• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.589-599
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• 2013

강건최적설계의 개념은 다구찌 법에 근간을 두고 있다. 특히, 목적함수의 강건성 지수들은 설계변수나 파라미터의 변동에 둔감하고 보수적인 설계를 추구한다. 그 목적을 달성하기 위해 다양한 강건성 지수들이 소개되고 있다. 소개된 다양한 지수와 방법은 나름의 목적과 의미를 지니고 있다. 하지만, 다구찌 법에서 의미하는 강건설계의 의미를 목적함수의 강건성 지수로 반영하여 최적설계 문제로 확장하는 것에는 한계점이 발생할 수 있다. 본 논문의 목적은 기존 강건성 지수 연구들의 특징과 한계점을 파악하고 강건최적설계 연구의 고찰을 수행하는데 있다. 목적함수의 강건성 지수들의 특징을 확인하기 위해 결정론적 최적해와 강건해의 구분이 명확한 수학적 예제를 사용하여 평가를 수행하고 분석하였다. 더불어, 고찰을 토대로 강건최적설계에서의 강건성에 대한 새로운 관점과 상한함수를 사용한 목적함수의 강건성 지수를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.535-543
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• 2014

강건최적설계 분야에서 목적함수의 강건성은 목적함수의 변화가 둔감한 해를 강조한다. 일반적으로 목적함수의 강건성은 설계변수나 파라미터에 대한 목적함수의 변동을 줄임으로써 달성할 수 있다. 하지만, 기존의 방법들에서는 변동에 둔감한 목적을 달성하기 위해 목적함수의 값이 희생되는 경우가 있다. 또한, 설계변수의 수가 증가할수록 비선형계획법을 이용한 강건최적설계의 수치적 계산비용은 증가한다. 본 연구에서는 상한함수를 사용한 새로운 강건성지수와 비선형계획법에서의 강건최적설계 방법을 제안한다. 또한, 제안한 방법의 효율성을 향상시키기 위하여 선형화된 함수의 상한 값을 이용한 방법도 소개한다. 이를 다양한 수학예제에 적용하고 기존의 강건성지수와 수치적 성능 비교를 통해 제안한 방법의 유용성을 검증한다. 제안한 강건성지수는 목적함수의 성능에 손실이 발생하지 않으며 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.110-113
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• 2006

This paper describes the development process of body and full vehicle for reduced idle vibration through the data level of frequency and sensitivity. The vibration mode map is used to separate body structure modes from resonance of engine idle nm and steering system. This paper describes the analysis approach process to reduce the variation of uncertainties for idle vibration performance at initial design stage. The robust design method is performed to increase the stabilization performance under vehicle vibration. It is used to predict the effects of the stiffness deviation according to the spot welding condition of the body structure. The tolerance associated with hood over slam bumper is analyzed for the quality deviation of the moving system in full vehicle. And the glass sealant stiffness and weight difference is considered for the deviation characteristic. The design guideline is suggested considering sensitivity about body and full vehicle by using mother car at initial design stage. It makes possible to design the good NVH performance and save vehicles to be used in tests. These improvements can lead to shortening the time needed to develop better vehicles.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.215-224
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• 2000

In order to reduce the variation effects of uncertainties in the engineering environments, new robust optimization method, which considers the uncertainties in design process, is proposed. Both design variables and system parameters are considered as random variables about their nominal values. To ensure the robustness of performance function, a new objective is set to minimize the variance of that function. Constraint variations are handled by introducing probability constraints. Probability constraints are solved by the advanced first order second moment (AFOSM) method based on the reliability theory. The proposed robust optimization method has an advantage that the second derivatives of the constraints are not required. The suggested method is examined by solving three examples and the results are compared with those for deterministic case and those available in literature.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.24-32
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• 2006

결정론적인 최적 설계 방법을 이용하는 경우 불확실성의 영향으로 인하여 제약조건의 위반이나 목표 성능의 저하를 초래할 수 있다. 이러한 까닭에 불확실성하에서 제약 조건에 대한 신뢰성을 보장하고 목적함수의 강건성을 확보하는 설계가 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 강건성과 신뢰성을 평가하기 위하여 Monte Carlo Simulation(MCS)을 이용하였으며, 계산 효율의 증가를 위하여 MCS에 적합한 근사모델을 선정하는 과정을 거쳐 신경망 모델을 채택하게 되었다. 이를 공력-구조가 연동된 항공기 날개 설계 문제에 적용하여 봄으로써 그 가능성을 타진하였다. 불확실성을 고려한 최적 설계를 수행한 결과 요구되는 신뢰도 수준을 만족시키면서 baseline보다 강건한 최적해를 탐색하는 것이 가능하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.73-80
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• 2010

상수도관망의 최적설계는 단목적함수와 고정된 수리학적 변수로 구성된 비용최소화의 문제로 시작되었다. 하지만, 미래의 불확실한 수요량의 변동과 같이 상수도관망 내에 존재하는 여러 불확실성을 고려하여 설계하는 것이 실제 상수도관망의 거동을 보다 적절히 예측하는 것이다. 따라서 상수도관망 내 존재하는 불확실성을 양적으로 고려하는 다양한 방법이 연구되어 상수도관망의 최적설계에 반영되었고, 다목적함수를 사용한 최적화문제도 다루게 되었다. 본 연구에서는 관망의 절점에서의 수요량과 관의 조도계수를 불확실성을 가진 변수로 두고, 비용 최소화와 관망의 강건성 (Robustness)을 최대화 하는 두 가지 목적함수를 가진 다목적함수 최적화 문제를 다루었다. 최적화 과정은 비용최소화와 불확실성을 고려한 최종 최적화의 두 과정으로 나뉜다. 각 절점에서의 수요량과 관의 조도계수는 베타확률밀도함수 (Beta PDF)를 사용, Latin Hypercube 샘플링 방법으로 불확실성을 고려하였고, 다목적함수의 최적화는 유전자 알고리듬 (Multi-objective Genetic Algorithms, MOGA)을 사용하였다. 제안된 방법은 New York Tunnels이라는 실제 상수도관망에 적용하여 적용성을 검증 하였고 그 결과를 분석하였다. 다목적 최적화 문제에서 최적화가 진행될 수 록 초기 값에 모여 있던 점들이 그 점 주위를 시작으로 해 공간에 최적 해를 찾아 오른쪽 아래 부분으로 탐색해 나가는 것을 확인할 수 있었고 최적설계의 해는 해 공간에서 Pareto Front를 구성하며 파레토 최적해를 구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.99-104
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• 2008

본 연구에서는 신경망에 기반한 불확실성 모델을 이용하여 전투기 날개 형상의 강건 최적 설계를 수행하였다. 불확실성 모델을 구축하기 위하여 공력성능과 이들의 민감도 정보를 중심합성법으로 선정된 실험점에서 구하였으며, 이 때 3차원 오일러 방정식과 adjoint변수방법이 사용되었다. 또한 비선형성 모사능력이 뛰어난 신경망모델을 이용함으로써 공력성능계수의 민감도 정보를 효율적이고 정확하게 예측하는 것이 가능하였다. 이와 같은 방법으로 구하여진 강건 최적 설계 결과로부터, 불확실성 모델의 변동과 신뢰도 수준의 변화가 증가할수록 목적함수 및 제약조건에 대한 강건성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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• pp.22-27
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• 1994

본 논문의 목적은 피이드백 제어시스템에서 주기적 외란(periodic disturbances),d$_{\omega}$, 이 출력센서에 감지될 경우, 이를 제거하기 위한 새로운 적응제어기(adaptive controller)를 설계하는 것이다. 2장에서는 주기적 외란을 제거하기 위한 방법으로 많이 사용되어 온 피이드백 제어기 (feedback controller)와 피이드포워드 제어기 (feedforward controller)를 설명한다. 3장에서는 적응 피이드포워드 제어기가 페루프 전달함수를 변경시키는 점에서 피이드백 제어기와 동일함을 보이고, 전달함수를 변경시키지 않아 페루프시스템의 강건성을 저하시키지 않는 효율적인 피이드포워드 제어기를 설계한다. 4장에서는 제안된 피이드포워드 제어기의 학습알고리즘을 유도한다. 5장에서는 모의 실험을 통하여 제안한 피이드포워드 제어기 및 학습 알고리즘의 효율성을 검증하기로 한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권4호
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• pp.581-605
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• 2021

본 연구의 목적은 전통적 에너지효율의 지표인 에너지원단위(Energy Intensity)를 넘어 확률적 프런티어 접근으로 우리나라의 지역별 에너지효율성을 추정하고 이를 에너지효율 개선을 위한 기초적 자료로 제공하고자 함이다. 이를 위해 1998 - 2018년 기간 동안의 우리나라 16개 시·도의 에너지효율성 및 에너지원단위 효율성을 확률적 거리함수를 활용하여 추정한다. 부가적으로 선행연구에서 혼재하고 있는 자본스톡 추계방법들에 따른 에너지효율성 순위의 강건성을 살펴본다. 분석 결과 첫째, 세 가지 에너지효율의 지표에 따라 지역의 순위에 상당한 변동이 있었으므로 이들을 상호보완적으로 사용해야 할 것이다. 둘째, 에너지효율성은 시간이 지남에 따라 미미하지만 조금씩 개선된 반면, 에너지원단위 효율성은 미미하지만 하락했다. 마지막으로 자본스톡 추계방법에 따른 지역별 에너지효율성은 강건하지 않았다. 경제분석에서 중요한 자본스톡 추정 시 신중을 기해야 할 것이다.

• 한국안광학회지
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• 제14권4호
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• pp.11-17
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• 2009

목적: 본 연구는 안경 및 콘택트렌즈 수입이 경제변수로부터 어떻게 반응하고 어떤 행태를 보이는가를 실증적으로 분석하는데 목적이 있다. 방법: 이를 위하여 모형의 강건성을 위한 EG공적분 기법과 Johansen's 다변량 공적분기법을 이용하였다. 그 결과 변수와 모형이 안정적임이 확인되면 수입함수를 추정한다. 그리고 오차수정모형을 통하여 안경과 콘택트렌즈 수입의 실제치와 균형치 간의 괴리가 매월 제거되거나 수정되는 비율을 본다. 또한 시간경과에 따라 변수의 동태성 점검을 위한 전향적 이동회귀를 실시한다. 결과: 이러한 분석 결과를 보면, 안경과 콘택트렌즈 수입은 경제변수에 탄력적임을 밝히고 있다. 특히, 콘택트렌즈보다 안경이 더욱 더 민감하게 반응하는 것을 보여주고 있다. 결론: 본 논문은 안경과 콘택트렌즈 수입이 환율과 경기와 같은 경제변수 및 계절적 요인에 영향을 받는다는 것을 밝히고 있다.