PURPOSES : This study analyzed explanatory variables, such as dangerous driving behaviors, in a negative binomial regression model, using the Digital Tachograph data of commercial vehicles, to assess the factors associated with freeway accidents. METHODS : Fixed parameter and random parameter negative binomial regression models were constructed using freeway accident data of commercial vehicles from January 2007 to July 2018 on the Gyeongbu Expressway from West Ulsan Interchange to Gimcheon Junction. RESULTS : Six explanatory variables (logarithm of average annual daily traffic, sunny, rainy, and snowy weather conditions, road curvature, and driving behaviors that included sudden stops) were found to impact the occurrence of freeway accidents significantly. Two of these variables (snowy weather conditions and sudden stops among dangerous driving behaviors) were analyzed as random parameters. These variables were shown as probabilistic variables that do not have a fixed impact on traffic accidents CONCLUSIONS : The variables analyzed as random parameters should be carefully considered when the freeway operating authorities plan an improvement project for highway safety.

기존의 확률론적 안전성 평가의 신뢰도 제고를 위하여 잘 알려진 입력 파라미터의 일반적인 분포에 새롭게 측정된 신뢰도 있는 데이터를 결합하여 사후분포를 구할 수 있는 베이지안 업데이팅 방법론을 제안하였다. 마코프체인 몬테 칼로 샘플링 기법의 알고리듬을 통한 GoldSim 모듈도 개발하였다. 복수의 입력 파라미터의 사전분포에 대해 연속적으로 사후분포를 구 해낼 수 있는 베이지안 업데이팅이 가능하도록 개발된 이 모듈을 GoldSim 템플릿 형태의 기존의 GSTSPA 프로그램으로 이행하여 보다 신뢰도 있는 확률론적 방사성폐기물 처분 시스템 안전성 평가가 가능하도록 하였다. 이는 기존에 존재하는 사 전분포의 일반적인 형태는 취하되 새롭게 얻어지는 실제 측정치나 전문가들의 의견을 기존의 분포에 적용하여 보다 더 높은 믿음을 갖는 입력 파라미터의 사후분포를 얻을 수 있게 한다. 균열암반 내 핵종 이동에 관련된 몇 개의 입력 파라미터의 사전분포의 세차례의 연속적 업데이팅을 통해 프로그램의 유용성도 예시하였다. 이 연구를 통하여 처분시스템과 같이 장기적 평가가 필요하고 넓은 모델링 지역을 가지며 측정된 입력자료가 부족한 경우 보다 더 믿음직한 방법으로 안전성 평가를 수행할 수 있는 것을 보였다.

In this study, we develop a sampling-based seismic probabilistic risk assessment (SPRA) quantification technique that can accurately consider a partially dependent condition of component seismic fragility information. Specifically, the SPRA quantification method is proposed by combining the advantages of two representative methodologies: EPRI seismic fragility and JAERI seismic fragility input-based quantification. The most important feature of the proposed method is that it performs a SPRA using a sampling technique by transforming the EPRI seismic fragility input into JAERI seismic fragility input. When the proposed sampling-based approach was applied to an example of simple system and to a SPRA problem of a nuclear power plant, it was observed that the proposed method yields approximately similar system seismic fragility and seismic risk results as those of the exact solution. Therefore, it is believed that the approach proposed in this study can be used as a useful tool for accurately assessing seismic risks, considering the partial seismic dependence among the components; the existing SPRA method cannot handle such partial dependencies.

Process mining is an analytical technique aimed at obtaining useful information about a process by extracting a process model from events log. However, most existing process models are deterministic because they do not include stochastic elements such as the occurrence probabilities or execution times of activities. Therefore, available information is limited, resulting in the limitations on analyzing and understanding the process. Furthermore, it is also important to develop an efficient methodology to discover the process model. Although genetic process mining algorithm is one of the methods that can handle data with noises, it has a limitation of large computation time when it is applied to data with large capacity. To resolve these issues, in this paper, we define a stochastic process tree and propose a tabu search-genetic process mining (TS-GPM) algorithm for a stochastic process tree. Specifically, we define a two-dimensional array as a chromosome to represent a stochastic process tree, fitness function, a procedure for generating stochastic process tree and a model trace as a string of activities generated from the process tree. Furthermore, by storing and comparing model traces with low fitness values in the tabu list, we can prevent duplicated searches for process trees with low fitness value being performed. In order to verify the performance of the proposed algorithm, we performed a numerical experiment by using two kinds of event log data used in the previous research. The results showed that the suggested TS-GPM algorithm outperformed the GPM algorithm in terms of fitness and computation time.

본 연구는 국내 냉동보관창고 보관온도에 대한 조사자료를 활용하여, 온도분포를 추정하였고 이를 미생물 위해 평가(microbial risk assessment; MRA)의 입력변수로 활용 할 수 있도록 적정 확률분포 모델을 제시하였다. 조사에 참여한 8곳의 냉동보관창고에서 측정된 공간상의 온도는 최저 -25.8oC, 최고 -10.3oC, 평균 -20.48 ± 3.08oC이었으며, - 18oC이상의 냉동창고 비율은 20.4%로 조사되었다. 공간별 온도분포는 자연대류를 이용하는 냉동창고의 경우 상단 (2.4~4 m) -22.57 ± 0.84oC, 중단(1.5~2.4 m) -22.49 ± 1.05oC, 하단(0.7~1.5 m) -22.68 ± 1.03oC, 최고온도차이는 1.78oC이 었으며, 강제대류를 이용하는 냉동창고의 온도분포는 상단 (2.4~4 m) -17.81 ± 1.47oC, 중단(1.5~2.4 m) -17.94 ± 1.44oC, 하단(0.7~1.5 m) -18.08 ± 1.42oC, 최고온도차이는 0.94oC로 조사되었다. 보관온도는 냉동창고 모든 공간에서 온도가 일정하게 유지되는 것이 아니라 편차가 존재하는 것으로 나타났다. 이상의 수집된 온도자료는 @RISK를 이용, 적합성 검정(GOF: A-D, K-S test)을 수행하여, MRA에서 활용할 수 있는 국내 냉동보관창고 온도분포에 대한 가장 적합한 확률분포모델로 Lognormal [5.9731,3.3483, shift(-26.4281)] 이 선정하였다.

충돌 피항 동작은 선박 간 끊임없이 영향을 주고받는다. 특히 다수의 선박이 조우하는 경우, 상대 선박의 피항 의도를 파악하고 서로에게 얼마나 영향을 미치는 지를 파악하는 것은 어려운 일이다. 이를 위해 분산 확률 탐색 알고리즘이 제안되었다. 분산 확률 탐색 알고리즘은 이웃 선박과 반복적인 메시지 교환을 통해 비용을 가장 크게 낮출 수 있는 코스를 탐색 후 확률과 제한 조건에 따라 기존의 코스를 유지할지 아니면 새로운 코스를 선택할지를 결정한다. 그러나 분산 확률 탐색 알고리즘에 사용된 파라미터가 충돌 피항에 어떠한 영향을 미치는지 증명되지 않았다. 본 논문에서는 분산 확률 탐색 알고리즘의 파라미터와 가중치가 충돌 피항에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 또한 타선과의 피항 거리를 조절하기 위한 충격 흡수 영역을 소개한다. 실험 방법은 두 선박이 조우할 수 있는 세 가지 상황, 즉 정면에서 조우하는 상황, 횡단하는 상황, 추월하는 상황에 파라미터와 가중치의 변수들을 조합하여 실험을 진행하였다. 각 상황 당 8,000회, 총 24,000회의 실험이 진행되었다. 실험 결과 모든 실험에서 한 건의 충돌도 발생하지 않았다. 선박이 목적지에 큰 가중치를 줄 경우, 즉 이기적인 행동을 할 경우, 비용은 증가함을 보였다. 타선의 움직임을 더 길게 예측할수록 항행 거리, 메시지 교환 횟수는 작아지는 경향을 보였다.

다수의 선박이 조우하였을 경우, 충돌 피항을 위해 상대 선박의 의도를 파악하는 것은 매우 중요한 문제이다. 또한 다수의 선박의 의도를 동시에 고려하여 충돌 피항 계획을 세우는 것은 항해사에게 큰 부담이 될 수 있다. 이를 위해 분산 알고리즘이 제안 되었다. 분산 알고리즘은 각각의 선박이 다수의 상대 선박과 정보 교환을 통해 안전한 코스를 탐색할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 분산 알고리즘의 하나인 분산 확률 탐색 알고리즘을 선박 충돌 피항에 적용하였다. 분산 확률 탐색 알고리즘에서 선박은 비용 감소가 가장 큰 코스와 기존의 코스를 확률과 제한 조건에 따라 선택한다. 분산 확률 탐색 알고리즘은 확률과 제한 조건에 따라 다섯 가지 종류로 나눠진다. 본 논문에서는 다섯 가지 종류의 분산 확률 탐색 알고리즘을 선박 충돌 피항을 위해 적용하였으며 선박 충돌 피항에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 어떠한 분산 확률 탐색 알고리즘이 충돌 피항에 적합한지를 실험하였다. 실험 결과 다섯 가지 버전의 분산 확률 탐색 알고리즘에서 A와 B방식이 효과적으로 선박 충돌 피항을 수행하였다. 본 알고리즘은 분산 시스템 환경에서 선박 충돌 방지를 위해 적용 가능할 거라 기대된다.

이 연구에서는 입력변수의 확률분포로부터 비선형 구조응답의 확률분포 추정방법을 제안한다. 응답함수를 확률변수들의 평균점과 응답의 꼬리부분 상위 0.01%값에 기여하는 확률변수조합에서 각각 1차 테일러급수로 근사한다. 두 응답함수에 대해 모멘트법을 적용한 후 이를 가우시안 분포로 추정한다. 추정된 두 분포를 결합하기 위해 연결함수를 도입하고, 분포의 연속조건을 적용하여 연결함수의 미정계수를 결정한다. 제안된 방법을 케이블 교량 예제에 적용하고, 카이제곱 검증을 이용하여 추정된 분포의 적합성을 확인한다. 기존의 모멘트법과 제안된 방법의 결과를 비교, 분석한다.

Analysis of water quality distribution is very important for river water quality management. Recently, various studies have been conducted on the analysis of water quality distribution according to reduction methods of nonpoint pollutant. The objective of this study was to select the probability distributions of water quality constituents (T-N, T-P, COD, SS) according to the farming forms (control, slow release fertilizer, water depth control) during non-storm period in the paddy fields. The field monitoring was conducted monitoring site located in Baeksan-myun, Buan-gun, Jeollabuk-do, Korea during non-storm period from May to September in 2016. Our results showed that there were no differences in water quality among three different farming forms, except for SS of control and water depth control. K-S method was used to analyzed the probability distributions of T-N, T-P, COD and SS concentrations discharged from paddy fields. As a results of the fitness analysis, T-N was not suitable for the normal probability distribution in the slow release fertilizer treatment, and the log-normal probability distribution was not suitable for the T-P in control treatment. The gamma probability distribution showed that T-N and T-P in control and slow release fertilizer treatment were not suitable. The Weibull probability distribution was found to be suitable for all water quality constituents of control, slow release fertilizer, and water depth control treatments. However, our results presented some differences from previous studies. Therefore, it is necessary to analyze the characteristics of pollutants flowing out in difference periods according to various farming types. The result of this study can help to understand the water quality characteristics of the river.

확률형 아이템은 부분 유료화 게임모델에서 게임사의 수익 창출을 위한 장치로서 도입되었으며, 게임 이용자가 현금 또는 게임머니 등을 투입(구입)한 후 우연 또는 확률에 따라 일정한 보상 아이템을 획득하는 구조를 기본적인 특징으로 하고 있다. 확률형 아이템은 오락으로서의 게임의 흥미를 증대시킬 수 있다는 장점이 있으나, 한편으로 는 사행성을 부추기는 측면이 있고 특히 미성년자에게 유해한 영향을 미칠 수 있으므로, 일정한 수준에서 그 도박적⋅사행적 성격을 제한하기 위한 조치가 필요하다. 아직 국내에서는 확률형 아이템에 대한 규제가 미비한 실정이며 게임업계 자체적으로 자율규제를 통한 모니터링을 진행하고 있으나 자율규제의 적용범위의 한계, 이행 강제수단의 미비 등 실효성에 대한 의문이 지속적으로 제기되고 있다. 해외에서는 일찍이 확률형 아이템을 도박으로 규율 할 수 있을지를 둘러싸고 논의가 활발히 이루어졌다. 영국, 미국, 프랑스, 독일, 네덜란드, 호주 등 대부분의 국가에서는 확률형 아이템이 도박에 해당하기 위해서는 확률에 의해 획득한 아이템에 현실적인 경제적 가치가 인정되어야 하는데, 확률형 아이템을 통해 획득한 아이템이 게임 외부에서 거래될 수 있는 가능성이 없는 경우에는 그 자체에 경제적 가치가 있다고 보기는 어렵다는 입장이 주도적인 것으로 보인다. 반면 벨기에에서는 게임 아이템의 거래 가능성과는 무관하게 확률형 아이템이 도박에 해당한다는 유권해석이 등장하였고 이에 따른 제재가 이루어지고 있는 실정이다. 우리나라 형법상 도박은 2인 이상이 재물 또 는 재산상 이익을 걸고 우연에 의하여 재물 또는 재산상 이익의 득실을 결정하는 것을 의미한다. 확률형 아이템이 도박에 해당하는지를 판단함에 있어 핵심적인 부분은 획득한 아이템이 ‘재물 또는 재산상 이익’에 해당한다고 볼 수 있는지 및 투입한 금전의 가치보다 획득한 아이템의 가치가 낮은 경우에 ‘손실’이 발생하였다고 볼 수 있는지의 문제일 것이다. 게임 아이템의 경제적 가치 인정 여부 및 가치 측정 가능성에 관하여는 부정설, 투입설, 거래 가능성설, 거래 활성화설 등 다양한 층위의 견해가 제시되고 있고 모두 일견 타당한 논거를 갖추고 있는 것으로 보인다. 한편 확률형 아이템을 어떠한 수단과 방법으로 규율할 것인지에 대하여는 정부 차원의 강제성이 있는 규제와 게임업계 내부의 자율적인 규제를 주장하는 입장이 대립되고 있고 두 가지 방안의 장점을 적절히 조화하여야 한다는 절충안도 제시되고 있다. 규제의 실효성 및 유연성이라는 측면에서 더욱 풍부 한 논의가 필요할 것으로 생각된다. 다양한 논의를 통한 사회적 합의가 선행될 때 비로소 확률형 아이템에 대한 합리적인 수준의 규제가 도입될 수 있을 것이다.

In engineering problems, many random variables have correlation, and the correlation of input random variables has a great influence on reliability analysis results of the mechanical systems. However, correlated variables are often treated as independent variables or modeled by specific parametric joint distributions due to difficulty in modeling joint distributions. Especially, when there are insufficient correlated data, it becomes more difficult to correctly model the joint distribution. In this study, multivariate kernel density estimation with bounded data is proposed to estimate various types of joint distributions with highly nonlinearity. Since it combines given data with bounded data, which are generated from confidence intervals of uniform distribution parameters for given data, it is less sensitive to data quality and number of data. Thus, it yields conservative statistical modeling and reliability analysis results, and its performance is verified through statistical simulation and engineering examples.

PURPOSES: This paper develops a new stochastic approach to analyze the pavement-vehicle interaction model with a certain roughness and elasticity for the pavement foundation, thereby accommodating the deflection of the pavement, and to identify the road subsidence zone represented with a sudden changes in the elasticity of the foundation. METHODS: In the proposed model, a quarter-car model was combined with a filtered white noise model of road roughness and a two-layer foundation (Euler-Bernoulli beam for the top surface and Winkler foundation to represent the sub-structure soil). An augmented state-space model for the subsystems was formulated. Then, because the input is White noise and the system is represented as a single system, the Lyapunov equation governing the covariance of the system’s response was solved to obtain a structurally weak zone index (WZI). RESULTS: The results showed that the WZI from the pavement-vehicle interaction model is sensitive enough to identify road subsidence. In particular, the WZI rapidly changed with a small change in foundation elasticity, indicating that the model has the potential to detect road subsidence in the early stage. CONCLUSIONS: Beacause of the simplicity of the calculation, the proposed approach has potential applications in managing road conditions while a vehicle travels along the road and detecting road subsidence using a device with an on-board computational capability, such as a smart phone.