• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2002.06a
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• pp.211-216
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• 2002

실제적인 문제에서 신뢰성 기반 최적 설계(RBDO)를 구현하기 위해서는 유한요소 모델을 해석하기 위한 상용 프로그램과 설계한 것에 대한 신뢰성을 산정할 수 있는 프로그램을 통합하고 최적화 알고리듬을 적용하여야 최적화를 수행하여야만 한다. 또한 최적화 과정에서 최적상태에서 제약조건이 비활성 영역에서 놓이게 되는 것을 방지하기 위해서 제약조건 최적화 문제를 비제약 조건 최적화 문제로 바꾸어 주는 장애 함수를 사용하여 최적화를 수행하였다. 그리고 이 방법론을 기존의 신뢰성기반 최적화 방법론, 즉 신뢰도지수 접근방법과 목표성능치 접근방법과의 비교를 하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.3A
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• pp.193-200
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• 2010

Structural design requires simultaneously to ensure safety by considering quantitatively uncertainties in the applied loadings, material properties and fabrication error and to maximize economical efficiency. As a solution, system reliability-based design optimization (SRBDO), which takes into consideration both uncertainties and economical efficiency, has been extensively researched and numerous attempts have been done to apply it to structural design. Contrary to conventional deterministic optimization, SRBDO involves the evaluation of component and system probabilistic constraints. However, because of the complicated algorithm for calculating component reliability indices and system reliability, excessive computational time is required when the large-scale finite element analysis is involved in evaluating the probabilistic constraints. Accordingly, an algorithm for SRBDO exhibiting improved stability and efficiency needs to be developed for the large-scale problems. In this study, a more stable and efficient SRBDO based on the performance measure approach (PMA) is developed. PMA shows good performance when it is applied to reliability-based design optimization (RBDO) which has only component probabilistic constraints. However, PMA could not be applied to SRBDO because PMA only calculates the probabilistic performance measure for limit state functions and does not evaluate the reliability indices. In order to overcome these difficulties, the decoupled algorithm is proposed where RBDO based on PMA is sequentially performed with updated target component reliability indices until the calculated system reliability index approaches the target system reliability index. Through a mathematical problem and ten-bar truss problem, the proposed method shows better convergence and efficiency than other approaches.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.90-90
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• 2020

상수관망시스템은 관할 지역 내 생활 및 공업용수를 공급하기 위한 사회기반시설물로써, 비상시에도 사용자의 용수 수요를 충족하기 위한 안정적인 성능이 요구된다. 이러한 상수관망시스템의 용수공급능력은 비상시 용수공급가능량, 공급수압 등 여러 가지 수리해석 결과를 통해 판단할 수 있다. 그러나, 시스템의 설계 및 운영 과정에서 다양한 성능들을 시간·공간적으로 모두 고려하는 것은 매우 복잡한 과정을 거치므로, 복합적인 용수공급 성능을 집약적으로 평가하기 위한 신뢰도 지수들이 개발되었다. 여기서 신뢰도 지수들은 각각의 이론적 접근방법에 따라 시스템의 특정 성능에 다소 편중된 평가 결과를 갖는 것으로 알려져 있으며, 따라서 상수관망시스템의 설계 및 운영 시, 목적과 특성에 맞는 적합한 신뢰도 지수를 선정하고, 적용하기 위한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 상수관망시스템의 구조적 특성 및 핵심 성능에 따른 신뢰도 지수별 적용성을 평가하기 위해, 다양한 형태의 네트워크에서 몇 가지 공급부하 시나리오를 바탕으로 수리해석 결과와 신뢰도 지수 간의 상관성을 분석하였다. 또한, 다기준 분석기법을 통해 종합적인 시스템 핵심 성능에 대한 신뢰도 지수의 상관성을 분석함으로써, 시스템 전반에 대한 신뢰도 지수별 적용성을 함께 평가하였다. 본 연구 결과는 향후 상수관망시스템의 설계 또는 기존 시스템의 보강 및 운영계획 수립 등을 위한 연구에서 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.213-224
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• 2001

확률론적 구조설계 최적화는 구조물의 역학적 특성이나 하중의 불확실성이나 임의성과 같은 변동성을 정량적이고 합리적으로 고려할 수 있다는 점에서 기존의 전통적인 확정론적 최적화와 비교된다. 확률론적 최적화의 방법론으로는 개선된 일계이차모멘트법을 이용하는 신뢰도지수에 기반한 접근법(MPFP search)이 널리 알려져 있으며, 최근 목표성능치에 기반한 접근법(MPTP search)이 새롭게 제안되었다. 본 논문에서는 이들 두 가지 접근법에 대한 정식화를 수행하고, 특히 탐색과정에서 소모적인 반복계산을 발견하고 제거하는 알고리즘을 제시하였다. 예제에서 두 접근법에 의한 확률론적 최적화를 수행하고 구조설계 최적화의 관점에서 두 접근법의 장단점을 비교·검토하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.4
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• pp.583-591
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• 1999

this paper proposes a new approach for calculating the reliability indices of generation system, such as interruption frequency and duration, by using the moment matching technique Two separate expressions are derived, one for the loss of load expectation(LOLE) and the other for the loss of load frequency (LOLF). These expressions are combination of exponentials and are therefore easily integrable and can be readily evaluated. In this paper, the parameters of the distribution functions of the LOLE and LOLF are evaluated by using Genetic Algorithm and Complex Method, and the proposed approach is quite comparable with the other methods at the aspect of accuracy and efficiency.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.1
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• pp.25-36
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• 1995

The application of the reliability analysis is investigated as a probabilistic approach to the assessment of ship's structural strength and to the establishment of design format for longitudinal strength. Reliability analyses are carried out for 34 ships of tankers and bulk carriers built in HHI for some failure modes such as tensile yielding, compressive buckling and ultimate strength of hull girder. The safety assessment of each ship, the calculation of sensitivity factors and the derivation of target reliability index are performed. As results. the difference of reliability indices among ships is great for all modes. To provide more uniform levels of safety the establishment of new strength criteria using partial safety factors is performed. The partial safety factors for the design format are obtained according to the AFOSM method and the reliability-conditioned(RC) method. Finally, a design format using partial safety factors has been proposed. We could find out that new strength criteria can produce consistent reliability indices which are close to the target value.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07a
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• pp.45-47
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• 2005

분산전원이 배전계통에 설치되어 운영될 경우 수용가가 경험하는 신뢰도가 증대될 것이라고 예상하는 것이 일반적이나 분산전원이 신뢰도를 높이기 위한 보조전원으로 설치될 경우 배전계통의 신뢰도를 높아질 수 있지만. 피크부하용 전원이나 독립전원으로 운영된 경우 배전계통의 수용가에 대한 전력공급에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 분산전원이 연계된 배전계통의 신뢰도는 공급지장 횟수와 공급지장 지속시간 등의 지수에 있어서 기존의 배전계통 신뢰도 평가 방법과는 다른 새로운 접근이 필요하다. 이에 본 논문의 목적은, 분산전원의 운영형태에 따라 배전계통 전체의 신뢰도와 각 부하점의 신뢰도를 산출하는 해석적 기법을 제시하고 분산전원으로 인한 배전계통의 신뢰도의 변화를 정량적으로 표현하는데 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.800-801
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• 2007

본 연구는 지역별 전력수급을 고려한 발전기 보수 계획 수립에 관한 Hybrid Particle Swarm Optimization알고리즘(HPSO) 접근법을 제시하였다. 전체 계통의 예비력 확보에 초점이 맞춰진 기존의 연구에 지역별 예비력을 고려한 제약조건을 추가하였다. 본 연구의 목적함수로는 결정적 신뢰도 지수인 공급 예비율 분산값의 최소화(공급예비율 평활화)를 사용하였으며, IEEE RTS(1996) 계통에서의 사례연구를 수행하여 기존의 PSO알고리즘의 경우와의 비교분석을 통해 제안된 방법의 우수성을 보였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.1130-1135
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• 2003

The need to increase the reliability of a structural system has been significantly brought in the procedure of real designs to consider, for instance, the material properties or geometric dimensions that reveal a random or incompletely known nature. Reliability based design optimization of a real system now becomes an emerging technique to achieve reliability, robustness and safety of these problems. Finite element analysis program and the reliability analysis program are necessary to evaluate the responses and the probabilities of failure of the system, respectively. Moreover, integration of these programs is required during the procedure of reliability based design optimization. It is well known that reliability based design optimization can often have so many local minima that it cannot converge to the specified probability of failure. To overcome this problem, barrier function method in reliability based design optimization is suggested. To illustrate the proposed formulation, reliability based design optimization of a bracket is performed. AMV and FORM are employed for reliability analysis and their optimization results are compared based on the accuracy and efficiency.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.5
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• pp.413-419
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• 2008

Deterministic design optimization (DO) does not explicitly deal with a variety of factors from inherent randomness and uncertainties. Reliability based design optimization(RBDO) is necessary to use in engineering systems in order to guarantee quality and performance of product. In this paper, design variables are considered as random variables. Standard deviation according to change of design variables have changed as much as coefficient of variation. And, if the standard deviation is error of manufacturing, standard deviation-mean relation is concave form. We obtain reliability index using advanced first order second moment method(AFOSM). This paper is examined by solving two examples and the results are compares with DO, RBDO and suggested RBDO.