• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.302-306
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• 2014

목질계 분해효소 활성 증대를 위해 밀짚을 이용한 고체발효에서 주요 발효인자의 최적화를 수행하였다. Trichoderma reesei와 Aspergillus niger를 이용한 혼합배양에서 고체발효에 주요한 영향을 미친다고 알려진 배양온도, pH, 수분함량과 고체기질 크기를 순차적 최적화를 진행하였다. 실험에 적용 된 인자 모두 목질계 분해효소 활성에 유의한 효과를 주었으며, 발효온도 $40^{\circ}C$, pH 7, 수분함량 75%와 고체기질 크기 0.25~0.5 mm가 목질계 분해효소 생산을 위한 최적 조건임을 알 수 있었다. 최적조건 하에서 밀짚을 이용한 고체발효를 수행하였을 때, 효소활성 기준 cellulase 10.3 IU, endoglucanase 100.3 IU, ${\beta}$-glucosidase 22.9 IU와 xylanase 2261.7 IU/g dry material을 배양 96시간에 확인할 수 있었다. 본 결과는 기존 효소활성 대비 각각 72.6, 48.7, 55.2와 51.9% 증가한 수치로 혼합배양과 순차적 최적화를 적용하여 효과적인 목질계 분해효소 활성 증대가 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1049-1059
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• 2010

본 연구는 헬리콥터 블레이드 플랜폼의 공력최적 설계를 다루었다. 블레이드 3차원 공력형상 설계단계에서 결정해야하는 주요 설계 요소를 정의하고 B$\acute{e}$zier 곡선 등을 이용하여 매개변수화 하였다. 매개변수화와 설계 구속조건은 경험적 요소와 노하우를 반영하여 산업체나 연구소 등에서 사용하고 있는 설계기법을 활용하여 정의하였다. 호버링 FM과 전진비행 등가 양항비를 최적설계 문제의 목적함수로 반영하였다. 유도된 비선형 최적화 문제는 SQP기법으로 풀이하였으며 응용연구를 통해 본 연구의 기법으로 블레이드의 익형배치, 비틀림 및 시위분포 등 중요한 플랜폼 형상을 효과적으로 설계할 수 있음을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.29-37
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• 2016

본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 복합재 연소관의 금속 보스에 대한 형상 최적설계기법을 제안하였다. 복합재 연소관의 구조 안전성을 위해 연소관 내압에 의한 돔 부위의 섬유응력과 보스 체결 볼트의 응력을 제한하였고, 경량화를 위해 보스의 무게를 목적함수로 설정하였다. 또한 반응표면법을 이용하여 특성치에 대한 반응표면모델을 구축하였다. 그리고 분산분석을 이용해 각 특성치에 대한 설계변수의 유의성을 평가하고 회귀분석을 통해 구축된 모델의 적합성을 검증하였다. 최적화를 위해 순차이차계획법 알고리즘을 이용하였고, 도출된 최적형상에 대한 구조해석을 수행함으로써 제안한 기법의 효용성을 검증하였다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.207-212
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• 2013

본 연구에서는 유리강화섬유폴리머(GFRP)와 탄소강화섬유폴리머(CFRP)로 적층된 조류력 블레이드의 스파 캡(Spar cap)을 대상으로 끝단 처짐의 제한에 따른 단방향(UD) GFRP의 적층 두께를 최적화 하였다. 또한 도출된 적층 두께에 따른 블레이드 내부의 응력의 변화와 블레이드의 재료비용을 확인하였다. 비선형 최적화에 뛰어난 순차 이차방정식 프로그래밍(SQP) 알고리즘을 사용하였고, 목적함수를 계산하기 위하여 상용 유한요소해석 프로그램인 Abaqus/Standard와 연계하였다. UD CFRP의 적층 두께가 9 mm로 제한된 경우, 끝단 처짐이 감소함에 따라 UD GFRP의 적층 두께가 증가하였다. 즉, 최적화된 스파 캡의 무게는 최대 96.2% 증가였으며 최대 인장응력은 최대 24.6% 감소하였다. 끝단 처짐이 126.83 mm로 제한된 경우, UD CFRP의 적층 두께가 줄어듦에 따라 UD GFRP의 적층 두께가 증가하였다. 이로 인하여 무게는 최대 40.1% 증가하였지만 재료비용은 최대 16.97% 감소하였다. 본 연구에서 제시한 블레이드 스파 캡의 최적화된 두께를 바탕으로 조류력 블레이드의 무게, 내부의 최대 응력과 재료비용의 상관관계를 제시하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.48-53
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• 2004

In this paper, the task-oriented optimal configuration in the sense of Velocity and Force manipulability measure of manipulator mounted on ROV is considered. Manipulability is a quantitative measure of manipulator's capability obtained under the limits of joint velocities or torques. The base arrangements and optimal joint configuration of manipulator, that maximize the manipulability measure under the constraints of given task, are investigated. With the two types of base arrangements of manipulator, workspace analysis is carried out to investigate merits and demerits of each arrangement on the view of manipulability measure. To find optimal joint configuration for a given task with each arrangement, the SQP(Sequential Quadratic Programming) optimization are performed. Weighted linear combination of velocity and force manipulability measure is object function for SQP optimization. The kinematic parameters of Dual Orion manipulator which will be mounted on KORDI ROV are used for simulation.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권4호
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• pp.501-512
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• 2012

Social welfare maximization in a double-sided auction market is performed by implementing an aggregation-based particle swarm optimization (CAPSO) algorithm for optimal placement and sizing of one Static Synchronous Series Compensator (SSSC) device. Dallied simulation results (without/with line flow constraints and without/with SSSC) are generated to demonstrate the impact of SSSC on the congestion levels of the modified IEEE 14-bus test system. The proposed CAPSO algorithm employs conventional quadratic smooth and augmented quadratic nonsmooth generator cost curves with sine components to improve the accurate of the model by incorporating the valve loading effects. CAPSO also employs quadratic smooth consumer benefit functions. The proposed approach relies on particle swarm optimization to capture the near-optimal GenCos and DisCos, as well as the location and rating of SSSC while the Newton based load flow solution minimizes the mismatch equations. Simulation results of the proposed CAPSO algorithm are compared to solutions obtained by sequential quadratic programming (SQP) and a recently implemented Fuzzy based genetic algorithm (Fuzzy-GA). The main contributions are inclusion of customer benefit in the congestion management objective function, consideration of nonsmooth generator characteristics and the utilization of a coordinated aggregation-based PSO for locating/sizing of SSSC.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.439-449
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• 2014

In this paper, a novel vision-based nighttime vehicle detection approach is presented, combining state machines and downhill simplex optimization. In the proposed approach, vehicle detection is modeled as a sequential state transition problem; that is, vehicle arrival, moving, and departure at a chosen detection area. More specifically, the number of bright pixels and their differences, in a chosen area of interest, are calculated and fed into the proposed state machine to detect vehicles. After a vehicle is detected, the location of the headlights is determined using the downhill simplex method. In the proposed optimization process, various headlights were evaluated for possible headlight positions on the detected vehicles; allowing for an optimal headlight position to be located. Simulation results were provided to show the robustness of the proposed approach for nighttime vehicle and headlight detection.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권12호
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• pp.1960-1965
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• 2001

In the practical design, it is important to extract the design space information of a complex system in order to optimize the design because the design contains huge amount of design conflicts in general. In this research FEA (finite element analysis) has been successfully implemented and integrated with a statistical approach such as DOE (design of experiments) based RSM (response surface model) to optimize the thermal deformation of an automotive disk brake. The DOE is used for exploring the engineer's design space and for building the RSM in order to facilitate the effective solution of multi-objective optimization problems. The RSM is utilized as an efficient means to rapidly model the trade-off among many conflicting goals existed in the FEA applications. To reduce the computational burden associated with the FEA, the second-order regression models are generated to derive the objective functions and constraints. In this approach, the multiple objective functions and constraints represented by RSM are solved using the sequential quadratic programming to archive the optimal design of disk brake.

• 전기학회논문지
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• 제59권6호
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• pp.1046-1052
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• 2010

In residential house, photovoltaic (PV) system among various alternatives in renewable energy system is the most efficient and feasible solution for reducing energy consumption and electricity cost. However, relatively high initial cost make people reluctant to install PV system in their houses. Therefore, in the initial state for PV system installation in the house, it is very important to decide proper capacity of the PV system considering the expected energy usage and solar energy supplying condition with the house. This paper proposes a novel optimization model for deciding appropriate capacity of the PV system for residential house. The objective function of the model is to minimize the annual cost including electricity bill, operation and maintenance cost, and annual fixed cost calculated from the initial installation cost based on capital recovery factor (CRF). The model also shows the optimal inclining angle of PV panels of the system. In this paper, we estimate the PV output using PVWATTS (PV simulator of Office of Energy Efficiency and Renewable Energy) and find optimal solutions by Sequential Quadratic Programming (SQP) method using MATLAB software. The proposed approach is finally applied to a residential model house in Gangneung, Gangwon-Do and verified its feasibility for adopting to PV system design for residential houses.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.432-436
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계 과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황 자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건점은 형상설계를 위한 입력값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연평균발생에너지를 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.