• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.4
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• pp.299-306
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• 2009

Design optimization is a method to find optimum point which minimizes the objective function while satisfying design constraints. The conventional optimization does not consider the uncertainty originated from modeling or manufacturing process, so optimum point often locates on the boundaries of constraints. Reliability based design optimization includes optimization technique and reliability analysis that calculates the reliability of the system. Reliability analysis can be classified into simulation method, fast probability integration method, and moment-based reliability method. In most generally used MPP based reliability analysis, which is one of fast probability integration method, if many MPP points exist, cost and numerical error can increase in the process of transforming constraints into standard normal distribution space. In this paper, multiplicative decomposition method is used as a reliability analysis for RBDO, and sensitivity analysis is performed to apply gradient based optimization algorithm. To illustrate whole process of RBDO mathematical and engineering examples are illustrated.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.63-63
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• 2004

구동 및 동력 전달용으로 많이 쓰이는 기어장치는 최근 고속도비에서 사용이 증가함에 따라 다단기어장치의 설계에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 다단 기어장치의 설계는 장치의 파손확률을 고려하지 않고 정적인 하중과 균일한 강도를 유지하는 차원에서 접촉해석과 강도설계 등이 주류를 이루었으며 대부분 설계자의 경험과 감각에 의해 시행착오적이고 반복적인 방식으로 이루어지고 있다. 또한 임의의 시간에서 다단 기어장치가 설계자의 의도대로 작동할 확률인 신뢰성에 대한 연구가 미흡하였다.(중략)

• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.35 no.3
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• pp.180-186
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• 2012

신제품 개발에 있어서 제품의 잠재적 고장모드를 줄이기 위한 설계 노력은 매우 중요하며 이를 위해서는 체계적이고 혁신적인 신뢰성프로그램을 적용하는 것이 반드시 필요하다. 기업에서 동시공학을 기초로 한 건전한 신뢰성프로그램에 포함된 주요활동으로는 DFR(Design for Reliability), 신뢰성검증 및 물리적 해석활동 등이 있으며, 이 중 DFR은 제품 개발을 지원하는 첫 번째 과학적 신뢰성활동이다. 본 연구는 브레이크패드의 신뢰성을 향상시키기 위하여 회사조직전체에서 여러 부서의 팀 구성원이 유기적으로 참여하는 DFR 프로세스를 조직하고 실행하는 전략과 기술에 대한 연구이다. 본 사례연구의 동기는 해당기업에서 DFR에 적용된 모든 도구와 기술을 통해 제품의 신뢰성을 향상시키고 동시에 글로벌시장의 잠재고객에 대하여 품질과 신뢰성에 대한 확신을 주는데 유용하게 활용하기 위함이다. 본 논문에서는 제품개발주기의 개념설계단계 부터 제품의 폐기까지의 DFR 개념 전개에 대하여 설명하고, 기술적 도구를 적용한 설계초기 단계에서의 분석사례를 제시하였다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.18 no.2
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• pp.46-54
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• 1991

현대에 개발되는 시스팀은 고성능, 다기능이 요구되며 그 요구가 사용자 관점에서 볼 때 고신뢰성이 한층 요구 되어지고 있다. 연구 개발 단계의 초기 단계에서 설정된 품질 목표치, 즉 신뢰도(reliability), 가용도(availability), 정비도(mailtailability)를 기준으로 연구 개발 단계별로 품질 및 신뢰성 활동들이 구체화 된다. 특정 시스팀이 하나의 building block의 개념으로 구체화 되고 시스팀의 계층 구조를 물리적 구조로 분류되는 시스팀 설계 단계에서 시스팀 블록 단위의 신뢰도 배분(reliability allocation)이 이루어진다. 시스팀의 설계가 완료된 상태에서 상세 설계되어 제품이 실현되며, 시제품에 대한 신뢰도 예측(reliability prediction)업무가 착수된다. 시스팀의 품질목표치를 겨냥한 실질적인 품질 및 신뢰성 활동들이 신뢰도 배분치 및 시스팀 신뢰도 목표치로 bottom-up 방식으로 접근하게 됨에 따라, 본고에서는 시스팀의 품질 목표치를 달성하기 위해 가장 원천적으로 기본이 될 수 있는 전자부품의 품질 수준을 분석하고, 신뢰성 관련 제반 시험 기술을 분석 기술하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.8
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• pp.921-927
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• 2012

Reliability-based design optimization (RBDO) can be used to determine the reliability of a system by means of probabilistic design criteria, i.e., the possibility of failure considering stochastic features of design variables and input parameters. To assure these criteria, various reliability analysis methods have been developed. Most of these methods assume that distribution functions are continuous. However, in real problems, because real data is often discrete in form, it is important to estimate the distributions for discrete information during reliability analysis. In this study, we employ the Akaike information criterion (AIC) method for reliability analysis to determine the best estimated distribution for discrete information and we suggest an RBDO method using AIC. Mathematical and engineering examples are illustrated to verify the proposed method.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.3 no.4
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• pp.11-20
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• 1983

This study investigates reliability based design criteria for the spiral R.C. columns, and proposes practical algorithm which is based on Ellingwood's algorithm for the reliability analysis and the derivation of reliability based design criteria. Cornell's MFOSM theory is used for the derivation of the algorithm for the evaluation of uncertainties associated with resistances, whereas the magnitude of the uncertainties associated with load effects are chosen primarily by considering our level of practice. And thus the uncertainties so obtained are applied for the relilability analysis and the derivation of reliability based design criteria. A target reliability (${\beta}_0=3.5$) is selected as an appropriate value by comparing the values used in foreign countries and by analyzing, the reliability levels of our current USD and WSD design standards. Then, a set of load and resistance factors corresponding to the target reliability is proposed as a reliability based design provision, and furthermore a set of allowable stresses for reinforcing steel and concrete having same level of reliability with the corresponding LRFD criteria is also propared for the current WSD design provision. It may be concluded that the proposed LRFD reliability based design provisions and the corresponding allowable stresses give more rational design than the current code for spiral R.C. columns.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.10 no.1
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• pp.87-97
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• 1990

There is the need to balance safety, economy and serviceability in all phases of society problems. This is especially true in structural code formulation. where a framework is established by which practicing structural engineers can be assured of designing structures that reasonably meet the above three objectives. The existing design codes, which are generally based on the structural theory and certain engineering experience, do not realistically consider the uncertainties of loads and resistances and the basic reliability concepts. The purpose of the present study is therefore to develop the realistic reliability-based design criteria to secure adequate safety arid reliability, and to derive the models for partial and combined resistance factor formats. To this end, the reliability levels of our existing design code for concrete structures are first evaluated and the target reliabilities are determined, the new code formats are evolved from these target reliabilities. The present study indicates that the proposed formats exhibit relatively-uniform reliability and reasonably take into account the different material characteristics of concrete and steel in concrete structures.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.8
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• pp.24-32
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• 2006

Using a deterministic design optimization, the effect of uncertainty can result in violation of constraints and deterioration of performances. For this reason, design optimization is required to guarantee reliability for constraints and ensure robustness for an objective function under uncertainty. Therefore, this study drew Monte Carlo Simulation(MCS) for the evaluation of reliability and robustness, and selected an artificial neural network as an approximate model that is suitable for MCS. Applying to the aero-structural optimization problem of aircraft wing, we can explore robuster optima satisfying the sigma level of reliability than the baseline.

• Journal of Applied Reliability
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• v.8 no.3
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• pp.145-154
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• 2008

인공위성은 지상 시스템과는 달리 극한 발사환경 및 우주환경에 노출되고, 운용 중 수리가 불가능하며, 임무 실패에 따른 위험비용이 매우 크기 때문에 고신뢰성, 고비용의 부품, 장비 및 시스템을 채택하여 개념설계단계에서부터 신뢰성을 관리한다. 신뢰성 관리의 주요 목적은 설계변경 및 개발 사이클의 반복을 최소화하고, 개발비용을 절감하며, 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위한 것으로서, 대부분의 우주시스템 개발 프로젝트에서는 제품보증(Product Assurance) 활동의 일환으로 수행된다. 제품보증 업무는 크게 품질보증, 신뢰성 관리, EEE 부품관리, 재료 및 공정(Material & Process) 관리, 오염관리, 소프트웨어 품질보증 등으로 구분되지만, 포괄적인 의미의 신뢰성 관리 범주에 이를 모두 포함시키기도 한다. 인공 위성의 개발과정에서 기술성능지표 중 하나로서 중점 관리되고 있는 시스템 신뢰성 관리의 세부기법, 프로세스, 개선 필요사항 등에 대하여 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.850-853
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• 2008

송수관이나 배수관은 계획된 필요유량을 특정 지점까지 안전하게 전달할 수 있도록 설계되지만 여러 가지원인으로 인하여 갑작스런 파열이나 균열이 일어난다. 파이프 파괴의 원인으로는 수격현상, 관의노화, 파이프 외부로부터의 충격, 흙의 상태, 그리고 파이프 설치시의 공사여건 등이 있다. 본 연구에서 여러 가지 요인들을 불확실성 인자로 가정하여 파이프의 파괴확률을 산정할 수 있는 신뢰성 해석 모형이 개발되었다. 상수관망의 설계 시 파이프의 두께를 산정하는 주 장력 공식을 이용하여 신뢰함수를 만들고 파이프의 파괴확률을 계산하였다. 신뢰함수를 구성하는 확률변수들 중 파이프의 내압에 대한 분포함수는 정규분포가 아닌 극치분포(Gumbel distribution)를 따른다는 것을 부정류 수치해석 결과로서 알 수 있었고 AFDA(Approximate Full Distribution Approach) 기법을 사용하여 파괴확률을 산정하였다. 신뢰성 모형을 이용하여 파이프의 두께, 직경, 허용응력, 그리고 파이프 내압에 따른 파괴확률을 정량적으로 산정할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 신뢰성 해석모형을 이용하여 보다 안전하고 경제적인 송배수관의 설계기법을 구축할 수 있을 것이다.