배경
이전 논문 (Trees 투고)의 피로수명 산정은 Mattheck & Breloer (1994)의 동심 hollow cylinder 모델을 사용합니다. 그러나 현장 음향단층촬영 자료는 부패 공동이 편심·불규칙·연장형 임을 보여줍니다.
동심 가정이 깨졌을 때 피로수명 추정에 어떤 불확실성이 생기는지를 정량화하는 것이 본 연구의 목표입니다.
방법
- 임의 편심도의 원형·타원형 공동에 대한 닫힌 해 단면 성능 도출
- 동심 한계에서 Mattheck 공식을 기계 정밀도로 재현하는 벡터화 응력증폭 함수 검증
- 시나리오 별 10,000 형상 샘플링: 편심도 ~ Beta(2,2), 방향 ~ Uniform
- 이전 연구의 절대 수명 파이프라인에 앵커링
- 풍향 분포 3종 (등방, 서울, 제주) 비교
- 1차 Sobol 분산 분해
주요 결과
| 지표 | 값 | |---|---| | Mattheck 임계점 중앙값 피로수명 | 동심 추정의 25% | | 5th-percentile 하한 단축 배율 | 47배 | | 정규화 편심도의 분산 기여 | 99.6% | | 풍향 분포 영향 (균등 방향 prior 하) | 사실상 0 |
의의
부패 형상의 편심도가 풍기후보다 압도적으로 더 큰 불확실성 원천임을 통계적으로 입증합니다. 따라서 음향단층촬영(SoT) 정밀도 가 점검 자원의 1순위 투자처여야 하며, 결정적 동심 추정이 아닌 5th-percentile 하한 기반 위험도 점검 정책 을 한국의 3개 풍속 권역별로 표화해 제안합니다.