• 제목/요약/키워드: Uncertainty propagation

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가상시나리오에 따른 남해안 지진해일 특성 연구 (Analysis of Tsunami Characteristics of Korea Southern Coast Using a Hypothetical Scenario)

  • 신범식;김동석;김동환;이상엽;조시범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.80-86
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    • 2024
  • 전 세계적으로 대규모 지진이 다발적으로 발생하고 있다. 특히, 2011년 동일본 대지진으로 인해 동아시아 일대의 지각이 긴장상태에 있으며, 향후 발생할 수 있는 지진 활동에 대한 우려와 불확실성이 더욱 가중되고 있다. 동해안 지진해일에 대한 대책으로 국립재난안전연구원에서는 동해안을 대상으로 지진해일 수치모의를 통해 지진해일의 범람 특성 분석 및 침수예상도 작성에 관한 연구를 수행한 바 있다. 그러나 남해안의 경우 동해안에 비해 지진해일에 관한 연구가 매우 부족한 실정이다. 남해안의 경우 조차가 1~4 m로 조석의 영향을 무시할 수 없을 정도이기 때문에 조석의 영향이 지진해일 전파특성에 미치는 영향을 분석할 필요성이 있다. 남해안에 영향을 미칠 수 있는 지진해일 발생지는 해저의 단층운동이 활발한 유구열도(Ryukyu lsland)와 난카이트러프 단층대이다. 과거 남해안은 지진해일의 직접적인 피해가 없었으나, 지진해일 발생 가능성은 항시 존재하기 때문에 사전에 대비할 수 있는 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 남해안에 영향을 미칠 수 있는 지진해일 가상시나리오에 대한 지진해일 수치모의를 하였다. 아울러 조석과 지진해일의 상호작용으로 연안에서 나타나는 해일 전파특성을 분석하고자 한다. 이는 남해안 지진해일 위험성 평가를 통해 남해안에서 발생할 수 있는 지진해일 대비에 활용될 것으로 판단된다.

정밀 시각 프로토콜 동기 성능 평가 (Evaluation of Synchronization Performance with PTP)

  • 이영규;양성훈;이창복;이종구;박영미;이문석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.669-675
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    • 2014
  • In this paper, we described the investigated theoretical time synchronization performances and experiment results obtained by commercially provided PTP (Precise Time Protocol) modules when the time of a slave clock is synchronized to the master clock. In the case of the theoretical performance analysis, we investigated 3 types of clock levels such as Crystal Oscillator (XO), TCXO (Temperature Compensated XO) and OCXO (Oven Controlled XO). From the analysis, it was observed that the synchronization performance is greatly influenced by the synchronization period and the required performance under 1 us can be achieved by using XO level clocks when the synchronization period is less than 2 seconds and the uncertainty of the propagation delay is under 100 ns. For the experiments using commercial PTP modules, the synchronization performance was investigated for direct, through 1 hub and through 2 hubs connections between the master clock and the slave clock. From the experiment results, we observed that time synchronization under 90 ns with 1,000 seconds observation interval can be achieved in the case of direct connection.

수중 음향통신에서 채널 시변동성에 강인한 프레임 동기 알고리즘 (Robust frame synchronization algorithm in time-varying underwater acoustic communication channel)

  • 고석준;김완진
    • 한국음향학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.8-15
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    • 2020
  • 본 논문에서는 채널 시변동성에 강인한 송수신 모델을 제안하고, 송신기의 특성을 반영한 디지털 변조 신호를 프레임 동기화 기법을 통해 수신 신호의 성능을 향상시킨다. 제안하는 동기화 기법을 통해 송신기와 수신기 사이의 프레임 시점의 불일치 및 음파 지연에 의해 발생되는 정도가 큰 타이밍 오차를 복구한다. 수중환경 채널 및 수중음향통신을 위한 타이밍 및 위상 동기화 성능 확인을 위해 경상북도 문경시에 위치한 경천호에서 호수실험을 수행하였으며, 제안하는 프레임 동기화 기법을 적용하였다. 수신기가 고정 상태인 경우는 처음에 예상했던 프레임 시작 위치와 프레임 동기 이후 변동이 거의 없었으나 이동 중일 때는 다중 경로 전달 과정으로 인한 인접 신호 사이의 간섭으로 인하여 프레임의 시작 위치가 프레임 동기화이후 보정이 되는 것을 확인 할 수 있었다.

단층 파라미터에 따른 확률론적 지진해일 재해곡선의 민감도 분석 (Sensitivity Analysis According to Fault Parameters for Probabilistic Tsunami Hazard Curves)

  • 조명환;김건형;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.368-378
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    • 2019
  • 확률론적 지진해일 재해도 평가를 위한 로직트리는 지진발생 패턴의 다양성을 고려하기 위해 많은 변수를 고려하여 구성된다. 고려되는 변수가 많아질수록 재해도 평가 결과는 다양한 패턴으로 변화한다. 본 연구에서는 로직트리에 제시되어 있는 다양한 단층 파라미터 변수와 스케일링 규칙이 부산 근해에서의 지진해일 재해도에 미치는 영향을 평가하였다. 로직트리에 제시된 변수 중 주향각, 경사각 및 단층변위분포 변수의 값을 변화시켜가며 지진해일 전파모의를 수행하고, 그 결과를 이용하여 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과 주향각 변수가 재해도 평가 결과에 미치는 영향은 예상보다 크지 않은 반면, 초기수면의 공간적 분포에 영향을 줄 수 있는 경사각과 단층변위분포의 영향이 크게 나타났다. 이는 주향각보다는 초기수면의 형상을 결정하는 경사각과 단층변위의 공간분포가 동해 지진해일의 재해도 평가에서 중요인자임을 보여준다.

수자원분야 기후변화 영향평가에서의 불확실성 전파와 정량화 (Uncertainty Propagation and Quantification in Climate Change Impact Assessment for Hydrology)

  • 이재경;김영오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.15-15
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    • 2015
  • 기존 기후변화 영향평가 불확실성 연구들은 거의 대부분 GCM의 불확실성이 가장 크다고 결론내리고 있으나, ES 불확실성과의 정량적 비교는 하지 못했으며, 기존 접근방법은 민감도 분석 수준에 머무르고 있다. 이에 본 연구에서는 기후변화 영향평가 각 단계별 불확실성을 포괄적으로 정량화하고 수행단계별 불확실성의 전파정도를 추정할 수 있는 새로운 approach를 제안하였다. 첫째, 전체 불확실성, 각 단계별 불확실성 증가 정도, 각 단계별 불확실성의 비율을 제시할 수 있는 새로운 approach를 제안하였다. 또한 불확실성을 정량적으로 추정할 수 있는 방법으로 maximum entropy(이하 ME)를 선정하였으며, 이를 본 연구에서 제시한 approach에서 적용성을 살펴보았다. 둘째, 본 연구에서는 기후변화 영향평가 불확실성 단계별 정량화를 위해 2개 배출시나리오, 4개 GCM 시나리오, 2개 상세화기법, 2개 수문모형을 사용하여 기본적 기후변화 영향평가 단계를 모두 수행하였다. 기존 approach에서는 GCMs의 변화율(89.34)이 가장 커 GCMs의 불확실성이 가장 큰 것으로 나타났으나 제시한 approach에서는 배출시나리오의 불확실성이 전체 대비 58.66 %로 기후변화 영향평가에서 가장 큰 불확실성 발생 원인으로 파악되었다. 모형 불확실성에서는 GCMs의 불확실성(전체 대비 33.57 %)이 가장 높게 나타났다. 또한 배출시나리오의 ME는 3.32, GCMs의 ME는 5.22, 상세화기법의 ME는 5.57, 수문모형의 ME는 5.66으로 단계적으로 불확실성이 증가하였다. 다음으로 유량과 강수를 이용하여 불확실성 정량화를 수행하였으며, 강수를 이용한 불확실성 정량화에서는 유량을 이용한 결과와 다르게 배출시나리오 다음으로 상세화기법의 불확실성이 큰 것으로 나타나 어떤 수문변수에 초점을 두느냐에 따라 불확실성 정량화저감 노력 대상이 달라질 수 있음을 제시하였다. 마지막으로 자연변동성에 의한 불확실성이 기후변화 전체 불확실성의 45.47 % 정도로 나타났으며, 이는 미래 기후변화에 의해 발생하는 불확실성이 과거 자연변동보다 2배 이상으로서, 기후변화에 의한 미래전망의 불확실성이 매우 크게 증가한다는 매우 중요한 결과를 제시하였다.

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Stochastic analysis of the rocking vulnerability of irregular anchored rigid bodies: application to soils of Mexico City

  • Ramos, Salvador;Arredondo, Cesar;Reinoso, Eduardo;Leonardo-Suarez, Miguel;Torres, Marco A.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제20권1호
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    • pp.71-86
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    • 2021
  • This paper focuses on the development and assessment of the expected damage for the rocking response of rigid anchored blocks, with irregular geometry and non-uniform mass distribution, considering the site conditions and the seismicity of Mexico City. The non-linear behavior of the restrainers is incorporated to evaluate the pure tension and tension-shear failure mechanisms. A probabilistic framework is performed covering a wide range of block sizes, slenderness ratios and eccentricities using physics-based ground motion simulation. In order to incorporate the uncertainties related to the propagation of far-field earthquakes with a significant contribution to the seismic hazard at study sites, it was simulated a set of scenarios using a stochastic summation methods of small-earthquakes records, considered as Empirical Green's Function (EGFs). As Engineering Demand Parameter (EDP), the absolute value of the maximum block rotation normalized by the body slenderness, as a function of the peak ground acceleration (PGA) is adopted. The results show that anchorages are more efficient for blocks with slenderness ratio between two and three, while slenderness above four provide a better stability when they are not restrained. Besides, there is a range of peak intensities where anchored blocks located in soft soils are less vulnerable with respect to those located in firm soils. The procedure used in here allows to take decisions about risk, reliability and resilience assessment of different types of contents, and it is easily adaptable to other seismic environments.

인공신경망을 이용한 N치 예측 (A Prediction of N-value Using Artificial Neural Network)

  • 김광명;박형준;구태훈;김형찬
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.457-468
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    • 2020
  • 플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

Shack-Hartmann 센서를 이용한 파면측정의 정확도 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Wavefront Sensing Accuracy for Shack-Hartmann Sensors)

  • 노경완;엄태경;김지연;박상훈;윤성기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.383-390
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    • 2006
  • Shack-Hartmann 파면측정 센서는 적응광학 분야에서 파면측정용으로 가장 널리 사용되고 있다. Shack-Hartmann 센서에서 파면측정 알고리즘은 크게 점영상의 중심점 탐색 알고리즘과 파면복원 알고리즘으로 나눌 수 있다. 이 중 점영상의 중심점 탐색은 파면측정 결과에 크게 영향을 미치나 많은 연구결과에도 불구하고 최적의 중심점 측정 알고리즘 및 내부 변수 설정에 대한 일반적인 해결책은 아직 제시되지 못하고 있다. 현재, 중심점 탐색 알고리즘으로는 무게중심법(center of gravity)이 가장 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 중심점 탐색 알고리즘에 의한 측정 정확도 분석을 위해 무게중심법과 상관관계법(correlation)을 함께 고려하였다. 이를 위해 Shack-Hartmann 센서의 파면측정 과정을 전산모사하였고, 이로부터 중심점 탐색 알고리즘과 관련하여 무게중심법 및 상관관계법에서의 노이즈 특성을 비교, 분석하였다. 또한, 무게중심법에서 문턱값(threshold value)의 설정에 따른 파면측정의 정확도에 대한 분석을 통하여 노이즈 제거를 위한 최적의 문턱값을 제안하였다. 이와 더불어 Shack-Hartmann 센서 시스템을 구성하여 디포커스(defocus)를 발생시키고 이를 측정하는 실험을 수행함으로써 파면측정 알고리즘 및 전산모사 결과를 검증하였다.

물리적 지진모델링 기반 강지진동 모사를 통한 진도 감쇠 특성 분석 (An Analysis of Intensity Attenuation Characteristics by Physics-based Strong Ground-Motion Simulation)

  • 김수경;송석구;경재복
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.56-67
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    • 2019
  • 본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼(버전 16.5)을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다. 지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. 동일 규모의 지진이라 하더라도 지진발생 환경이 다른 지역(CEUS vs LA Basin)에서는 같은 진앙 거리에서 진도 2 등급에 가까운 차이가 발생할 수 있음을 본 연구를 통해서 발견하였다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 한반도에서 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요할 것으로 판단되며 본 연구는 지역 특화된 진도 감쇠 특성을 고려하지 않을 경우 진도 감쇠 분포의 불확실성 정도를 잘 보여준다.

허영만의 작품에서 나타난 효과태의 상징어적 특징과 활용 (A Symbolic Characteristic of Mimetic Words in Published Cartoon: Focusing on Works of Heo, Young Man)

  • 오율석;윤기헌
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권30호
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    • pp.169-199
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    • 2013
  • 만화에서의 다양한 연출은 웹툰의 대중화와 함께 세로 스크롤 연출이 기존의 출판만화의 페이지 연출과 대립하는 양상을 보이며 새로운 장르를 구축해냈다. 많은 출판만화의 연구가 페이지를 위시한 컷 연출에 초점을 두고 있지만, 웹툰에는 페이지의 개념이 없다. 대중 지향의 만화는 시대의 변화에 따라 구심점이 지면에서 컴퓨터 모니터로 옮겨가며 매체의 특성 또한 달라졌으며, 매체는 점점 다원화되고 있다. 스마트폰의 유행으로 인한 모바일의 강세, 공교육에서의 태블릿 PC의 보급화 전망과 같이, 만화는 급변하는 매체환경에 속해있다. 이러한 상황에서도 만화의 변하지 않는 중요한 정체성중의 하나를 꼽자면 그림과 텍스트의 조합이 만들어 내는 연출이다. 이 논문에서는 허영만의 작품을 중심으로 만화 의태어인 효과태가 가진 상징어적인 특성과 효용가치를 분석하였다. 효과태는 단지 소리뿐만이 아니라 모양, 느낌, 상태 등을 전달하며 문학적 상상구조를 발동시킴으로써 함축적 특성을 가진다. 현대국어의 장점인 다양한 언어 표현과 자모체계는 미세한 어감과 정서의 차이점을 느끼게 해주며 직접 경험과 간접 경험을 통한 기억을 떠올려서 뉘앙스화하기 때문이다. 이러한 특징들로 인해서 허영만의 대표작들은 상업성과 작가성을 동시에 지니고 오랜 세월동안 대중과의 소통을 해왔으며 한국적인 만화의 소양을 풍부하게 가지고 있다. 허영만의 만화에 나타난 효과태의 특징은 만화의 표현과 전달에 있어서 일반적인 기대 이상으로 효과태가 미치는 영향이 크다는 것을 알 수가 있다. 피수용자인 독자는 그림과 글 사이에서 적극적으로 지적인 추리를 하면서 그 과정 자체를 즐기며, 그러한 과정에 대사 텍스트 이상으로 상상력을 자극하는 장치가 효과태이며, 효과태는 상징적 구조를 장점으로 하는 독자의 능동적 참여 장치이다.