• 제목/요약/키워드: 수정유용방향법

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병렬연산을 이용한 익형의 최적 설계 (The Optimum Design of Airfoil Shape with Parallel Computation)

  • 조장근;박원규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 익형에 대한 공력 최적설계 프로그램을 개발하였으며, 점성 유동장에 대한 보다 정확한 정보를 설계에 반영하기 위하여 나비어-스톡스 방정식을 사용하였다. 최적설계 방법으로는 민감도 해석을 위하여 수정유용방향탐색방법(Modified Method of Feasible Directions, MMFD)을 사용하였으며 이동거리 계산을 위하여 다항식 보간법을 사용하였다. 또한 설계시간을 단축하기 위하여 MPI를 사용하여 병렬화하였다. 전체 유동장을 8개의 영역으로 분할하였으며 분할된 영역은 지정된 프로세서에 할당하여 계산을 수행하였다. 민감도 계산을 위하여 각 프로세서에 할당하여 계산을 수행하였다. 민감도 계산을 위하여 각 프로세서에 각 탐색방향을 할당하여 민감도를 병렬계산하였다. 본 연구의 수행 결과 양력은 허용한도 내의 일정한 값을 유지하는 가운데 항력이 감소된 최적화된 익형의 형상을 설계할 수 있었다.

가로세로비가 큰 항공기 날개의 다분야 통합 최적설계를 위한 자동화 공력-구조 연계 시스템 개발 (Development of an Automated Aero-Structure Interaction System for Multidisciplinary Design Optimization for the Large AR Aircraft Wing)

  • 조대식;유재훈;조창열;박찬우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.716-726
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    • 2010
  • 본 연구에서는 공기역학과 비선형 구조해석을 통합한 다분야 최적설계 최적화(MDO)프레임웍을 사용하여 항공기 날개의 설계를 수행하였다. MDO 문제 중 해결해야할 가장 큰 문제인 자동화를 해결하여 전 과정이 자동화되게 하였다. 공력해석은 FLUENT를 사용하였으며 이를 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 Gambit을 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 전산구조해석을 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 NASTRAN- FX의 비주얼 베이직 스크립트를 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 구조해석은 비선형성을 고려하여 ABAQUS를 사용하였다. 최적화 방법은 전역해를 구하기 유리한 반응표면법을 사용하였다. 목적함수는 날개 무게의 최소화이고 제약 조건은 양항비, 날개의 변위 그리고 구조응력량으로 정하였다. 그리고 설계변수는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각 그리고 상하스킨의 두께로 정의하였다. 최적화 설계결과는 본 자동화 MDO프레임웍이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.

파라미터 모델링을 이용한 항공기 날개의 다분야 설계최적화 (Multi-Disciplinary Design Optimization of a Wing using Parametric Modeling)

  • 김영상;이나리;조창열;박찬우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.229-237
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    • 2008
  • 본 연구에서는 항공기 날개를 설계하기 위하여 공기역학과 구조해석을 통합한 다분야 설계최적화(MDO) 프레임웍을 구성하였다. 파라미터 모델링 기법을 사용하여 최적화 전 과정을 자동화하였다. 공력해석은 Fluent를 사용하였으며 이를 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 Gridgen을 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 유한요소해석을 위한 격자는 MSC.Patran의 PCL 기능을 사용한 파라미터 방법으로 자동으로 생성되도록 하였다. 공력하중은 volume spline method를 사용하여 구조하중으로 변환시켰다. 최적화 방법은 전역해를 구하기 유리한 반응표면법을 사용하였다. 최적화 문제로 목적 함수는 날개의 무게의 최소화, 제약조건은 양항비와 날개의 변위로 정하였다. 그리고 종횡비, 테이퍼 비 및 후퇴각을 설계변수로 정의하였다. 최적화 시험 결과는 본 MDO 프레임웍이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.

정익과 동익의 상호작용을 고려한 익렬의 공력 최적 설계 (Optimization Design of Cascade with Rotor-Stator Interaction Effects)

  • 조장근;정영래;박원규
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.293-299
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    • 2001
  • Since the previous cut-and-try design algorithm require much cost and time, it has recently been concerned the automatic design technique using the CFD and optimum design algorithm. In this study, the Navier-Stokes equations is solved to consider the more detail viscous flow informations of cascade interaction and O-H multiblock grid system is generated to impose an accurate boundary condition. The cubic-spline interpolation is applied to handle a relative motion of a rotor to the stator. To validate present procedure, the time averaged aerodynamic loads are compared with experiment and good agreement obtained. Once the N-S equations have been solved, the computed aerodynamic loads may be used to computed the sensitivities of the aerodynamic objective function. The Modified Method of feasible Direction(MMFD) is usef to compute the

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Anderson의 교육목표분류법을 이용한 중학교 정보 교과서의 수업목표 분석에 관한 연구 (Study of Analysis about Learning Objectives of Informatics Textbooks in Middle School using Anderson's Taxonomy of Educational Objectives)

  • 최현종
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.51-63
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    • 2014
  • 수업 목표는 수업 시간에 제시되는 목표로 수업 설계의 기본 방향과 틀을 제공하여 효과적인 교수 학습을 설계할 수 있게 해주고, 수업 평가의 지침이 된다. 다른 교과에서는 Bloom의 교육목표 분류법의 문제점을 수정한 Anderson의 분류법을 제시하고, 이를 통해 교과의 수업목표와 평가의 성취수준을 분석하는 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구는 Anderson의 분류법이 정보 교과의 수업목표 진술에 적절한지 정보 교사의 설문을 통해 확인하고, Anderson의 분류법으로 중학교 정보 교과서 6종의 수업목표를 분석하였다. 설문 결과를 통해 Anderson의 분류법이 Bloom의 분류법보다 정보 교과의 목표 진술에 더 유용하다는 결과를 얻었고, 정보 교과서 6종의 분석 결과 개념적 지식과 절차적 지식, 이해하다와 적용하다의 목표들이 더 많이 제시되어 있음을 확인하였다. 본 연구 결과가 교육목표 분류법 연구와 교과서 개발에 좋은 사례 연구가 될 것으로 전망한다.

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Linear Programming을 이용한 가우시안 모형의 확산인자 수정에 관한 사례연구 (A case study for the dispersion parameter modification of the Gaussian plume model using linear programming)

  • 정효준;김은한;서경석;황원태;한문희
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권4호
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    • pp.311-319
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    • 2003
  • 본 연구는 격자형 가우시안 플룸모형을 Matlab언어를 이용하여 구축한 후, 영광원자력시설의 부지에서 시행된 추적자 확산실험자료를 이용하여 예측력을 평가하였다. 풍하방향으로는 20km까지 10m간격으로 격자를 구분하였으며, 풍하방향에 수직인 지표방향은 방출점을 중심으로 상하 5km를 각각 10m 간격으로 구분하여 $1,990{\times}1,000{\times}1$의 격자망으로 구성하였다. 실험당시의 대기안정도는 P-G방법에 의해 B등급으로 나타났으며 이를 이용하여 각 격자의 농도예측을 수행하였다. 반경 3km의 A-line의 경우가 반경 8km근방의 B-line에 비해 격자형 가우시안 모형의 예측력이 뛰어난 것으로 나타났으며, 방출점에서 거리가 멀어질수록 P-G방법에 의한 확산폭의 산정은 모형의 예측력을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 모형의 예측력을 향상시키기 위하여 P-G 방법에 의한 확산폭인 sigma y 및 sigma z를 선형계획법을 이용하여 수정하였다. 수정된 확산인자를 적용한 결과 3km와 8km 모두 모형의 예측력이 향상됨을 확인할 수 있었다. 향후 추적자 확산실험 데이터의 축적을 통해 기상조건에 따른 확산인자에 대한 경험식을 개발한다면 격자형 가우시안 모델이 원자력시설에서의 대기질 환경영향평가에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

정익과 동익의 상호작용을 고려한 익렬의 공력 형상 최적 설계 (Optimum Design of Aerodynamic Shape of Cascade with Rotor-Stator Interactions)

  • 조장근;박원규
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.40-45
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    • 2002
  • Since the previous cut-and-try design algorithm requires much cost and time, the automated design technique with the CFD and optimum design algorithm has recently been concerned. In this work, the Navier-Stokes equation was solved to gain more detailed viscous flow information of cascade with rotor-stator interactions. The H-grid embedded by O-grid was generated to obtain more accurate solution by eliminating the branch cut of H-grid near airfoil surface. To handle the relative motion of the rotor to the stationary stator, the sliding multiblock method was applied and the cubic-spline interpolation was used on the block interface boundary. To validate present procedure, the time-averaged aerodynamic loads were compared with experimeatal data. A good agreement was obtained. The Modified Method of Feasible Direction (MMFD) was used to carry out the sensitivity analysis of the change of aerodynamic performance by the changes of the cascade geometry. The present optimization of the cascade gave a dramatic reduction of the drag while the lift maintains at the value within the user-specified tolerance.

최적화문제를 해결하기 위한 완화(Relief)법 (A Relief Method to Obtain the Solution of Optimal Problems)

  • 송정영;이규범;장지걸
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.155-161
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    • 2020
  • 일반적으로 최적화문제는 간단하게 해결하기 어렵다. 그 이유는 주어진 문제가 단순하면 바로 해결되지만, 복잡할수록 그 경우의 수는 방대하기 때문이다. 본 연구는 인공신경망 최적화에 대한 연구이다. 여기에서 우리가 다루고 있는 것은, 인공신경망을 구축하기 위한 완화법으로써, 최적화하는 방법이다. 주요 논제로는, 신경망 네트워크 전체의 안정성과 불안정성, 경비 절감, 에너지 절감과 같은 비결정적인 문제를 다루고 있다. 이를 위하여, 우리는 연상기억 모델 즉, 국소적 최소인 기억정보가 가짜인 정보를 선택하지 않는 방법을 제시한다. 그리고, 시물레이티드 어닐링법으로써, 이것은 가급적 낮은값을 가지고 있는 그 방향을 예측하고 그 이전의 낮은값과 결합해 나가서 더 낮은값으로 반복 수정해 나가는 방법이다. 그리고, 비선형 계획문제는, 방대한 조합상태의 수를 목적함수 합의 최소화를 위하여 적절한 최소하강법을 적용하여 입출력을 확인하여 수정해 나가는 방법이다. 결국 본 연구는 최적화문제를 해결하기 위한 이론적인 접근 방법으로써 완화법으로서의 접근가능한 유용한 방법을 제시하였다. 따라서, 본연구는 새롭게 인공신경망을 구축할 때, 효율적으로 적용 할 수 있는 좋은 제안이 될 것으로 생각한다.

동료 교수법 기반의 과학교사 연수를 위한 단계형 개념검사문항 개발 -바늘구멍 사진기의 원리 학습을 중심으로- (Developing Sequential ConcepTests for In-service Science Teachers' Training based on Peer Instruction: Focus on 'Principle of Pinhole Camera')

  • 이지원;김종원;김규환;황명수;김중복
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.229-248
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    • 2013
  • 동료교수법은 개념변화에 효과적인 연수방법이다. 동료교수법의 성공을 위한 가장 중요한 요소는 개념검사문항이다. 개념검사문항은 단순히 인지갈등 상황만을 주는 것이 아니라 올바른 개념변화를 이끌어낼 수 있어야 한다. 이에 따라 이 연구에서는 빛의 직진에 대한 교사들의 오개념을 올바른 과학적 개념으로 변화시키기 위하여, 단계적으로 교사들의 개념을 변화해 나가도록 돕는 단계형 개념검사문항을 개발하여 연수에 적용하였다. 개발된 개념검사문항을 5회에 걸친 연수에 투입하여 토론 전후 정답률과 연수 중 토론, 인터뷰 결과를 분석하여 그 결과를 바탕으로 문제 수정이 이루어졌다. 수정의 방향은 단계를 따라 문제를 해결하는 과정을 통해 '유한크기 광원은 점광원의 집합'이라는 목표개념에 도달할 수 있도록 하는데 중점을 두었다. 최종 개념검사문항을 적용한 결과, 교사들은 각 문제에서 높은 Hake gain을 보였고 인지적 단계에 따라 목표개념에 도달하는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통해 동료교수법에서 개념검사문항을 개발할 때, 각 개별 문제가 학습자에게 도전의식을 주는 유의미한 인지갈등 문제일 뿐만 아니라, 각각의 문제가 유기적인 관계를 가지고 단계적으로 사고할 수 있도록 배치되어야 한다는 것을 알 수 있다. 이 연구에서 개발된 개념검사문항은 초등교원연수와 중등교원연수, 또는 예비교사교육에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

3차원입체조형방사선치료 계획 시 간종괴의 위치에 따른 최적 조사 방향의 결정 (Optimal Radiation Port Arrangements for Hepatic Tumor using 3-dimensional Conformal Radiotherapy Planning)

  • 이익재;성진실;심수정;정경근;조광환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제31권4호
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    • pp.187-195
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    • 2006
  • 본 연구는 간암 환자의 방사선치료 시에 정상 조직과 간암의 위치에 따른 적절한 조사방향을 찾고자 하였다. 간암의 위치는 Couinaud에 의한 분류법을 이용하여 4군으로 나누었고, 각 군의 용적을 가상의 표적 용적으로 정해서 여러 개의 방사선 치료계획을 세워 정상조직합병증발생률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교하였다. 그룹 I에서는 조사 수를 늘릴수록 정상간의 NTCP가 감소되었으나 6개 이상부터는 일정하였다. 그룹 II에서는 PA(posterior to anterior) 조사가 추가 되었을 때 정상간의 NTCP가 증가하였다. 그룹 III는 표적용적 주변에 정상조직이 많아 조사 방향의 설정에 어려움이 있었고 여러 방향에서의 조사 보다는 RAO(right anterior oblique)와 PA를 이용한 2개의 조사만이 시행되었을 때 정상 간의 NTCP가 가장 낮았다. 그룹 IV에서도 RAO와 PA의 2개 조사로 이루어진 치료계획에서 정상 간의 NTCP 가 가장 낮았다. 본 연구를 통해 간암의 방사선 치료계획 시 간암의 위치와 정상조직의 위치에 따라 NTCP 가 다양하게 나타남을 알 수 있었고, 간암의 방사선치료 계획 시 최적 조사 방향의 설정을 통해 임상적으로 방사선치료를 적용하는 데 유용한 지침이 될 수 있을 것으로 생각된다.