• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.27 no.3
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• pp.131-136
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• 1990

여러해 전부터 선박의 생산실적이나 생산성 관련 자료를 기록하고 보완하는 작업을 꾸준히 개선토록 노력해온 결과중 중요한 것 하나는, 선박의 여러 가지 설계 검토과정에서 충분히 활용할 수 있는 함축성 있고 믿을만한 형태의 생산정보를 제공해줄 수 있게 되었다는 것이라고 말 할 수 있겠다. 이러한 자료들은 생산계획상 각 단계(stage)에서의 작업량, 예상재료비와 인건비의 산출등이 포함될 수 있으며, 선박이나 해상구조물의 전반적인 설계방법론(design methodology)을 개선코자 한다면 ''생산지향적 설계(Design for Production)''의 근간이 되는 선박건조전략(build strategy), 구매정책(purchasing policy)과 생산기술(production technology)에 대한 폭넓은 지식이 한데 어우러져야 한다. 최근에는 CIMS의 일부분에서 보는 바와 같은 경영관리, 설계 및 생산지원 시스템의 도입으로 이와 같은 설계 프로세스의 추진을 가능케하고 있다. 이와 병행하여 설계를 지원하기 위한 전산기술, 특히 대화형 화상처리기술(interactive graphics)의 발달은 설계자가 선박의 형상이나 구조 배치를 여러 가지로 변화시켜 가면서 눈으로 즉시 확인할 수 있도록 설계자의 능력을 배가시키는데 크게 기여하고 있다. 여러 가지의 설계안(alternative design arrangement)을 신속히 만들어내고 이를 즉시 검토 평가할 수 있는 능력을 초기설계 단계에서 가질 수 있다면 이는 분명히 큰 장점일 것이며, 더구나 설계초기 단계에 생산관련인자를 설계에서 고려할 수 있다면 이는 더욱 두드러진 발전일 것이다. 생산공법과 관련생산 비용을 정확히 반영한 각 가지의 설계안을 짧은 시간내에 검토하고 생산소요 비용을 산출하여 비교함으로써, 수주계약단계에서 실제적인 생산공법과 신뢰성있는 생산실적자료를 기준으로 하여 총 건조비(total production cost)를 최소로 하는 최적의 설계를 선택할 수 있도록 해 줄 것이다. 이제 이와 같은 새로운 설계도구(design tool)를 제공해 주므로써 초기설계에 각종 생산관련 정보나 지식 및 실적자료가 반영가능토록 발전되었다. 본 논문은 영국의 뉴카슬대학교(Univ. of Newcastle upon Type)에서 위에 언급한 특징들을 반영하여 새로운 선박구조 설계 방법을 개발한 연구결과를 보여주고 있다. 본 선계연구는 5단계로 구분되는데; (1) 컴퓨터 그라픽스를 이용하고 생산정보 데이타베이스와 연결시켜 구조형상(geometry)을 정의하고 구조부재 칫수(scantling) 계산/결정 (2) 블럭 분할(block division) 및 강재 배치(panel arrangement)의 확정을 위해 생산기술 및 건조방식에 대한 정보 제공 (3) 상기 (1) 및 (2)를 활용하여 아래 각 생산 단계에서의 생산작업 분석(work content assessment) a) 생산 준비 단계(Preparation) b) 가공 조립 단계(Fabrication/Assembly) c) 탑재 단계(Erection) (4) 각각의 설계(안)에 대하여 재료비(material cost), 인건비(labour cost) 및 오버헤드 비용(overhead cost)을 산출키 위한 조선소의 생산시설 및 각종 품셈 정보 (5) 총 건조 비용(total production cost)을 산출하여 각각의 설계안을 비교 검토. 본 설계 방식을 산적화물선(Bulk Carrier) 설계에 적용하여 구조배치(structural geometry), 표준화의 정도(levels of standardisation), 구조생산공법(structural topology) 등의 변화에 따른 설계 결과의 민감도를 분석(sensitivity studies)하였다. 전산장비는 설계자의 대화형 접근을 용이하도록 하기 위해 VAX의 화상 처리장치를 이용하여 각 설계안에 대한 구조형상과 작업분석, 건조비 현황 등을 제시할 수 있도록 하였다. 결론적으로 본 연구는 설계초기 단계에서 상세한 건조비 모델(detailed production cost model)을 대화형 화상 처리방법에 접합시켜 이를 이용하여 여러가지 설계안의 도출과 비교검토를 신속히 처리할 수 있도록 함은 물론, 각종 생산 실적정보를 초기설계에 반영하는 최초의 시도라고 믿으며, 생산지향적(Design for Production) 최적설계분야의 발전에 많은 도움이 되기를 기대해 마지 않는다. 참고로 본 시스템의 설계 적용결과를 부록에 요약 소개하며, 상세한 내용은 참고문헌 [4] 또는 [7]을 참조 요망한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.23-26
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• 1991

본 고에서는 막구조의 설계, 시공, 유지관리에 대해 개략적으로 기술하였다. 막구조는 그 여러가지 특성이 아직 규명이 안된 부분이 많고 시공오차가 비교적 큰 편이므로 막 재료의 역학적, 재료적 특성에 대한 연구와 형상해석 모델의 공식화, 막재단의 컴퓨터화가 필요하며 초기장력 도입에 따른 시공과정의 해석이 더욱 필요하다. 따라서 설계, 형상해석, 재단에서 시공 및 유지관리에 이르는 일괄적인 System의 개발이 시급하다 하겠다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.4A
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• pp.465-474
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• 2008

Generally design of frame structures composed of beam-column member is accomplished by stability evaluation of each member considering the effective buckling length. This study selects a member of the smallest non-dimension slenderness ratio using the buckling eigenvalue calculated by the elastic buckling eigen-value analysis and axial force of the each member, and decides the initial deflection quantity reflected geometric and material nonlinearities from a suggested equation on the base of standard strength curve of Korea Bridge Design Code. Second-order elastic analysis applying the initial deflection is executed and the stability of each member is evaluated and decides ultimate strength. Through examples of eight-stories and four-stories plane frame structures, the evaluation of the stability is compared with the existing method and ultimate strength of the suggested method is compared with ultimate strength by the nonlinear inelastic analysis. Through these procedures, the increasing of effective buckling length by elastic buckling eigenvalue analysis is prevented from a new design method that considers initial imperfections. And the validity of this method is proved.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.73-83
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• 1987

한국형 해저원유 초기생산 시스템은 제주도 남쪽의 한.일 공동개발구역 및 이와 유사한 조건의 지역에서 소규모 유전이 발견되었을때, 빠른 시간내에 저렴한 초기투자비로 석유를 생산할 수 있도록 개발되었다. 이 시스템은 원유저장용 선박, tower, yoke, gravity base 및 원유처리장치들로 구성되어 있으며 각 구조믈들은 pin 또는 universal joint들로 연결되어있다. 본 구조물의 파도중에서의 동적거동은 전산 program을 이용하여 구하여 wave tank에서 수행된 실험의 결과와 비교, 검토하였다. 그리고 이들 결과를 이용하여 구조적 안전성을 검토하였으며, 설계, 해석 및 model test의 결과들은 선급협회의 승인을 받았다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.1 no.2
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• pp.148-153
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• 1992

본 연구는 생물생산시설의 구조설계 과정에서 초기단계의 고정하중을 합리적으로 추정하기 위한 식을 유도하여 구조설계 기준 설정에 기초자료를 제공하고, 생물생산분야 종사자가 간편하게 구조적 안전성을 진단할 수 있는 방법을 개발할 목적으로 수행하였으며 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 국내의 온실설계자료를 수집하여 실제 하중을 산출, 분석해 본 결과 기존의 일본 시설원예기준 적용치와는 차이가 있었으며, 잠정적으로 국내 시설에의 적용을 위한 추정식을 유도하였다. 2. 지역별 설계하중을 적용하여 구조해석을 실시하고, 발생되는 응력의 크기에 따라서 풍하중 및 설하중 지배지역으로 안전설계 지역구분을 실시하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.23 no.2
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• pp.72-79
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• 2010

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.4
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• pp.98-108
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• 1998

Hull design data is currently prepared by a 2D CAD system and re-input to 3D CAD systems specialized for detail design or to a structural analysis system. In this paper, sharing design data among different CAD systems has been studied. Based on STEP methodology, a neutral model is generated from 2D AutoCAD drawings. To handle a geometric data of this model, the non-manifold model of ACIS is used because it can support various CAD data representation such as 2D graphic entities, 3D wireframe, 3D surface model, and solid B-Rep/CSG model. It is observed that a mon-manifold model can easily be transformed to a 3-D wireframe model for the hull detail design system AutoDef or a FE model for the structural analysis system Nastran.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.97-106
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• 2001

본 연구에서는 트러스 구조물의 이산최적설계를 위해 유전알고리즘(GA)을 적용하였다. 확률론적인 절차를 통해 설계에 필요한 초기 집단을 생성시킨 후, 설계를 개선시키기 위해서 자연선택 및 적자생존의 원리를 적용하였다. 다하중조건 하에서 트러스 구조물의 중량 최소화를 위해 응력 및 변위 제약을 고려하였다. 먼저, 이미 잘 알려진 트러스 구조물에 대해서 GA를 이용하여 얻은 최적해와 기존 문헌들에서 제시하고 있는 값들을 비교함으로써 GA의 신뢰성 및 적용성을 검증하였고, 이러한 신뢰성 검증을 바탕으로 사용성 있는 트러스 구조물의 이산최적설계를 위해 현재 생산중인 강재제원표로부터 부재가 선택되도록 하였다. 강재의 단면으로는 L형강을 사용하였으며, L형강의 강종은 9개의 강종들 (SS 400, SWS 400, SMA 41, SWS 490Y, SWS 520, SMA 50, SWS 570, SMA 58) 중에서 설계자에 의해 자유롭게 선택되도록 하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.4
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• pp.1315-1326
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• 2013

Geometric form of a suspension bridge that uses load-sensitive cables takes on not only resisting loads but also becoming a visually sensible shillouette. This study has proposed a preliminary structural form planning for a suspension bridge following force flow by adopting the two possibilities of the graphic statics. First, the force polygon allows alternative load paths for the same loading condition. Second, a new structural form for the newly developed load path can be constructed using the reciprocal principle that exits between a structure space and the corresponding force polygon. Major structural form parameters that affect both structural and aesthetic aspecs are first identified. The relationships between structural forms and the corresponding force polygons are then investigated for the identified parameters. Upon the investigation, a stepwise process is developed for a preliminary structural form planning for a suspension bridge. The proposed structural form planning method is general that can be easily expanded to generate design alternatives of similar form-active structural systems. It is also expected that this method will be used as an educational tool to explain the interrelationships between structural forms and their force flows.

• Journal of Welding and Joining
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• v.9 no.4
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• pp.1-8
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• 1991

용접구조물을 그의 사용목적에 적합하게 제작하려면 그의 구조설계와 사용재료의 적절한 선택과 사용성능을 충분히 확보하게 끔 제작과정과 품질보증을 할 수 있는 것이 필요하다. 즉 용접성 (Weldability)을 만족하게 하는 것이다. 구조물의 제작에 있어서 배려하여야 할 것은 구조의 사 용성능의 확보와 안전성인 것이다. 사용성능이란 구조의 강도, 기능 그리고 미관이나 끝내기의 외관적 성능등이다. 우리들의 생활공간에 존재하는 구조물이 한번 파손이나 파괴의 사고가 발 생하면 치명적인 것이 된다. 용접설계 생산과 제작의 기술적인 준비로써 용접구조물을 대상으로 용접가공에 중점을 두어 사용되는 말이다. 용접설계는 구조물과 제품의 용접제작과정을 완전히 지시하고 용접이음에 요구되는 사용성능이 확보 되게 끔 부재배치와 치수등이 선정되고 제작과 검사등의 실제 작업성을 충분하게 고려한 제작계획을 세우는 것을 말한다. 이와 같이 된 용접 설계를 바탕으로 용접기술자가 최적한 용접재료의 용접조건등을 결정한다. 즉 설계와 용접시공은 서로 밀접한 관계를 갖고 있어야 한다. 특히 용접설계의 비교적 초기단계에 속하는 것은 제품 기본계획과 강도해석 그리고 구조설계의 과정에 반드시 용접기술자의 관여가 필요한 것이다. 그리고 설계의 최적화를 위하여는 많은 정보 특히 경험적인 정보와 구조 해석적인 정보가 잘 처리되어야 한다. 오늘날의 CAD의 도입이란 전산기의 처리기술과 graphic기술을 묘미 있게 이 용한 것이라 할 수 있다. 용접구조물의 용접성을 논술하려면 다음과 같이 구분하는 것이 바람 직하다. 1. 용접구조물의 허용강도 2. 동접구조용의 강의 선택 3. 용접시공조건 4. 용접설계 이중 용접 제작과정을 표 1에 나타내었다. 구조물의 용접설계 요구조건으로써, 1)손상, 2)탄성 파손, 3)항복응력, 4)기계적인 불안정성, 5)파괴와 붕괴등을 고려하여야 하며 구조용 강의 선택은 1. 강도(strength) 2.연성(ductility) 3.인성(toughness)을 고려하여 구조물의 설계에 충분히 만 족해야 한다.