교하였다. 그리고 ATD와 CRM의 단점을 보완한 수정된 ATD와 수정된 CRM을 포함하여 여러 방법들을 동일한 모형에서 동시에 그 성능을 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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