트러스구조는 대형구조물의 설계 및 시공에 편리하며, 부재의 경량화에 따른 비용의 절검 효과를 얻을 수 있는 구조물로 최근 다양한 형태의 구조물건설에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 응력, 좌굴 그리고 구조물의 고유진동수 제약조건을 고려한 트러스 구조물의 단면과 형상에 대해 최적설계를 하였다. 최적설계에서 최적화기법으로 HA-SA방법을 제시하였으며, HA-SA방법은 HA 초기메모리에서 최상의 설계를 SA의 초기 설계로 하여 최적화 하는 방법이다. 예제에 사용된 트러스 구조물은 고유진동수 제약조건으로 10-bar, 72-bar, 52-bar 트러스와 응력 및 좌굴응력 제약조건으로 18-bar, 47-bar 트러스를 사용하였다. 그리고 52-bar, 18-bar, 47-bar의 경우는 트러스의 형상을 최적설계 하였다. 예제로부터 다양한 설계 제약조건하에서 여러 연구결과와 HA, SA, GA, HA-SA방법에 의한 결과를 서로 비교하여 HA-SA방법의 적용성을 입증하였다.
수자원 부족과 개발비의 앙등은 관리상의 문제를 제가하고 있다. 일반 관리가 그러하듯이 물의 관리도 목적하는 바의 계량화 작업이 따르게 되고 수학적이 모형의 복잡성 때문에 컴퓨터를 사용하게 된다. 그 모형이 비선형 함수관계를 갖고 있으며 복잡한 제약조건이 부가될때 컴퓨터를 사용하기 위해 선행되어야할 작업은 통일된 알고리즘을 정하는 일이다. 위와 같이 문제의 해결에 이용되어온 기존의 동적계획법은 두 가지의 제한점을 가지고 있다. 즉, 변수를 이산화 해야하며 제약조건의 처리가 불가능 하다는 점이다. 현재까지 애용되고 있는 미분동적계획법에 의해 개발된 방법들 조차도 제약조건의 처리가 미흡하다. 본 논문에서는 위와 같은 어려움을 극복하고 저수지군의 다목적 다단계 제어에 응용할 수 있는 새로운 동적최적화 모형을 제안하였으며 본 논문에서 제안한 방법이 다른 대안들에 비해서 우월함을 입증하였다(즉, 기존의 문제를 본 방법에 의해 수치실험한 결과 기존 동적최적화 기법의 제약이 해소되었고 더 좋은 목적함수 값을 얻었다).
최근 철도 화물 수송은 컨테이너 전세 열차뿐만 아니라 시멘트, 철강 등 일반 화물의 전용열차 수가 증가하고 있고, 이에 따라 영차 수송 계획은 점차 단순해지고 있다. 반면에 공화차 수송의 경우, 수송 계획 최적화 시스템의 부재로, 사령의 경험에 의해 공화차 배분이 이루어지고 있으며, 이의 효율성 여부는 검증된 바 없고, 공화차 배분을 위한 별도의 의사결정지원시스템의 필요성은 여전히 존재한다. 본 연구에서는 연구 문헌상의 공화차 배분 최적화 모형뿐만 아니라 2010년 전후로 개발 되었다가 최근 사용이 중단된 화물수송최적화 시스템(KTOCS)상의 공화차 배분 최적화 모형을 비판적으로 살펴본 후, 수송 문제를 활용한 새로운 공화차 배분 최적화 모형 및 해법을 제시한다. 이 최적화 모형은 기존 모형과 달리, 추가 제약이 있는 수송문제에 포함되는 아크를 동적으로 생성해내는 열생성 기법에 기초하고 있다. 이를 이용한 우리나라 전체 철도 네트워크에 대한 시뮬레이션 결과, 실적 상에 나타난 공화차 km를 상당히 낮출 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
일반적으로 구조물에는 하중, 재료상수, 부재크기와 구조해석 등의 오차에 대한 불확실성을 존재하고 이러한 불확실성은 구조물의 최적설계에 많은 영향을 준다. 확률론적 해석은 급속하게 발전하고 있고 여러 불확실성을 고려해야 하는 구조설계에서 중요한 기법으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 구조물에서 발생하는 불확실성을 고려하기 위하여 신뢰성 해석을 통하여 신뢰도 지수를 산출하였으며 이 값을 최적설계의 제약조건으로 설정하여 확률론적 최적설계를 수행하였다. 최적설계 결과 기존의 불확실량이 고려되지 않은 확정론적 최적설계의 결과 값보다 불확실량이 고려된 최적설계 결과값이 더 크게 나타났으나 불확실성을 고려하는 경우가 구조물의 안정성이 더 확보되는 것으로 생각된다. 본 논문에서는 최적화 기법 중 가장 강력하다고 알려진 SQP(순차이차계획법)을 이용하여 최적화를 수행하였는데 SQP법은 최적화 문제의 정식화를 반복계산 하는 것에 바탕을 두고 각 반복계산에 있어서는 2차 프로그래밍 부속 문제의 해를 구하는데 그 기본을 두는 방법이다. 또 불확실량을 고려한 최적설계를 위해 신뢰성을 기초한 최적설계를 수행하여 신뢰도지수와 파괴확률을 계산하였다. 확정론적 최적설계와 달리 치수, 모양, 재료와 작용하중들의 양에 신뢰성해석을 수행하여 나온 신뢰도지수와 파괴확률을 앞에서 계산한 최적화 과정의 제약조건식에 가적으로 설정하여 최적설계를 수행하였다.T-stub 접합부를 예제로 적용하였으며 해석 결과의 기존문헌과 비교하였다.
임베디드 시스템은 특정 목적을 수행하기 위해 개발되는 컴퓨팅 시스템으로 최적화된 하드웨어 위에서 동작 가능한 소프트웨어로 구성된다. 임베디드 시스템은 개발 단계별로 여러 가지 설계 대안 중 최적의 설계를 선택하는 설계 결정이 이루어지는데 설계 결정 시에는 이에 대한 근거가 제시되어야 한다. 임베디드 시스템은 여러 유형의 제약사항 범위 안에서 개발되어야 하는 특징으로 인해 임베디드 시스템 개발 시에는 기능적 요구사항과 함께 비기능적 요구사항 역시 중요한 요소가 된다. 따라서 제약사항을 담고 있는 비기능적 요구사항은 설계 결정 시에 중요한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 CMMI의 공학 프로세스 영역에 근거하여 임베디드 시스템의 개발주기를 요구사항 개발, 기술적 해결, 제품 통합 각 단계로 나눈 다음, 각 단계에서 이루어지는 설계 결정 활동을 비기능적 요구사항에 근거하여 분석하고자 한다. 이를 통해 임베디드 시스템 개발 단계별 설계 결정에 대한 추적성을 제공하고자 한다.
최근 실시간 응답 및 처리에 민감한 서비스들이 급증하면서 멀티액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대 기술로 주목받고 있다. 사용자들의 잦은 이동성 때문에 MEC 서버들 사이에서의 마이그레이션은 중요한 문제로 다뤄진다. 본 논문에서는 이동성이 많은 차량 엣지 컴퓨팅 환경을 고려하였으며, 강화학습 기법인 Q-learning 을 사용하여 마이그레이션 여부 및 대상을 결정하는 기법을 제안하였다. 제안 기법의 목적은 지연 제약조건을 만족시키면서 차량 엣지 컴퓨팅 서버(VECS) 사이의 로드 밸런싱을 최적화하는 것이다. 제안 기법의 성능 비교를 통하여 다른 기법들보다 로드 밸런싱 측면에서 약 22-30%, 지연 제약조건 만족도 측면에서 약 20-31%로 더 좋은 성능을 보임을 확인하였다.
본 연구의 목적은 공간분석 및 모델링을 이용하여 지방행정구역을 재설정하는 최적화 모델을 개발하는 데에 있다. 이를 위해 먼저 기존의 지방행정체제 개편과 관련된 논의들을 비판적으로 검토하여 구역 설정을 위한 기준을 도출하였다. 도출된 기준을 바탕으로 행정구역 재설정을 위한 최적화 모델을 정의하였다. 구역내 동질성, 구역간 형평성, 공간적 배열이라는 세 가지 요소를 행정구역 재설정 최적화 모델의 주요 기준으로 고려하였다. 행정구역과 실제 생활권(경제권)을 일치시키기 위한 구역내 동질성은 구역에 포함된 단위 지역간 상호작용의 형태로 정량화되었다. 인구, 면적, 재정력 등의 차이를 이용하여 구역간 형평성을 평가하였다. 마지막으로 조밀하고 연속적인 구역이 형성되도록 공간적 배열을 제약하였다. 제시된 행정구역 재설정 최적화 모델은 GIS 환경에서 자동구획절차(AZP) 알고리즘을 이용하여 구현되었으며, 시군 공간 단위의 합역을 통한 광역체계 행정구역을 설정하는 문제에 적용되었다. 적용 결과 제시된 모델은 목적함수 대안에 따른 최적화된 구획체계를 도출하였다.
게임이론에서의 기본적인 Cournot Model과 같은 형태는 실제 전력 시장에서의 복잡성을 모두 반영하지는 못한다. Pool 기반 전력시장에서의 송전과 가격 결정은 명백하게 전송 제약뿐만 아니라 ancillary service의 상호간의 최적화도 고려되어야하기 때문이다. 이 논문은 다중재화의 상호간 최적화를 다루는 다중시장의 Cournot Model을 확장시킨 모델의 해석과 사례연구를 논한다. 사례연구로는 제주도 전력 시장의 형태를 적용시켜 2개 발전사업자가 2개의 상품을 가지고 경쟁할 때의 최적화를 MATLAB을 이용하여 구현해본다.
게임이론에서의 기본적인 Cournot Model과 같은 형태는 실제 전력 시장에서의 복잡성을 모두 반영하지는 못한다. Pool 기반 전력시장에서의 송전과 가격 결정은 명백하게 전송 제약뿐만 아니라 ancillary service의 상호간의 최적화도 고려되어야하기 때문이다. 이 논문은 다중재화의 상호간 최적화를 다루는 다중시장의 Cournot Model을 확장시킨 모델의 해석과 사례연구를 논한다. 사례연구로는 제주도 전력 시장의 형태를 적용시켜 2개 발전사업자가 2개의 상품을 가지고 경쟁할 때의 최적화를 MATLAB을 이용하여 구현해본다.
KModSim은 수자원배분에 관련된 물리적, 수문학적, 제도적, 그리고 행정적인 요구들을 동시에 만족하도록 디자인된 범용 우선순위 목적 선형최적화 모형으로써 자연유3tt입량과 기득 수리권 혹은 기득 저류권 등과 같은 다양한 형태의 저수권 사이의 조화운영이 가능하다. KModSim은 목적함수에 관련된 제약조건의 유연한 설정과 변경이 가능하며, 기존의 최적화 방법과 다르게 유역통합모의에 관련한 모형변수가 모형내에서 자동적으로 생성되도록 프로그램화 되어있다. 본 연구에서는 금강유역내 수자원의 효율적인 운영을 위하여 과거운영자료를 토대로 저수지운영율을 개발하고 시스템단계(system states)를 이용하여 KModSim 네트워크에 운영율을 적용하였다. 금강유역에서 개발한 운영율을 적용하고 모의한 결과 개발된 운영율은 실제저류량을 잘 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 운영율 및 시스템단계 방법은 다중목적 우선순위 선형최적화 모형을 이용하여 유역의 다양한 수자원운영모의에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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