• 제목/요약/키워드: Monte Carlo 시뮬레이션

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 휴대용 의료기기 누적공차분석에 대한 사례연구 (Case Study of Accumulated Tolerance Analysis Using Monte Carlo Simulation for a Portable Medical Appliance)

  • 이영훈;문덕희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.83-92
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    • 2016
  • 공차란 각 부품들이 기구적으로 조립되었을 때 원하는 수준의 기능성을 확보할 수 있도록 각 부품의 기하학적 형상이나 위치에 대해 허용하는 치수의 변동량을 의미한다. 또한 공차해석이란 부품들이 조립되었을 때, 각 부품의 공차가 조립품에서 어떻게 누적되어 미치는 영향을 분석하는 일련의 절차를 의미한다. 만일 누적된 공차의 분산이 규정된 일정 수준의 범위를 벗어나면 조립품의 품질에 문제가 발생하기 때문에 당초 설정한 부품의 공차를 수정해야 하며, 이러한 과정을 공차설계라고 한다. 이 논문에서는 휴대용 의료기기의 설계단계에서 공차해석과 공차설계를 위해 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 활용한 사례를 소개한다. 이러한 시뮬레이션 연구를 통하여 제품의 조립성과 기능성을 개선시킬 수 있다.

채권 옵션의 가격결정을 위한 이자율 모형의 관계에 대한 알고리즘과 몬테 카르로 시뮬레이션 (The Monte Carlo Simulation and Algorithm on the Relationship Interest Rate Models for the Pricing of Bond Options)

  • 이광연;박기섭
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.49-56
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    • 2019
  • 본 논문에서는 선도이자율 모형과 리보이자율 모형 사이의 관계를 이용하여 채권 옵션의 해석적인 해(Analytic Solution; AS)와 몬테 카르로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation; MCS)을 이용한 가격 결정을 다룬다. AS를 이용한 채권 옵션가격 결정은 Ritchken and Sankarasubramanian (RS)의 제한 조건을 이용하여 할인된 채권 가격을 구하는 공식을 유도하고, 선도이자율과 리보이자율 모형의 변동함수 사이의 관계를 활용한다. MCS을 이용한 채권 옵션 가격 결정은 MCS을 이용하여 제시된 조건으로부터 여러 가지 예정된 전개의 시뮬레이션을 활용한다. AS와 MCS을 이용한 가격 결정 방법을 실행하여 얻은 가격을 비교하면 AS와 MCS의 상대오차(Relative Error; RE)를 구할 수 있다. 이때 본 연구의 결과로부터 RE가 약 3.9%가 됨을 확인할 수 있다. 이것은 AS뿐만 아니라 MCS을 이용해도 채권 옵션의 가격을 매우 정확하게 예측할 수 있음을 의미한다.

우리나라 대도시권 통근 효율성 비교: MAUP 회피를 위한 Constrained Monte-Carlo Simulation의 활용 (Commuting Efficiency Comparison of Metropolitan Areas in South Korea: Application of Constrained Monte-Carlo Simulation to Avoid the MAUP)

  • 윤현성;김승남
    • 토지주택연구
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    • 제15권2호
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    • pp.73-87
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    • 2024
  • 통근 패턴의 효율성을 평가하기 위해 초과 통근율과 통근 잠재력 사용률과 같은 다양한 통근 지표들이 개발되고 사용되어 왔다. 이들 지표들을 활용하여 대도시권의 통근 패턴 차이를 밝히고, 이를 통근 정책 수립 과정에서 고려할 수 있기에 지표를 합리적으로 산출하는 것은 매우 중요하다. 그런데, 통근 지표는 일반적으로 행정구역 단위로 산출되기 때문에 공간단위 수정가능성의 문제(MAUP)로부터 자유롭지 못하다는 한계가 있다. 이 문제는 대도시권 간 통근 효율성 비교의 합리성을 저해하기 때문에 통근 지표 산출 과정에서 조심스럽게 다뤄져야 할 필요가 있다. 따라서, 본 연구는 몬테 카를로 시뮬레이션을 활용하여 최적, 실제, 그리고 최대 통근 거리를 산출하고, 이를 통해 초과 통근율과 통근 잠재력 사용률을 제시한다. 몬테 카를로 시뮬레이션을 우리나라의 사정에 맞게 적용하기 위해서, 시뮬레이션에 사용되는 주거지와 근무지가 실제 건물의 위치에서 선택되어야 한다는 제약 조건을 가한 제약조건부 몬테카를로 시뮬레이션을 실시한다. 2016년 가구통행실태조사 데이터를 이용하여 광역도시계획이 수립된 13개 대도시권을 대상으로 분석을 진행한다. 시뮬레이션을 통해 산출된 통근 지표는 기존 방법을 통해 산출된 결과와 미미한 수준의 차이를 보였다. 대도시권 간 통근 효율성 비교 결과 직주의 물리적 균형의 정도가 유사하더라도 실제 통근 패턴은 상이하게 나타난다는 점이 확인되었다. 향후 면적과 같은 대도시권별 특성을 고려한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

산업재해 방지를 위한 New Austria Tunnel Method 수지에서 빔산란에 의한 Monte Carlo 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Monte Carlo Simulation by beam scattering in Resin of New Austria Tunnel Method for Safety of Industrial Disaster)

  • 남상성;이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.444-450
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    • 2013
  • The influences of scatterer and absorber in turbid material by light scattering on silica fume of additive were interpreted for the scattered intensity and wavelength. The molecular properties have been studied by Monte Carlo simulation in resin of New Austria Tunnel Method. It has been found that the effects of optical properties in scattering media could be investigated by the optical parameters(${\mu}_s$, ${\mu}_a$,${\mu}_t$). Monte Carlo Simulation method for modelling of light transport in the civil engineering and construction field was applied. The results using a phantom were discussed that the distance from source to detector is closer, and scattering intensity is stronger with those obtained through Monte Carlo Simulation. It may also aid in designing the best model for coatings and corrosion for the durability of metal constructions.

다층 리지스트 및 화합물 반도체 기판 구조에서의 전자 빔 리소그래피 공정을 위한 몬테 카를로 시뮬레이션 모델 개발 (A Monte Carlo Simulation Model Development for Electron Beam Lithography Process in the Multi-Layer Resists and Compound Semiconductor Substrates)

  • 손명식
    • 한국진공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.182-192
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    • 2003
  • 밀리미터파 대역용 고속 PHEMT 소자 제작 및 개발을 위하여 다층 리지스트 및 다원자 기판 구조에서 전자빔 리소그래피 공정을 분석할 수 있는 새로운 몬테 카를로 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 전자빔에 의해 다층 다원자 타겟 기판 구조에 전이되는 에너지를 정확하고 효율적으로 계산하기 위하여 다층 리지스트 및 다층 다원자 기판 구조에서 시뮬레이션 가능하도록 새로이 모델링하였다. 본 논문에서 제안 개발된 모델을 사용하여 PHEMT 소자의 전자빔 리소그래피에 의한 T-게이트 형성 공정을 시뮬레이션하고 SEM측정 결과와 비교 분석하여 타당성을 검증하였다.

몬테카를로법을 이용한 비선형 확률계수모형의 추정 (Estimation Using Monte Carlo Methods in Nonlinear Random Coefficient Models)

  • 김성연
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.31-46
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    • 2001
  • Repeated measurements on units under different conditions are common in biological and biomedical studies. In a number of growth and pharmacokinetic studies, the relationship between the response and the covariates is assumed to be nonlinear in some unknown parameters and the form remains the same for all units. Nonlinear random coefficient models are used to analyze such repeated measurement data. Extended least squares methods are proposed in the literature for estimating the parameters of the model. However, neither objective function has closed form expression in practice. This paper proposes Monte Carlo methods to estimate the objective functions and the corresponding estimators. A simulation study that compare various methods is included.

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 차폐체 원소 평가 (A Study on the Shielding Element Using Monte Carlo Simulation)

  • 김기정;심재구
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.269-274
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    • 2017
  • 본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료방사선 차폐시트 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 각각에 대한 원소별 차폐능을 모의 추정하였다. 원소들의 선정은 차폐성능이 큰 것으로 알려진 원자번호가 큰 원소와 금속원소를 중심으로 최근에는 다양한 복합재들이 차폐성능을 향상시킨다는 보고에 따라 경량화, 가공성, 활동성 등을 고려하여 21개 원소를 선정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션 코드를 이용한 전산모사 투과도 실험으로 21개의 원소를 대상으로 시뮬레이션 하여 추정한 결과 납을 대체할 차폐물질로 적당한 원소의 투과율은 텅스텐(w) 98.82%, 가돌리늄(Gd) 92.96%, 주석(Sn) 86.87%, 인듐(In) 86.38%, 안티몬(Sb) 86.33%, 바륨(Ba) 78.51%로 평가되었으며, 각 원소별 차폐성능을 모의 추정한 결과 텅스텐과 금이 98.82%와 98.44%로 차폐율이 가장 높은 것으로 추정되었다. 경제성과 가공성을 고려할 때 위 원소를 화합한 물질로 차폐체를 만드는 것이 적절할 것으로 사료된다.

저 에너지 X선 조사 시 PMMA 팬텀 내의 흡수선량 평가를 위한 몬테카를로 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulation for absorbed dose in PMMA phantom during the low-energy X-ray irradiation)

  • 김상태;강상구;김종일
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.383-389
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    • 2011
  • Geant4와 DICOM 파일의 연동을 이용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 실제 환자의 흡수선량을 산출하는 새로운 방법을 제시하고, Geant4 계산코드의 검증을 위해 MOSFET 선량계를 이용하여 PMMA 모의 팬텀 깊이에 따른 중심에서의 흡수선량 실측값과 Geant4 시뮬레이션 결과값을 비교하였다. PMMA slab의 불완전한 압착으로 인해 발생한 불균등한 간격의 공기층이 존재하지 않은 부분에서는 X선 조사야 $15{\times}15cm^2$$20{\times}20cm^2$에서 각각 $0.46{\pm}4.69%$$-0.75{\pm}5.19%$로 나타났다. PMMA 모의 팬텀의 불완전한 압착에 의해 나타난 오차를 제외하면 Geant4와 DICOM 파일의 연동을 통한 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 계산값이 잘 일치함을 알 수 있다.

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 일방향 복합재의 강도평가 및 파손 해석 (Strength Evaluation and Eailure Analysis of Unidirectional Composites Using Monte-Carlo Simulation)

  • 김정규;박상선;김철수;김일현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권12호
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    • pp.2917-2925
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    • 2000
  • Tensile strength and failure process of composite materials depend on the variation in fiber strength, matrix properties and fiber-matrix interfacial shear strength. A Monte-Carlo simulation considering variation in these factors has been widely used to analyze such a complicated phenomenon as a strength and simulated the failure process of unidirectional composites. In this study, a Monte Carlo simulation using 2-D and 3-D(square and hexagonal array) model was performed on unidirectional graphite/epoxy and glass/polyester composites. The results simulated by using 3-D hexagonal array model have a good agreement with the experimental data which were tensile strength and failure process of unidirectional composites.

플라즈마 식각 시뮬레이션을 위한 스캔 방식의 이온 플럭스 계산 방법 (Scanning System Method for Calculating Ion Flux in Plasma Etching Simulation)

  • 신성식;유동훈;권오봉
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.124-131
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    • 2013
  • 플라즈마(Plasma) 공정 시뮬레이션에서 가장 중요한 요소는 식각(Etching) 과정으로 특성 정보 프로파일(Feature Profile)에 의존하는 식각 비율(Etch Rate)을 계산하는 것이다. 식각 비율을 결정 요소는 이온 플럭스(Ion Flux), 뉴트럴 플럭스(Neutral Flux), 가스 종 온도 등 다양하지만 본 논문에서는 이온 플럭스(Ion Flux)에 한정하여 고속으로 이온 플럭스를 계산하기 위한 스캔 방법을 제안했다. 그리고 일반적으로 많이 사용되어지는 몬테카를로(Monte Carlo) 방법과 제안 방법을 가우시안 분포 및 코사인 분포를 이용하여 실험하고 서로 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안한 방법이 몬테카를로 방법과 비교 했을 때 보다 효율적으로 정확한 이온 플럭스를 계산 할 수 있음을 검증하였다.