In this paper, we utilize a Gaussian process to predict the power consumption in the air-conditioning system. As the power consumption in the air-conditioning system takes a form of a time-series and the prediction of the power consumption becomes very important from the perspective of the efficient energy management, it is worth to investigate the time-series model for the prediction of the power consumption. To this end, we apply the Gaussian process to predict the power consumption, in which the Gaussian process provides a prior probability to every possible function and higher probabilities are given to functions that are more likely consistent with the empirical data. We also discuss how to estimate the hyper-parameters, which are parameters in the covariance function of the Gaussian process model. We estimated the hyper-parameters with two different methods (marginal likelihood and leave-one-out cross validation) and obtained a model that pertinently describes the data and the results are more or less independent of the estimation method of hyper-parameters. We validated the prediction results by the error analysis of the mean relative error and the mean absolute error. The mean relative error analysis showed that about 3.4% of the predicted value came from the error, and the mean absolute error analysis confirmed that the error in within the standard deviation of the predicted value. We also adopt the non-parametric Wilcoxon’s sign-rank test to assess the fitness of the proposed model and found that the null hypothesis of uniformity was accepted under the significance level of 5%. These results can be applied to a more elaborate control of the power consumption in the air-conditioning system.

본 연구의 목적은 한반도의 고유한 지진-지체구조 특성이 반영된 입력자료를 사용하여 한반도의 확률론적 지진 위험지도를 제작하는 것이다. 지진입력자료들은 다수의 전문가에 의해 제공받았으며, 최대지반가속도(Peak Ground Acceleration: PGA)에 대한 지진위험도값은 USGS 지진재해도 프로그램(Harmsen, 2008)을 일부 수정하여 산출하였다. 전문가들로부터 제공된 지진입력자료들의 불확실성은 논리수목 방법을 적용하여 최종 지진재해도 계산에 반영하였다. PGA 분포 패턴은 각 전문가들이 제시한 면적지진원도 형상에 매우 민감하며, 그 형상과 유사한 모양을 보여준다. 지진 위험지도는 5, 10, 20, 50, 100, 250, 500년 동안 초과확률 10%에 해당하는 최대지반가속도를 등치선 형태로 나타내었다. 모든 재현주기에서 황해도 일대를 제외한 북한지역이 남한지역보다 현저하게 낮은(약 50%) PGA 기댓값을 나타낸 다. 전체적으로 남한의 동남부 일대와 북한의 황해도 일대가 약간 높은 값을 보이면서 북서-남동 방향으로 등치도 값의 분포가 신장되어 나타남을 보인다. 또한, 강원도 북부 일대가 타 지역에 비해 약간 낮아지는 경향을 보인다. 본 연구 결과는 국내 주요 구조물의 내진성능 향상을 위한 기초자료로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

On account of the increase in water demand and climate change, droughts are in great concern for water resources planning and management. In this study, rainfall characteristics with stationary and non-stationary perspectives were analyzed using Weibull distribution model with 40-year records of annual minimum rainfall depth collected in major cities of Korea. As a result, the non-stationary minimum probable rainfall was expected to decrease, compared with the stationary probable rainfall. The reliability of ξ1, a variable reflecting the decrease of the minimum rainfall depth due to climate change, in Wonju, Daegu, and Busan was over 90%, indicating the probability that the minimal rainfall depths in those city decrease is high.

본 연구에서는 강풍 위험과 강풍 취약도의 합성곱을 통하여 강풍 위험도를 평가할 수 있는 확률적 체계를 수립하였으며, 수치적으로 개발한 모형으로 아파트 창호 시스템의 강풍 위험도를 평가하였다. 강풍 위험 모형은 1951년부터 2013년까지에 한반도에 영향을 준 태풍의 기후학적 자료를 몬테카를로 모사기법에 적용하여 개발되었다. 또한 몬테카를로 모사기법으로 창호 시스템의 저항성능과 풍하중의 확률 분포를 비교하여 강풍에 대한 4가지 피해단계의 구조적 파괴확률을 평가할 수 있는 취약도 모형이 개발되었다. 개발된 몬테카를로 모사기법으로 평가한 강풍 위험과 강풍 취약도는 각각 웨이블 분포와 로그정규분포로 곡선맞춤 되었으며, 합성곱을 통한 강풍 위험도 평가에 사용되었다. 본 연구에서 개발한 확률적 위험도 평가체계를 통하여 평가지역, 지표조도, 지형, 지붕 경사각, 건물 높이 등이 아파트 창호 시스템의 강풍 위험도에 미치는 영향성을 정량적으로 평가할 수 있었다. 향후 본 연구를 통하여 개발된 강풍 위험도 평가 모델은 평가지역의 존재하는 건축물에 대한 데이터베이스와 결합하여 손실추정 및 피해 저감대책 수립 등의 분야에서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

In order to achieve success in ground operations, searching for moving targets is one of critical factors. Usually, the system of searching for adversary ground moving targets has complex properties which includes target’s moving characteristics, camouflage level, terrain, weather, available search time window, distance between target and searcher, moving speed, target’s tactics, etc. The purpose of this paper is to present a practical quantitative method for effectively searching for infiltrated moving targets considering aforementioned complex properties. Based upon search theories, this paper consists of two parts. One is infiltration route analysis, through terrain and mobility analysis. The other is building dynamic probability maps through Monte Carlo simulation to determine the prioritized searching area for moving targets. This study primarily considers ground moving targets’ moving pattern. These move by foot and because terrain has a great effect on the target’s movement, they generally travel along a constrained path. With the ideas based on the terrain’s effect, this study deliberately performed terrain and mobility analysis and built a constrained path. In addition, dynamic probability maps taking terrain condition and a target’s moving speed into consideration is proposed. This analysis is considerably distinct from other existing studies using supposed transition probability for searching moving targets. A case study is performed to validate the effectiveness and usefulness of our methodology. Also, this study suggests that the proposed approach can be used for searching for infiltrated ground moving target within critical time window. The proposed method could be used not only to assist a searcher’s mission planning, but also to support the tactical commander’s timely decision making ability and ensure the operations’ success.

The tsunami hazard analysis is performed for testing the application of probabilistic tsunami hazard analysis to nuclear power plant sites in the Korean Peninsula. Tsunami hazard analysis is based on the seismic hazard analysis. Probabilistic method is adopted for considering the uncertainties caused by insufficient information of tsunamigenic fault sources. Logic tree approach is used. Uljin nuclear power plant (NPP) site is selected for this study. The tsunamigenic fault sources in the western part of Japan (East Sea) are used for this study because those are well known fault sources in the East Sea and had several records of tsunami hazards. We have performed numerical simulations of tsunami propagation for those fault sources in the previous study. Therefore we use the wave parameters obtained from the previous study. We follow the method of probabilistic tsunami hazard analysis (PTHA) suggested by the atomic energy society of Japan (AESJ). Annual exceedance probabilities for wave height level are calculated for the site by using the information about the recurrence interval, the magnitude range, the wave parameters, the truncation of lognormal distribution of wave height, and the deviation based on the difference between simulation and record. Effects of each parameters on tsunami hazard are tested by the sensitivity analysis, which shows that the recurrence interval and the deviation dominantly affects the annual exceedance probability and the wave heigh level, respectively.

Recently, transaction data is accumulated everywhere such as bank and IT company. Association analysis methods are usually applied to analyze transaction data, but the methods have several problems. For example, these methods only consider one-way relations among items and cannot reflect domain knowledge to analysis process. In order to overcome defect of association analysis methods, we suggest a transaction data analysis method based on probabilistic graphical model (PGM) in this study. The method we suggest has several advantages as compared with association analysis methods. For example, this method has a high flexibility, so it can give a solution to various probability problems regarding the transaction data and can consider various relationships among items.

2000년대 초반부터 온라인게임의 과금방식이 부분유료화로 정착됨에 따라, 새로운 수익모델로서 게임사업자가 이용자들에게 직접 유료 아이템을 판매하는 방식이 등장했다. 그리고 수익을 늘리기 위해 아이템을 확률형으로 제작하여 판매하는 방식을 고안하였다. 2010년을 전후로 발매된 모바일게임들도 동일한 방식을 채택하였다. 확률형 아이템은 구매하여 사용하기 전까지는 결과를 알 수 없고 우연에 따라 그 결과가 도출된다. 그 특성상 과소비⋅과몰입⋅사행성 요소를 배 제할 수 없다는 점에서 규제의 필요성이 인정된다. 이러한 지적에 따라 업계에서 자율규제를 시도하였으나 일부 업체들을 제외하고는 가시적 성과를 내지 못했고, 결국 2015년 3월 9일에 정우택 의원 포함 10인의 국회의원들이 게임산업법을 개정하여 확률형 아이템의 확률을 공개하도록 하는 안을 발의하였다. 그러나 개정안에는 ① 확률을 게임물내용정보에 편입시키는 문제, ② 적용대상의 불명확성 문제, ③ 부칙으로 인한 개정안의 실효성 문제가 있다. 본고는 업계의 자율규제안도 가시적 성과를 보이지 못했고, 규제의 실효성을 확보하고자 제출된 개정안도 법학적⋅법정책적 한계를 보인다는 점을 지적한다. 이에 대안이자 앞으로 추가적인 연구가 필요한 부분으로서 현행 게임물 등급분류제도를 통한 규제 및 새로운 법문언을 간략히 제시한다.

천해역에서의 해상풍력터빈의 기초 형식으로 모노파일, 트라이포드, 재킷 등의 고정식 기초 사이의 최적의 지지구조물 선별에 대한 논의가 세계적으로 활발하게 되어왔다. 다양한 기초 형식 가운데 어떤 기초를 최종 선택하기 위해서는 경제성과 함께 동적설계 측면에서의 검토도 필요하다. 이 연구에서는 고정식 기초를 해상풍력터빈의 기초로 적용하는 경우 전체 구조물의 고유주파수에 미치는 하중 및 지반 물성치의 불확실성의 영향을 정량적으로 검토하였다. 연구결과, 모노파일의 고유주파수의 변동이 가장 심한 것을 알 수 있었고, 따라서 모노파일 기초를 설계에 반영하는 경우에는 지반 물성치의 불확실성을 최소화시키는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다.

Pneumatic cylinder actuators are significantly utilized for industry automatic systems in the fields of mechanical applications. We propose a novel control method for pneumatic cylinder actuator systems including stochastic friction dynamics. The proposed control mechanism is linearly composed of nominal control and auxiliary control variables. The former is designed from linear system model without friction terms by using a previous linear system theory and the latter is constructed as a function of friction estimation which is carried out by a well-known least square algorithm for reducing the control error due to random friction dynamics. We accomplish numerical simulation to demonstrate reliability of the proposed control method and conduct a comparative study to improve its superiority.

해상에서 발생하는 위기의 확률적인 평가결과는 확률(P=0.0~1.0)로 나타난다. 이러한 확률적인 위기평가결과는 위험한 정도를 쉽게 알기 위하여 일반적으로 평가의 기준이 되는 위기허용수준(Risk Acceptance Criteria, RAC)을 이용하여 지수(index)로 나타낸다. 현재 RAC은 3단계, 5단계, 7단계 등으로 구분하는데, 구분한 단계 수가 위기평가에 적합한지를 평가할 필요가 있음에도 불구하고 관련 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 RAC의 단계 구분 수에 따른 민감도(Sensitivity)와 민감도의 분포특성을 이용하여 최적의 RAC 구분 단계 수를 정할 수 있는 평가기법을 제안하였다. 사전 연구결과로부터 획득한 확률적인 위기평가 데이터에 대해서 제안한 기법을 적용한 결과, 민감도가 10배 이내로 형성되는 최적의 RAC 구분 단계 수를 결정할 수 있었고, 이를 통해서 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.