For safe and economical spent fuel management, assessing the integrity of the cladding, which is the first barrier to the escape of radioactive material, is very important. For the sake of risk assessment, it is essential to calculate the probability of failure of the spent fuel rods loaded inside the cask during the transportation or storage. However, due to the large amounts of calculations required, it is not practical to analyze every detail of the spent fuel rods and assemblies. This study presents a methodology to perform a cask-level analysis by sequentially simplifying the fuel rods and spent fuel assemblies for the calculation of fuel rod failure probability. A simplified single fuel rod model was generated by considering the material properties of a high burnup fuel rod stored in dry storage for approximately 5 years and the interfacial bonding conditions of the cladding tube. The simplified model produces the same deflection as the detailed model at the critical moment that produces a fracture plastic strain of 1%. The developed single fuel rod simplified model is assembled in a CE 16×16 configuration, and a methodology is presented in which the CE 16×16 assembly model is once again replaced by a simplified model with a cuboidal shape. Compression analyses were performed on each part of the CE 16×16 model to obtain isotropic property data, and a simplified model was created based on those data and the cross-sectional second moment values of the parts. A cask drop analysis was performed to validate the similarity of the CE 16×16 model and the simplified model by comparing important structural responses such as impact acceleration. The 20 simplified fuel assembly models and one detailed model were loaded into a cask to perform the drop analysis. For the detailed model, the impact acceleration was extracted for different loading positions and the corresponding impact load and pinch load were derived. The spring force and contact force corresponding to the pinch load were extracted by applying a Python script technique to extract the maximum value of them exerted on each fuel rod. The vulnerability of spent fuel rods to bending loads and the failure criteria were considered during the simplification process of a single fuel rod. From the extracted impact and pinch loads, the probability of failure of the spent fuel rods as a function of impact acceleration can be calculated.

국내외로 태풍, 홍수, 화산, 지진, 해일 등의 자연재난에 의하여 인명, 재산 피해가 지속적으로 발생하고 있으며 특히 최근에 는 황사, 미세먼지와 같은 입자상 오염물질의 확산이 가속되고 있어 입자상 물질 확산의 예측 및 대응 기술 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다. 이와 같은 입자상 물질 관련 재난에 대응하기 위하여 수치 모델을 사용하여 입자상 물질의 확산 경로 및 농도를 예측하는 연구들을 진행하고 있으며, 본 연구에서는 선행연구로 라그랑지안 모델 중 하나인 PUFF-UAF 모델을 개선하여 개발된 PUFFGaussian 모델을 이용하여 연구를 진행하였다. PUFF-Gaussian 모형을 이용하여 온타케 화산의 분화 결과와 검증을 수행하여 유사한 결과가 도출되는 것을 확인하고 백두산 분화에 대한 화산재 확산 예측을 수행하였다. 또한 국내 17개 시·도에 대하여 기존 PUFF-UAF 모델의 결과를 이용하여 계산한 화산재 발생 확률과 PUFF-Gaussian을 이용하여 계산한 발생 확률에 대한 비교를 수행하고 PUFFGaussian 모델을 이용한 결과가 발생 확률이 더 낮은 것을 확인하였다.

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.

There always exist nonzero inspection errors whether inspectors are humans or automatic inspection machines. Inspection errors can be categorized by two types, type I error and type II error, and they can be regarded as either a constant or a random variable. Under the assumption that two types of random inspection errors are distributed with the “uniform” distribution on a half-open interval starting from zero, it was proved that inspectors overestimate any given fraction defective with the probability more than 50%, if and only if the given fraction defective is smaller than a critical value, which depends upon only the ratio of a type II error over a type I error. In addition, it was also proved that the probability of overestimation approaches one hundred percent as a given fraction defective approaches zero. If these critical phenomena hold true for any error distribution, then it might have great economic impact on commercial inspection plans due to the unfair overestimation and the recent trend of decreasing fraction defectives in industry. In this paper, we deal with the same overestimation problem, but assume a “symmetrical triangular” distribution expecting better results since our triangular distribution is closer to a normal distribution than the uniform distribution. It turns out that the overestimation phenomenon still holds true even for the triangular error distribution.

To perform the Maritime Safety Audi Scheme, 10-4 was constantly applied without adjustment when evaluating the proximity of the fairway. The necessity of applying the different aberrancy probabilities from the different proximity of the fairway depending on the shape of the route and the size of the ship was validated using marine simulations. Marine simulation was performed to evaluate the validity of statistical analysis-based aberrancy probability according to the different shapes of routes and ship size presented in the previous study. As results, the validity of the criterion of the statistical analysis-based aberrancy probability was confirmed by comparing with the results of simulation-based aberrancy probabilities. The results support that the aberrancy probabilities by the types of a vessel could be different based on the type and size of vessels. The results motivate that further investigation is required to find the reasonable criteria of the aberrancy probabilities for the maritime traffic safety audit according to the fairway shape and the size of the vessel.

It was confirmed that the extreme value distribution model applies to probability of exceeding more than once a day monthly the facility capacities using data of daily maximum inflow rate for 7 wastewater treatment plant. The result of applying the extreme value model, A, D, E wastewater treatment plant has a problem compared to B, C, F, G wastewater treatment plant. but all the wastewater treatment plant has a problem except C, F wastewater treatment plant based 80% of facility capacity. In conclusion, if you make a standard in statistical aspects probability exceeding more than once a day monthly can be ‘exceed day is less than a few times annually’ or ‘probability of exceeding more than once a day monthly is less than what percent’.

구조물의 내용연수 동안 예상되는 지진에 대한 피해와 손실을 최소화하는 것이 내진설계의 최종적인 목표로 볼 수 있다. 이러한 목표를 만족시키기 위한 개념으로 지진하중에 대한 구조물의 손상확률을 나타내는 지진취약도를 작성하여 지진에 대한 구조물의 확률론적 성능평가를 수행한 후, 해당 지역에서 발생 가능한 지진에 대한 연간 초과확률로 표현되는 지진위험도를 활용하여 연간 손실 발생확률을 산정하는 절차를 제시한다. 본 연구는 미국 강진지역의 지진하중을 고려하여 설계된 철골모멘트골조에 대해 취약도를 정량적으로 평가하고 연간 손실 발생확률을 예측하다. 또한 HAZUS의 철골모멘트골조 대표건축물에 대한 손실 평가결과를 비교하였으며, 그 결과 HAZUS에 의한 연간손실이 보수적으로 산정됨을 알 수 있었다. 제시된 방법으로부터 해당 구조물의 내진성능 및 연간 손실 평가를 할 수 있으며, 향후 관련 연구에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 국내에 적합한 지불규정을 도입하기 위해 아스팔트 포장의 품질측정 방법을 제시하고자 수행되었다. 지불규정은 통계이론을 바탕으로 포장의 품질을 결정하여 시공비용을 조정하는 방법으로 지불규정을 적용하는 미국 대다수의 주에서는 고유의 품질테이블을 이용해 PWL(Percent With in Limit)을 산정한다. 따라서 미국 South Carolina에서 적용중인 품질측정테이블을 사용한 PWL과 통계분석방법에 기초한 확률이론의 비교분석을 통해 PWL의 국내 적용여부의 가능성을 판단하였다. 시험포장구간의 데이터를 사용하여 통계이론을 이용해 산출한 확률값과 PWL을 미국AASHTO에서 제시한 지불계수(Pay Factor)에 대입한 결과는 큰 차이를 보이지 않았으며 확률값 도출을 위한 Z-Value산출과정에서 모집단의 평균을 추정해 계산한 확률값 역시 PWL과 유사한 값을 보였다. 또한 현행 아스팔트 포장의 시방규정을 만족하지만 표준편차가 큰 가상의 데이터를 이용하여 지불계수를 산정한 결과 데이터의 평균값은 현행 시방규정에 만족하지만 지불계수는 100%이하로 산정되는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 이는 PWL방법을 이용함으로써 균질하고 성능이 우수한 품질의 측정이 가능한 것을 의미하며 따라서 국내실정에 접합한 품질측정테이블을 개발하여 PWL을 국내 지불규정의 품질측정방법으로 사용하는 것이 적합한 것으로 판단되었다.

The statistics probability approach for microbial risk assessment (MRA) has been recognized as an efficient method because this probability approach, which can be presented the diversity, variability, and uncertainty for the environmental factors of food processing, provide better realistic results than point estimate. This study was conducted to determine of probability statistics for the environmental factors of the pork-cutting processing i.e. the processing time, the pork meat temperature, and processing room temperature etc. As the input parameters for the MRA, triangular distribution and normal distribution were selected as an efficient probability distribution model, these distributions were analyzed by the simulation. The simulation results showed the processing time estimated 53 min as mean (5% - 22 min and 95% - 98 min), pork meat temperature estimated 4.83 ℃ as mean (5% - 2.25 ℃ and 95% - 7.12 ℃, 48.78% exceed 5 ℃), and processing room temperature estimated 17 ℃ as mean (5% - 10.92 ℃ and 95% - 22.56 ℃, 71.178% exceed 15 ℃).

최근 우리나라 연안해역은 선박교통량의 증가로 인해 해상교통이 폭주하고 있다. 이러한 교통폭주는 연안해역에 대해 인명, 재산, 환경오염 등의 심각한 해양사고를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 연안의 해양사고를 확률적으로 분석한다. 본 연구의 수행을 위해 해상교통량과 기상조건, 해양사고 등의 다양한 연관성을 기반으로 원인을 분석하였다. 그리고 해양사고의 형태를 선박의 크기, 선령, 선종 등 다양한 관점에서 분류하고 세부적으로 분석하였다.