• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.330-333
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• 2004

Microsensor nodes is energy limited in sensor networks. If nodes had been stop in working, sensor network can't acquire sensing data in that area as well as routing path though the sensor can't be available. So, it's important to maximize the life of network in sensor network. In this paper, we look at communication protocol, which is modified by LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy). We extend LEACH's stochastic cluster-head selection algorithm by a Position-based Selection (PB-Leach). This method is that the sink divides the topology into several areas and cluster head is only one in an area. PB-Leach can prevent that the variance of the number of Cluster-Head is large and Cluster-Heads are concentrated in specific area. Simulation results show that PB-Leach performs better than leach by about 100 to $250\%.$

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권2호
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• pp.199-222
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• 2007

Composite laminated structures supported on elastic foundations are being increasingly used in a great variety of engineering applications. Composites exhibit larger dispersion in their material properties compared to the conventional materials due to large number of parameters associated with their manufacturing and fabrication processes. And also the dispersion in elastic foundation stiffness parameter is inherent due to inaccurate modeling and determination of elastic foundation properties in practice. For a better modeling of the material properties and foundation, these are treated as random variables. This paper deals with effects of randomness in material properties and foundation stiffness parameters on the free vibration response of laminated composite plate resting on an elastic foundation. A $C^0$ finite element method has been used for arriving at an eigen value problem. Higher order shear deformation theory has been used to model the displacement field. A mean centered first order perturbation technique has been employed to handle randomness in system properties for obtaining the stochastic characteristic of frequency response. It is observed that small amount of variations in random material properties and foundation stiffness parameters significantly affect the free vibration response of the laminated composite plate. The results have been compared with those available in the literature and an independent Monte Carlo simulation.

• 로봇학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.76-85
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• 2022

One of the most fundamental challenges when designing controllers for dynamic systems is the adjustment of controller parameters. Usually the system model is used to get the initial controller, but eventually the controller parameters must be manually adjusted in the real system to achieve the best performance. To avoid this manual tuning step, data-driven methods such as machine learning were used. Recently, reinforcement learning became one alternative of this problem to be considered as an agent learns policies in large state space with trial-and-error Markov Decision Process (MDP) which is widely used in the field of robotics. However, on initial training step, as an agent tries to explore to the new state space with random action and acts directly on the controller parameters in real systems, MDP can lead the system safety-critical system failures. Therefore, the issue of 'safe exploration' became important. In this paper we meet 'safe exploration' condition with Control Barrier Function (CBF) which converts direct constraints on the state space to the implicit constraint of the control inputs. Given an initial low-performance controller, it automatically optimizes the parameters of the control law while ensuring safety by the CBF so that the agent can learn how to predict and control unknown and often stochastic environments. Simulation results on a quadrotor UAV indicate that the proposed method can safely optimize controller parameters quickly and automatically.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.60-60
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• 2022

본 연구에서는 적설 추정 알고리즘과 추계 일기 생성 모형을 활용하여 관측 적설의 특성을 재현하는 연속 적설심 자료 모의 방법을 소개한다. 적설 추정 알고리즘은 강수 유형 판단, Snow Ratio 추정, 그리고 적설 깊이 감소량 추정까지 총 3단계로 구성된다. 먼저 강수 발생시 지상기온과 상대습도를 지표로 활용하여 강수 유형을 판단하고, 강수가 적설로 판별되었을 때 강수량을 신적설심으로 환산하는 Snow Ratio를 추정한다. Snow Ratio는 지상 기온과의 sigmoid 함수 회귀분석을 통해 추정하였으며, precipitation rate 조건(5 mm/3hr 미만 및 이상)에 따라 두 가지 함수를 적용하였다. 마지막으로 적설 깊이 감소량은 온도 지표 snowmelt 식을 이용하여 추정하였으며, 매개변수는 적설 깊이 및 온도 관측 자료를 활용하여 보정하였다. 속초 관측소 자료를 활용하여 매개변수를 보정 및 검증하여 높은 NSE(보정기간 : 0.8671, 검증기간 : 0.7432)를 달성하였으며, 이 알고리즘을 추계 일기 생성 모형으로 모의한 합성 기상 자료(강수량, 지상기온, 습도)에 적용하여 합성 적설심 시계열을 모의하였다. 모의 자료는 관측 자료의 통계 및 극한값을 매우 정확하게 재현하였으며, 현행 건축구조기준과도 일치하는 것으로 나타났다. 이 모형을 통하여 적설 위험 분석 분야뿐 아니라 기후 전망 자료와의 결합, 미계측 지역에 대한 자료 모의 등에도 광범위하게 활용될 수 있을 것이다.

• 환경영향평가
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• 제9권3호
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• pp.203-214
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• 2000

Health risk assessment is applied to streamlining LCA(Life Cycle Assessment) using Monte carlo simulation for probabilistic/stochastic exposure and risk distribution analysis caused by data variability and uncertainty. A case study was carried out to find benefits of this application. BTC(Benzene, Trichloroethylene, Carbon tetrachloride mixture alias) personal exposure cases were assumed as production worker(in workplace), manager(in office) and business man(outdoor). These cases were different from occupational retention time and exposure concentration for BTC consumption pattern. The result of cancer risk in these 3 scenario cases were estimated as $1.72E-4{\pm}1.2E+0$(production worker; case A), $9.62E-5{\pm}1.44E-5$(manger; case B), $6.90E-5{\pm}1.16E+0$(business man; case C), respectively. Portions of over acceptable risk 1.00E-4(assumed standard) were 99.85%, 38.89% and 0.61%, respectively. Estimated BTC risk was log-normal pattern, but some of distributions did not have any formal patterns. Except first impact factor(BTC emission quantity), sensitivity analysis showed that main effective factor was retention time in their occupational exposure sites. This case study is a good example to cover that LCA with probabilistic risk analysis tool can supply various significant information such as statistical distribution including personal/environmental exposure level, daily time activity pattern and individual susceptibility. Further research is needed for investigating real data of these input variables and personal exposure concentration and application of this study methodology.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.3-16
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• 2017

초고층 개발사업의 불확실한 리스크 요인을 고려한 재무타당성을 분석하기 위해 확률론적 접근방법을 통한 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하기 위해서는 먼저 타당성 분석 시 고려되어야 하는 리스크 인자에 대한 식별이 이루어 져야 한다. 이 부분은 선행연구에서 식별된 초고층 개발사업의 단계별 리스크 요인들을 고려하고자 하며, 추출된 리스크 인자 중에서 개발사업의 수익을 저하시키는 리스크 인자들을 2차 식별하여 각 인자별 데이터의 특성을 잘 표현할 수 있는 확률분포를 추정하여 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하였다. 이렇게 도출된 시뮬레이션 결과를 통하여 현실에서 사업타당성 검토 중인 여러 초고층 개발사업의 추후 운영 시 수익성을 예측하는 자료로 적용 가능한 대안을 찾아보고자 한다. 분석 결과, 아파트를 포함한 통합 현금흐름으로 추정한 초고층부의 평균 NPV와 IRR은 흑자 수익구조를 가지고 있다. 이는 아파트 분양수익으로 호텔 및 오피스에서 오는 적자를 상쇄시켜 주기 때문으로 보인다. 초고층부 시설 중 사업성에 미치는 영향력은 전망대 1차년도 매출액이 가장 크며, 다음으로 운영기간에 따른 오피스 공실률이 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 또한 초고층 개발사업의 수익성을 높이기 위한 최적의 포트폴리오 구성은 매우 중요함을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.921-927
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• 2012

신뢰성 기반 최적설계는 설계변수들의 변동을 평균이나 분산 등의 통계적 특성으로 고려하여 설계자가 원하는 신뢰도를 만족하는 해를 구한다. 신뢰도를 구하기 위한 기존의 신뢰성해석 기법들은 변수들이 연속함수로 정의되는 특정 확률분포를 따른다는 가정을 하지만 실제 문제에서 변수들은 한정적인 이산정보의 형태인 경우가 많기 때문에 변수들에 대한 가정을 하지 않고 이산정보로부터 신뢰성해석을 수행하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 후보 분포들 중에서 이산정보를 가장 잘 추정하는 분포를 결정하는 기법인 Akaike 정보척도를 이용하여 신뢰성해석 및 신뢰성 기반 최적설계를 수행하는 기법을 제안한다. 수학예제를 통해 정확성을 검증하고 철도차량 용접대차의 신뢰성 기반 최적설계에 적용하여 제안한 기법의 유용성을 확인한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.683-696
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• 2023

The destruction and fracture of rock masses are crucial components in engineering and there is an increasing demand for the study of the influence of rock mass heterogeneity on the safety of engineering projects. The numerical manifold method (NMM) has a unified solution format for continuous and discontinuous problems. In most NMM studies, material homogeneity has been assumed and despite this simplification, fracture mechanics remain complex and simulations are inefficient because of the complicated topology updating operations that are needed after crack propagation. These operations become computationally expensive especially in the cases of heterogeneous materials. In this study, a heterogeneous model algorithm based on stochastic theory was developed and introduced into the NMM. A new fracture algorithm was developed to simulate the rupture zone. The algorithm was validated for the examples of the four-point shear beam and semi-circular bend. Results show that the algorithm can efficiently simulate the rupture zone of heterogeneous rock masses. Heterogeneity has a powerful effect on the macroscopic failure characteristics and uniaxial compressive strength of rock masses. The peak strength of homogeneous material (with heterogeneity or standard deviation of 0) is 2.4 times that of heterogeneous material (with heterogeneity of 11.0). Moreover, the local distribution of parameter values can affect the configuration of rupture zones in rock masses. The local distribution also influences the peak value on the stress-strain curve and the residual strength. The post-peak stress-strain curve envelope from 60 random calculations can be used as an estimate of the strength of engineering rock masses.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.143-148
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• 2005

The main purpose of this study is to suggest and evaluate an operational method for assessing the potential impact of climate change on hydrologic components and water resources of regional scale river basins. The method, which uses large scale climate change information provided by a state of the art general circulation model(GCM) comprises a statistical downscaling approach and a spatially distributed hydrological model applied to a river basin located in Korea. First, we construct global climate change scenarios using the YONU GCM control run and transient experiments, then transform the YONU GCM grid-box predictions with coarse resolution of climate change into the site-specific values by statistical downscaling techniques. The values are used to modify the parameters of the stochastic weather generator model for the simulation of the site-specific daily weather time series. The weather series fed into a semi-distributed hydrological model called SLURP to simulate the streamflows associated with other water resources for the condition of $2CO_2$. This approach is applied to the Yongdam dam basin in southern part of Korea. The results show that under the condition of $2CO_2$, about $7.6\% of annual mean streamflow is reduced when it is compared with the observed one. And while Seasonal streamflows in the winter and autumn are increased, a streamflow in the summer is decreased. However, the seasonality of the simulated series is similar to the observed pattern and the analysis of the duration cure shows the mean of averaged low flow is increased while the averaged wet and normal flow are decreased for the climate change.

• 물과 미래
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• 제29권6호
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• pp.167-178
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• 1996

수문자료 시계열의 모의기법은 수자원 시스템의 설계라든지 저수지의 최적운영, 저수지의 홍수조절 설계등을 목적으로 개발되어 왔다. 추계학적 모형들은 주로 수문자료 시계열의 모의발생을 위해 사용되어 왔으나, 연속지수모형 기법(indexed sequential modeling, ISM)은 단기간의 수문 관측자료를 일정한 규칙에 의해 혼합함으로서 수문자료 시계열을 모의 발생시키기 위해 1980년도 초반이후에 미국서부지역에서 실무해결에 적용되어 왔으며 그 성과에 대한 긍정적인 평가가 보고 되어 왔다. 본 연구에서는 홍천강에 계획되어 왔으며 그 성과에 대한 긍정적인 평가가 보고 되어 왔다. 본 연구에서는 홍천강에 계획되어 있는 홍천댐 지점에서의 연 평균 유입량기록을 바탕으로 하여 연속지수 모형과 1차 자기회귀모형에 의해 장기간의 연 평균 유입량 자료를 모의 발생시켜 한발 특성치들을 각각 구하고 이를 상호 비교, 검토함으로써 연속 지수 모형의 적용성을 검토하고자 하였다.