복잡한 형상의 서지 탱크를 CAEDS의 GEOMOD를 이용하여 내부의 리보까지 포함한 용기를 모델링하였으며, 설계 부피를 검사하고 GEOMOD와 GFEM 사이의 직접 데이터 교환을 통하여 구조 해석에 필요한 유한요소를 만들었다. 유한요소법에 최적화 이론을 적용하여 서지탱크의 두께 변화에 따른 응력의 설계 민감도를 구하였으며, 민감도를 근거로 보강 위치 및 국부적인 용기의 두께를 결정하였다. 유한요소법 프로그램(IFES, GFEM)과 솔리드 모델러(GEOMOD), 그리고 최적화 기법(IFES-Optimization)을 모두 통합하여, 최적 설계를 수행함으로써 반복되는 실험에 의한 시간과 경비를 줄임과 동시에 신뢰성 있는 설계방법 및 방향을 제시하였다.
전력기기용 기체절연매질로서 일반적인 전력기기용 절연기체로는 공기와 $SF_6$, dry air 등이 사용되고 있으며, 초전도전력기기용 절연기체로는 기체헬륨과 기체네온 등이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 일반적인 전력기기용 절연기체로 주로 사용되는 공기와 초전도전력기기용 절연기체로 사용되는 기체헬륨의 절연특성을 구 대 평판 전극을 이용하여 비교, 분석하였다. 실험에 사용된 구 대 평판 전극은 절연실험에 의한 기계적 손상을 최소화하기 위하여 스테인레스 스틸을 이용하여 제작하였으며, 공기와 기체헬륨 각각에 대하여 다양한 구 전극의 직경과 전극간격에 대한 절연실험이 수행되었다. 이러한 두 기체의 절연실험 결과를 분석하기 위하여 유한요소해석법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 기체의 절연파괴특성은 절연기체의 최대전계에 대한 함수로 표현될 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 절연파괴 특성 분석을 통하여 절연기체의 종류에 따른 다양한 전력기기의 절연설계법을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구결과는 일반 전력기기뿐만 아니라 초전도전력기기의 절연설계법 확립에 도움이 될 것으로 기대된다.
컴퓨터 네트워킹 기술의 발달에 힘입어 분산처리를 이용한 기법이 복잡한 구조물의 최적설계에 널리 사용되고 있다. 최적설계시 구조물이 복잡하고 설계 변수가 많아질수록 설계 변수간의 교호작용이 복잡해지고 국부최적해가 많아지는 특성이 있다. 최근의 최적 설계는 이러한 문제점을 해결하고자 다양한 전역 최적화 기법을 도입하여 적용하고 있다. 본 연구에서는 진화이론을 바탕으로 한 유전자 알고리즘과 실험계획법을 바탕으로 한 반응표면법에 분산처리 기법을 도입하여 인공위성 추진 모듈의 최적화에 적용시켰다. 그 결과 유전자 알고리즘이 조금 더 좋은 최적값을 보였으며 해석시간은 반응표면법을 적용 시켰을 경우가 훨씬 짧았다. 병렬처리 기법을 이용한 위성구조체의 최적설계에 있어 유전자 알고리즘은 해의 전역성에서 반응표면법은 시간의 효율성에서 각각 장점을 보였다.
리브로 보강된 철골 모멘트 내진접합부에 대한 실용적이고 간단한 설계법이 등가스트럿 모델을 바탕으로 최근에 제안된 바가 있다. 본 논문에서는 제안된 설계법을 검증하고 응력집중에 의한 리브 단부의 균열방지 방안을 모색하기 위한 실험결과를 기술하였다. 제안된 설계법에 의해 설계된 모든 실물대 시험체는 접합부의 소성회전각이 0.04(radian)에 이르는 뛰어난 내진성능을 발휘하였다. 접합부를 리브로 보강함과 동시에 보의 플래지 일부를 잘라내어 보의 소성힌지와 국부좌굴의 발생위치를 리브의 끝단으로부터 보 안쪽으로 약간 이동시킴으로서, 리브단부의 균열발생을 효과적으로 제어할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. 또한 리브의 스트럿 작용과 이로 인한 보 웨브에서의 전단역전을 스테레인 게이지 계측을 통하여 실험적으로 입증하였다.
상용 구조해석 프로그램을 이용한 구조물의 최적설계에서는 최적화 프로그램과 구조해석 프로그램의 연결 및 두 프로그램 사이의 데이터 교환이 용이하지 못하다. 최근 많은 구조물 설계자들은 근사 최적화 기법을 이용하여 이와 같은 문제들을 해결하고 있다. 일반적으로 최적실계 문제의 설계변수에 대한 설계영역은 아주 작은 값에서 아주 큰 값으로 범위가 정해진다. 이렇게 넓은 설계영역에서 생성된 시스템 응답 근사식의 정확도는 떨어지게 되며, 이는 근사 최적해에 지배적인 영향을 미친다. 따라서, 본 연구의 목적은 넓은 설계영역에서 정확도가 높은 근사식 생성을 위한 순차 설계영역법 개발에 있다. 순차 설계영역에서의 근사식은 반응표면법을 이용하여 구성하고, 반응표면법에 필요한 실험방법으로는 직교 배열표를 사용한다. 본 연구에서는 순차 설계영역법의 신뢰도 검증을 위하여 3부재 및 10부재 트러스 구조물을 수치예제로 선정한다.
본 연구에서는 액상에서 EGBE, DGBE, DBM, TGME의 효율적인 분석을 위해 이용되던 액상추출법을 대신할 수 있는 방법으로 GC/FID를 이용한 SPME법 실험 연구를 진행하였다. 그리고 실험계획법(DOE)을 사용하여 EGBE를 포함한 디젤첨가제 미량분석의 최적조건을 설명하였다. 실험은 통계분석결과 뿐만 아니라 요인 수의 최적화에 따른 중심합성설계에 의한 완전요인 설계법을 사용하였다. 반응표면분석은 추출 효율이 주 영향인 염농도, 흡착 온도, 흡착 시간과 sonication 시간에 따른 2차 다항식에 의해 설명될 수 있음을 보여주었다. 실험계획법(DOE)을 사용하는 것은 액상 시료에서 디젤첨가제의 정량분석을 개선하는 자료분석법이 될 것이다.
기존의 표준공법과 신공법간의 품질특성치의 평균에 차이가 있는지를 알아보기 위한 가장 실용적인 실험 설계는 표준공법으로 진행되고 있는 공정을 신공법으로 바꾼 후에 연속적으로 생산해서 실험 자료를 얻는 것이다. 이 실험 자료로부터 평균 수율의 차이가 있는 지를 검정하기 위해서는 표준공법으로 연속해서 생산된 제품들의 수율에 관한 정보를 추가적으로 필요로 한다. 표준공법으로 연속해서 생산된 제품들의 수율에 관한 충분한 최근의 자료가 없으면 분할법에 의한 실험설계가 실용적인 설계이다. 분할법 I은 각 단계의 실험을 축차적으로도 실시할 수 있다는 장점이 있다. 단계 1에서는 표준공법과 신공법의 실시순서를 랜덤하게 정한다. 그다음에 정해진 방법에 따라서 연속해서 실험을 r회 실시한다. 단계 2,..., rep에서도 동일한 방법으로 실험을 실시한다. 분할법 II는 모든 실험을 한번에 실시하는 설계로, 두 개의 공정조건의 변경이 제한적으로 가능하다면 먼저 rep개의 반복을 갖는 각 공법을 2*rep개의 일차단위에 랜덤하게 배치하고, 일차단위에 랜덤하게 배치된 공정조건을 고정시키고 실험을 r회 반복한다. 분할법에서 일반적으로 공정조건을 변경하는데 비용과 시간이 많이 들어서 rep를 적게 하는 효율적인 실험의 반복수 ${\gamma}^*$을 결정하는 것이 엔지니어들의 관심사항이다. 분할법 I이나 분할법 II에서의 효율적인 실험의 반복수는 ${\gamma}^*$=6이고, 차선책은 ${\gamma}^*$=4이다.
본 논문에서는 냉음극관(CCFL) 구동 제어기 설계 법을 제안한다. 구성 되어지는 제어기는 오피 앰프와 저항 그리고 콘덴서로 이루어진 아날로그 제어기로서 비교적 간단한 구성으로 이루어지며 각 파라메터를 설계하기 위해 특성비 지정법(C.R.A)이 사용된다. 제안되어진 제어기 설계방법으로 실제 실험 제어기를 제작하여 제어기의 성능실험을 하였으며 매우 우수한 특성을 얻을 수 있었다.
In many industries, the linear motor replaces the existing framework for linear transportation. Similar to other conventional motors, it is important to minimize the ripple of thrust and to maximize the thrust force of the linear motor. Because the two objectives are associated to each other, the multi-objective design process is necessary considering all objectives. This paper intends to optimize geometric parameters of the linear motor with two design objectives using design of experiments and sequential response surface method.
스웨덴 식 벤치발파 설계방식에 대하여 실험계획법을 이용하여 설계인자를 분석하였다. 분석에 사용된 직교배열은 $L_9(3^4)$이었고 변수는 각각 3수준의 값을 갖는 천공직경, 화약의 종류, 공의 경사와 암석의 종류로 하였다. 분석결과 저항선 결정 영향요소는 천공직경, 화약의 종류, 암석의 종류 그리고 공의 경사 순이었으며 비장약량 영향요소는 암석의 종류, 화약의 종류 그리고 비천공장에 영향을 미치는 요소는 천공직경과 화약의 종류순이었다. 또 강건설계를 이용한 경제성 검토에서 최적인자 선택이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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