• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.18-27
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• 2002

비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 비점성 압축성 유동장에서의 이차원 날개꼴에 대한 공력 형상 최적설계를 수행하였다. 정확한 민감도를 구하기 위한 재구성 기법으로는 Laplacian averaging을 사용하였으며, extended stencil을 사용한 최소자승법으로 유동변수의 미분을 구하였다. 또한 유동장과 adjoint 방정식의 적절한 수렴 조건에 대해서 알아보았으며, 이를 이용하여 천음속 비점성 유동장에서 RAE2822 및 NACA0012 날개꼴에 대해서 조파항력 최소화 설계를 수행하였다. 설계된 날개꼴에서 다시 충격파를 복원하는 역설계문제를 적용하여 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.1-7
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• 2005

본 연구에서는 삼각격자 균질화를 위하여, 확장된 위상학적 개선과정과 국소 최적화 기반 평활화를 결합한 국소 개선기법을 제안하였다. 먼저 격자의 연결 구조를 확장된 위상학적 개선과정을 적용하여 최적의 연결구조로 개선한다. 다음으로 격자의 질을 나타내는 비틀림척도를 최대화하기 위해 국소 최적화 기반 평활화를 수행한다. 이 국소 개선기법을 이용하여, 두 가지 격자 예제에 대하여 삼각격자 균질화를 수행하였다. 이 예들을 통하여, 본 연구에서 제안한 국소 개선알고리듬이 삼각격자의 질을 크게 향상시켜주는 경제적이며 효과적인 방법임을 보여준다. 또한, 이 기법은 적응격자 세분화의 격자 재생성과정에도 용이하게 적용될 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권4호
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• pp.419-427
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• 2007

In wavelength-division-multiplexing(WDM) networks a link failure may cause the failure of several high-bit-rate optical channels, thereby leading to large data loss. Recently, various protection and restoration mechanisms have been proposed to efficiently deal with this problem in mesh networks. Among them, dedicated path protection(DPP) is a promising candidate because of its ultra-fast restoration time and robustness. In this work we investigate the issue of planning and optimization of WDM networks with DPP. Integer linear programming(ILP), in particular, is one of the most common exact method to solve the design optimization problem for protected WDM networks. Traditional ILP formalizations to solve this problem rely on the classical flow or route formulation approaches, but both these approaches suffer from a excessively high computational burden. In this paper, we present a variable-aggregation method that has the ability of significantly reducing the complexity of the traditional flow formulation. We compare also the computational burden of flow formulation with variable aggregation both with the classical flow and route formulations. The comparison is carried out by applying the three alternative methods to the optimization of two case-study networks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권12호
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• pp.3117-3132
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• 2012

The tree topology in multicast systems has high transmission efficiency, low latency, but poor resilience to node failures. In our work, some nodes are selected as backbone nodes to construct a tree-like core overlay. Backbone nodes are reliable enough and have strong upload capacity as well, which is helpful to overcome the shortcomings of tree topology. The core overlay is organized into a spanning tree while the whole overlay is of mesh-like topology. This paper focuses on improving the performance of the application-layer multicast overlay by optimizing the core overlay which is periodically adjusted with the proposed optimization algorithm. Our approach is to construct the overlay tree based on the out-degree weighted reliability where the reliability of a node is weighted by its upload bandwidth (out-degree). There is no illegal solution during the evolution which ensures the evolution efficiency. Simulation results show that the proposed approach greatly enhances the reliability of the tree-like core overlay systems and achieves shorter delay simultaneously. Its reliability performance is better than the reliability-first algorithm and its delay is very close to that of the degree-first algorithm. The complexity of the proposed algorithm is acceptable for application. Therefore the proposed approach is efficient for the topology optimization of a real multicast overlay.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.369-376
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• 2001

펄스형 YAG 레이저 시스템의 효율개선을 위해서는 공진기 및 레이저 전원장치의 최적화가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 공진기 출력거울의 반사율 최적화 및 기존의 전원보다 훨씬 컴팩하고, 경제적이며 가공목적에 따라 출력을 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 방식의 레이저시스템을 설계 및 제작하였다. 그 결과 50[W]급의 펄스형 Nd:YAG 레이저 시스템에서는 출력거울의 반사율이 85%일 때 최대 출력을 나타내었다. 그리고 3단 병렬 충ㆍ방전 방식의 전원시스템은 3개의 콘덴서가 순차적으로 충ㆍ방전함으로서 1개의 콘덴가 충ㆍ방전하는 방식보다 더 많은 에너지를 플래쉬램프에 전달할 수 있어 더 높은 출력을 얻을 수가 있었다. 실험을 통해 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.102-108
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• 2012

3D-IC는 2D-IC와 비교하여 전력 공급 네트워크 설계 시에 더 큰 공급 전류와 더 많은 전력 공급 경로들 때문에 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 전력 공급 네트워크는 전력 범프와 전력 TSV로 구성되고, 각 노드의 전압 강하는 전력 범프와 전력 TSV의 개수와 위치에 따라 다양한 값을 가지게 된다. 그래서 칩이 정상적으로 동작하기 위해서는 전압 강하 조건을 만족시키면서 전력 범프와 전력 TSV를 최적화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 3D-IC 전력 공급 네트워크에서 최적의 전력 메시 구조를 통한 전력 범프와 전력 TSV 최적화를 제안한다.

• 신재생에너지
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• 제19권4호
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• pp.20-26
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• 2023

Emitted CO₂ is an attractive material for microbial electrochemical CO₂ reduction. Microbial electrochemical CO₂ reduction (i.e., microbial electrosynthesis, MES) using biocatalysts has advantages compared to conventional CO₂ reduction using electrocatalysts. However, MES has several challenges, including electrode performance, biocatalysts, and reactor optimization. In this study, an MES system was investigated for optimizing reactor types, counter electrode materials, and CO₂-converting microorganisms to achieve effective CO₂ upcycling. In autotrophic cultivation (supplementation of CO₂ and H₂), CO₂ consumption of Rhodobacter sphaeroides was observed to be four times higher than that with heterotrophic cultivation (supplementation of succinic acid). The bacterial growth in an MES reactor with a single-chambered shape was two times higher than that with a double chamber (H-type MES reactor). Moreover, a single-chambered MES reactor equipped with titanium mesh as the counter electrode (anode) showed markedly increased current density in the graphite felt as a working electrode (cathode) compared to that with a graphite felt counter electrode (anode). These results demonstrate that the optimized conditions of a single chamber and titanium mesh for the counter electrode have a positive effect on microbial electrochemical CO₂ reduction.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권6호
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• pp.663-678
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• 2020

This paper proposes a novel topology optimization method generating multiple materials for external linear plane crack structures based on the combination of IsoGeometric Analysis (IGA) and eXtended Finite Element Method (X-FEM). A so-called eXtended IsoGeometric Analysis (X-IGA) is derived for a mechanical description of a strong discontinuity state's continuous boundaries through the inherited special properties of X-FEM. In X-IGA, control points and patches play the same role with nodes and sub-domains in the finite element method. While being similar to X-FEM, enrichment functions are added to finite element approximation without any mesh generation. The geometry of structures based on basic functions of Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) provides accurate and reliable results. Moreover, the basis function to define the geometry becomes a systematic p-refinement to control the field approximation order without altering the geometry or its parameterization. The accuracy of analytical solutions of X-IGA for the crack problem, which is superior to a conventional X-FEM, guarantees the reliability of the optimal multi-material retrofitting against external cracks through using topology optimization. Topology optimization is applied to the minimal compliance design of two-dimensional plane linear cracked structures retrofitted by multiple distinct materials to prevent the propagation of the present crack pattern. The alternating active-phase algorithm with optimality criteria-based algorithms is employed to update design variables of element densities. Numerical results under different lengths, positions, and angles of given cracks verify the proposed method's efficiency and feasibility in using X-IGA compared to a conventional X-FEM.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.343-349
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• 2022

본 논문에서는 구조물이 다중 구조물로 연결되는 경우 연결부의 조인트 위치를 기존의 위상최적설계 기법을 활용해 설계하는 기법을 개발하였다. 조인트는 길이가 0이고 강성이 매우 강한 스프링으로 모델링되었으며, 조인트는 유한요소 메시 형상과 무관하게 이동할 수 있도록 모델링되었다. 최적화 과정에서 조인트가 서로 뭉치는 현상을 방지하기 위해 조인트 최소거리 조건을 추가해 조인트간의 최소거리가 확보된 설계를 얻었다. 최적설계 시 목적함수로는 전체 구조물의 compliance 값이 사용되었으며, 조인트 최소거리 조건에 따른 결과를 비교하기 위해 2개의 수치예제를 해석하였다. 위상최적설계 결과 조인트 최소거리 조건의 변화에 따라 조인트 및 구조물의 최적 형상을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1686-1692
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• 2015

본 논문에서는 메쉬 네트워크의 이동노드에 대해 기존의 유전알고리즘을 이용한 빔형성과 같은 성능을 가지면서 빠른 수렴속도를 가지고 지역해에 빠지지 않는 개선된 유전알고리즘을 제안한다. 제안한 빔형성 유전알고리즘은 빠른 수렴속도를 얻기 위해서 교배과정에서 적합도가 높은 염색체의 일정비율을 추출하고 지역해에 빠지는 것을 방지하기 위해 하위 염색체로 교배에 사용하였다. 그리고 적합도 측정용 빔형성의 기준 빔패턴을 가우시안 함수를 이용하여 수렴속도를 더욱 빠르게 하였다. 전산모의 실험을 통하여 제안한 빔형성 유전알고리즘이 기존의 빔형성 유전알고리즘 방식과 비교하여 약 20%의 빠른 수렴속도가 향상되었음을 보였다.