• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.15-20
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• 2017

볼밸브는 밸브의 가운데 구멍이 뚫린 구 모양의 볼이 회전에 의해 구멍을 닫거나 열어 밸브를 개폐시킨다. 본 연구에서는 플랜트장치용 고온용 볼밸브에 관한 것으로써, 사용되는 유체는 고온의 스팀을 사용하는 볼밸브이다. 고온의 스팀을 유체로 사용함에 따라 볼밸브에 열응력이 발생하기 때문에 초기모델에서의 열-구조 연성해석을 실시하여 고온용 볼밸브의 구조적 안정성을 검토하였다. 검토한 결과 폴리테트라 플루오르에틸렌 재질의 시트에서 항복응력 이상의 값이 나타나였다. 본 연구에서는 시트의 최적화를 실시하여 항복응력 이내의 구조적 안정성을 찾고자 하였다. 시트의 최적화를 위해 2개의 형상설계 변수를 선정하였고, 최적화 과정 중에 설계요구조건으로 시트의 길이와 두께에 관련하여 기준을 고려하였다. 시트의 응력과 질량을 고려한 30개의 표본점을 만들어 최적화 과정을 진행하였으며, 최적화 기법으로서 크리깅 내삽법을 이용한 메타모델 최적화 방법을 적용하였다. 그 결과 항복응력 이내의 구조적 안전성을 만족하는 시트의 두께와 길이를 찾을 수 있었고, 이에 따른 개도별 유동해석을 실시하여 볼밸브의 성능지표를 나타내는 유량계수 값을 구하여 볼밸브의 성능을 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.487-495
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• 1998

스페이스 프레임 구조물은 내부 기둥이 없는 대공간을 덮을 수 있다는 장점 때문에 현재의 많은 구조가와 설계자들에게 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서 다루는 강성구조 이산화시스템인 스페이스 트러스는 기하학적 비선형항이 포함된 대변형 이론을 이용한 유한요소법을 응력해석 방법으로 사용하며, 비선형최적화에 적합한 GINO(General Interactive Nonlinear Optimizer) 프로그램을 이용하여 구조물에 대한 전체체적을 목적함수로 하고 부재의 축력강도, 세장비, 처짐 및 국부좌굴 등으로 제약조건식을 유도하여 최적 설계를 하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.132-138
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• 2002

오늘날 여러 가지 측면에서 전략적으로 고성능의 위성 본체를 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 부분구조합성법의 하나인 구속모드법을 이용한 연성하중해석 기법 및 모달 과도해석법을 사용하여 위성체 구조부재에 대한 최적화를 수행하였다. 제안된 방법은 초기 설계시, 일반적으로 사용되고 있는 준정적 하중을 이용하지 않고, 동종의 발사체에 대해 유사한 위성과의 연성하중해석 자료를 이용함으로써, 각 구조부재에 대해 보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 예제를 통해 제안된 기법이 초기단계의 위성체 구조 부재의 효율적인 최적설계 및 중량 감소를 위해 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.127-134
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• 2009

개발단계에 있어서 필수적인 성계 프로세스인 CAD 및 CAE 시스템은 각각 개별적으로 발전되어 왔다. 더구나 제품개발에 있어서 부서나 기업간의 CAD 또는 CAE 시스템의 이질성이나 제품 데이터 표현방법의 차이로 인해 이를 통합하기 위한 부가적인 비용과 개발기간이 발생하기도 한다. 따라서 설계과정에서의 협업을 성공적으로 수행하기 위해서는 제품 개발 초기 단계에서부터 이질적인 CAD와 CAE 등의 관련 시스템을 유기적으로 통합 관리할 수 있어야 한다. 따라서 본 연구에서는 보다 효과적으로 통합관리하고 설계 및 해석도구들의 연계사용을 지원하기 위해 최적설계를 포함한 설계 및 해서시스템을 통합화하는 기법을 제안하고, 보강판 예제를 통해 CATIA를 이용한 CAD와 CAE간의 데이터 전환의 문제점을 극복하는 것을 보여줌으로서 이 기법의 타당성을 보여주고자 한다. 이와 아울러 최적화 과정을 수행함에 있어서 CAE 프로세스는 구조 최적화 과정에 있어서 하나의 필수적인 부분임을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.581-593
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• 2011

스티프너로 보강된 플레이트 거더 대신에 주름 웨브를 사용하는 근본적인 장점은 얇은 판으로 형성된 편평한 웨브에서 발생하는 좌굴에 관한 불안정 문제를 해결할 수 있는 것 뿐 아니라 수직 스티프너의 필요성도 함께 해결 됨으로써 경제적인 장점을 제공받게 된다. 따라서 본 연구에서는 사인형 주름 웨브를 가진 보의 구조설계 기법과 실변수 알고리즘을 이용하여 최적화 문제를 다루도록 한다. 구조설계과정과 설계변수들은 EN 1993-1-5, DASt-R015 및 Pasternak 등(2004)을 통해서 구성하며, 주름 웨브의 전단좌굴에 대한 유효한 설계가능영역에 대해 비교, 고찰한다. 구조설계 최적화를 위해서, 목적함수는 사인형 주름 웨브 보의 중량으로 정의하여 최소중량최적화를 수행하며, 제약조건으로는 세장비, 부재력 저항능력 및 보의 허용처짐에 대해서 고려한다. 최종적으로 등분포 하중의 단순보 모델을 해석 대상으로 채택하며, 유전자 연산에 있어서 효율적인 확률변수에 대해 연구한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.103-108
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• 2023

본 논문에서는 미사일의 눈 역할을 하는 탐색기에 적용할 수 있는 AESA 안테나의 성능 고도화 연구를 진행하고 실제 측정을 통해 안테나 성능을 검증하였다. AESA 안테나 설계 시에는 필연적으로 발생하는 복사소자 간의 상호간섭 영향으로 송신 시 능동반사계수의 최적화를 고려해야하며, 탐색기의 공간 제한을 극복할 수 있는 소형/경량화가 적용된 복사소자의 선정이 중요한 설계 고려 사항이다. 이에 탐색기용 AESA 구조에 적용하기 위한 배열안테나 연구를 통해 전기적 성능 및 Low-profile 구조 측면에서 최적화가 필요하다. 본 논문에서 설계하고 측정한 복사소자는 일반적인 비발디 안테나의 성능을 고도화시키면서 Low-profile 구조를 만족할 수 있는 Step Flared Notch(SFN)를 설계하였다. 본 논문을 통해 SFN은 일반적인 비발디 안테나와 동일하게 광대역 특성을 가지며 AESA 안테나에 필요한 특성들이 최적화 된 특성을 보유함을 확인 할 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 최적화 된 구조는 실제 프로토타입 안테나 제작을 통해 패턴 특성과 능동반사계수 특성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2525-2527
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• 2005

큰 지연시간을 갖는 고차계 시스템에 대하여 일반적으로 적용할 수 있는 PID 제어기의 동조방법중 한 가지 방법으로써 축소모델을 이용하는 방법이 있다. 이 방법은 큰 지연시간을 갖는 고차계 공정을 SOPTD(Second Order Plus Time Delay Model)로 축소를 하여 SOPTD의 고정된 형태의 모델에 대하여 PID 제어기를 동조하는 방법이다. SOPTD로 모델을 축소하는 방법과 최적화 PID 파라미터를 동조하는 방법이 제시되었다. 본 논문에서는 기존의 최적화 PID 제어구조에 RLSE를 추가하여 실시간으로 축소모델의 계수를 보정해주는 최적화 적응형 PID 제어구조를 제안하였고, 기존의 제어구조보다 우수한 적응성을 가짐을 시뮬레이션을 통하여 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.282-283
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• 2007

본 논문에서는 저전압에서 구동 할 수 있는 압전구동 방식의 RF MEMS 스위치를 설계하였다. 설계는 유한요소기법(FEM)을 지원하는 시뮬레이터 (ConventorWare)를 사용하여 수행하였고, 이를 바탕으로 deflection, contact force, stress 등 기계적인 해석을 함으로써 최적화된 설계를 할 수 있었다. 이번 설계에서는 적절한 contact force를 유지하면서 hinge에서 받는 stress를 최소화하기 위하여 구동기를 2개 사용한 듀얼형식의 모델을 제안하였고, hinge의 모양은 'ㄷ'로 하여 deflection을 향상시켰다. 이 듀얼형식의 최적화된 모델은 signal line과 contact pad 간의 gap이 3.4${\mu}m$일 때, 최초 2.8V에서 contact이 이루어졌으며, 5V에서 12.4${\mu}N$의 contact force와 116MPa의 stress를 얻었고, 차후, SP4T나 SP6T 등의 설계시 공간 효율이 높은 다양한 형태의 구조를 설계할 수 있다.

• 한국항해학회지
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• 제25권1호
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• pp.45-52
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• 2001

본 논문은 선체구조에 많이 이용되고 있는 보강판 구조물의 동적 특성을 최적 변경하는데 그 목적이 있다. 유한요소법(FEM), 동적 감도해석법, 최적구조 변경법을 이용하여 보강판의 동적 특성을 최적화한다. 먼저, FEM을 이용하여 보강판 구조물의 동적 특성을 해석한다. 다음으로 설계변수의 변화에 따른 동적 특성의 변화율을 동적 감도해석법으로 해석한다. 감도해석법으로 구한 감도값과 최적구조 변경법을 이용하여 설계변수들의 변경 량을 계산한다. 보강판 구조물의 고유진동수의 변경을 목적함수로 하고, 보강판의 두께와 보강재의 단면2차 모우멘트를 설계 변수로 한다. 본 논문에서 이용한 최적구조 변경법이 보강판 구조물의 동특성을 최적화하는데 유용함을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권6호
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• pp.49-55
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• 2004

컴퓨터 성능의 향상으로 통계학적 최적화기법이 구조설계최적화에 시도되고 있다. 통계학적 최적화 가법 중 시뮬레이티드 애닐링 기법도 구조 최적화 분야에 적용되기 시작하였다. 시뮬레이티드 애닐링, 불쯔만 애닐링, 패스트 애닐링, 어댑티브 시뮬레이티드 애닐링을 적용하여, 트러스 구조물의 최적화에 적용시켜 목적함수를 향상시키고 함수계산량을 감소시키도록 하였다. 특히 알고리즘 중에서 수렴성과 목적함수의 우수성을 구현하기 위하여 어댑티브 시뮬레이티드 애닐링의 냉각스케줄의 냉각변수를 다양하게 적용하여 트러스 구조물을 최적화하였다. 또한 볼쯔만 애닐링과 어댑티브 시뮬레이티드 애닐링을 복합한 냉각스캐줄로 10부재와 25부재 트러스 구조물의 최적화도 수행하여 보았다.