• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제12권2호
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• pp.285-294
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• 2005

This paper deals with the comparison of parameter estimation methods in a 3-parameter Kappa distribution which is sometimes used in flood frequency analysis. Method of moment estimation(MME), L-moment estimation(L-ME), and maximum likelihood estimation(MLE) are applied to estimate three parameters. The performance of these methods are compared by Monte-carlo simulations. Especially for computing MME and L-ME, three dimensional nonlinear equations are simplified to one dimensional equation which is calculated by the Newton-Raphson iteration under constraint. Based on the criterion of the mean squared error, L-ME (or MME) is recommended to use for small sample size( n$\le$100) while MLE is good for large sample size.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권3호
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• pp.751-757
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• 2016

The present work discusses two different models of boiling water reactor (BWR) bundle to compare the neutronic characteristics of uranium dioxide ($UO_2$) and uranium zirconium hydride ($UZrH_{1.6}$) fuel. Each bundle consists of four assemblies. The BWR assembly fueled with $UO_2$ contains $8{\times}8$ fuel rods while that fueled with $UZrH_{1.6}$ contains $9{\times}9$ fuel rods. The Monte Carlo N-Particle Transport code, based on the Mont Carlo method, is used to design three dimensional models for BWR fuel bundles at typical operating temperatures and pressure conditions. These models are used to determine the multiplication factor, pin-by-pin power distribution, axial power distribution, thermal neutron flux distribution, and axial thermal neutron flux. The moderator and coolant (water) are permitted to boil within the BWR core forming steam bubbles, so it is important to calculate the reactivity effect of voiding at different values. It is found that the hydride fuel bundle design can be simplified by eliminating water rods and replacing the control blade with control rods. $UZrH_{1.6}$ fuel improves the performance of the BWR in different ways such as increasing the energy extracted per fuel assembly, reducing the uranium ore, and reducing the plutonium accumulated in the BWR through burnup.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.29-35
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• 2013

복합재료 샌드위치 구조는 굽힘 강성을 향상시키고 복합재 적층판에 비해 30% 이상의 무게를 절감할 수 있다. 그러나 일반 금속에 비해 제작과정에서 발생되는 재료물성의 불확실성이 많이 내재되어 있으므로 신뢰성 기반 확률론적 설계방법이 요구된다. 본 논문에서는 안전계수를 이용한 고전적인 설계 방법이 구조물의 안전을 보장하지 않는다는 확률론적 증거를 제시하기 위하여 단순화된 복합재 샌드위치 동체에 대해 PMS(Probabilistic Margin of Safety)를 계산하였다. 이 과정에서 CMCS(Crude Monte-Carlo Simulation)에 의해 계산된 확률밀도함수를 이용하였다. 더 나아가 신뢰성 기반 최적설계를 수행하고 효율적인 계산을 위해 RBDO-MPDF(RBDO by Moving PDF) 방법을 제시하였다. 본 논문의 결과는 구조물의 신뢰성을 보장하기 위한 개선된 설계 방법과 효율적인 신뢰성 기반 최적설계 방법 연구에 유용할 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.1-6
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• 2007

본 논문에서는 AWGN 채널 환경에서 likelihood 함수를 사용하여 변조 신호를 구분하는 새로운 구조의 변조 신호 구분 방식을 제안한다. 제안된 방식은 각 변조 신호가 전송된다는 가정하에 likelihood 함수를 사용하지만 기존의 maximum likelihood 방식보다 더 양호한 특성을 갖는다. 기존의 maximum likelihood 방식은 구조의 복잡성과 위상 및 주파수 옵?V을 갖는 채널에서 변조 신호 구분 성능이 열화되는 특성을 갖는다. 제안된 방식은 기존 방식의 impaired 채널 환경에서의 열화 성능을 보완하는 간단한 구조의 blind 변조 구분 성능을 제공한다. 제안된 방식은 위상 및 주파수 옵?V을 갖는 채널 환경에서 기존의 maximum likelihood 방식과 성능을 모의 실험하여 비교 분석 되었다. 제안된 방식의 변조 신호 구분의 정확성은 실험 결과에서 기존 방식보다 더 양호한 성능을 보였으며, 단순한 계산 방식으로 보다 더 간단한 구조를 갖는다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제1권4호
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• pp.337-353
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• 2011

In the present study, an offshore platform having large partial porous cylindrical members, which are composed of permeable and impermeable cylinders, is suggested. In order to calculate the wave force on large partial porous cylindrical members, the fluid domain is divided into three regions: a single exterior region, N inner regions and N beneath regions, and the scattering wave in each fluid region is expressed by an Eigen-function expansion method. Applying Darcy's law to the porous boundary condition, the effect of porosity is simplified. Wave excitation forces and wave run up on the structures are presented for various wave conditions. For the idealized three-dimensional platform having large partial porous cylindrical members, the dynamic response evaluations of the platform due to wave forces are carried out through the modal analysis. In order to examine the effects of soil-structure interaction, the substructure method is also applied. The displacement and bending stress at the selective nodal points of the structure are computed using various input parameters, such as the shear-wave velocity of soil, the wave height and the wave period. Applying the Monte Carlo Simulation (MCS) method, the reliability evaluations at critical structure members, which contained uncertainties caused by dynamic forces and structural properties, are examined by the reliability index with the results obtained from MCS.

• Computers and Concrete
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• 제15권1호
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• pp.37-54
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• 2015

In general, cracks significantly deteriorate the in-situ performance of concrete members and structures, especially in urban metro tunnels that have been embedded in saturated soft soils. The microcapsule self-healing method is a newly developed healing method for repairing cracked concrete. To investigate the optimal microcapsule parameters that will have the best healing effect in concrete, a 3D analytical probability healing model is proposed; it is based on the microcapsule self-healing method's healing mechanism, and its purpose is to predict the healing efficiency and healing probability of given cracks. The proposed model comprehensively considers the radius and the volume fraction of microcapsules, the expected healing efficiency, the parameters of cracks, the broken ratio and the healing probability. Furthermore, a simplified probability healing model is proposed to facilitate the calculation. Then, a Monte Carlo test is conducted to verify the proposed 3D analytical probability healing model. Finally, the influences of microcapsules' parameters on the healing efficiency and the healing probability of the microcapsule self-healing method are examined in light of the proposed probability model.

• 설비공학논문집
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• 제15권6호
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• pp.533-542
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• 2003

This study aims to propose a simplified mathematical model for calculating vertical air temperature distribution in a four-sided atrium. In the first stage of the mathematical modeling, the computer model combined zonal model and solar radiation model using Monte Carlo method and Ray tracing technique went through a computer simulation with architectural variables applied to a four-sided atrium in summer. In the next stage, Curve Expert, a computer program that gets the most suitable solution ac-cording to the least squares method, is used to analyze the results of the computer simulation and to derive the mathematical model. The accuracy of the mathematical model was evaluated through a comparison of calculation results from a mathematical model and computer simulation. In this validation step using the least square method, the R2 value of the Zones 1, 2 and 3 showed higher than 0.945. Zone 4 has an R2 value of 0.911, lower than the previous three zones. However the relative error was below 0.5%, which is considered very small.

• 터널과지하공간
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• 제31권5호
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• pp.360-373
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• 2021

지반공학 분석에는 재료정수의 샘플링 및 실험기술에 이르기까지 많은 불확실성의 원인이 존재한다. 암반사면의 평면파괴에 대한 기존의 결정론적 안정성 분석은 안전율은 계산하지만, 파괴확률이나 신뢰지수를 고려하지 않는다. 기존의 사면안정해석에서는 지반의 불확실성을 전체적 안전율로 평가하여 현실적인 암반사면의 안정성을 자세히 평가하기가 힘들다. 본 논문에서는 암석사면의 평면파괴에 적용되는 MCS, FOSM, PEM, Taylor Series와 같은 기존의 확률론적 분석기법을 자세히 검토한다. 몬테카를로 방법(MCS)은 가장 정확한 확률론적 안전율을 계산한다. 그러나 이 방법은 시간이 많이 걸리는 문제가 발생되므로 간이 확률론적 방법은 MCS에 대한 대안이 될 수 있다. 이 연구에서는 간이 확률론적 방법을 사용하여 암반사면의 평면파괴에 대한 확률분석을 제시하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.37-45
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• 2022

경사제의 평균 잔류수명을 간편하게 추정할 수 있는 방법을 제시하였다. 누적피해의 시간 이력 자료를 기반으로 하는 추계학적 확률모형과 다르게 내구수명의 분포함수를 이용하여 평균 잔류수명을 추정하는 방법이다. 설계 내구수명과 과거 하중이력에 따라 전문가들이 판단한 내구수명의 상한치와 하한치 그리고 그 발생 가능성을 활용하여 분포함수의 모수도 쉽게 추정할 수 있다. 본 연구에서 제시된 간편법을 전면이 TTP로 피복된 경사제에 적용하였다. TTP 피복재의 시간에 따른 누적피해에 대한 모형실험 자료가 있는 동일 조건에 대하여 WP(Wiener Process) 기반의 추계학적 확률모형도 MCS(Monte-Carlo Simulation) 기법과 함께 적용하였다. 각각의 해석 방법으로부터 얻어진 결과들을 MTTF(Mean Time To Failure)와 함께 비교하여, 실제 발생 가능한 시간에 따른 모든 형태의 피해경로에 대하여 경사제의 내구수명 분포함수는 대수정규분포를 따른다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 간편법으로 추정된 경사제의 재령에 따른 평균 잔류수명을 WP 기반 추계학적 확률모형의 결과와 비교하였다. 일정한 재령까지는 누적피해의 증가 형태와 관계없이 비교적 잘 일치하였으나, MTTF 근방의 재령에서는 선형적인 증가와 대수적인 증가 형태에서 어느 정도 차이를 보이고 있다. 따라서 불확실성을 올바로 고려하기 위해서는 추계학적 확률모형을 사용하는 것이 바람직하지만, 본 연구에서 제시한 간편법은 누적피해에 대한 시간 이력 자료를 필요로 하지 않기 때문에 항만 구조물에 대하여 평균 잔류수명 기반의 예방적 유지관리를 신속하게 계획할 필요성이 있는 경우에 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.63-72
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• 2016

경사제 피복재와 같은 항만 구조물의 유지관리 계획에서 중요한 최적 정밀점검시기를 쉽게 결정할 수 있는 RRP(Renewal Reward Process)기반 기대할인비용모형인 추계학적 결정모형을 개발하였다. PIM(Periodic Inspection and Maintenance)과 CBIM(Condition-Based Inspection and Maintenance) 정책을 동시에 적용하여 이전 모형들의 한계성을 극복할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 또한 모형에 연속복리계수를 도입하여 점검 및 보수보강과 관련된 비용들의 시간에 따른 가치변화를 고려하였다. 먼저 파괴율 함수가 일정한 조건에서 해석해를 유도하고, 분포함수에 따른 영향 등 다각적 민감도 분석을 수행하여 본 연구에서 유도된 해석해가 기존에 제시된 해석해를 포함하며 적용성이 더 우수함을 확인 할 수 있었다. 추계학적 확률과정을 이용하는 경우에도 본 연구에서 수립된 모형은 경사제 피복재와 같은 구조물의 추계학적 누적피해도의 비선형성을 올바로 해석할 수 있다. 특히 MCS(Monte-Carlo Simulation) 기반 표본경로기법을 사용하여 모형의 피해강도함수의 계수들을 비교적 쉽게 산정할 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서 개발된 추계학적 결정 모형을 경사제 피복재에 만족스럽게 적용하였다. 누적피해의 거동 특성, 사용한계의 수준 그리고 구조물의 중요도에 따라 단위시간당 기대 총 비용이 최소가 되는 경사제의 피복재의 최적 정밀점검 시점을 비교적 쉽게 결정할 수 있었다.