• 제목/요약/키워드: 수렴-제한법

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대규모 비선형 시스템의 새로운 계층별 최적제어 (A New Approach for Hierarchical Optimization of Large Scale Non-linear Systems)

  • 박준훈;김종부
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권2호
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    • pp.21-31
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    • 1999
  • 대규모 시스템 제어와 관련하여 몇 개의 부시스템으로 분할하여 처리하는 계층별 제어이론이 많이 연구되어 왔으며 특히 치수가 높은 대규모 비선형 시스템의 경우에 고차의 비선형 미분방정식을 동시에 적분을 해야하고 많은 계산량을 필요로 하므로 해를 구하기가 어려운 문제가 있다. 1980년대 Singh과 Hassan은 상호예측 알고리즘(two level prediction algorithm)을 제시한바 있고 이 방법은 비선형 대규모 시스템의 최적제어에 효과적이나 시스템 행렬 Q, R, S, H에 따라 제한된 최적화 구간에서만 성립되는 등 최적화 구간의 길이와 수렴성 여부가 행렬 값에 영향을 받는 알고리즘상의 단점이 있다. 본 연구에서는 수렴조건으로부터 평가함수에 구속조건(quadratic penalty term)을 부여하지 않는 새로운 개선된 알고리즘을 제시 적용하여 시스템 행렬 결정을 위한 과정 없이 수렴속도의 향상과 함께 최적의 수렴성 및 최적화 구간을 얻도록 했다. 분할된 비선형 시스템의 최적제어를 위해서는, 대수 반복연산만으로 2점 경계치 문제(two point boundary value problem)를 해결함으로써 기존의 수치 해석법에 비해 연산이 간단한 블록펄스 변환 방법을 사용해서 처리했다.

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지진에 대비한 기초분리 교량의 설계법에 관한 연구(I) (A Study of Seismic Resistant Design for Base-Isolated Bridges(I))

  • 이상수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.625-635
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    • 1997
  • 기초 분리 기법과 분리 장치의 지진 하중에 대한 구조물의 에너지 전달력의 감소 효과에 대한 인식은 증가되어 왔으나, 기초 분리 교량의 지진 응답을 예측하기 위한 수단으로 사용되는 비선형 동적 해석 방법은 소요되는 경비 및 장비의 제한으로 설계용으로는 제한적이다. 본 연구는 기초 분리 교량의 설계에 있어서 시간 이력 해석법에 의하지 않고, 탄성 해석법의 적용을 위한 기초 자료로써, 지진 발생시 구조물의 비선형 응답의 해석의 탄성 해석법 적용성을 검토하였다. 본 연구는 기초 분리 교량의 하중-변위를 항복전과 항복후 상태로 분리하여, 주기 이전과 유효 주기, 모드 기여율의 변화를 고찰하였다. 또한, 교각 높이별 P.C교에 인공 지진파를 이용한 시간 이력 해석을 수행하여 분리 장치의 상태 변화를 고려한 모드 해석법과 비교하였다. 해석 결과, 분리 장치의 상태 변화는 주로 제1 모드 주기에 영향을 미치며, 지진 응답은 분리 장치의 상태 변화에 따라 지배되나 일정 범위로 수렴하였다. 이에 bilinear 분리 장치에 의한 비선형 지진 응답의 유효 강성에 의한 모드 해석의 적용 가능성을 확인하였다. 또한, bilinear 장치로 기초 분리된 교량에 대해 교각 높이 변화를 고려한 선형 탄성 해석과 비선형 시간 이력 해석 결과를 비교하였다.

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액체금속로용 3차원적 연소 해석 코드 개발

  • 양원식;오형숙
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.44-49
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    • 1997
  • 액체금속로용 2차원적 연소 해석 코드 REBUS-2[1]에 횡방향 적분법 및 다항식 전개법에 기초한 3차원적 육방형 노달 방법을 결합하여, 3차원적 연소 해석 코드 REBUS-K를 개발하였다. REBUS-K는 3차원적 중성자속 분포 계산 및 미시적 연소 계산을 통해 노내 연소 해석을 수행하며, 또한 핵연료 방출/재배치 및 재장전, 재처리, 성형가공 등의 노외 주기 계산을 수행한다. 비평형주기 및 평형주기 해석을 수행하며, 평형주기 해석 시에는 지정된 제한 연소도 및 증배계수를 만족시키는 주기 길이와 장전 농축도를 탐색한다. 개발된 코드의 검증 계산을 450 MWt 액체금속로의 비평형주기 및 평형주기 문제에 대하여 수행하였으며, 계산 결과를 Argonne 연구소의 3차원적 연소 해석 코드 REBUS-3[2]의 결과와 비교하였다. 그 결과 원자로 증배계수, 출력 분포, 증식율, 연소도, 장전 핵연료의 농축도, 주기 길이 등의 연소 특성이 수렴 조건 이내에서 일치하였다.

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하천 유량측정에서 제한된 측선수에 따른 불확실도 (Uncertainties due to The Limited Number of Verticals in River Discharge Measurement)

  • 김치영;차준호;김동구;김원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.1086-1091
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    • 2004
  • 일반적으로 하천유량은 하천단면에서 하폭, 수심, 유속 등에 대한 연속적인 측정으로 계산된다. 이론적인 적분법 대신 구간 유량의 합으로 유량을 산정하는 방법들은 한 측선에서 유속과 수심이 균일하다는 가정과 측선사이에서 유속 및 수심이 선형적인 관계를 지니고 있다는 가정을 포함한다. 따라서 너무 작은 측선수의 선택은 상당한 오차를 유발하게 된다. 유속-면적법에 의한 하천유량 측정에 있어 한정된 측선수를 선택하는데 따른 측정유량의 불확실도를 분석하였다. 측선수에 따른 불확실도를 분석하기 위해 국내의 중소하천 유량측정 지점을 중심으로 9개 하천에서 19개의 측정자료를 활용하였다. 유속 및 수심측정은 50개 이상의 측선에서 측정하였으며, 한 측점에서 유속측정은 수직축 컵형태의 유속계를 활용하여 120초 이상 측정하였다. 50개 이상의 측선으로 계산한 유량을 진유량으로 가정하고 각자 측선수에 따른 불확실도를 분석한 결과 작은 측선수를 선택할 경우 정확도가 심자하게 낮아짙 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 20측선 이상에서 $5\%$이하로 수렴되어가는 경향을 나타냈다. 따라서 하천 유량측정 실무에서 20측선 이상의 측선을 선택하는 것이 비교적 정확하면서 경제적인 유량측정이 될 것으로 판단된다.

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개수로 흐름에서 조류 터빈의 최적 배열 (Optimal layout of tidal current turbine array in open channel flow)

  • 한지수;정재영;황진환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.433-433
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    • 2021
  • 본 연구는 개수로 흐름에서 조류발전단지의 터빈 최적 배열의 거시적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 천수방정식을 통해 직사각형 개수로의 흐름장을 해석하였고, 상류와 하류단에 대해 각각 유입경계조건(inlet boundary condition)과 Flather 형식의 개방경계조건(open boundary condition)을 부여하여 일정 유량으로 흐르는 개수로 흐름을 구현하였다. 더불어, Strickler의 법칙을 확장한 반력공식을 연계하여, 개수로 흐름에 대한 조류 터빈의 영향을 반영하였다. 주어진 상류의 흐름 조건에 대해 조류발전량을 최대로 하는 최적 배열을 구하기 위해 터빈 반력모형을 연계한 천수방정식, 터빈간 최소간격, 그리고 발전단지영역을 제한조건으로 하는 발전량 최대화 문제를 구성하였다. 여기서 조류 터빈의 위치를 나타내는 벡터를 설계변수로 두었는데, 설계되는 터빈의 수가 증가함에 따라 최적화 문제의 계산량이 증가하지 않도록 수반법(adjoint method)을 경사도기반법(gradient-based method)에 연계한 방법이 이용되었다. 다수의 터빈초기배치로 상당한 수치실험이 수행되었고, 발전량 최대화를 이루도록 최적화된 터빈의 배치들이 큰 규모에서 고유한 형상으로 수렴함을 확인하였다. 이러한 특성은 발전단지의 너비와 터빈의 최소간격의 함수로 정의된 무차원수 E를 바탕으로 설명되었다. 구체적으로, E가 1보다 작을 때에는 선형배열이 최적배열로 나타났고, E가 1을 넘어 점차 커짐에 따라 하류에 오목한 형상을 보이다가 V-형태로 발전하는 양상을 보였다. 또한, 어느 임계 수 이상의 터빈이 배치되는 경우 일열 배열을 유지하지 못하고 이열 배열로 분리됨이 관찰되었다.

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건산법시행령.시행규칙 입법예고-(입법예고기간 : 2007. 9. 5일 ~ 9.27일)

  • 대한설비건설협회
    • 월간 기계설비
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    • 10호통권207호
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    • pp.35-38
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    • 2007
  • 건교부는 일반.전문건설업간 겸업을 허용한 건설산업기본법 개정의 후속조치로 마련한 건산법 시행령 및 시행규칙 개정안을 지난 9월 5일 입법예고하고 9월 27일까지 의견수렴 기간을 거쳐 본격 개정에 들어가 내년부터 적용할 계획이다. 개정안은 겸업제한에 관한 특례에 따라 기계설비의 설치와 관련된 업종은 4년간 유예하는 내용을 포함하여 내년부터 일반.전문건설업간 겸업이 허용됨에 따라 본격화될 교차 진출 때 과거 공사실적의 인정기준이다. 또한 2009년 7월 시행이 예정도니 단순복합공사의 원도급 허용범위와 지난 8월 발표된 건설업 등록 때 기능인력 보유 의무조항 등과 함께 내년에 별도의 입법을 통해 추진된다. 이와 함께 개정안에는 건설공사 부실, 부조리에 대한 제재 강화 조항도 포함됐다. 이 중 기계설비공사업과 관련된 내용만 발췌하여 게재한다.

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각도 제한 단층영상재구성을 위한 여현 역투사 기반 반복적 데이터 완결 기법 (Iterative Data Completion for Limited Angle Tomography using Filtered Backprojection)

  • 이남용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.372-382
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    • 2009
  • 단층영상재구성에 있어서, 프로젝션 데이터를 제한된 각도에서만 관측할 수 있는 경우에는 불충분한 데이터에 의한 왜곡현상이 발생한다. 이러한 왜곡에 대한 해결책으로 선험적 정보 또는 수학적 외삽법 등을 이용하여 관측하지 않은 각도에서의 프로젝션 데이터를 완결하는 기법이 있으나, 부정확한 추정에 의한 새로운 왜곡이 데이터 완결에 의한 효과를 종종 상쇄한다. 본 논문에서는 각도 제한 단층영상재구성 방법으로 여현 역투사 기반 반복적 데이터 완결방법을 제안한다. 제안된 방법은 반복법으로, 현재의 영상으로부터 관측하지 않은 각도에서의 프로젝션 데이터를 계산하고 이를 관측한 각도에서의 프로젝션 데이터와 Radon 변환의 일관성 조건을 이용하여 결합한 후에, 여현 역투사에 적용하여 다음 단계 영상을 재구성한다. 제안된 방법은 선험적 정보를 필요로 하지 않는다는 것과 함께 기대치 최대화에 비해 그 수렴속도가 현저히 빠르다는 장점이 있다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통해 확인하였다.

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데이터베이스에 기반한 RC 평면 프레임 구조물의 최적설계 (Optimum Design of Reinforced Concrete Plane Frames Based on Section Database)

  • 곽효경;김지은
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.165-179
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    • 2007
  • 이 논문에서는 철근콘크리트 구조물의 최적설계를 위해 기둥과 보 부재 설계 단면의 데이터베이스를 구성하고 이로부터 단면 번호와 단면 저항 능력간의 관계를 나타내는 회귀분석식을 구성하여, 직접 탐색법으로 빠르게 최적해를 검색하는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 설계 실무에서 가격을 고려하여 설계하기보다는 성능 최적화에 가까운 설계를 수행한다는 사실로부터 제안된 알고리즘을 이용하여 성능 최적화와 가격 최적화를 모두 수행하여 그 결과를 비교 검토하였고, 예제 구조물을 대상으로 적용성과 효율성을 검토하였다. 본 알고리즘은 목적 함수 구성시 제한 조건이 없고 전개 과정이 매우 단순하면서도 빠른 수렴성을 보이며 선택된 해가 설계 규준과 실무상의 제한 조건에 부합하므로 바로 적용 가능하다는 장점이 있다. 전체 구조물의 최적화는 개별 부재의 최적화를 통해 이루어진다.

구조 최적설계를 위한 다양한 근사 최적화기법의 적용 및 비교에 관한 연구 (Comparative Study of Approximate Optimization Techniques in CAE-Based Structural Design)

  • 송창용;이종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1603-1611
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    • 2010
  • 본 논문에서는 범프 및 브레이크 하중조건 하에서 자동차 넉클의 강도설계에 관한 다양한 회귀모델 기반 근사최적화 기법 및 그 성능을 비교하고자 한다. 최적설계문제는 응력, 변형 및 진동주파수의 제한조건 하에서 중량을 최소화하여 설계변수인 단면치수가 결정되도록 정식화 된다. 비교 연구를 위해 사용된 근사화 기법은 순차적 근사최적화(SAO), 순차적 이점대각이차 근사최적화(STDQAO), 그리고 개선된 이동최소 자승법(MLSM) 기반 근사최적화 기법인 CF-MLSM 와 Post-MLSM 이다. SAO 와 STDQAO 적용을 위하여 상용 프로세스통합 설계최적화(PIDO) 코드를 사용하였다. 본 연구에 적용한 MLSM 기반 근사최적화 기법들은 제한조건의 가용성을 보장할 수 있도록 새롭게 개발되었다. 다양한 근사최적화 기법에 의한 설계결과는 설계 해의 개선 및 수렴속도 등 수치적 성능을 기준으로 실제 비근사최적화 결과와 비교검토 되었다.

공청회

  • 대한설비건설협회
    • 월간 기계설비
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    • 7호통권192호
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    • pp.39-43
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    • 2006
  • 건설산업 선진화를 위한 건설생산체계 개선 공청회가 지난 6월 30일 국토연구원 강당에서 개최되었다. 국토연구원이 주최하고 대한건설협회, 대한설비건설협회, 대한전문건설협회가 후원한 이번 공청회는 향후 건설산업기본법의 개정(안)과 건설산업관련 제도개선에 활용 방안을 도출하기 위하여 마련된 것으로 김재영 국토연구원 선임연구위원이 주제발표를, 김수삼 한양대학교 대외협력부총장이 토론회 진행을 했으며, 최기원 삼건설비(주) 대표이사를 비롯하여 손태락 건설교통부 건설경제팀장, 김명수 가톨릭대학교 경제학과 교수, 유주현 (주)신한건설 대표, 이교선 한국건설기술연구원 수석연구위원, 이상호 한국건설산업연구원 건설정책연구실장, 천길주 현대건설(주) 상무, 황한석 (주)삼중엔지니어링 대표 등이 토론자로 참석하여 열띤 토론을 벌였다. 이날 토론회에서 대한설비건설협회 측 토론자로 나선 삼건설비(주) 최기원 대표는“겸업제한 폐지 등 기존 건설산업기본법의 틀을 근본적으로 바꾸는 것보다 현행법 내에서 제도개선 방안을 강구하는 것이 바람직하나, 정부방침에 의거 겸업제한제도를 폐지할 경우 상대적으로 약자인 설비건설업계를 위한 발주제도를 개선하는 방안 강구가 필요하다”고 강조했다. 최기원 대표는 또“기계설비공사의 경우 상호 실적을 인정해서는 안될 것이며, 실적인정과 관련한 혼선을 최소화하고 문제점 발생시 보완 및 조정을 위한 한시적 조정위원회 설치”를 제안했다. 이와 함께 건설공사 발주방식의 다양성 확보에 대한 의견으로 발주할 때 일반건설업자로 제한해서는 안되며, 다양한 공종과 업종의 건설공사는 통상적으로 전문분야 또는 업종에 따라서 분리발주를 의무화해야 한다고 강조했다. 이날 공청회에서 대한설비건설협회는 플로어 발언을 통해‘설비공사 분리발주를 원칙으로 하고 분리발주가 안될 경우 설비∙전문간의 공동도급으로 원도급시장 참여를 법적으로 보장할 것과 시공관리형 CM업을 신설하여 줄 것’을 건의했다. 건설교통부는 이날 공청회에서 논의된 방안을 중심으로 의견수렴을 거쳐 오는 12월 정기국회서 건설산업기본법을 개정하고 2007년 3월 시행령 등 정비안을 마련할 계획이다. 건교부는 또한 정비안을 바탕으로 다시 업계의 의견을 듣고 내년 상반기중 시행령 및 규칙 등을 개정한 뒤 5~6개월 유예기간을 거쳐 이르면 2008년부터 생산체계 개선방안을 시행한다는 방침이다. 본지는 이날 발표된 건설생산체계 개선방안과 대한설비건설협회의 의견을 게재한다.

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