조위의 확률밀도함수 변화에 따른 평균 및 표준편차 분석

Abstract

해안 구조물의 신뢰성 설계과정에서 조위자료를 정규분포로 가정하여 설계를 수행하는 경우가 빈번하다. 그러나 조위 자료는 쌍봉형 정규 분포 형태를 따르기 때문에 설계과정에서 등가 정규분포 개념에 근거하여 등가평균 및 등가표준편차를 추정하게 되며, 이 과정에서 정규분포를 가정한 경우의 추정 평균 및 표준편차와는 다른 추정오차가 발생하게 된다. 본 연구에서는 쌍봉형 정규분포 형태를 따르는 조위에 대하여 등가평균 및 등가표준편차를 추정하고, 정규분포를 가정하여 추정한 평균과 표준편차와 비교하였다 그 결과, 등가 매개변수 추정오차는 조위조건과 조위의 크기에 따라 크게 변하고 있는 것으로 파악되었다. 인천의 경우, ±400cm 조건에서 등가평균 및 등 가표준편차 추정편차는 각각 100 cm 이상, 80~100 cm 정도로 파악되었으며, 조석이 약한 포항에서는 ±60cm 조건에서 모두 2~4 cm 정도의 작은 추정 편차를 보이고 있는 것으로 파악되었다.

In the process of the probabilistic-based design on the coastal structures, the probability density function (pdf) of tidal elevation data is assumed as the normal distribution function. The pdf shape of tidal elevation data, however, is better-fitted to the double-peak normal distribution function and the equivalent mean and standard deviation (SD) estimation process based on the equivalent normal distribution is required. The equivalent mean and SD (equivalent parameters) are different with the mean and SD (normal parameters) estimated in the condition that the pdf of tidal elevation is normal distribution. In this study, the difference, i.e., estimation error, between equivalent parameters and normal parameters is compared and analysed. The difference is increased as the tidal elevation and its range are increased. The mean and SD differences in the condition of the tidal elevation is ±400cm are above 100 cm and about 80~100 cm, respectively, in Incheon station. Whereas, the mean and SD differences in the condition of the tidal elevation is ±60cm are very small values in the range of 2~4 cm, in Pohang station.