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메타 휴리스틱을 활용한 공항 포장 역학적 성능 평가 로직 개발
공항 포장의 역학적 성능 평가는 항공기 허용하중과 공항의 포장 장단기 유지관리계획을 수립하는 의사결정체계로 활용된다. 항공기와 포장의 등급을 정량적으로 평가하여 특정 항공기의 운항 가능 여부를 판단하는 지표로 ACN-PCN(Aircraft Classification Number – Pavement classification Number)이 사용된다. 하지만, FAA(Federal Aviation Administratin)에서 역학-경험적 포장 설계법과의 괴리감으로 ACR-PCR(Aircraft Classification ratio – Pavement Classification Ratio) 방법을 제안했다. 새로 제안된 ACR-PCR 보고 논리를 정의하고 개선하기 위해 역산 프로그램의 초기값(Seed value)에 의한 변동성 문제를 하모니서치 최적화 알고리즘을 이용하여 해결했다. 온도에 따른 탄성계수 보정을 위해 시계열 데이터 예측에 적합한 LSTM(Long Short Term Memory) 모델을 개발하여 포장 중간 깊이 온도를 예측하고, 계절별 HWD 평가 결과를 바탕으로 탄성계수 온도 보정 회귀식을 제안했다. ACR-PCR 논리를 구축하기 위해 노상 침하 모델, 피로 모델, 그리고 AC 표면 러팅 모델을 선정 및 조정했다. 평가 단계의 PCR 보고를 위한 논리를 구체화하고, 실제 공용중인 공항을 평가했다. 결과적으로 역학적-경험적 모델을 적용한 공항 포장의 구조적 성능 평가법을 마련하였으며, 설계와 연계하는 합리적인 의사결정 근거를 마련했다. The mechanistic-empirical evaluation of airport pavement is used as a decision-making system to establish aircraft allowable loads and airport pavement short-long term management plan. The Aircraft Classification Number (ACN-PCN) is used as an indicator to determine whether it is possible to operate with each aircraft. However, the Federal Aviation Administration (FAA) proposed the Aircraft Classification Ratio - Pavement Classification Ratio (ACR-PCR) method due to narrow the gap with Mechanistic Empirical Pavement Design Method(MEPDG). In order to define and improve the newly proposed ACR-PCR reporting logic, it is necessary to improve fluctuation problem of seed value in backcalculation program using harmony search optimization algorithm. To adjust the elastic modulus by temperature, Long Short Term Memory (LSTM) model which suitable for time series data prediction was developed to predict the middle depth of pavement, and regression equation for adjustment of elastic modulus was proposed based on seasonal HWD evaluation results. To build ACR-PCR logic, subgrade depression model, fatigue cracking model, and surface rutting model were selected and adjusted. The logic for PCR reporting method was specified, and evaluate actual airport was evaluated. As a result, a structural performance evaluation method for airport pavement applying an mechanistic-empirical model has been proposed and it will be a reasonable decision-making basis for pavement design and evaluation.
저탄소 신유망 산업의 녹색정책금융 성과분석 : 미래차·물관련·신소재 산업의 중소기업을 중심으로
황현식 중앙대학교 산업창업경영대학원 2022 국내석사
As carbon neutrality has become a global new normal and Korea has also declared a ‘Carbon neutral goal for 2050’, responding to climate change is emerging as an essential competitiveness of national industries. In addition, for the purpose of accelerating the transformation of the economic and social structure that is changing due to the post-coronavirus, the government announced the ‘Korean Version of New Deal 2.0’ and presented ‘green finance’, ‘future car’, ‘water related’, and ‘new materials’ as keywords for detailed tasks for the transformation of a low-carbon economic structure in the ‘Green New Deal’ field. Meanwhile, in response to the government's Green New Deal policy, domestic small and medium-sized enterprises lack relevant capabilities such as capital and technology. Therefore, in this study, in order to create a leading role as a 'New player' without alienating small and medium-sized enterprises in the era of the Green New Deal, this study proposes an effective small and medium-sized enterprises policy portfolio by reflecting each type of green policy finance and the characteristics of low-carbon promising industries. To this end, in particular, the Korean version of the Green New Deal intends to confirm the characteristics of each promising industry (future cars, water related, new materials) and to contribute to the transition to a carbon neutral and low-carbon economic society through empirical analysis. The analysis methods and steps of the study are as follows. First, we tried to categorize green policy finance through government policies and prior research. Next, the industry was defined by referring to domestic and foreign policy trends for low-carbon, promising industries and classifying them by industry. In addition, ‘sales performance (employment, sales, etc.)’ and ‘technology performance (research investment, R&D concentration, etc.)’ variables were extracted as performance indicators necessary for the analysis of the government’s small and medium-sized enterprises policy finance effect. Green policy finance, an input variable, was classified into ‘direct/indirect investment’, ‘R&D’, ‘infrastructure’, and ‘others’, and multiple regression analysis was performed. Furthermore, based on the analysis results, the green policy finance portfolio for small and medium-sized enterprises by industry was divided into Levels 1 to 4, and policy types and expected effects for each stage were presented. As a result of the research analysis, the Level 1 level was derived from the ‘Others’ category of green policy finance for all promising industries, and the results of direct and short-term employment expansion were predicted. In the case of ‘direct and indirect investment’ and ‘infrastructure’ support items, direct and medium-term effects were expected at Level 2 level. On the other hand, in the case of ‘R&D’ support type, direct and short-term effects of job creation were derived at Level 1 in the new materials industry, but direct and indirect and mid- to long-term policy effects are expected at Level 3 in the future car and water related industries. In conclusion, the policy types for which Levels 1 and 2 are derived can have direct and short-term effects, so they are reviewed as major components of the policy portfolio. and at Levels 3 and 4, it is necessary to come up with measures to enhance policy effectiveness and take a long-term approach. In particular, job creation by small and medium-sized enterprises can have direct and short-term effects in all industries, so policy programs such as market expansion through an increase in the number of workers in related industries and education and capacity building for professionalism enhancement, talent development, and industry-university cooperation should also be utilized. Furthermore, systematic data establishment and management is required to promote policies to create synergy effects by linking each low-carbon promising industry and to analyze the mid- to long-term support effect of the Green New Deal. 탄소 중립이 전 세계적인 뉴노멀로 정착하고 한국도 ‘2050년 탄소 중립 목표’를 선언하면서 기후변화 대응은 국가 산업의 필수 경쟁력으로 부각되고 있다. 더불어 포스트 코로나로 변화하는 경제·사회 구조 전환을 가속화 하기 위한 목적으로 정부는 ‘한국판 뉴딜 2.0’을 발표하며 ‘그린뉴딜’ 분야에 저탄소 경제구조 전환을 위한 세부과제 키워드로 ‘녹색금융’, ‘미래차’, ‘물산업’, ‘신소재’ 등을 제시했다. 한편 정부의 그린뉴딜 정책에 대응하여 국내 중소기업의 자본과 기술력 등 대응 역량은 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 그린뉴딜의 시대에서 중소기업이 소외되지 않고, ‘뉴-플레이어’로서 주도적 역할을 창출하기 위해 녹색정책금융의 유형별 접근과 저탄소 신유망 산업의 특성을 반영하여 효과적인 중소기업 정책 포트폴리오를 제안한다. 이를 위해 특히 한국판 그린뉴딜의 저탄소 신유망 산업별(미래차, 물산업, 신소재) 특성을 확인하고 실증분석을 통해 탄소 중립 및 저탄소 경제 사회로의 이행을 위해 기여하고자 한다. 연구의 분석 방법 및 단계는 아래와 같다. 우선 정부 정책 및 선행연구 등을 통한 녹색정책금융의 유형화를 시도하였다. 다음으로 저탄소 신유망 산업 국내외 정책 동향 등을 참고하고 업종별 구분을 통해 산업을 정의했다. 또한 정부의 중소기업 정책금융 효과 분석에 필요한 성과지표로서 ‘영업성과(고용, 매출 등)’ 및 ‘기술성과(연구투자, 연구개발집중도 등)’ 변수를 추출하였다. 투입변수인 녹색정책금융은 ‘직·간접투자’, ‘R&D’, ‘인프라’, ‘기타’ 항목으로 분류했고 다중회귀분석을 하였다. 나아가 분석 결과를 기초로 각 산업별 중소기업 녹색정책금융 포트폴리오를 Level 1~4단계로 구분하였으며 단계별 정책 유형과 기대효과를 제시하였다. 연구분석결과 유망산업 모두 녹색정책금융 유형의 ‘기타’ 항목에서 Level 1 수준이 도출되어 직접·단기적으로 고용 확대의 성과가 예측되었고, ‘직간접 투자’, ‘인프라’ 지원 항목의 경우 Level 2 수준으로 직접·중기 효과가 예상되었다. 한편 ‘R&D’ 지원 유형의 경우 신소재 산업에서는 Level 1 수준으로 고용창출의 직접·단기적 효과가 도출되었으나 미래차 및 물관련 산업에서는 Level 3 수준으로 직간접 및 중장기적 정책효과가 예상된다. 결론적으로 Level 1~2가 도출된 정책 유형은 직접·단기적 효과를 얻을 수 있어 정책 포트폴리오의 주요 구성으로 검토하며 Level 3~4 수준에서는 정책효과를 제고하기 위한 방안 마련과 장기적 관점에서의 접근을 해야 한다. 특히 중소기업의 고용창출은 전산업 모두 직접·단기적 효과를 얻을 수 있어 관련 업종 종사자수 증가를 통한 시장확대와 전문성 강화를 위한 교육 및 역량 강화, 인재 육성, 산·학연계 등의 정책 프로그램도 활용해야 할 것이다. 나아가 저탄소 유망 산업별 연계를 통한 시너지 효과 창출을 위한 정책 추진과 그린뉴딜의 중장기적 지원 효과 분석을 위한 체계적인 데이터 구축·관리가 요구된다.
콘크리트 위 아스팔트 덧씌우기 포장 접촉면에서의 부착 거동 평가
국내의 고속도로 건설 및 운영 흐름은 1970년 경부고속도로 건설 및 개통을 시작으로 현재까지 네트워크를 확대해왔다. 2014년 기준 고속도로 내 콘크리트 포장의 비중이 66%이며 노후화된 콘크리트 포장은 점진적으로 증가하고 있다. 도로 포장의 유지보수에 대한 필요성이 최근 증가하고 있다. 국내 유지 보수의 62%가 아스팔트 덧씌우기 공법이나 부착 경계면에 대한 명확한 기준이 없는 실정이다. 과거의 연구는 아스팔트 덧씌우기 또는 복합 포장의 부착불량이 포장 수명을 80% 까지 감소시킬 수 있다고 보고하였다. 이 연구는 기존 콘크리트 포장에 대한 아스팔트 덧씌우기의 부착 성능을 평가하고, 온도 및 Texture에 따라 부착 특성을 정의하는 것을 목표로 하고 있다. 실험 방법은 반복성과 신뢰성을 향상시키기 위해 강철 재질로 구성된 다양한 Texture 모사 시편(Smooth, 3mm Tinning, 6mm Tinning, Undersealing)을 개발하였다. 낮은 온도(15℃ 이하)에서 전단 감소 계수는 증가하며, 최대 전단 강도에서의 변위는 감소한다. 표면 Texture는 높은 온도(25℃이상)에서 최대 전단 강도에 영향을 주지 않는다. 이는 낮은 온도에서는 Texture가 부착 성능을 지배하고, 높은 온도에서는 Binder, Tack Coat, 그리고 Texture에 따른 골재 입도 등에 의해 파손을 야기할 수 있다. 기존의 총 전단 강도를 이용하여 평가하는 것보다는 평면의 전단 강도와 부분 Texture 전단 강도로 분리하여 분석하였다. 이는 외부 환경이나 현장 특성을 고려하여 덧씌우기의 부착 성능 향상을 기대할 수 있다. The needs for the maintenance and rehabilitation (M&R) of aged concrete pavements in Korea has recently increased. A percentage of 62% of this M&R method was occupied by asphalt overlay method. Previous study shows that the poor bonding condition of asphalt overlay or composite pavement cause 80% reduction of pavement life. Currently, no specific standard or criteria for bonding performance have been established. This study proposes the criteria for evaluating the resistance of asphalt overlay on existing concrete pavements and presents the bonding characteristics depending on temperature and surface texture. The experimental method used direct shear tester to determine the shear mode failure in interlayer of various texture specimens (smooth, 3mm tinning, 6mm tinning, and undersealing) made up of steel to improve repeatability and reliability. Based form the results, the released shear reaction modulus () dramatically increases, and displacement at the peak shear strength decreases at 15°C. Furthermore, surface texture doesn’t affect the shear strength at the higher temperature (over than 25°C). It has been concluded from these results that it is possible to identify the main cause of de-bonding from the pattern of interlayer failure and define the effect of surface texture on the bonding performance of the composite pavement.
O2O(Online to Offline) 환경에서 옴니채널 전략 사례 연구
황현식 서울벤처대학원대학교 2016 국내석사
이 연구에서는 O2O 환경과 옴니채널에 관한 이론적 배경을 정리하고 미국 메이시스 백화점이 채택한 옴니채널 전략 사례를 분석하여 기업이 옴니채널 전략을 수행하는데 필요한 시사점을 도출하였다. 사물인터넷과 근거리 통신 기술, 모바일 결제환경 발달 등 IT기술의 발전과 더불어 조성된 O2O 환경에서 과거에 존재하지 않던 새로운 소비자 행동 양식이 발생하게 되었다. 즉 O2O 환경 구축과 함께 소비자가 주도권을 잡는 환경이 도래한 것이다. 이것은 기존의 유통 채널을 붕괴시키고 온/오프라인의 모든 채널이 유기적으로 통합된 옴니채널이라는 새로운 기업의 대응 방식을 등장시켰다. O2O 환경에 대응하는 기업의 전략을 분석하기 위해 기업의 실제 사례를 통해 다양한 정보를 수집하고 분석하는 정성적 사례연구를 적용하였다. 옴니채널 전략의 선구자로 평가되는 메이시스 백화점을 분석사례로 채택하여 이를 통해 어떠한 결과를 얻게 되었는지 기술하였다. 메이시스 백화점이 적용한 옴니채널 전략은 비즈니스 환경 변화를 정확히 인식하고 O2O 환경에 최적화된 시스템을 구축해 미래 모델까지 제시하는 근본적인 환경 변화에 대한 대응 전략이라고 할 수 있다. 또한 옴니채널 전략 사례 연구를 통해 유통 기업뿐만 아니라 다른 산업에서도 비즈니스 환경의 변화에 따른 마케팅 전략을 수립하는데 시사점을 줄 수 있다.
유비쿼터스 환경에서의 안전한 웹 서비스를 위한 에이전트 기반의 위임모델
웹 서비스는 오늘날의 인터넷 환경에서 분산되어있고, 이질적인 시스템들 간에 상호 운용성을 제공하는 새로운 소프트웨어 시스템의 한 형태이다. 최근 웹 서비스 환경에서의 보안은 가장 중요한 이슈 중 하나가 되었다. 만약 웹 서비스 환경에서 보안이 고려되지 않는다면 악의적인 공격자에 의해서 사용자의 프라이버시 정보가 외부에 노출될지도 모른다. 더구나 유비쿼터스 환경에서의 사용자들은 그들을 대신하여 웹 서비스를 수행해주는 에이전트들에게 일시적으로 그들의 권한 중 일부 혹은 전부를 반드시 위임해야만 한다. 이것은 에이전트에 의해 사용자의 프라이버시 정보가 노출되는 결과를 초례한다. 우리는 유비쿼터스 환경에서 사용자의 프라이버시와 웹 서비스의 보안을 보장하기위한 위임모델을 제안한다. 이를 위해서는 XML 기반의 암호화와 XML 기반의 전자서명 메커니즘이 효과적으로 통합될 필요가 있다. 이 논문에서 우리는 웹 서비스 제공자들로부터의 서비스와 보안정책들을 효과적으로 관리하기 위해 XACML 기반의 웹 서비스 관리서버 (WSMS)를 제안한다. 그리고 에이전트들 간의 권한위임을 통해 사용자들에게 효율적으로 웹 서비스를 제공하기 위해 SAML을 확장한 위임단언을 제안한다.
가우시안 확률과정을 이용한 군집분석과 격자기반 라틴 하이퍼큐브 실험계획
다변량 자료의 군집분석에 관한 새로운 방법론으로 가우시안 확률과정(Gaussian processes)을 이용한 모형기반 군집분석을 제안한다. 가우시안 확률과정은 공간통계학 분야에서 크리깅(kriging), 전산실험계획에서 최적의 실험점을 찾는 연구에 사용되어 온 일반적인 가정으로, 주로 비선형 회귀분석과 판별분석에 응용되어 왔다. 가우시안 확률과정의 특징은 보통의 다변량 자료에서 가정하는 공분산 행렬과는 다른 특수한 공분산 구조를 가정한다는 점이다. 이러한 공분산 구조는 가정된 여러 개의 특성 모수를 추정하면서 자료의 본질적 구조를 결정할 수 있는 장점이 있다. Banfield와 Raftery(1993)가 제안한 모형기반(model-based) 군집분석은 자료의 각 개체는 군집을 대표하여 혼합되어 있다고 생각하고, 확률 모형을 가정한다. 이 방법은 주로 다변량 정규분포의 우도함수를 계산하여 계층형 응집(hierarchical agglomerative) 알고리즘을 적용하거나, EM(Expectation Maximization) 알고리즘을 이용하여 개체가 각 군집에 속할 확률을 계산하는 것이 특징이다. 본 연구는 개체 간의 상관이 있다고 가정하는 가우시안 확률과정을 모형기반 군집분석에 적용함으로서 새로운 방법론을 제안하고, 특성을 논하는데 그 의의를 두고 있다. 가우시안 확률과정을 가정한 후 각 개체가 군집에 속할 사후 확률을 계산하고, EM 알고리즘을 응용한 ECM 알고리즘을 통한 군집분석 방법을 제안하였다. 또한 제안된 방법론의 검증을 위하여, 시뮬레이션 연구를 수행함으로서 그 유용성을 밝히고자 하였다. 제안된 군집분석 알고리즘은 개체 간의 상관을 고려한 모의자료의 실험결과, 군집 분류를 효율적으로 수행하였다. 군집 간에 평균 차이를 임의로 크게 준 경우에는 k-평균 방법과 동일한 군집분석 결과를 주었다. 하지만 평균 차이가 비교적 작은 군집을 분할하는 경우, 제안된 알고리즘은 k- 평균 방법보다 개체의 연관성을 잘 반영하여 분할하였다. 또한 군집의 수는 BIC(Bayesian Information Criteria)를 계산하여 결정하였다. 변수 간의 독립이라는 제한적 가정 하에 이루어진 연구이지만, 향후 인자분석이나 주성분 분석에서 생성한 인자점수나 주성분점수를 이용한 군집분석 및 반복측정 자료 등이 가우시안 확률과정을 이용한 군집분석을 사용할 수 있다고 보여진다. 제안된 군집분석의 단점으로는 EM 알고리즘의 특성상, 군집 평균의 초기치와 초기 군집을 어떻게 설정하는 가에 따라 수렴 속도가 느려질 수도 있다는 점이다. 이러한 EM 알고리즘의 문제는 분석 전에 먼저 계층형 군집분석을 통한 정보를 이용한다면 해결할 수 있다. 본 논문의 두 번째 연구로서 전산실험계획에서 쓰이는 라틴 하이퍼큐브 실험계획을 보완한 격자기반 Lhd의 두 가지 방법을 제안하였다. 라틴 하이퍼큐브 실험계획은 전산실험을 위하여 Mckay, Beckman과 Conover(1979)에 의해 고안된 방법으로 실험을 한번 시행하는데 많은 시간과 비용이 들거나 인자가 많은 실험에 효율적으로 사용할 수 있다. 하지만 이 실험계획 역시 실험영역 전체에서 골고루 배치되지 않을 가능성이 있으므로 이를 보완하려는 제도가 이루어져 왔다. 본 연구에서도 good lattice points와 계통추출을 응용하여 라틴 하이퍼큐브 실험계획을 보완하고자 하였다. 모의실험 결과 good lattice points 실험계획을 응용한 "방법 1"은 모형을 가정한 엔트로피에 기초한 최적 기준으로 검토할 경우, 다른 실험계획들보다 상대효율이 더 좋았다. "방법 2"는 표본조사에 주로 쓰이는 계통추출을 응용하였다. 압력변수가 각기 다른 9개의 실험함수에 관하여 표본 평균의 추정치와 분산, MSE를 비교한 결과, "방법 2"가 다른 실험계획들보다 우수하였다. 이 결과는 실험점이 실험영역 전체에서 골고루 퍼져서 나타난 것으로 보이며, 향후 전산실험계획에서의 응용을 기대할 수 있다. We propose a model-based clustering technique using Gaussian processes which is a new clustering method for multivariate data. In general, The Gaussian process we are applying has been used in nonlinear regression, in discriminant analysis, in spatial statistics, and in design and analysis of computer experiments. The characteristic of Gaussian processes is a special covariance structure, different from the covariance matrix in multivariate statistics. Advantages of this covariance structure are that we can figure out the intrinsic structure of data well by estimating several parameters. Banfield and Raftery(1993) proposed a model-based clustering. It is assumed that observations representing different clusters are come from a mixture of probabilistic distributions. Their method mainly applied the hierarchical agglomerative algorithm by computing likelihood function of multivariate normal distribution. In addition, and EM(Expectation Maximization) algorithm is used for computing the probabilities that an observation is belong to each cluster. This thesis presents a model-based clustering technique using Gaussian processes an assumption that observation are correlated. This is a new methodology in cluster analysis. Moreover, the characteristics of suggested technique are discussed with comparison of the k-means algorithm. With the assumption of Gaussian processes, we compute the posterior probability that an observation is belong to each cluster, and propose a cluster analysis method using the ECM algorithm which is a modification of EM algorithm. A simulation study is presented to evaluate the performance, and the show usefulness of our suggested clustering algorithm. The cluster algorithm proposed was turned out to be efficiently performed in the simulation study in the case of considering the correlations of observations. The performance of our algorithm is almost same with k-means algorithm when difference of cluster means large. In case the differences are small, suggested algorithm works well to represent connectedness of observations. Under the restriction that observations are independent, factor scores and principle scores can be used to cluster analysis. But there are some disadvantages in that the speed of convergence can be slow because of the intrinsic problem of EM depending on how to choose a initial cluster. To overcome this problem, before applying EM, hierarchical clustering method can proceed to select the initial clusters. In the second research of this thesis, we propose two modified versions of Latin-hypercube designs(Lhd) for computer experiments: Lattice-based Lhd. Lhd considered by Mckay, Beckman and Conover(1979) as a design for computer experiments is useful for a computationally expensive code and/or a very high dimensional code. But, many authors modified Lhd to spread design points over the input region very well. This thesis also improve Lhd using good lattice points and systematic sampling. The "Method 1" which applied good lattice points is good relative efficiency than other experimental designs. The "Method 2" which applied systematic sampling is lower variance and MSE than other designs in the case of estimating sample means of 9 test functions. This results mean that experimental points by Lattice-based Lhd spread all over the input region very well. These two methods of Lattice-based Lhd are able to apply with computer experiments.
황현식 高麗大學校 勞動大學院 2012 국내석사
The system of annual leave, a policy ensuring employees a paid time off every year besides holidays, aims at improving quality of cultural life by releasing employees from obligation to work for a period of time and providing them with physical rest and mental relaxation. Regardless of the purpose, the rate of annual leave use in Korea is far lower than in western nations. In analysis, the main factors for the low rate of annual leave use are unfriendly atmosphere to annual leave in workplace and extra payments for unused annual leave. It is necessary to examine the legal characters and the essentials in the system of annual leave for finding a way to encourage an employee to use annual leave in Korea. Accordingly, this thesis investigates the legal system of annual leave in Korea and its problems to use in comparison to the international standards on annual leave and the examples of Germany, England, France, and Japan. With the examination on the basic essentials of annual leave, this thesis researches into dominant viewpoints on the structure of the system of annual leave under the current law and juridical precedents, then suggests a proper interpretation on several legal issues raised under the Labor Standards Acts according to theories and the cases. The main purpose of the thesis is to present ways of improving the system of annual leave in Korea in order to elevate the rate of annual leave use which is far lower than those of foreign countries, through finding a new solution to the current problems of the system of annual leave with consideration of the essentials of the system.