변동점 분석은 강우, 유량, 온도 등의 수문기상자료의 기초적인 정보를 이해함에 있어 유용한 수단으로 활용될 수 있다. 특히 합리적인 방법으로 분석된 미래 강우량에 대한 변동점 분석 결과는 최근 기후변화로 인해 발생되는 홍수나 가뭄과 같은 수문현상을 예측하는 데 있어 문제가 되는 비동질성 또는 비정상성 요인을 해결하는 데 있어 중요하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 변동성 분석을 위해 이용되는 3가지의 이론(CUSUM, BCP, DP)을 소개함과 함께 3가지 기법들의 특성을 알아보기 위한 상호비교 연구를 수행하였다. 3가지 종류의 합성 모의 강우자료의 생성을 통해 3가지 기법들을 수행한 뒤 그 결과를 특정 성능평가 절차를 거쳐 평가하였으며, 그 중 2가지 기법을 국내 관측 강우자료 및 미래 강우자료의 변동점 분석에 적용하고 그 결과를 제시하였다. 기법 간 비교를 통해 BCP 0.9가 가장 우수한 탐색능력이 있는 것으로 분석되었으며, DP 또한 합리적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. 향후 이와 같은 강우자료에 대한 변동점 분석에 관한 연구는 비동질성이나 비정상성을 고려하여 수문모형을 구축하는 연구 등에 있어 효율적으로 사용될 수 있다.

본 연구는 실제 구조진단 사례에 기초하여 재료와 형식 및 공용기간에 따라 교량의 응답, 충격계수, 고유진동수 및 각 특성의 해석값/계측값 비 등에 관한 기술통계를 분석하고 주재료에 따른 T-검정과 구조형식 및 공용기간에 따른 분산분석을 통해서 요인 부집단 수준 간동질성 검정 및 다중비교분석을 수행하였다. 본 연구 결과는 응답 분포의 중심값, 산포도, 대칭성 등 통계적 특성 및 비교분석 집단 간 동질성 식별을 위한 참조값을 제공하며, 이것은 내하력 평가 등 구조 진단과 설계에서 엔지니어들이 취득한 계산 또는 계측값의 타당성을 비교검토하고 데이터베이스를 활용하는 등의 공학적 판단을 하는데 실제적으로 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

우리나라 전국 43개 기후관측지점을 대상으로 기후 건조지수 추세의 시간적(월별, 계절별, 연별) 동질성을 분석하였다. 또한 43개 기후관측지점을 9개 지역으로 구분하여 이들 각 지역과 전체 9개 지역을 대상으로 시간적 및 지역적인 기후 건조지수 추세의 동질성 유무와 추세정도를 파악하였다. 분석을 위해 43개 기후관측지점의 월별, 계절별 그리고 연별 건조지수를 강수량과 FAO Penman-Monteith식으로 계산된 잠재증발산량으로부터 산정하였다. 또한 산정된 지수를 이용하여 Mann-Kendall 추세분석을 실시하였고, 추세분석 결과(Z scores)를 이용하여 기후 건조지수 추세의 시간적 및 지역적 동질성 분석을 실시하였다. 분석결과에 의하면 9개 각 지역과 전체 9개 지역에서 기후 건조지수 추세는 시간적 및 지역적으로 동질성이 있는 것으로 나타났으나, 추세의 동질성 정도 및 추세정도는 시간적 및 지역적으로 다른 양상을 보였다.

현재 공용되고 있는 국내공항은 인천국제공항공사에서 관리하고 있는 인천국제공항과 한국공항공사에서 관리하고 있는 김포국제공항 외 13개 공항이 운영되고 있다. 두 공항공사 모두 효율적인 포장관리를 위해 포장관리시스템(PMS: Pavement Management System)을 구축하여 공항포장상태를 평가하고, 보수의 우선순위를 선정하여 보수방안을 결정한다. 포장상태평가는 보통 5년을 주기로 시행되고 있으며, 포장표면결함의 자료를 통해 포장상태지수(PCI: Pavement Condition Index)가 산출된다. 이러한 지수를 통해 공용중인 공항포장의 상태와 보수를 필요로 하는 시점을 판단 할 수 있다. 기존에 개발된 공항포장 공용성 예측모형은 크게 아스팔트포장과 콘크리트포장으로 나뉘어, 재령과 교통량에 따른 통합된 PCI 예측모형을 개발하였다. 하지만 공항별로 준공시기와 환경인자들이 다르게 때문에 상당한 오차가 발생하여, 모든 공항에 적용하기에는 한계가 있다. 또한 주로 활주로를 대상으로 연구가 진행되었으며, 유도로 및 계류장에 관한 선행연구는 아직까지는 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 국내 콘크리트공항포장의 각각의 동질성구간에 대한 공용성 예측모형을 위한 연구를 진행하였다. 모든 단면이 아스팔트 포장인 울산공항과 군산공항을 제외한 13개 공항의 콘크리트 포장 부분의 PCI 자료를 수집하였고 활주로, 유도로, 계류장에 따라 크게 분류하였다. 분류된 각 구간은 동질성 구간별로 세분화하여 재령에 따른 PCI변화 추이를 살펴보았다. 본 논문에서는 인천국제공항공사, 한국공항공사, 한양대학교 및 (주)로드텍의 협조를 얻어 각 공항의 포장평가 조사보고서를 수집하였다. 각 공항별 동질성 구간의 준공년도와 재포장 시점을 분석하였으며, 이 시점을 기준으로 재령에 따른 PCI 변화 추이를 살펴보았다. 또한 보수를 시행한 구간에 대하여 조사하였으며, 이 구간에 대해서는 보수시점의 PCI값을 100으로 가정하고, 이 후 재령에 따른 PCI 변화를 살펴보았다. 이러한 PCI의 변화추이를 회귀분석하여 각각 선형과 지수형태로 나타냄으로써 각 공항별 동질성 구간에 따른 콘크리트 공항포장 예측모형을 개발하였다. 이렇게 개발된 모형을 통하여 공항포장설계수명인 재령 20년일 때의 PCI값을 예측하였고, 재포장이 요구되는 ‘Critical PCI`값인 70으로 저감되기까지의 공용연수를 나타내었다. 각 공항의 동질성 구간에 따른 예측모형들을 비교 검토해 봄으로써, 각 공항의 특성과 공용수명을 예측할 수 있었다.

This study analyzes descriptive statistics and tests homogeneity hypothesis, and applies a posteriori comparison procedures among treatment levels for the response characteristics such as static response ratios, impact factors, natural frequencies of bridges according to structural types and service periods. This study is expected to help understand the difference among response characteristics of groups and provides the practical information for safety assessment and structural design.

본 연구에서는 부트스트랩(Bootstrap) 기법을 이용하여 측우기 강우량 관측계열(CWK)과 근대우량계 강우량 관측 계열(MRG)에 대해 동질성 분석을 실시하였다. 서로 다른 두 자료계열에 대한 전통적인 통계적 동질성 검정 방법은 모집단의 분포형을 알고 있어야 검정결과가 유효하였기 때문에 모집단의 분포가 복잡한 기상자료들은 이러한 전통적 방법을 사용하여 동질성을 파악하는 것이 매우 어려웠고 결과로 제시된 통계적 유의성에 대해서도 의심의 여지가 있었다.