• Geomechanics and Engineering
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• 제21권3호
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• pp.289-300
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• 2020

Estimating the damage induced by an explosion around a blast hole has always been a challenging issue in geotechnical engineering. It is difficult to determine an exact dimension for damage zone since many parameters are involved in the formation of failures, and there are some uncertainties lying in these parameters. Thus, the present study adopted a probabilistic approach towards this problem. First, a reliability model of the problem was established and the failure probability of induced damage was calculated. Then, the corresponding exceedance risk curve was developed indicating the relation between the failure probability and the cracked zone radius. The obtained risk curve indicated that the failure probability drops dramatically by increasing the cracked zone radius so that the probability of exceedance for any crack length greater than 4.5 m is less than 5%. Moreover, the effect of each parameter involved in the probability of failure, including blast hole radius, explosive density, detonation velocity, and tensile strength of the rock, was evaluated by using a sensitivity analysis. Finally, the impact of the decoupling ratio on the reduction of failures was investigated and the location of its maximum influence was demonstrated around the blast point.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권6호
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• pp.565-572
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• 2019

Spatial variability is an inherent characteristic of soil, and auto-correlation length (ACL) is a very important parameter in the reliability or probabilistic analyses of geotechnical engineering that consider the spatial variability of soils. Current methods for estimating the ACL need a large amount of laboratory or in-situ experiments, which is a great obstacle to the application of random field theory to geotechnical reliability analysis and design. To estimate the ACL reasonably and efficiently, we propose a micro-structure based numerical simulation method. The quartet structure generation set algorithm is used to generate stochastic numerical micro-structure of soils, and scanning electron microscope test of soil samples combined with digital image processing technique is adopted to obtain parameters needed in the QSGS algorithm. Then, 2-point correlation function is adopted to calculate the ACL based on the generated numerical micro-structure of soils. Results of a case study shows that the ACL can be estimated efficiently using the proposed method. Sensitivity analysis demonstrates that the ACL will become stable with the increase of mesh density and model size. A model size of $300{\times}300$ with a grid size of $1{\times}1$ is suitable for the calculation of the ACL of clayey soils.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제26권5호
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• pp.445-461
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• 2019

It is possible that data are not always fitted with sufficient precision by the existing distributions; therefore this article presents a methodology that enables the use of families of asymmetric distributions as alternative probabilistic models for survival analysis, with censorship on the right, different from those usually studied (the Exponential, Gamma, Weibull, and Lognormal distributions). We use a more flexible parametric model in terms of density behavior, assuming that data can be fit by a distribution of stable distribution families considered unconventional in the analyses of survival data that are appropriate when extreme values occur, with small probabilities that should not be ignored. In the methodology, the determination of the analytical expression of the risk function h(t) of the $L{\acute{e}}vy$ distribution is included, as it is not usually reported in the literature. A simulation was conducted to evaluate the performance of the candidate distribution when modeling survival times, including the estimation of parameters via the maximum likelihood method, survival function ${\hat{S}}$(t) and Kaplan-Meier estimator. The obtained estimates did not exhibit significant changes for different sample sizes and censorship fractions in the sample. To illustrate the usefulness of the proposed methodology, an application with real data, regarding the survival times of patients with colon cancer, was considered.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.657-666
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• 2020

A reliable and cost-effective technique for the development of corrosion damage model is introduced to predict nonlinear time-dependent corrosion wastage of steel structures. A detailed explanation on how to propose a generalised mathematical formulation of the corrosion model is investigated in this paper (Part I), and verification and application of the developed method are covered in the following paper (Part II) by adopting corrosion data of a ship's ballast tank structure. In this study, probabilistic approaches including statistical analysis were applied to select the best fit probability density function (PDF) for the measured corrosion data. The sub-parameters of selected PDF, e.g., the largest extreme value distribution consisting of scale, and shape parameters, can be formulated as a function of time using curve fitting method. The proposed technique to formulate the refined time-dependent corrosion wastage model (TDCWM) will be useful for engineers as it provides an easy and accurate prediction of the 1) starting time of corrosion, 2) remaining life of the structure, and 3) nonlinear corrosion damage amount over time. In addition, the obtained outcome can be utilised for the development of simplified engineering software shown in Appendix B.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.163-167
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• 2018

영상의 유사도 측정을 통해 확률적으로 디지털 영상을 해석하는 상황에서 참조영상이 정확한 경우는 이 영상을 기준으로 영상들의 공통부분을 추출하여 유사도를 판정하며 참조영상이 가변적인 경우는 획득영상을 기반으로 그 위에 몽타주영상을 작성하여 이를 기준으로 영상들의 공통부분을 추출하여 유사도를 판정할 수 있다. 반면 미술작품의 진위판정과 같은 경우는 참조영상을 통한 확인이 불가능하기 때문에 진위를 가리는 것이 어렵다. 이런 경우는 기술적인 부분보다 작가의 견해 전문가의 의견 등을 종합해서 결정해야 하는데 기술적 측면에서도 참조영상이 없으므로 해당 작가의 유사한 다른 그림의 특징점을 참조영상으로 정하여 진위파악을 진행한다. 특히 유화는 붓의 질감에 따른 다양한 특징을 볼 수 있기에 본 논문에서 유화의 특징점을 통해 해당 작가의 그리는 습관을 통계적으로 해석해보고 분석하여 작가의 동일함 여부에 대하여 고찰해본다.

• Wind and Structures
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• 제36권2호
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• pp.133-147
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• 2023

The random vibration of saddle membrane structures under wind load is studied theoretically and experimentally. First, the nonlinear random vibration differential equations of saddle membrane structures under wind loads are established based on von Karman's large deflection theory, thin shell theory and potential flow theory. The probabilistic density function (PDF) and its corresponding statistical parameters of the displacement response of membrane structure are obtained by using the diffusion process theory and the Fokker Planck Kolmogorov equation method (FPK) to solve the equation. Furthermore, a wind tunnel test is carried out to obtain the displacement time history data of the test model under wind load, and the statistical characteristics of the displacement time history of the prototype model are obtained by similarity theory and probability statistics method. Finally, the rationality of the theoretical model is verified by comparing the experimental model with the theoretical model. The results show that the theoretical model agrees with the experimental model, and the random vibration response can be effectively reduced by increasing the initial pretension force and the rise-span ratio within a certain range. The research methods can provide a theoretical reference for the random vibration of the membrane structure, and also be the foundation of structural reliability of membrane structure based on wind-induced response.

• Wind and Structures
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• 제36권4호
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• pp.249-261
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• 2023

Aerodynamic force coefficients are generally prescribed by an ensemble average of ten and/or twenty 10-minute samples. However, this makes it difficult to identify the exact probability distribution and exceedance probability of the prescribed values. In this study, 12,600 10-minute samples on three tall buildings were measured, and the probability distributions were first identified and the aerodynamic force coefficients corresponding to the specific non-exceedance probabilities (cumulative probabilities) of wind load were then evaluated. It was found that the probability distributions of the mean and fluctuating aerodynamic force coefficients followed a normal distribution. The ratios of aerodynamic force coefficients corresponding to the specific non-exceedance probabilities (C_f,Non) to the ensemble average of 12,600 samples (C_f,Ens), which was defined as an adjusting factor (C_f,Non/C_f,Ens), were less than 2%. The effect of coefficient of variation of wind speed on the adjusting factor is larger than that of the annual non-exceedance probability of wind load. The non-exceedance probabilities of the aerodynamic force coefficient is between P_C,nonex = 50% and 60% regardless of force components and aspect ratios. The adjusting factors from the Gumbel distribution were larger than those from the normal distribution.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권4호
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• pp.53-63
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• 2008

인접한 RFID 리더가 동시에 같은 채널을 사용할 경우 리더간에 충돌이 발생한다. RFID가 밀집된 상황에서는 채널수가 많다고 하더라도 RFID 리더간에 채널접근을 적절히 제어하지 않을 경우 RFID 리더간의 잦은 충돌로 인해 성능을 보장할 수 없다. 기존에 사용되는 리더 충돌 방지 기법인 FH(Frequency Hopping) 및 LBT(Listen Before Talk) 방식의 경우 채널수가 많은 환경에서 효율적으로 채널을 할당하는 메커니즘을 갖고 있지 않기 때문에 동시에 다채널, 밀집리더 환경에서는 성능을 보장할 수 없는 문제가 있다. 본 논문에서는 밀집 리더 환경에서 리더 충돌 문제를 개선할 수 있는 확률적 채널 호핑 알고리즘을 제안한다. 확률적 채널 호핑 알고리즘은 채널을 점유하기 전 LBT 방식을 기반으로 랜덤 백오프를 사용함으로써 여러 리더가 경쟁할 경우 발생하는 충돌을 줄여준다. 또한, LBT 과정에서 타 채널로 호핑하는 확률을 리더의 밀집도 및 채널의 사용률을 반영하여 적응적으로 할당함으로써 채널 이용률을 높인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘이 기존의 방법에 비해 우수함을 보인다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.241-252
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• 2019

폭풍으로 인한 연안재해 피해에 대한 적절한 대응책을 수립하기 위해서는 빈도 해일고 산정에 대한 연구가 필요하다. 과거에 관측된 태풍은 모집단 수가 적기 때문에 tropical cyclone risk model(TCRM)을 이용해 역사태풍의 이동경로와 중심기압을 확률밀도함수로 추정하여 확률적으로 발생하는 176,689개의 합성태풍을 생성하였다. 아울러 중국 남동부 연안으로 상륙한 후 재부상 하거나 소멸되는 태풍 특성을 합성태풍에 고려하기 위해 역사태풍의 이동각도를 확률밀도함수로 추정하고 감쇠 매개변수와 함께 적용하여 중국 남동부 연안에서 서남해안으로 이동하는 태풍의 통과율이 개선되었다. 태풍속성은 역사태풍으로부터 분석하였으며 중심기압과 최대풍속($V_{max}$), 최대풍속 반경($R_{max}$)의 상관관계식을 산정하여 합성태풍에 적용하였다. 해일고는 ADCIRC 모형을 이용해 조석과 합성태풍을 고려하여 산정하였으며 Perl script로 자동화하였다. 확률적으로 발생시킨 합성태풍에 의한 해일고는 실제 자연현상에서 발생하는 해일고와 유사하게 나타나기 때문에 빈도 해일고를 산정할 수 있다. 따라서 일반화된 극치분포(Generalized Extreme Value, GEV)의 모수를 추정하여 극치 해일고를 산정하였으며, 100년 빈도 해일고는 경험모의기법으로 산정한 빈도 해일고와 비교하여 만족스러운 결과가 도출되었다. 본 연구에서 제안한 방법은 일반 해역에서 빈도 해일고 산정시 활용될 수 있다.

• 대한교통학회지
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• 제23권3호
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• pp.95-108
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• 2005

본 연구는 결정적 경제성분석모형(Deterministic Economic Analysis : DEA)의 한계를 극복할 수 있는 확률적 위험도분석(Probabilistic Risk Analysis : PRA) 모형을 이용하여 ITS사업의 경제성평가모형을 개발하고 사례분석을 통해 모형의 적합성(Goodness-of-fit)과 유용성을 검증하는 것이다. 즉 ITS사업의 경제성에 영향을 미치는 위험변수를 확률밀도함수(PDF), 누적확률밀도함수(CDF)로 산출하고 몬테카를로 시뮬레이션기법(Monte-Carlo Simulation Approach : MCSA)을 통해 산출된 결과변수(사업비, 경제성지표)의 통계값에 대해 합리적인 의사결정 방법론을 정립하였다. 대규모 지방자치단체 ITS사업의 사례분석(대전광역시 첨단교통모델도시사업) 수행결과, 통합시스템의 사업비 총사업비는 PRA모형을 통해 산출된 확률분포 상에서 편의(Bias)된 백분율값으로 나타났으며, 사업비 총사업비의 변동계수가(각각 15, 4) 일반교통사업에 비해 낮아, ITS사업의 위험도가 높은 것으로 나타났다. 또한 PRA모형의 결과변수(B/C, NPA, IRP)가 변동가능한 사업환경 하에서 90%이상 모두 경제성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 총사업비 사업비의 우발성비용(목표관리값 85%기준)이 발생하는 것으로 나타나 경제성은 높으나 사업비 초과 위험도는 높은 사업으로 분류되었다. 또한 DEA모형의 경제성평가지표는 PRA모형의 확률분포 상에 단일 %값(B/C:27%값, NPV:27%값, IRR:33%값)으로 나타나며, 평균값 또는 중앙값과 비교할 때, 경제성이 과소추정(Underestimate)되는 것으로 나타났다. 또한 단위시스템의 우선순위결과정에서 모형에 따라 우선순위가 바꾸는 결과가 나타났다. 특히 대규모 ITS사업의 경제성평가 시 DEA모형이 편의된 하나의 사례만으로 경제성을 평가함으로써, 경제성을 과대 과소추정하거나 비합리적인 투자우선 순위를 도출하는 오류를 범할수 있는 것으로 나타났다.