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측정 불확도 표현 지침서(GUM)와 Monte-Carlo Simulation에 의한 불확도 전파 결과의 비교 연구
A Study on Comparison between the Propagation of Uncertainty by GUM and Monte-Carlo Simulation 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.47 no.1, 2003년, pp.31 - 37  

서정기 (한국표준과학연구원 물량표준부) ,  민형식 (한국표준과학연구원 물량표준부) ,  박민수 (대전대학교 환경공학과) ,  우진춘 (한국표준과학연구원 물량표준부) ,  김종상 (한국건자재시험연구원 품질경영부)

초록
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측정 및 화학분석에 많이 이용되는 한 점 교정식에 대하여 측정 불확도 표기 지침서(GUM)의 근사법과 Monte-Carlo Simulation에 의해 계산된 각각의 확장불확도를 비교하였다. 이 비교를 위하여 임의의 자료들을 여러 농도 수준에서 정규 분포 또는 t-분포로 가정하여 계산하였다. 나눗셈에 의한 한 점 교정식의 비선형성과 t-분포 형식을 함에 따른 입력량의 과도한 퍼짐으로 인하여, 경우에 따라서, GUM의 근사법으로 계산된 불확도가 Monte-Carlo Simulation에 의해 계산된 것보다 약 50% 이상의 오류가 있다는 것이 확인되었다. 그러나, 검출 하한을 계산하기 위하여 한 점 교정식을 이용하는 경우, 반응량의 표준불확도가 상대적으로 매우 크고 비선형성에 희한 계산 오류가 상대적으로 무시되므로 근사식에 따른 계산 오류가 발생하지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The expanded uncertainties calculated by the application of GUM -approximation and Monte-Carlo simulation were compared about the model equation of one-point calibration which is widely used for the measurements and chemical analysis. For the comparisons, we assumed a set of artificial data at the v...

주제어

#화학분석   #한 점 교정식   #GUM   #Monte-Carlo Simulation   #확장불확도  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 측정 및 화학분석에 많이 이용되는 한점 교정식에 대하여 측정 불확도 표기 지침서 (GUM)의 근사법과 Monte-Carlo Simulation에 의해 계산된 각각의 확장불확도를 비교하였다. 이 비교를 위하여 임의의 자료들을 여러 농도 수준에서 정규 분포 또는 /-분포로가정하여 계산하였고, Monte-Carlo Simulation에서는 입력량의 불확도 분포를 난수 처리하여 반복 계산하는 방식으로 불확도를 계산하기 때문에 계산상의 오류가 존재하지 않는다고 보았다.

가설 설정

  • 이 식에서 Cl과 Rl의 비율은 감도(SRl-Cl/Rl)의 의미가 있으므로 이 변수를 또 하나의 출력량으로서 으로 표기하였다. 불확도 계산 방법에 따른 정확성의 차이를 정량적으로 비교하기 위하여 각 입력 변수에 대하여 구체적인 값과 표준불확도, 분포형식 및 자유도를 일반적인 화학 분석과 유사하게 Table 1과 같이 임의로 가정하였다.
  • 측정 및 화학분석에서 주로 이용되는 한점 교정식에 대하여 GUM-근사법과 Monte-Carlo Simulation에 의해 각각 계산된 확장불확도의 크기를 비교하였다. 이 비교를 위하여 임의의 자료들을 여러 농도 수준에서 정규 분포 또는 /-분포로 가정하여 계산하였다.
  • 본 논문에서는 측정 및 화학분석에 많이 이용되는 한점 교정식에 대하여 측정 불확도 표기 지침서 (GUM)의 근사법과 Monte-Carlo Simulation에 의해 계산된 각각의 확장불확도를 비교하였다. 이 비교를 위하여 임의의 자료들을 여러 농도 수준에서 정규 분포 또는 /-분포로가정하여 계산하였고, Monte-Carlo Simulation에서는 입력량의 불확도 분포를 난수 처리하여 반복 계산하는 방식으로 불확도를 계산하기 때문에 계산상의 오류가 존재하지 않는다고 보았다.
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참고문헌 (7)

  1. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurements, 1993, ISO, Geneva. 

  2. Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, NIST, 1993, Technical Note 1297, NIST. 

  3. Quantifying Uncertainty in Analytical Measurements, EURACHEM, 1995. 

  4. Grundlagan der Messtechnik, 1999, DIN 1319-4. 

  5. 측정불확도 표현 지침, 1999, KRISS-99-070-SP, 한국표준과학연구원. 

  6. Advanced Mathematical & Computational Tools in Metrology v, Series on Advances in Mathatics for applied Science, P. Ciarlini et al, Ed, 2001, Vol. 57, p 93, WSP Co., Singapore. 

  7. PUMA, 불확도 계산 컴퓨터 보조 프로그램, 2002, Version 2, KISCOM. 

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