• 응용통계연구
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• 제25권1호
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• pp.215-223
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• 2012

반응표면 방법론은 어떤 공정을 개선하거나 최적화하는데 이용되는 아주 유용한 통계적방법이다. 이러한 최적조건을 추정하기 위하여 최적조건이 있으리라 예상되는 실험구역을 탐색하여 실험을 실시한다. 그런데 이 실험구역은 실험의 환경의 제약 그리고 연구자의 선택 등으로 그 모습이 다양하게 달라질 수 있다. 반응표면 설계는 실험구역의 모양에 따라 보통 둥그런 모양의 "구형설계"와 육면체 모양의 "입방형설계"로 구분한다. 구형설계는 회전성을 만족하거나 회전성에 상당히 근접하는 "유사회전성"을 갖는 특징이 있다. 반응표면 설계에서 가장 많이 사용되는 중심합성설계는 실험구역이 구형인 5수준 실험설계이다. 이 때, 축점의 ${\alpha}$값을 ${\alpha}=\sqrt{k}$ 대신 ${\alpha}=1$로 조정하면 5-수준이 아닌 3-수준 입방형 중심합성설계를 얻을 수 있다. 그러나 입방형 중심합성설계는 실험구역이 구형이 아니므로 회전성을 만족하지 못하는 문제가 있다. 이러한 이유로, 변수들의 수준 수를 3으로 제한하면서 실험구역은 구형인 실험설계가 필요할 때가 많다. 이에 대한 대표적 실험설계가 바로 박스-벤켄 실험설계이다. 이 실험설계는 구형의 실험구역으로 회전성을 만족하나 실험구역의 크기가 변수의 개수가 증가해도 제자리 수준으로 좁은 특징이 있다. 현실적으로 실험구역의 가상 자리 부분에 대한 예측에 관심이 있을 경우 변수의 개수가 많아지면 이에 비례하여 실험구역이 커지는 실험설계가 바람직하다. 본 논문은 3-수준 입방형설계에 비하여 실험구역이 유달리 좁은 박스-벤켄 실험설계를 보완하여 구형설계를 만족하면서도 다른 한편으로는 변수 수에 따라 실험반경이 커지는 3-수준 구형 반응표면 설계를 소개하고자 한다. 이 방법을 기존의 실험설계들과 비교한 결과 변수수가 비교적 작을 경우 실험횟수 등을 고려하여 응용가치가 있음을 확인하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.593-596
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• 2000

제한된 화면을 갖는 메뉴는 사용자에게 한번에 보여줄 수 있는 정보의 양이 제한되기 때문에 사용자와 전자제품간 상호작용의 곤란함을 드러내고 있다. 본 연구는 선택 가능한 항목 표시방식(3수준), 메뉴이동방식(2수준), 연령(2수준)의 3가지 실험변수를 사용하여 제한된 공간을 갖는 소형시각표시장치의 사용성 향상에 관하여 연구하였다. 실험을 수행하여 제한된 메뉴표현공간에서 사용되는 계층적 메뉴를 설계할 때, 사용자에게 보다 친밀하고 사용성이 좋은 메뉴표현방식에 대한 가이드라인을 제안함과 동시에 제한된 공간상의 메뉴표현방식에 대한 기초연구자료를 제시하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.241-252
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• 1998

이 연구의목적은 여러 수준의 지진에 대한 비내진 상세를 가진 저층 모멘트 저항 골조의 실제 반응을 관찰하기 위한 것이다. 우선 모델에 대한 축소율은 사용된 진동대의 용량을 고려하여 1 : 5 로 결정하였으며 상사성의 법칙에 따라 모델을 제작하였다. 그 다음에 이 모델에 대해 Taft N21E 지진가속도 기록의 최대 지진가속도를 0.12g. 0.2g, 0.4g로 조정하여 진동대를 이용한 지진모의실험을 수행하였다. 각 층별 횡방향 가속도와 변위, 그리고 구조물의 취약부위에서 국부변형이 측정되었다. 밑면 전단력은 손수 만든 로드셀을 이용하여 측정하엿다. 각 지진모의실험 전과 후에는 고유주기와 감쇠비의 변화를 살펴보기 위해 자유진동실험을 수행하였다. 전체거동과 국부거동에 대한 실험결과를 분석한 결과, 이 모델은 우리나라의 현행 내진 설계 기준에서의 설계지진 즉, 0.12g의 최대 지진가속에 대해서는 선형탄성으로 거동하였다. 최대 밑면 전단력은 1.8tf 로 설계 밑면 전단력의 약 4.7배로나타났다.이 실험모델은 높은 수준의 지진모의실험에서도 양호한 성능을 나타내었다. 높은 수준의지진에 대한 저항의 주요요소는 1)높은 초과강도, 2)기본주기의 증가, 그리고 3)비탄성 변형에 의한 얼마간의 에너지소산이다. 이 실험에서 모델의 층간변위는 대략 허용한계 내에 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.257-257
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• 2022

댐 건설은 홍수 및 가뭄에 대응하기 위한 구조적 방법으로써 우리나라와 같이 지표수에 의존적인 지역에서는 가용 수자원을 확보하기 위한 확실한 수단으로 활용되어왔다. 신규 댐의 건설은 대상 하천의 수리학적 특성에 큰 변화를 야기할 수 있으며, 댐의 안정성 및 하천의 하도보호를 위해 댐 주변의 수리적 특성의 변화에 대해서도 사전에 인지하여 설계 시 반영할 필요가 있다. 수공구조물 신설에 따라 변화되는 수리학적 특성을 분석하는 방법으로는 그 수단에 따라 상사법칙을 적용한 수리모형실험과 수치기법을 활용한 수치모형실험으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통한 실험적 방법을 이용하여 댐 상하류 구간의 수리학적 특성을 분석하였다. 해당 실험은 한국농어촌공사 농어촌연구원의 대형수리모형실험시설에서 수행되었다. 적용대상 댐의 제원은 높이 약 70m, 길이 약 230m이며, 폭 55m의 여수로를 포함하는 구조로 설정하였다. 수리모형은 Froude 상사법칙을 적용하여 1/30 규모로 축소하였으며, 콘크리트 및 아크릴 재료를 이용하여 제작되었다. 댐 모형이 설치되는 하천구간은 댐 구조물을 포함하여 실규모를 기준으로 흐름방향으로 약 800m, 하폭방향으로 약 450m의 범위를 포함하도록 설계되었으며, 하류구간에 사행하천이 존재하는 것이 특징이다. 본 실험에서 유량은 총 12개의 펌프를 이용하여 공급되었으며, 최대 4cms에 해당하는 유량공급이 가능하도록 설계하였다. 공급유량은 정교한 절차에 의해 보정된 전자식 유량계를 통해 통제되었으며, 사용된 유량계의 허용오차는 약 0.5% 수준인 것으로 나타났다. 수위 측정은 오차범위 0.05mm 수준의 초음파 수위측정기를 이용하였으며, 유속측정은 약 0.5cm/s의 정확도를 지닌 3차원 전자기 유속계를 이용한 접촉식 측정과 흐름구조 가시화를 위한 비접촉식 입자추적기법을 병행하였다. 실험조건은 실규모 기준으로 방류량 3,000~5,000cms에 대해 수행하였으며, 각 방류량별 댐 상하류의 흐름패턴에 대해 정량적으로 분석하였다.

• 지능정보연구
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• 제6권1호
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• pp.83-96
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• 2000

본연구는 웹 상에서 원격 협력 학습을 위한 수준별 협력 학습자 진단 및 스케줄링 에이전트의 설계와 구현에 관한 연구이다. 원격 협력 학습은 동일한 학습내용에 흥미를 갖는 아동이 동시에 학습할 수 있는 환경이 필요하며 학습자의 지식 또한 비슷한 수준이어야 효과적인 협력학습을 할 수 있다. 분산 환경의 이질적인 학습자를 모으기 위해서는 좀 더 자율적이고 지능적인 시스템이 필요하며 학습자에 대한 지식을 표현하는 학습자 모델이 요구된다. 이를 위해 에이전트 시스템이 적절하게 사용될수 있으며 학습자의 수준을 판단하기 위한 진단 에이전트와 협력학습이 가능한 여러명의 학습자들을 알맞은 시간과 서버에 연결하는 스케줄링 에이전트를 웹 기반 지능형 교수 시스템에 접목하였다. 학습자 수준을 진단하는 진단 에이전트는 확신도를 높이기 위해 3-모수 로지스틱 확신공식과 시간 가중치 확신인자 공식을 적용하여 신뢰도를 높였다 또한 협력학습의 스케줄링을 위해 다양한 제약조건들의 최적해를 구하기 위해 제약 만족 문제(CSP)로 스케줄링 에이전트를 모델링하였다 본 연구에서 설계 구현한 협력학습자 진단 및 스케줄링 에이전트의 효율성을 살펴보기 위해 여러명의 학습자를 대상으로 실험하였다. 실험을 통해 각 학습자의 지식 수준 진단과 다수의 학습자가 적절한 협력학습을 하기 위한 스케줄링이 매우 효율적으로 이루어짐을 볼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.275-280
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• 2016

본 연구에서는 코일스프링의 동적 거동 분석을 위해 스프링 릴리즈 시험기를 설계하고 시험을 실시하였다. 시뮬레이션을 위해 집중 매개변수 스프링모델을 개발하였다. 실험계획법을 이용하여 코일스프링의 설계변수들을 최적화하였다. 2수준의 요인배치법을 사용하여 설계변수들의 민감도와 교호작용을 분석하였다. 민감도와 교호작용 분석결과를 통해 설계변수의 수준을 재배열하였다. 혼합수준 요인배치법을 이용하여 설계변수를 최적화 하였다. 최적설계 결과에 따르면, 스프링 조작기의 성능이 2.90 % 개선되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.144-150
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• 2013

본 논문은 서울시 우이-신설 경전철의 출입문 사양 결정을 위한 승하차 시간 예측 모의실험 내용과 실험 데이터 분석결과를 제시한다. 우이-신설 경전철과 유사한 차량(김해 경전철 차량) 및 운영조건을 설정하여 승하차 시간을 측정하는 모의실험을 반복적으로 실시한다. 실험계획은 승하차 인원의 시나리오에 따라 4가지로 구성하였으며, 총 39회의 모의실험을 실시하였다. 이 실험결과를 활용하여 우이-신설 경전철의 출입문 폭과 수량에 대한 차량설계 방안의 적절성 검증이 가능하였다. 실험결과에 대한 통계적 분석으로 승하차 인원의 변화에 따른 승하차 시간 분석을 실시하였다. 실험계획에서 설정된 시나리오를 승하차 인원의 규모에 따라 다시 3가지 수준으로 분류하고, 수준별 승하차 시간의 평균과 분산을 조사하였다. 다음 승차, 하차 및 재차 인원의 구성에 따른 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)을 실시하여 각각의 구성이 승하차 시간에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문에서 제시된 실험결과 및 분석결과들은 장래 도시형 경전철 차량의 출입문 설계 관련 업무에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 품질경영학회지
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• 제29권1호
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• pp.24-40
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• 2001

Response surface designs can be classified, according to the shape of the experimental region, into spherical designs and cuboidal designs. Among the central composite design(CCD)s and the Box-Behnken design(BBD)s that are popular in practice, when the number of factors is k, spherical designs are tile CCDs with the axial value being $\sqrt{\textit{k}}$ and the BBDs, and cuboidal designs are the CCDs with the axial value being 1. With the CCDs having $\sqrt{\textit{k}}$ as the axial value, the radius of the experimental region varies with number of factors, but these designs are the 5-level designs. With the BBDs that are 3-level designs, the radius of the experimental region does not vary with the number of factors. In this article, we propose tile 3-level spherical designs which are constructed so that tile radius of the experimental region varies with the number of factors.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.335-340
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• 2020

본 연구는 도시철도 침목플로팅궤도인 STEDEF궤도구조에 사용되는 침목방진패드의 교체 필요성 및 궤도전반의 거동에 미치는 영향을 실험적으로 분석하고자 침목방진패드 교체 전, 후의 궤도 동적거동을 현장측정을 통해 비교 분석하였다. 연구결과, 노후된 침목방진패드를 신품으로 교체하는 것만으로도 궤도지지강성의 균일성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 침목방진패드 교체를 통해 당초 설계 시 고려했던 궤도지지강성의 수준을 회복할 수 있음을 실험적으로 입증하였다. 침목방진패드 교체 이후 측정 궤도충격계수가 대부분 설계기준 이하로 크게 저감되는 것으로 나타나 침목방진패드의 교체를 통해 궤도지지강성을 설계 당시의 수준으로 회복함으로써 동적 윤중 증폭을 감소시킴으로서 궤도에 작용하는 충격을 저감시킬 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 시기적절한 침목방진패드의 교체를 통해 궤도지지강성을 설계 시 고려했던 수준으로 회복시키고 궤도충격수준을 저감시킬 수 있으며 이는 궤도재료 전반의 내구성 확보 및 사용수명을 향상을 위해 중요한 요인인 것으로 분석되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제6권2호
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• pp.73-81
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• 1986

CAI 프로그램 개발에 Piaget의 인지 발달 이론과 학습자의 수업 조절(learner-control) 전략을 적용하기 위한 기초 연구로서, 미국의 North Carolina주에 있는 Greensboro Day School의 9학년과 10학년 학생 102명을 실험 대상으로 하여 인지 발달의 수준을 조사하고, 3그룹으로 나누어 그들에게 구체적 조작 수준의 CAI, 형식적 조작 수준의 CAI, 그리고 학습자가 수업의 수준을 선택 학습할 수 있는 CAI의 3가지 형태를 각각 학습시킨 후 학습의 효과성을 조사 비교하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 조사 학생들의 3.92%가 구체적 조작의 초기 수준(IIA)에, 37.25%가 구체적조작의 완전 수준(IIB)에, 47.06%가 형식적 조작의 초기 수준(IIIA)에, 그리고 11.76%가 형식적 조작의 완전 수준(IIIB)에 있는 것으로 나타났다. 2) 구체적 조작 수준의 문항에 대하여, 형식적 조작 수준의 CAI를 실시 한 그룹은 학습자 수업 조절 CAI를 실시한 그룹보다 유의하게 높은 학업 성취도를 보였다(F=3.660, P=0.031). 3) 구체적 조작 수준의 문항에 대하여, 형식적 수준의 수업만 학습한 그룹은 구체적 수준과 형식적 수준의 수업을 신어서 학습한 그룹보다 유의하게 높은 학업 성취도를 보였다(F=3.257, P=0.044). 4) 성취도 검사의 전체 문항에 대하여, 구체적 수준의 수업만 학습한 그룹의 구체적 수준의 학생들은 구체적 수준과 형식적 수준의 수업을 섞어서 학습한 그룹의 구체적 수준의 학생들보다 유의하게 높은 학업 성취도를 보였다(F=5,340, P=0.009). 5) 형식적 조작 수준의 문항에 대하여, 구체적 수준의 수업만 학습한 그룹의 구체적 수준의 학생들은 구체적 수준과 형식적 수준의 수업을 섞어서 학습한 그룹의 구체적 수준의 학생들보다 유의하게 높은 학업 성취도를 보였다(F=3.511, P=0.044).