• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권4호
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• pp.429-441
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• 2022

A probabilistic assessment of the seismic-excited buildings with a multiple-tuned-mass-damper (MTMD) system is carried out in the presence of uncertainties of the structural model, MTMD system, and the stochastic model of the seismic excitations. A free search optimization procedure of the individual mass, stiffness and, damping parameters of the MTMD system based on the snap-drift cuckoo search (SDCS) optimization algorithm is proposed for the optimal design of the MTMD system. Considering a 10-story structure in three cases equipped with single tuned mass damper (STMS), 5-TMD and 10-TMD, sensitivity analyses are carried out using Sobol' indices based on the Monte Carlo simulation (MCS) method. Considering different seismic performance levels, the reliability analyses are done using MCS and kriging-based MCS methods. The results show the maximum structural responses are more affected by changes in the PGA and the stiffness coefficients of the structural floors and TMDs. The results indicate the kriging-based MCS method can estimate the accurate amount of failure probability by spending less time than the MCS. The results also show the MTMD gives a significant reduction in the structural failure probability. The effect of the MTMD on the reduction of the failure probability is remarkable in the performance levels of life safety and collapse prevention. The maximum drift of floors may be reduced for the nominal structural system by increasing the TMDs, however, the complexity of the MTMD model and increasing its corresponding uncertainty sources can be caused a slight increase in the failure probability of the structure.

• 한국측량학회지
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• 제40권4호
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• pp.305-313
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• 2022

The evolution of the GNSS (Global Navigation Satellite System) technology has enhanced positioning performance in terms of positioning accuracy and time efficiency. The technology makes it possible to determine orthometric heights at a few centimeter accuracies by transforming accurate ellipsoid heights if an accurate geoid model has been employed. This study aims to generate a correction surface using GNSS/leveling co-points and a local geoid model, Thailand Geoid Model 2017 (TGM2017), through the Kriging interpolation method in a small local area. Combining the surface and TGM2017 significantly improves height transformation with the 1-cm RMSE (Root Mean Square Error) fit of 10 GNSS/leveling reference points and a mean offset of +0.1 cm. The evaluation of the correction surface at 5 GNSS/leveling checkpoints shows the RMSE of 1.0 cm, which is 82.6 percent of accuracy improvements. The GNSS leveling method can possibly be used to replace a conventional leveling technique at a few centimeter uncertainties in the case of small areas with clear-sky and high satellite visibility environments.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.523-533
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• 2022

이 논문에서는 상호보완적인 공간 및 분광해상도를 가진 다중센서 위성영상을 이용하여 공간해상도와 분광해상도를 향상시키기 위해 영역-점 회귀 크리깅(area-to-point regression kriging, ATPRK) 기반의 2단계 spatio-spectral fusion method (2SSFM)을 제안하였다. 2SSFM은 ATPRK와 random forest 회귀 모형을 결합하여 다중센서 위성영상에서 높은 공간해상도를 갖는 분광 밴드를 예측한다. 첫 번째 단계에서는 다중센서 위성영상 사이의 공간해상도 차이를 감소시키기 위해 ATPRK 기반 공간 상세화를 수행한다. 두 번째 단계에서는 다중센서 위성영상 사이의 분광 밴드의 관계성을 정량화하기 위해 random forest를 이용한 회귀 모델링을 적용하였다. 2SSFM의 예측 성능은 적색 경계와 단파 적외선 밴드를 생성하는 사례 연구를 통해 평가하였다. 사례 연구에서 2SSFM은 실제 분광 밴드와 유사한 분광패턴을 보이면서 공간해상도가 향상된 적색 경계와 단파 적외선 밴드를 생성할 수 있었으며, 2SSFM가 고해상도 위성영상에서 제공하지 않은 분광 밴드 생성에 유용함을 확인할 수 있었다. 따라서 2SSFM을 통해 실제로 획득 불가능하지만 환경 모니터링에 효과적인 분광 밴드를 예측함으로써 다양한 분광 지수를 생성할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한수학회지
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• 제34권4호
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• pp.927-947
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• 1997

A practical estimation method for groundwater level elevations is introduced. Using geostatistical techniques with drift, averaging process and ratio, experimental variograms show significant improved coorelation compared with those from conventional techniques. The estimation method is applied to a field experimental data set.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권9호
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• pp.25-35
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• 2010

해안매립지반에서 압밀층 두께는 위치마다 상이하기 때문에 이차압축침하를 공간적으로 평가해야 한다. 이러한 이차압축침하량의 공간적인 분포가 포함하고 있는 불확실성을 합리적으로 평가하기 위해 확률론적 방법의 필요하다. 따라서 본 논문에서는 정규크리깅기법으로 추정된 압밀층의 공간적인 분포 추정결과와 지반정수들의 평균과 표준편차를 이용하여 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 분석영역 전체에 대하여 산정하였다. 이러한 결과를 이용하여 이차압축침하량이 특정 시간에서 설계기준을 초과하는 영역을 확률론적 방법을 이용하여 평가하였으며, 허용기준을 초과하는 영역의 면적은$C_{\alpha}/(1+e_o)$의 변동계수가 크고 확률론적 설계기준 a 가 작을수록 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 국내에서 확률론적인 설계기준이 확립될 경우에는 연약지반설계에 본 논문에서 제시한 확률론적인 방법들을 직접적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7754-7760
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• 2015

조향계부품인 아우터타이로드 조립체에 대하여 경량화를 위한 최적화를 수행하였다. 지금까지의 아우터타이로드의 최적설계해석에서는 인너타이로드가 제외되었으나 본 연구에서는 조립체에 대한 최적화를 실시함으로써 실제 시험모드와 동일한 조건을 묘사하였다. 경량화 재료는 알루미늄 단조재이며 최적화 대상은 좌굴하중에 견딜수 있는 최소 중량의 아우터 타이로드 조립체의 형상이다. 형상 최적화 기법으로는 비선형 모델의 최적화 기법인 반응표면법과 크리깅 내삽법을 적용하였으며 초기모델 대비 각각 16.3%, 16.6%의 중량 감소 효과를 얻을 수 있었다. 근사모델로부터 얻은 최적설계 모델은 유한요소 해석을 통하여 검토한 결과 좌굴하중 예측치는 각각 2.6% 2.04% 중량예측치는 0.17% 0.13%의 오차를 가지고 있어 크리깅 기법 근사 모델이 더욱 최적해에 가까운 결과를 도출할 수 있을 것으로 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1109-1114
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• 2012

제품 생산 시 발생하는 제작 공차, 항복강도와 탄성계수 등 재료 물성치의 불확실성, 온도와 습도 같이 시스템에 작용하는 환경인자 등은 시스템의 성능에 영향을 미친다. 강건 최적설계는 이러한 인자들이 시스템에 미치는 영향을 최소화하면서 성능을 개선하는 설계기법으로 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 기존의 강건 최적설계 기법은 여러 인자들의 분포를 고려해야 하기 때문에 막대한 계산비용이 드는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 곱분해 기법을 이용한 강건 최적설계를 제안한다. 제안된 기법을 이용하여 설계영역을 크리깅 메타모델로 근사하고 곱분해 기법을 적용하여 평균과 분산을 효율적이고 정확하게 계산하여 강건 최적설계를 수행한다. 제안된 방법을 수학예제와 공학예제에 적용하여 유용성을 검증한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1314-1319
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• 2008

Fatigue reliability problems are nowadays actively considered in the design of mechanical components. Recently, Dimension Reduction Method using Kriging approximation (KDRM) was proposed by the authors to efficiently calculate statistical moments of the response function. This method, which is more tractable for its sensitivity-free nature and providing the response PDF in a few number of analyses, is adopted in this study for the reliability analysis. Before applying this method to the practical fatigue problems, accuracies are studied in terms of parameters of the KDRM through a number of numerical examples, from which best set of parameters are suggested. In the fatigue reliability problems, good number of experimental data are necessary to get the statistical distribution of the S-N parameters. The information, however, are not always available due to the limited expense and time. In this case, a family of curves with prediction interval, called P-S-N curve, is constructed from regression analysis. Using the KDRM, once a set of responses are available at the sample points at the mean, all the reliability analyses for each P-S-N curve can be efficiently studied without additional response evaluations. The method is applied to a spring design problem as an illustration of practical applications, in which reliability-based design optimization (RBDO) is conducted by employing stochastic response surface method which includes probabilistic constraints in itself. Resulting information is of great practical value and will be very helpful for making trade-off decision during the fatigue design.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.37-50
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• 2019

본 연구에서는 GIS 기반 공간보간법을 적용하여 새만금 농업용지의 토양 염도를 분석하였다. 연구 대상지 공시토양은 하해혼성 충적층을 모재로 한 문포통 이었으며 토양 표토(0~20cm)와 심토(20~40cm)로 구분하여 토양 시료를 채취하였다. 먼저 142 지점의 샘플을 이용하여 공간보간에 따른 EC, ESP, SAR의 분포특성을 파악하였으며, 143 지점의 검증점에 대한 오차분석을 통해 EC와 SAR은 IDW 방법 그리고 ESP는 Kriging 보간법을 최적의 보간법으로 선정할 수 있었다. 최적의 보간법을 이용하여 EC, ESP, SAR 염분농도 항목별로 2014년에서 2016년 동안의 토양 염도 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 EC, ESP, SAR는 강우발생에 따른 희석효과 등으로 각각 0.26mg/L, 5.97mg/L, 0.73mg/L 만큼 감소한 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3B호
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• pp.291-300
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• 2006

본 연구에서는 통계를 이용한 경안천유역의 최적 수질 측정망 구성이 제안된다. 분석을 위해서 필요한 수질 데이터는 QUAL2E 모형을 이용하여 모의하였으며, 경안천 유역의 2000년도 3월부터 11월까지의 월 평균자료를 이용하였다. QUAL2E 모형을 구축하는데 필요한 수리 매개변수는HEC-RAS모형을 이용하여 추정하였다. 수질매개변수의 경우 월평균 실측자료를 바탕으로 1차 신뢰성 분석(FORA)를 이용하여 민감도 분석을 실시하여 수질항목별로 민감하지 않은 매개변수를 제외한 후 보정이 이루어진다. QUAL2E 모형의 모의 결과를 바탕으로 크리깅 기법과 Branch and Boundary Method를 이용하여 평수량 일때와 갈수량 일때로 구분하여 관측지점의 개수와 위치가 결정된다. 또한 선정된 지점을 기준으로 proportional sampling method(비례표본추출법)를 이용하여 각각의 지점별 측정 빈도가 제시된다.