상태 기반 페리다이나믹 모델은 일반적인 재료 구성 모델을 구현할 수 있고 비국부 영역 내에서 연결된 모든 결합의 변형을 통해 각 절점의 재료 응답이 결정되기 때문에 체적 및 전단 변형을 모두 표현할 수 있다. 따라서 상태 기반 모델은 복잡한 동적 취성 파괴 현상(분기균열, 2차 균열, 계단균열, 균열 유착 등)을 해석하는데 유용하다. 본 논문에서는 평면응력 탄성체에 대해 2차원 상태 기반 페리다이나믹 모델을 적용하고 에너지해방율과 페리다이나믹 에너지 포텐셜로부터 손상 모델을 구성하였다. 페리다이나믹 파괴 해석 모델을 통해 취성 유리 재료에 대해 균열 면에 평행한 압축 응력파가 균열 분기 패턴에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 실험을 통해 관찰된 동적 균열 진전 및 분기 패턴에 대한 주요 특성들이 페리다이나믹 해석을 통해 확인되었다. 또한 강한 인장 하중 하의 계단균열과 이차균열 등이 상태 기반 페리다이나믹 시뮬레이션을 통해 잘 모사가 되는 것을 확인할 수 있었다.

구제역 바이러스는 소나 돼지 등의 우제류 가축에 경구 또는 흡입 노출 등의 다양한 노출 경로를 통해 심각한 감염성을 유발하는 생물학적 유해인자로 국내 축산업 운영에 있어 막대한 경제적 손실을 초래하는 병원균들 중 하나다. 구제역 발병에 대한 사전적 예방 관리를 도모할 수 있는 조치 방안 중 하나는 공기를 통해 전파되는 구제역 바이러스 확산에 대해 수학적 모델 적용을 통해 예측된 분석 결과에 따라 설정될 수 있다. 대기 확산 모델들은 일반적으로 구제역 바이러스의 주요 전파 경로인 경구 및 접촉 감염의 노출 시나리오를 예측할 수는 없으나, 상대적으로 예측도가 높은 대기 확산 모델의 경우 공기 전파에 대한 구제역 바이러스의 위해성 관리 방안을 결정하는 데 주요 역할을 담당할 수 있는 유용가능한 수단으로 여러 나라에서 활용되어 왔다. 구제역 바이러스 전파를 억제하기 위한 엄격한 관리 방안 중 다량의 가축 살처분 방법은 축산 농가들에게 심각한 경제적 손실을 초래하여 심각한 경우 새로운 자립의 여건마저도 상실시킬 수도 있다. 반면 낮은 수준의 대응 방안은 향후 구제역 발생에 따른 추가적 피해를 근원적으로 억제할 수 없는 역학적 한계에 봉착할 수 있다. 본 연구는 구제역 바이러스의 기본 특성 및 발생 모델 적용에 따른 공기 중 전파의 감염 위험성 평가 관련 선행 문헌들을 고찰하였다. 또한 1970년대 이후 구제역 바이러스의 공기 전파 경로를 예측하기 위해 여러 나라에서 실제 활용된 다양한 대기 확산 모델들의 적용 사례 및 장/단점을 비교 분석하였다.

Epidemic models on disease spread attempt to simulate disease transmission and associated control processes. This study reviewed published papers on epidemiological models for the management of foot-and-mouth disease in the world. In addition, an individual animal-based, spatially-explicit, stochastic disease transmission model, the Davis Animal Disease Simulation (DADS) model, was described in the frame of an international collaborative research project participating three countries: Republic of Korea, USA, and New Zealand. In this project, the Korean team is aiming at developing the most appropriate parameters for livestock and epidemiology of foot-and-mouth disease outbreaks. On the other hand, the purpose of foreign counterparts is validating their models: DADS (USA) and InterSpread Plus (New Zealand). Classification of farm types and preliminary estimations on the frequency of intra-herd contacts were also presented. This research project is expected to provide precious information to plan a strategy that will facilitate the eradication of foot-and-mouth disease from Korea.

A probability-based data generation is a typical context-generation method that is a not only simple and strong data generation method but also easy to update generation conditions. However, the probability-based context-generation method has been found its natural-born ambiguousness and confliction problems in generated context data. In order to compensate for the disadvantages of the probabilistic random data generation method, a situation propagation network is proposed in this paper. The situation propagating network is designed to update parameters of probability functions are included in probability-based data generation model. The proposed probability-based context-generation model generates two kinds of contexts: one is related to independent contexts, and the other is related to conditional contexts. The results of the proposed model are compared with the results of the probability-based model with respect to performance, reduction of ambiguity, and confliction.