• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.10
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• pp.486-492
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• 2019

The system-based approach is needed to select an optimal mix of weapon systems and ship platform among a variety of design alternatives with the uncertainties of the initial required operational capability. In the early-phase design, which included a feasibility study and concept design, it is possible to cause problems when a review of the operational concept, database development, and systematic design are not done, thereby producing uncertain and unstable requirements. To select the best solution without trial-and-error, the U.S. navy has applied the set-based method for the early-phase design of a new ship-to-shore connector. The ship synthesis model plays an important role in applying the set-based method, but only a few countries possess this model and have prohibited this model from being transferred to other countries. This paper suggests a set-based method using a genetic algorithm and decision-making theory through benchmarking existing ship data. The algorithm was verified using the DDG-51 class ship synthesis model to optimize the weapon system design, which has been released for research purposes.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.3
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• pp.228-239
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• 2019

In order to design the conceptual configuration of the short-range ballistic missile, the authors have established an optimization problem considering various aspects such as volume, aerodynamics, propulsion, structure, stability, and flight trajectory. For this purpose, the existing missile cases were analyzed and the design conditions and performance indices were derived. The performance of the whole system was analyzed by integrating each subsystem's model. Through the design example, we analyzed the relationship between various design variables and final performances.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.6
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• pp.568-583
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• 2015

In this paper, the conceptual design procedure and results of Earth observation satellite through Multidisciplinary Design Optimization (MDO) are described. The conceptual design equations for major parameters are developed based on the established database of Earth observation satellite so far. The MDO conceptual design tool for Earth observation satellite was developed by applying the Collaborative Optimization (CO) architecture amongst several MDO architecture techniques available today. The objective for this research was set to minimize the total mass of satellite as well as satisfy all design constraints by utilizing the Sequential Quadratic Programming (SQP) algorithm. Eventually the effectiveness of MDO conceptual design tool was verified through proposing a comparison between the conceptual design results with MDO applied and the design specification of ASNARO-1 & IKONOS-2 Earth observation satellite.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.1
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• pp.34-42
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• 1991

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.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.1
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• pp.42-48
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• 2006

In this study, a repetitive response surface enhancement technique (RRSET) is proposed as a new system approximation method for the efficient multidisciplinary design and optimization (MDO). In order to represent the highly nonlinear behavior of the response with second order polynomials, RRSET introduces a design space transformation using stretching functions and repetitive response surface improvement. The tentative optimal point is repetitively included to the set of experimental points to better approximate the response surface of the system especially near the optimal point, hence a response surface with significantly improved accuracy can be generated with very small experimental points and system iterations. As a system optimizer, the simulated annealing, which generates a global design solution is utilized. The proposed technique is applied to several numerical examples, and demonstrates the validity and efficiency of the method. With its improved approximation accuracy, the RRSET can contribute to resolve large and complex system design problems under MDO environment.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.24 no.5
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• pp.543-551
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• 2011

The paper deals with the comparative study of design optimization based on various approximation techniques in strength design of riser support structure installed on floating production storage and offloading unit(FPSO) using offshore operation loading conditions. The design optimization problem is formulated such that structural member sizing variables are determined by minimizing the weight of riser support structure subject to the constraints of structural strength in terms of loading conditions. The approximation techniques used in the comparative study are response surface method based sequential approximate optimization(RBSAO), Kriging based sequential approximate optimization(KBSAO), and the enhanced moving least squares method(MLSM) based approximate optimization such as CF(constraint feasible)-MLSM and Post-MLSM. Commercial process integration and design optimization(PIDO) tools are employed for the applications of RBSAO and KBSAO. The enhanced MLSM based approximate optimization techniques are newly developed to ensure the constraint feasibility. In the context of numerical performances such as design solution and computational cost, the solution results from approximate techniques based design optimization are compared to actual non-approximate design optimization.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.60.1-60.1
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• 2011

본 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 다분야 통합 최적 설계를 위하여, 진동하는 비정상 공력하중에 의한 작동 수명을 고려한 최적화 과정을 수행하였다. 최적화 대상으로는 NREL의 1.5MW 급 풍력터빈을 baseline 으로 하였고, NREL의 FAST 프로그램을 이용하여 발전기의 정격 출력 및 블레이드에 작용하는 비정상 공력 하중 특성을 분석하였다. 최적화 수행 시 블레이드 형상의 효율적인 구현을 위해 형상모델링 함수를 이용하여 코드 길이와 트위스트 분포를 모델링하였다. 그리고 상용 MDO Framework 인 Piano를 이용하여 블레이드 루트부의 비정상 공력하중 조건을 완화시키는 최적화 설계를 수행하였다. 정격출력을 유지하면서도 Out of Plain 방향의 하중 조건을 개선하여 보다 긴 작동 수명을 기대할 수 있는 블레이드 형상을 설계하였다.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.257-266
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• 2000

산업 및 가정용 기기들이 점차 복잡해짐에 따라 다양한 공학 분야의 해석 기술을 동시에 고려하면서 이들 원리를 적용한 최적의 설계를 결정하는 방법론의 필요성이 대두되고 있다. 다분야통합최적설계 또는 MDO(Multidisciplinary Design Optimization)라 일컫는 새로운 기술은 이러한 필요에 대응하는 기술로서 국내외적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 MDO 기술을 구현하는 소프트웨어와 하드웨어 복합 체계를 MDO 프레임웍(framework)이라 한다. 일반적으로 프레임웍이란 실제 응용프로그램의 용도에 맞는 주문제작(customization)이 가능한 일종의 전단계 프로그램이라 할 수 있다 MDO 프레임웍은 설계 및 해석 도구들간의 인터페이스를 제공하고, 이들 도구들이 사용하는 설계 데이터를 효율적으로 공유할 수 있도록 지원하여, 설계 작업을 정의, 실행, 관리하는 역할을 한다. 이러한 MDO 프레임웍은 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화하여 설계 도구간의 데이터 전달과 변환에 소묘되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 본 논문에서는 이러한 효용을 달성하기 위한 MDO 프레임웍(framework)을 제시하고 프레임웍 설계의 논리적 근저와 타당성을 밝힌다. 본 논문에서 제안하는 다분야 통합 최적화를 위한 분산형 지능 시스템인 DisMDO는 사용자가 GUI를 동해서 편리하게 다분야통합최적화 문제를 해결할 수 있도록 지원하며, 제공되는 스크립트 언어를 동해서도 이를 정의할 수 있도록 지원하여 일괄처리도 가능하도록 한다. 또한, 집중화된 데이터베이스를 관리하여 다분야 전문가들이 공통의 데이터를 안전하게 공유할 수 있도록 지원하며, 외부에서 제공되는 해석 도구나 최적화 모듈을 손쉽게 프레임웍에 통합시킬 수 있도록 하는 인터페이스 제작기(factory) 기능을 제공한다.ackscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.107-108
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• 2021

4차 산업혁명으로 시작된 해상물류 부분의 스마트 기술 도입은 무인 자동화 항만에 이어 데이터 기반과 인공지능(AI) 등의 최적화를 통한 생산성과 효율성을 높이는 방향으로 진행되고 있다. 이에 우리는 다양한 최신 IT 기술을 사용하여 기존 해양물류 프로세스를 최적화할 수 있는 해양물류 통합플랫폼을 설계하고자 한다. 제안하는 시스템은 해양 물류 주체들간의 원할한 데이터 전송 및 연계를 지원하여 기존 단절된 구간을 연계하는 최적의 물류 프로세스를 생성할 수 있다. 또한 사용자가 손쉽게 물류 프로세스를 생성할 수 있는 기능을 제공하여 사용자 맞춤형 물류 프로세스를 통해 효율적인 해양물류 프로세스 운영이 가능하다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.5
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• pp.25-36
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• 2003

Aircraft design pursues integrated design efforts by considering all design elements together. In the integrated design environment, it is crucial for the design data to be consistent, free of errorm, and most recent. Database design process consists of the analysis of the data which shall be stored and managed, the construction of the E-R Diagram, and the mapping of the database table. As a DBMS (DataBase Management System), Oracle 8i is employed to design and construct the database. The database design methodology is devised to apply for the several MDO(Multidisciplinary Design Optimization) techniques like MDF(MultiDisplinary Feasible), IDF(Individual Discipline Feasible), and CO(Collaborative Optimization). The defined process is demonstrated through a couple of design examples, including a simple numerical example and a UCAV(Unmanned Combat Aerial Vehicle) design optimization.