• 제목/요약/키워드: sensitivity to initial condition

검색결과 74건 처리시간 0.026초

Lyapunov 지수를 이용한 전력 수요 시계열 예측 (Time Series Forecast of Maximum Electrical Power using Lyapunov Exponent)

  • 추연규;박재현;김영일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.171-174
    • /
    • 2009
  • 비선형 동력학 시스템으로 구성된 전력 수요의 시계열 데이터를 예측하기 위해 적용된 신경망 및 퍼지 적응 알고리즘 등은 예측오차가 상대적으로 크게 나타났다. 이는 전력수요 시계열 데이터가 가지고 있는 카오스적인 성질에 기인하며 이중 초기값에 민감한 의존성은 장기적인 예측을 더욱더 어렵게 하는 요인으로 작용한다. 전력수요 시계열 데이터가 가지고 있는 카오스적인 성질을 정량 및 정성적인 방식으로 분석을 수행하고, 시스템 동력학적 특성의 정량분석에 이용되는 Lyapunov 지수를 이용하여 어트랙터 재구성, 다차원 카오스 시계열 데이터를 예측하는 방식으로 수요예측 시뮬레이션을 수행하고 결과를 비교 평가하여 기존 제안방식보다 실용적이며 효과적임을 확인한다.

  • PDF

초기 변동수위를 고려한 제방 월류에 따른 안정성 분석 (Stability Analysis of Embankment Overtopping by Initial Fluctuating Water Level)

  • 김진영;김태헌;김유성;김재홍
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제31권8호
    • /
    • pp.51-62
    • /
    • 2015
  • 지반공학적으로 제방(또는 댐) 월류에 대한 근거를 제시하기 어렵다. 수문학적인 안정성 평가에서 댐의 초기수위(만수위)를 고정시키고 강우량을 계산하기 때문에 월류 가능성은 매우 희박하다. 그러나 Copula 함수를 사용하여 초기수위가 고정된 댐의 만수위가 아닌 변동성 있는 확률수위를 적용해서 국내 40년간의 빈도를 고려할 때, 월류 가능성을 확인할 수 있었다. 수문학적 댐의 위험성 분석은 다양한 불확실성 인자 중 댐 초기수위에 대한 모의기법 개발이 필요한 복잡한 수문학적 해석을 요구한다. 본 연구에서는 기존 댐 위험도 분석 시 초기수위는 상시만수위 또는 홍수기 제한수위로 가정하지만, 이러한 보수적인 가정에 의한 연구는 기상변동성 및 기후변화의 영향을 고려하지 못하며, 댐의 월류확률 및 이에 따른 붕괴확률을 추정하는데 있어서 지반공학적인 접근이 필요하다. Copula 함수를 이용하여 댐 특성에 맞는 초기수위를 결정하였으며, HEC-5 모형을 활용하여 강우-유출 모형 매개변수의 사후분포를 정량적으로 추정하여 댐 월류확률을 산정하였다. 지반공학적인 측면에서 댐 안정성 해석은 상류사면(upstream)의 수위급강하(drawdown)에 대한 안전율과 하류사면(downstream) 월류상태에서의 불안정성을 비교하여 지반공학적 위험도를 비교 분석하였다.

공공 시설관리기관의 시설관리시스템 개선에 관한 연구 (An Improved Facility Management System for Public Facility Management Corporations)

  • 김창덕;이현철
    • 한국건설관리학회논문집
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.32-42
    • /
    • 2018
  • 시설 관리는 시설의 자산적 가치뿐만 아니라 시설 환경 및 사용자 성능까지도 시설 관리 수준에 의해 결정된다는 점에서 매우 중요하다. 시설 전체 생애 비용 중 운영 및 관리 비용은 시설의 용도와 사용 정도에 따라서 초기 건설비용의 3배에서 10배에 달한다. 효율적인 시설 관리는 다양한 용도로 건설된 다수의 시설을 관리하는 공공 시설관리 기관의 경우 더욱 중요하며, 특히 제한된 자원(인력/장비 등)과 제한된 예산으로 다양한 사용자를 위한 다양한 시설을 관리할 때 이 중요성은 증폭된다. 본 연구는 전국에 있는 16개의 공공 시설관리기관의 시설관리 현황을 조사 분석하였다. 주요 조사 항목은 1) 시설 관리 시스템 구성 및 활용현황, 2) 중장기 수선 계획 수립 및 활용현황, 3) 수선대안 선정 시스템 수립 및 활용현황 등이다. 본 연구는 분석 자료를 기반으로 지방 공공 시설관리 기관에서 사용하고 있는 시설관리 시스템의 개선 사항을 도출하고 추후 연구 방향을 제시한다.

적응형 관리 기법을 이용한 지반 물성 값의 평가 (Evaluation of Soil Parameters Using Adaptive Management Technique)

  • 구본휘;김태식
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.47-51
    • /
    • 2017
  • 본 논문에서는 공사현장의 지반 변형을 계측한 값을 바탕으로 지반의 물성 값을 재산정하는 "적응형 관리 기법"의 핵심인 역해석을 통한 물성 값의 최적화 알고리즘을 구현하였다. 적응형 관리 기법은 공사 중 모니터링을 통해 설계와 시공을 업데이트하는 프레임워크를 일컫는다. 최적화 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 실내시험과 가상의 굴착현장 두 경우에 대해 Hardening Soil 모델을 사용하여 전산해석을 실시하였다. 최적화 알고리즘을 적용할 구성모델의 입력변수는 복합민감도 값이 큰 입력변수를 선정하여 효율성을 고려하였다. 실내시험의 전산 해석은 비배수상태에서의 삼축압축시험과 삼축인장시험에 대해 시료의 파괴까지 수행하였다. 실제 시카고 연약 점성토로 수행한 삼축시험 결과인 전단응력-변형률과 과잉간극수압-변형률 관계를 관측 값으로 사용하였다. Hardening Soil 모델에 대하여, 관측 값을 가장 잘 모사할 수 있는 물성 값을 산정하기 위해 최적화 알고리즘을 적용하였다. 알고리즘을 적용한 결과, 관측 값을 잘 모사할 수 있는 물성 값을 성공적으로 찾을 수 있었다. 가상의 굴착현장에서는 삼축시험으로부터 산정한 지반의 물성 값을 현장의 대표 물성 값으로 가정하였고, 이때의 굴착 지지벽체의 수평 변위를 주요 관측 값으로 사용하였다. 다양한 초기 물성 값을 사용하여 전산해석을 수행하였고, 이 결과에 최적화 알고리즘을 적용하면 전산해석 결과가 현장 계측 값으로 수렴하는지 평가하였다. 최적화 알고리즘을 적용한 결과, 현장 계측 값으로 전산해석 결과 값이 거의 동일하게 일치함을 확인할 수 있었다.

3층 철근콘크리트 전단벽 구조물의 지진응답해석 (Earthquake Response Analysis for Three-Story Building with Reinforced Concrete Shear Walls)

  • 이인규;이은행;김재민
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.103-110
    • /
    • 2021
  • A shake table test is conducted for the three-story reinforced concrete building structure using 0.28 g, 0.5 g, 0.75 g, and 1.0 g of seismic input motions based on the Gyeongju earthquake. Computational efforts are made in parallel to explore the mechanical details in the structure. For engineering practice, the elastic modulus of concrete and rebar in the dynamic analysis is reduced to 38% and 50%, respectively, to calibrate the structure's natural frequencies. The engineering approach to the reduced modulus of elasticity is believed to be due to the inability to specify the flexibility of the actual boundary conditions. This aspect may lead to disadvantages of nonlinear dynamic analysis that can distort local stress and strain relationships. The initial elastic modulus can be applied directly without the so-called engineering adjustment with infinite element models with spring and spring-dashpot boundary conditions. This has the advantage of imposing the system flexibility of the structure on the sub-boundary conditions of springs and damping devices to control its sensitivity in a serial arrangement. This can reflect the flexibility of realistic boundary conditions and the effects of system damping (such as the gap between a concrete footing and shake table, loosening of steel anchors, etc.) in scalar quantities. However, these spring and dashpot coefficients can only be coordinated based on experimental results, making it challenging to select the coefficients in-prior to perform an experimental test.

인간의 감정변화 상태 인지를 위한 정전용량형 피부 입모근 수축 감지센서 (Capacitive Skin Piloerection Sensors for Human Emotional State Cognition)

  • 김재민;서대건;조영호
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제39권2호
    • /
    • pp.147-152
    • /
    • 2015
  • 본 논문은 감동, 두려움 등 인간의 급격한 감정이나 온도 변화에 따른 피부 입모근 수축 (소름)현상 감지를 위한 정전용량형 전도성 폴리머 센서를 제안하였다. 전도성 폴리머를 이용한 소자 제작을 통해 소자의 착용감을 향상시켰으며, 기존 정성적 소름측정 방식에 비해 정확하고 객관적인 측정을 가능케 하였다. 인공적인 소름돌기를 이용한 실험결과, $0{\sim}326{\mu}m$ 의 정적인 소름의 높이를 $-0.00252%/{\mu}m$의 민감도, 25.9 %의 비선형도로 측정하였다. 또한, 실제 인간의 피부에 부착하여 갑작스런 체온변화의 조건에서 -6.2 fF 과 -9.2 fF 의 정전용량 변화를 측정함으로써 높이 $145{\mu}m$$194{\mu}m$ 의 피부 소름을 측정하였다. 제안된 소자는 피부 입모근 수축현상에 따른 인간의 소름을 객관적이고, 정량적으로 측정함으로써 인간이 느끼는 급격한 감정변화나 환경변화 정도를 수치화 할 수 있는 방법을 제시하였다.

Thermal-hydraulic behaviors of a wet scrubber filtered containment venting system in 1000 MWe PWR with two venting strategies for long-term operation

  • Dong, Shichang;Zhou, Xiafeng;Yang, Jun
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제52권7호
    • /
    • pp.1396-1408
    • /
    • 2020
  • Filtered containment venting system (FCVS) is one of the severe accident mitigation systems designed to release containment pressurization to maintain its integrity. The thermal-hydraulic behaviors in FCVSs are important since they affect the operation characteristics of the FCVS. In this study, a representative FCVS was modeled by RELAP5/Mod3.3 code, and the Station BlackOut (SBO) was chosen as an accident scenario. The thermal-hydraulic behaviors of an FCVS during long-term operation with two venting strategies (open-and-close strategy, open-and-non-close strategy) and the sensitivity analysis of important parameters were investigated. The results show that the FCVS can operate up to 250 h with a periodic open-and-close strategy during an SBO. Under the combined effects of steam condensation and water evaporation, the solution inventory in the FCVS increases during the venting phase and decreases during the intermission phase, showing a periodic pattern. Under this condition, the appropriate initial water level is 3-4 m; however, it should be adjusted according to the environment temperature. The FCVS can accommodate a decay heat power of 150-260 kW and may need to feed water for a higher decay heat power or drain water for a lower decay heat power during the late phase. The FCVS can function within an opening pressure range from 450 kPa to 500 kPa and a closing pressure range between 250 kPa and 350 kPa. When the open-and-non-close strategy is adopted, the solution inventory increases quickly in the early venting phase due to steam condensation and then decreases gradually due to the evaporation of water; drying-up may occur in the late venting phase. Decreasing the venting pipe diameter and increasing the initial water level can mitigate the evaporation of the scrubbing solution. These results are expected to provide useful references for the design and engineering application of FCVSs.

계층적 리샘플링 및 자기교차방지 운동성을 이용한 변형 모델 (Deformable Model using Hierarchical Resampling and Non-self-intersecting Motion)

  • 박주영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
    • /
    • 제29권11호
    • /
    • pp.589-600
    • /
    • 2002
  • 변형 모델은 볼륨영상으로부터 관심 대상 객체의 3차원적 경계면 구조 추출을 위해 효과적인 접근 방법을 제공한다. 그러나, 기존 변형 모델은 초기 조건에 민감하고, 심한 함몰 및 돌출 부위를 가지는 복잡한 경계면을 잘 표현하지 못하면, 모델 내 구성 요소들 간에 자기교차를 일으킬 수 있는 세가지 주요 제한점이 있다. 본 논문에서는 기존 변형 모델이 갖는 이러한 제한점을 개선함으로써 복잡한 기하학적 표면 형태를 가지는 객체의 경계면 추출에 효과적인 변형 모델을 제안한다. 첫째, 제안 변형 모델은 다해상도 볼륨영상 피라미드를 기반으로 모델구성 요소들을 계층적으로 리샘플링한다. 이 접근은 객체의 경계면을 멀티스케일 방식으로 추출함으로써 초기화에의 의존성을 극복할 뿐 아니라, 모델 구성 요소들의 크기를 복셀 크기에 따라 항상 균일하게 유지함으로써 모델이 영상의 복잡한 특성 정보에 따라 유동적으로 변형될 수 있게 한다. 둘째, 제안 변형 모델은 기존 모델에서 가지는 내력과 외력 외에 자기교차방지력을 포함한다. 자기교차방지력은 제한 거리 이내로 근접한 비인접 모델구성 요소들간에 척력을 적용함으로써 자기교차를 사전에 방지한 수 있게 한다. 본 논문에서는 다양한 합성 볼륨영상 및 뇌 MR 볼륨영상에 대한 실험을 통해서 제안 모델이 초기화 위치에 의존하지 않고 자기교차 없이 복잡한 함몰 및 돌출 경계면 구조를 성공적으로 추출한 결과를 보인다.

H-반사 촉진의 소실: 길랑-바레 증후군의 초기 이상과 중추신경 침범의 증거로써의 의미 (Loss of Facilitation in H-reflex: Implication as an Initial Abnormality and an Evidence of Central Nervous Involvement in Guillian-Bare Syndrome)

  • 성정준;이윤정;홍윤호;정영민;이광우
    • Annals of Clinical Neurophysiology
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.119-124
    • /
    • 2002
  • Background : Guillain-$Barr{\acute{e}}$ syndrome(GBS) is a neurologically emergent condition, leading to respiratory insufficiency without an early and appropriate treatment. Thus, the treatment of GBS requires early diagnosis but it is difficult due to the low sensitivity of laboratory tools in the initial stage. Hoffman reflex (H-reflex) and its facilitation by Jendrassik maneuver (JM) are sensitive tools evaluating the central circuit of motor system on the spinal cord level. The aim of this study is to test whether the change of H-reflex and F-wave under the JM is able to detect the early stage of GBS and whether GBS involves the central nervous system (CNS). Material and Methods : All 7 GBS patients who showed normal or nearly normal nerve conduction study were included. The facilitation of H-reflex and changes of F-wave were calculated by measuring the percent difference of H-reflex or F-wave amplitude under JM compared to basal H-reflex of F-wave amplitude. The changes of F-wave and H-reflex in the GBS patients were compared with them of 8 healthy controls. Results : The F-wave amplitudes of both healthy controls and GBS patients did not changed under the influence of JM ($102.4{\pm}24.9%$, $108.7{\pm}29.0%$ respectively). However, the facilitation of H-wave by JM in the GBS patients was absent ($98.8{\pm}5.8%$), even though the H-reflex amplitude I the healthy controls increased under the influence of JM ($124.8{\pm}12.1%$). Conclusions : The loss of H-reflex facilitation in GBS implies that this phenomenon might be the most early change detected in the electrophysiological study and support the early diagnosis, and that GBS might include lesion in the spinal motor CNS.

  • PDF

Electrogenerated Chemiluminescence Sensor Based on Tris(2,2'-bipyridyl) ruthenium(II) Immobilized in the Composite Film of Multi-walled Carbon Nanotube/Sol-gel Zinc oxide/Nafion

  • Choi, Eun-Jung;Kang, Chang-Hoon;Choi, Han-Nim;Lee, Won-Yong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제30권10호
    • /
    • pp.2387-2392
    • /
    • 2009
  • A composite film of multi-walled carbon nanotube (MWCNT)/sol-gel-derived zinc oxide(ZnO)/Nafion has been utilized as an efficient immobilization matrix for the construction of a highly sensitive and stable tris(2,2'-bipyridyl) ruthenium(II) (Ru(${bpy)_3}^{2+})$ electrogenerated chemiluminescence (ECL) sensor. The electrochemical and ECL behaviors of Ru(${bpy)_3}^{2+})$ ion-exchanged into the composite film were strongly dependent upon the sol-gel preparation condition, the amount of MWCNT incorporated into the ZnO/Nafion composite film, and the buffer solution pH. The synergistic effect of MWCNTs and ZnO in the composite films increased not only the sensitivity but also the long-term stability of the ECL sensor. The present ECL sensor based on the MWCNT/ZnO/Nafion gave a linear response ($R^2$ = 0.999) for tripropylamine concentration from 500 nM to 1.0 mM with a remarkable detection limit (S/N = 3) of 15 nM. The present ECL sensor showed outstanding long-term stability (94% initial signal retained for 5 weeks). Since the present ECL sensor exhibits large response towards NADH, it could be applied as a transduction platform for the ECL biosensor in which the NADH is produced from the dehydrogenase-based enzymatic reaction in the presence of NA$D^+$ cofactor.