• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권1호
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• pp.1-18
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• 2023

The paper presents a Bayesian Finite element (FE) model updating methodology by utilizing modal data. The dynamic condensation technique is adopted in this work to reduce the full system model to a smaller model version such that the degrees of freedom (DOFs) in the reduced model correspond to the observed DOFs, which facilitates the model updating procedure without any mode-matching. The present work considers both the MPV and the covariance matrix of the modal parameters as the modal data. Besides, the modal data identified from multiple setups is considered for the model updating procedure, keeping in view of the realistic scenario of inability of limited number of sensors to measure the response of all the interested DOFs of a large structure. A relationship is established between the modal data and structural parameters based on the eigensystem equation through the introduction of additional uncertain parameters in the form of modal frequencies and partial mode shapes. A novel sampling strategy known as the Metropolis-within-Gibbs (MWG) sampler is proposed to sample from the posterior Probability Density Function (PDF). The effectiveness of the proposed approach is demonstrated by considering both simulated and experimental examples.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.46-48
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• 2005

This paper discusses a probabilistic method for power system security assessment. The security analysis relates to the ability of the electric power systems to survive sudden disturbances such as electric short circuits or unanticipated loss of system elements. It consists of both steady state and dynamic security analyses, which are not two separate issues but should be considered together. In steady state security analysis including voltage security analysis, the analysis checks that the system is operated within security limits by OPF (optimal power flow) after the transition to a new operating point. Until now, many utilities have difficulty in including dynamic aspects due to computational capabilities. On the other hand. dynamic security analysis is required to ensure that the transition may lead to an acceptable operating condition. Transient stability, which is the ability of power systems to maintain synchronism when subjected to a large disturbance. is a principal component in dynamic security analysis. Usually any loss of synchronism may cause additional outages and make the present steady state analysis of the post-contingency condition inadequate for unstable cases. This is the reason for the need of dynamic studies in power systems. Probabilistic criterion can be used to recognize the probabilistic nature of system components while considering system security. In this approach. we do not have to assign any predetermined margin of safety. A comprehensive conceptual framework for probabilistic static and dynamic assessment is presented in this paper. The simulation results of the Western System Coordinating Council (WSCC) system compare an analytical method with Monte-Carlo simulation (MCS).

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.25-34
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• 2010

비선형 이력거동을 가지는 교량 구조계에 지진하중이 작용하였을 때 파괴확률을 추정할 수 있는 기법을 제시하였다. 교량 구조계는 지진하중이 작용할 때 이중선형 이력거동을 보이는 단자유도 진동계로서 모델링하였다. 교량의 파괴는 상단의 변위 응답이 지진 지속시간 동안 정해진 한계 상태 값을 최초로 넘어설 때 발생하는 것으로 정의하였다. 지진하중에 대한 비선형 구조계의 최초통과확률을 추정하기 위하여, 단위시간 동안 한계상태를 넘어서는 빈도수를 계산하는 crossing theory를 적용하였다. 단위시간 동안의 한계상태 초과 빈도수 추정을 위하여 필요한, 비선형 구조계의 응답과 응답의 미분값 간의 결합확률밀도함수를 추정하기 위한 기법으로서, Non-Gaussian closure 기법을 제시하였다. 다양한 지반운동 특성을 가지는 다수의 인공지진 가속도 시간이력을 생성하여 교량의 동적 특성에 따른 파괴확률을 추정하였다. 제시된 기법을 사용한 결과 얻어진 파괴확률 값을 crude Monte-Carlo 시뮬레이션을 통하여 얻어진 정해 및 기존의 방법을 적용하여 얻어진 파괴확률 값과 비교함으로써 제시된 파괴확률 추정 기법의 정확성과 효율성을 검증하였다.

• 재무관리연구
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• 제26권3호
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• pp.227-246
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• 2009

옵션 모형에 관한 실증연구에서 모형의 적격성을 평가하는데 사용한 잣대는 옵션 모형으로 구한 이론적 가격과 시장옵션가격간의 가격괴리를 평가하거나 일정기간동안 정기적으로 재조정한 헤지포트폴리오의 성과를 비교하는 것이다. 기존의 연구에서는 기초자산의 변동성에 대한 Black-Scholes 모형의 엄격한 가정을 이완시킨 확률적 변동성 모형이 Black-Scholes 모형의 가격괴리를 크게 개선하고 있음을 밝히고 있으나 동태적 헤지성과에 대해서는 여러 연구가 일관된 결과를 도출하고 있지 못하고 있다. 이 연구에서는 시뮬레이션 기법을 이용하여 Heston의 확률적 변동성 모형의 가정이 완벽히 구현되는 상황을 재현하고 그 상황에서 Heston 모형과 Black-Schols 모형의 동태적 헤지성과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 헤지수단으로 기초자산만을 사용하였을 경우 완전히 적격한 모형인 Heston 모형은 확률적 변동성을 감안하지 않은 Black-Scholes 모형에 비해 헤지위험을 크게 줄이지 못하는 것으로 나타났다. 이 결과는 동태적 헤지성과로 옵션모형의 적격성을 평가하는 데는 일정부문 한계가 있을 수 있다는 점을 시사한다. 한편 실무적인 측면에서 옵션거래에 대한 동태적 헤지수단으로 굳이 확률적 변동성 모형과 같은 복잡한 모형을 이용할 필요가 없다는 점을 내포한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.383-389
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• 2011

본 논문에서는 통계적인 방법을 이용하여 점탄성 제진재인 합성고무의 물성에 대한 변동성을 평가하는 방법을 제안하고 측정데이터를 이용하여 합성고무에 대한 평가를 수행하고 합성고무로 이루어진 고무 마운트에 대한 동특성 해석을 수행하였다. 고무 물성의 불확실성 인자로는 외기 온도의 변화와 실험 데이터의 오차 및 점탄성 물질모델의 오차를 고려하였다. 고무는 분수차 미분모델로 표현되었고, 온도의 영향은 비선형 이동계수모델을 도입하여 복소계수로 나타내어 동강성과 감쇠를 표현하였다. 이러한 물성모델을 바탕으로 고무에 대한 물성 실험데이터와 물성계수의 확률밀도함수 사이에 정의된 우도함수를 최대화하는 통계적 보정방법을 이용하여 물성모델의 물질계수들에 대한 변동성을 추정하였다. 합성고무로 이루어진 제진용 고무 마운트에 대하여 유한요소모델을 이용하여 동특성을 계산하였다. 동특성의 계산시 추정된 물성의 통계값을 적용하고 몬테카를로 해석을 통하여 동강성의 변동성을 살펴서 그 변동성이 매우 큼을 확인하였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제38권4호
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• pp.11-21
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• 2015

In order to achieve success in ground operations, searching for moving targets is one of critical factors. Usually, the system of searching for adversary ground moving targets has complex properties which includes target's moving characteristics, camouflage level, terrain, weather, available search time window, distance between target and searcher, moving speed, target's tactics, etc. The purpose of this paper is to present a practical quantitative method for effectively searching for infiltrated moving targets considering aforementioned complex properties. Based upon search theories, this paper consists of two parts. One is infiltration route analysis, through terrain and mobility analysis. The other is building dynamic probability maps through Monte Carlo simulation to determine the prioritized searching area for moving targets. This study primarily considers ground moving targets' moving pattern. These move by foot and because terrain has a great effect on the target's movement, they generally travel along a constrained path. With the ideas based on the terrain's effect, this study deliberately performed terrain and mobility analysis and built a constrained path. In addition, dynamic probability maps taking terrain condition and a target's moving speed into consideration is proposed. This analysis is considerably distinct from other existing studies using supposed transition probability for searching moving targets. A case study is performed to validate the effectiveness and usefulness of our methodology. Also, this study suggests that the proposed approach can be used for searching for infiltrated ground moving target within critical time window. The proposed method could be used not only to assist a searcher's mission planning, but also to support the tactical commander's timely decision making ability and ensure the operations' success.

• 한국안전학회지
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• 제35권3호
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• pp.49-57
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• 2020

In comparison with the existing static reliability analysis methods, the dynamic reliability analysis(DyRA) method is more suitable for estimating the failure probability of a structure subjected to earthquake excitations because it can take into account the frequency characteristics and damping capacity of the structure. However, the DyRA is known to have an issue of numerical stability due to the uncertainty in random sampling of the earthquake excitations. In order to solve this numerical stability issue in the DyRA approach, this study proposed two earthquake-scale factors. The first factor is defined as the ratio of the first earthquake excitation over the maximum value of the remaining excitations, and the second factor is defined as the condition number of the matrix consisting of the earthquake excitations. Then, we have performed parametric studies of two factors on numerical stability of the DyRA method. In illustrative example, it was clearly confirmed that the two factors can be used to verify the numerical stability of the proposed DyRA method. However, there exists a difference between the two factors. The first factor showed some overlapping region between the stable results and the unstable results so that it requires some additional reliability analysis to guarantee the stability of the DyRA method. On the contrary, the second factor clearly distinguished the stable and unstable results of the DyRA method without any overlapping region. Therefore, the second factor can be said to be better than the first factor as the criterion to determine whether or not the proposed DyRA method guarantees its numerical stability. In addition, the accuracy of the numerical analysis results of the proposed DyRA has been verified in comparison with those of the existing first-order reliability method(FORM), Monte Carlo simulation(MCS) method and subset simulation method(SSM). The comparative results confirmed that the proposed DyRA method can provide accurate and reliable estimation of the structural failure probability while maintaining the superior numerical efficiency over the existing methods.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.373-384
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• 2000

단기 동 하중(특히 지진하중)을 받는 비선형 강 프레임 구조물의 안전성을 평가하기 위하여 추계론적 유한요소 개념에 근거한 비선형 시간영역 신뢰성 해석 기법을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 유한요소 공식화가 응답 표면법, 1차 신뢰성 방법, 그리고 반복 선형보간 기법의 개념들과 결합되어 지는데, 이것이 추계론적 유한요소 개념으로 귀결된다. 실제 지진하중의 시간이력이 구조물의 진동을 위해 사용되므로 사실적인 하중조건의 재현이 가능하다. 가상 응력에 기초한 유한요소 기법이 본 알고리즘의 효율성을 증대하기 위해 사용된다. 본 알고리즘은 지진하중 또는 임의의 단기 동적하중을 받는 유한요소 기법으로 표현되는 어떠한 선형 및 비선형 구조물과 관련된 위험도를 평가할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 수치예제를 통하여 알고리즘을 설명하였으며, 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 사용하여 본 알고리즘을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.229-236
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• 2016

본 연구에서는 자주박격포의 다물체동역학 모델을 만든 뒤, 포탄의 탄도학을 고려하여 시뮬레이션 하였다. 자주박격포 모델은 박격포 모델 및 차량 모델로 구성하였으며, 상용 다물체 해석 프로그램인 RecurDyn 을 사용하였다. 차량 모델은 6 자유도 강체플랫폼으로 모델링 하였으며, 박격포 발사 직후의 움직임에는 강내탄도학을 적용하였다. 강내탄도학 해석의 결과를 바탕으로, 포신을 떠난 후의 강외탄도 해석을 수행하였다. 몬테카를로 기법을 활용한 반복 해석으로 발사각과 차량 동특성에 의한 변동이 고려된 탄착점의 분산도를 구하여 사격정확도를 제시하였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권1호
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• pp.1-7
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• 2007

Generally, an electric railroad feeding system has many problems due to the different characteristics in contrast with a load of general three-phase AC electric power system. One of them is harmonics problem caused by the switching device existing in the feeding system, and moreover, the time-varying dynamic loads of rail way is inherently another cause to increase this harmonics problem. In Korea power systems, the electric railroad feeding system is directly supplied from the substation of KEPCO. Therefore, if voltages fluctuation or unbalanced voltages are created by the voltage and current distortion or voltage drop during operation, it affects directly the source of supply. The trainloads of electric railway system have non-periodic but iterative harmonic characteristics as operating condition, because the electric characteristic of the electric railroad feeding system is changed by physical conditions of the each trainload. According to the traditional study, the estimation of harmonics has been performed by deterministic way using the steady state data at the specific time. This method is easy to analyze harmonics, but it has limits in some cases which needs an assessment of dynamic load and reliability. Therefore, this paper proposes the probabilistic estimation method, moments matching method(MW) in order to overcome the drawback of deterministic method. In this paper, distributions for each harmonics are convolved to obtain the moments and cumulants of TDD(Total Demand Distortion), and this can be generalized for any number of trains. For the case study, the electric railway system of LAT(Intra Airport Transit) in Incheon International Airport is modeled using PSCAD/EMTDC dynamic simulator. The raw data of harmonics for the moments matching method is acquired from simulation of the LAT model.