• 제목/요약/키워드: Monte Carlo Approach

검색결과 605건 처리시간 0.027초

소규모 냉각재 상실사고하의 원자로 압력용기에 대한 확률론적 파괴역학 평가 (Evaluation of Probabilistic Fracture Mechanics for Reactor Pressure Vessel under SBLOCA)

  • 김종욱;이규만;김태완
    • 한국압력기기공학회 논문집
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.13-19
    • /
    • 2008
  • In order to predict a remaining life of a plant, it is necessary to select the components that are critical to the plant life. The remaining life of those components shall be evaluated by considering the aging effect of materials used as well as numerous factors. However, when evaluating reliability of nuclear structural components, some problems are quite formidable because of lack of information such as operating history, material property change and uncertainty in damage models. Accordingly, if structural integrity and safety are evaluated by the deterministic fracture mechanics approach, it is expected that the results obtained are too conservative to perform a rational evaluation of plant life. The probabilistic fracture mechanics approaches are regarded as appropriate methods to rationally evaluate the plant life since they can consider various uncertainties such as sizes and shapes of cracks and degradation of material strength due to the aging effects. The objective of this study is to evaluate the structural integrity for a reactor pressure vessel under the small break loss of coolant accident by applying the deterministic and probabilistic fracture mechanics. The deterministic fracture mechanics analysis was performed using the three dimensional finite element model. The probabilistic integrity analysis was based on the Monte Carlo simulation. The selected random variables are the neutron fluence on the vessel inside surface, the content of copper, nickel, and phosphorus in the reactor pressure vessel material, and initial RTNDT.

  • PDF

확률론적 해석방법을 이용한 쐐기파괴의 안정성 해석 (Probabilistic Approach of Stability Analysis for Rock Wedge Failure)

  • Park, Hyuck-Jin
    • 자원환경지질
    • /
    • 제33권4호
    • /
    • pp.295-307
    • /
    • 2000
  • 확률론적 해석방법 (probabilistic analysis)은 현장으로부터 획득한 자료들에서 일반적으로 발생하는 가변성과 불확실성을 효과적으로 정량화하여 해석에 이용할 수 있는 방법 중의 하나로 제안되었다. 특히 암반사면공학에서는 이러한 가변성과 불확실성이 불연속면의 방향 및 기하학적 특성, 그리고 실내실험 결과의 분산으로 나타난다. 확률론적 해석방법은 불연속면의 기하학적 특성과 강도 특성을 확률변수 (random variable)로 취급하여 신뢰성이론 (reliability theory)과 확률이론 (probability theory)을 근거로 분석하였으며 이를 기초로 하여 Monte Carlo Simulation과 같은 해석법을 이용, 구조물의 붕괴가능성을 확률로 표현하였다. 확률론적 해석 방법은 기존의 안전율을 대체하여 구조물의 안정성을 붕괴확률 (probability of failure)로 제안하였으며 이 붕괴확률은 안전율의 확률분포함수 (probability density function)에서 안전율이 1보다 작을 가능성을 확률로 나타낸 수치이다. 이 방법은 안전율의 개념을 기초로 하여 자료의 분산을 고려하지 않은 채 단일 대표 값만을 이용하여 구조물의 안정성을 판단하는 전통적인 결정론적 해석방법 (deterministic analysis)과 비교되어진다. 본 논문에서는 확률론적 해석방법을 이용하여 불연속면 특성들의 확률특성을 고찰하였으며 이를 기초로 하여 암반사면의 안정성 해석에 응용했다. 또한 확률론적 해석과 결정론적인 해석의 결과를 비교, 그 차이점을 설명하고자 하였다.

  • PDF

응답면 기법을 이용한 구조 신뢰성 해석 (Structural Reliability Analysis via Response Surface Method)

  • 양영순;이재옥;김판영
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.98-108
    • /
    • 1996
  • 일반 구조물의 신뢰성 해석에서는 한계상태 방정식이 implicit한 이유로 추출법이나 확률 유한요소법이 주로 이용되나, 이들 방법은 여러번의 구조해석 결과가 필요하므로 시간과 노력이 크게 소요된다. 반면 응답면 기법은 적은 횟수의 구조해석 결과를 이용하여 implicit한 응답면을 관심있는 영역에서 근사하는 방법으로 일반 구조물의 신뢰성 해석에 효율적으로 이용할 수 있다. 본 논문에서는 응답면 기법으로서 중심합성 계획법, Bucher-Bourgund법, 그리고 인공신경망에 의한 근사법을 이용하여 일반 구조물의 신뢰성 해석에 적용하고, 각 방법의 장단점을 비교하였다.

  • PDF

다매체 노출을 고려한 Perchloroethylene의 인체위해성평가연구 (Human Risk Assessment of Perchloroethylene Considering Multi-media Exposure)

  • 서정관;김탁수;조아름;김필제;최경희
    • 한국환경보건학회지
    • /
    • 제40권5호
    • /
    • pp.397-406
    • /
    • 2014
  • Objectives: Perchloroethylene (PCE) is a volatile chemical widely used as a solvent in the dry-cleaning and textile processing industries. It was evaluated as Group 2 "probably carcinogenic to humans" by the Integrated Risk Information System (IRIS) of the United State Environmental Protection Agency (U.S. EPA) in 2012. In order to provide a scientific basis for establishing risk management measures for chemicals on the national priority substances list, aggregate risk assessment was conducted for PCE, included in the top-10 substances. Methods: We conducted the investigation and monitoring of PCE exposure (e.g., exposure scenario, detection levels, and exposure factors, etc.) and assessed its multi-media (e.g., outdoor air, indoor air, and ground water) exposure risk with a deterministic and probabilistic approach. Results: In human risk assessment (HRA), the level of human exposure was higher in the younger age group. The exposure level through inhalation at home was the highest among the exposure routes. Outdoor air or uptake of drinking water represented less than 1% of total contributions to PCE exposure. These findings suggested that the level of risk was negligible since the Hazard Index (HI) induced by HRA was below one among all age groups, with a maximum HI value of 0.17 when reasonable maximum exposure was applied. Conclusion: In conclusion, it was suggested that despite low exposure risk, further studies are needed considering main sources, including occupational exposure.

복수 개${\cdot}$보수 프로젝트의 자금제약하 프로그램 관리 - 자원제약 마스터-일정계획을 중심으로 - (Organizational Program Management of Multiple Maintenance Projects Under Fund Constraints)

  • 구교진
    • 한국건설관리학회논문집
    • /
    • 제5권2호
    • /
    • pp.211-218
    • /
    • 2004
  • 다수의 시설물을 보유한 기관에서는 유지보수와 리모델링(M/R) 프로젝트들이 동시에 진행되고 있다. 내부기능인력에 의해 프로젝트를 수행하는 자원제약 환경에서 프로젝트 관리자는 각 프로젝트의 완료일과 기관내 가용한 자원에 대한 제한을 고려하며 프로그램을 계획하고 관리하게 된다. 다중 자원제약 M/R 프로그램의 효과적 관리를 위해 이 논문은 장기적인 프로그램 계획축과 단기적인 일정창으로 구성되는 2단계 계층관리모델을 제안한다. 프로그램 플랜을 위한 연동계획기법은 연속되는 프로젝트 요청의 불확실성에 대처하기 위해 제안되었다. 일정창 속에서 마스터-일정계획을 수립하기 위해 개발된 PCR 일정계획 알고리즘은 M/R 프로그램에서의 작업반내 기능인력의 배치계획을 제공한다. 스프레드쉬트 인터페이스를 활용하여 M/R 프로그램의 일정계획 시스템을 개발하였고, 연속된 3개의 일정창으로 설계된 시뮬레이션 실험을 통해 개발된 일정계획 알고리즘과 기존의 자원제약 일정계획 휴리스틱의 성능을 비교하였다.

빛의 단일 산란과 다중 산란의 실시간 시뮬레이션 기법 (Real-Time Simulation of Single and Multiple Scattering of Light)

  • 기현우;류지혜;오경수
    • 한국게임학회 논문지
    • /
    • 제7권2호
    • /
    • pp.21-32
    • /
    • 2007
  • 물체 내부에서의 빛의 산란 현상 (subsurface scattering)에 기반한 조명 모델은 사실적인 이미지 생성에서 매우 중요하지만, 복잡한 계산으로 인하여 게임, 가상현실 등의 대화형 환경에 적용되기 어려웠다. 우리는 빛의 단일 산란과 다중 산란 현상에 의한 조명을 이미지 상에서 근사하는 보다 실용적인 기법을 제안한다. 먼저 광원 시점에서 렌더링한 이미지의 각 픽셀에 물체 내부로 투과된 조사도 정보를 저장하고, 쉐이딩 단계에서 이 정보를 사용하여 조명을 빠르게 계산한다. 단일 산란은 그림자 매핑과 유사한 알고리즘과 적응적인 결정적 샘플링을 통해 수행 비용을 효율적으로 줄인다. 다중 산란은 빛의 확산 이론에 기반한 계층적인 샘플링을 사용한다. 복잡한 함수의 테이블화은 속도를 보다 향상 시킨다. 실험을 통해 제안된 기법이 초당 수 십에서 수 백 프레임의 빠른 속도로 사실감있는 장면을 렌더링할 수 있으며, 게임과 같은 기존의 대화형 환경에 쉽게 적용될 수 있음을 보여준다.

  • PDF

Uncertainty Requirement Analysis for the Orbit, Attitude, and Burn Performance of the 1st Lunar Orbit Insertion Maneuver

  • Song, Young-Joo;Bae, Jonghee;Kim, Young-Rok;Kim, Bang-Yeop
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
    • /
    • 제33권4호
    • /
    • pp.323-333
    • /
    • 2016
  • In this study, the uncertainty requirements for orbit, attitude, and burn performance were estimated and analyzed for the execution of the $1^{st}$ lunar orbit insertion (LOI) maneuver of the Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) mission. During the early design phase of the system, associate analysis is an essential design factor as the $1^{st}$ LOI maneuver is the largest burn that utilizes the onboard propulsion system; the success of the lunar capture is directly affected by the performance achieved. For the analysis, the spacecraft is assumed to have already approached the periselene with a hyperbolic arrival trajectory around the moon. In addition, diverse arrival conditions and mission constraints were considered, such as varying periselene approach velocity, altitude, and orbital period of the capture orbit after execution of the $1^{st}$ LOI maneuver. The current analysis assumed an impulsive LOI maneuver, and two-body equations of motion were adapted to simplify the problem for a preliminary analysis. Monte Carlo simulations were performed for the statistical analysis to analyze diverse uncertainties that might arise at the moment when the maneuver is executed. As a result, three major requirements were analyzed and estimated for the early design phase. First, the minimum requirements were estimated for the burn performance to be captured around the moon. Second, the requirements for orbit, attitude, and maneuver burn performances were simultaneously estimated and analyzed to maintain the $1^{st}$ elliptical orbit achieved around the moon within the specified orbital period. Finally, the dispersion requirements on the B-plane aiming at target points to meet the target insertion goal were analyzed and can be utilized as reference target guidelines for a mid-course correction (MCC) maneuver during the transfer. More detailed system requirements for the KPLO mission, particularly for the spacecraft bus itself and for the flight dynamics subsystem at the ground control center, are expected to be prepared and established based on the current results, including a contingency trajectory design plan.

군집 특정 변량효과를 포함한 유한 혼합 모형의 베이지안 분석 (Bayesian analysis of finite mixture model with cluster-specific random effects)

  • 이혜진;경민정
    • 응용통계연구
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.57-68
    • /
    • 2017
  • 대량의 데이터에 있어 전반적인 특성 및 구조를 파악하는데 유용하기 때문에 다양한 분야에서 군집분석을 사용하고 있다. Dempster 등 (1977)에서 정의된 expectation-maximization(EM) 알고리즘은 가장 보편적으로 사용되는 군집분석 방법이다. 선형모형의 유한혼합물(finite mixture of linear model) 기법 또한 군집분석 방법 중 많이 사용되는 방법이며 베이지안 군집방법은 Bernardo와 Giron (1988)이 군집에 대한 가중치 확률만 모를 경우 처음 적용하였다. 우리는 이 연구에서 일반적인 선형모형의 유한혼합물이 아닌 군집특정(cluster-specific) 변량효과를 모형에 포함하여 베이지안 분석방법인 깁스표집법(Gibbs sampling)을 사용한다. 제안한 모형의 특성 및 표집법에 대하여 설명하였고 모의실험 및 실제 데이터 분석을 통하여 모형의 유용성을 파악하였다. Hurn 등 (2003)의 CO2 데이터에 모형을 적용하여 변량효과가 없는 모형, 개체특정(subject-specific) 변량효과 모형과 비교하였다.

Structural modal identification and MCMC-based model updating by a Bayesian approach

  • Zhang, F.L.;Yang, Y.P.;Ye, X.W.;Yang, J.H.;Han, B.K.
    • Smart Structures and Systems
    • /
    • 제24권5호
    • /
    • pp.631-639
    • /
    • 2019
  • Finite element analysis is one of the important methods to study the structural performance. Due to the simplification, discretization and error of structural parameters, numerical model errors always exist. Besides, structural characteristics may also change because of material aging, structural damage, etc., making the initial finite element model cannot simulate the operational response of the structure accurately. Based on Bayesian methods, the initial model can be updated to obtain a more accurate numerical model. This paper presents the work on the field test, modal identification and model updating of a Chinese reinforced concrete pagoda. Based on the ambient vibration test, the acceleration response of the structure under operational environment was collected. The first six translational modes of the structure were identified by the enhanced frequency domain decomposition method. The initial finite element model of the pagoda was established, and the elastic modulus of columns, beams and slabs were selected as model parameters to be updated. Assuming the error between the measured mode and the calculated one follows a Gaussian distribution, the posterior probability density function (PDF) of the parameter to be updated is obtained and the uncertainty is quantitatively evaluated based on the Bayesian statistical theory and the Metropolis-Hastings algorithm, and then the optimal values of model parameters can be obtained. The results show that the difference between the calculated frequency of the finite element model and the measured one is reduced, and the modal correlation of the mode shape is improved. The updated numerical model can be used to evaluate the safety of the structure as a benchmark model for structural health monitoring (SHM).

금강 유역의 개념적 강우유출모형의 장기 유출 모의 적용성 평가 (Assessment of Continuous Simulations of Conceptual Ranfall-Runoff Models at Guem River Catchments, Kore)

  • 장형준;이효상;고아라
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
    • /
    • pp.99-99
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 금강 유역을 대상으로 토양저류함수모형기반의 개념적 강우유출모형의 장기 유출모의를 평가하였다. 연구유역인 금강 22개 계측유역을 주요 유역특성인자(면적, 경사도, SCS-CN등)을 수문학적 거리 산정방법을 활용하여 3개의 유역그룹을 선정하였다. 적용모형인 개념적 강우유출모형은 3개의 토양저류함수모형[확률분포모형(PDM: Probability Distributed Moisture), 유역습윤지수모형(CWI: Catchment Wetness Index), 수정펜맨타입모형(MP: Modified Penman type model)]과 3개의 유역추적모형[병렬2선형 저류지 유출 모형(2PAR: 2-conceptual reservoirs in parallel), 빠른 지표하 흐름을 고려한 병렬 2선형 저류지 유출모형(2PMP: 2Macro-pre Approach parallel structure), 병렬 3선형 저류지 유출모형(3PAR: 3-conceptual reservoirs in parallel)]의 조합인 9개의 모형을 사용하였으며, 2006년부터 2012년의 일자료를 바탕으로 검정(Calibration), 2001년부터 2005년의 일자료를 검증(Validation)을 Monte carlo method(Uniform Random Sampling)로 수행 후, 모형의 성능은 NSE(Nash sutcliffe Efficiency)로 평가하였다. 분석결과 유역그룹에 대한 모형성능의 편차는 작아서 유역그룹에 대한 토양저류 함수모형의 뚜렷한 상관성을 확인할 수 없었다. 이는 금강 유역을 단일 유역 그룹으로 적용할 수 있음을 제시하고 있다. 검정 검증성능 및 검정매개변수의 개수를 바탕으로 적용성 평가를 실시한 결과에서 토양저류함수모형인 확률분포모형(PDM)과 유역추적모형의 병렬2선형 저류지 유출모형(2PAR)와 빠른 지표하 흐름을 고려한 병렬2선형 저류지 유출모형(2PMP)의 조합이 금강 22개 유역에서 적용성이 우수함을 확인하였다. 향후 이 모형을 바탕으로 금강유역의 대표적인 강우유출모형을 개발하고자 한다.

  • PDF