• 제목/요약/키워드: layout optimization

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위상 최적설계를 활용한 캔틸레버식 헬리데크 경량화 연구 (A Study on Lightweight Design of Cantilever-type Helideck Using Topology Design Optimization)

  • 정태원;김병모;하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.453-460
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    • 2017
  • 해양구조물 등에서 해상 현장과 육상시설 사이에 물자나 운용 인력을 수송하기 위한 수단으로 헬리콥터가 주로 이용된다. 헬리데크는 헬리콥터가 해양구조물에 착륙하기 위해 필수적으로 탑재되는 구조물로서, 해양구조물의 종류나 탑재되는 위치 등에 따라 다양한 형태의 헬리데크가 존재한다. 그 중에서 캔틸레버식 헬리데크는 해양구조물의 탑사이드 공간 확보에 용이하며, 헬리콥터와의 충돌 등의 미연의 사고로부터 보다 안전하다. 본 논문에서는 캔틸레버식 헬리데크를 연구대상으로 선정하고, 이를 구성하고 있는 하부 트러스 구조에 대해서 위상 최적설계를 적용하였다. 또한 상용 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소 모델을 생성하고, 다양한 착륙 상황과 풍하중을 적용하여 구조해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 헬리데크의 각 구조 부재에 발생하는 응력이 사용 재료의 허용응력을 넘지 않도록 부재의 세부 단면 치수를 결정하여, 보다 안전하면서도 경량화된 헬리데크 설계를 얻을 수 있다.

AWS와 MERRA 데이터의 장기간 풍속보정을 통한 풍력터빈 최적배치 및 연간에너지생산량 예측 (Optimal Micrositing and Annual Energy Production Prediction for Wind Farm Using Long-term Wind Speed Correlation Between AWS and MERRA)

  • 박미호;김범석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권4호
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    • pp.201-212
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    • 2016
  • 부산지역 가덕도 일대에 30MW 규모의 육상 풍력발전단지개발을 위한 풍황자원분석과 풍력터빈 최적배치를 수행하였다. 후보지역에 설치되어 운용중인 AWS(KMA)에서 측정된 바람 데이터를 이용하였으며, 데이터 품질분석을 통한 신뢰성 검토를 수행하였다. 1년간 측정된 AWS 데이터는 MERRA 재해석 데이터와 선형희귀(Linear regression method) MCP 기법의 적용을 통해 30년으로 장기 보정되었고, 이를 이용한 풍력터빈 최적배치를 수행하였다. 3MW 풍력터빈을 적용하여 총 25 조건의 풍력터빈 배치에 대한 최적배치를 수행하였으며, 다양한 후류모델을 적용하여 발전량해석을 수행하였다. 단지효율은 97.6%~98.7%, 연간이용률은 37.9%~38.3%로 예측되었고, 후류영향이 고려된 연간발전량이 99,598.4 MWh~100,732.9 MWh로 예측됨에 따라, 우수한 경제성을 갖는 풍력발전단지개발이 가능한 지역임을 확인하였다.

절단 폭 최소화 문제의 최대차수 정점 분할 알고리즘 (Algorithm for Maximum Degree Vertex Partition of Cutwidth Minimization Problem)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.37-42
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    • 2024
  • 본 논문은 NP-완전으로 최적 해를 구하는 다항시간 알고리즘이 알려져 있지 않은 절단 폭 최소화 문제에 대해 다항시간 알고리즘을 제안하였다. 주어진 그래프 G=(V,E),m=|V|, n=|E| 에 대한 최소 절단 폭 CWf(G)=max𝜈VCWf(𝜈)를 찾기 위해 제안된 알고리즘은 첫 번째로, 최대차수 정점 𝜈i를 기준으로 NG[𝜈i] 정점들을 𝜈i를 통과하는 간선수가 최소가 되도록 양분하는 열 절단면을 찾고, 좌·우의 NG[𝜈i]들 간의 통과 간선수가 최소가 되는 행 절단면으로 분할하였다. 두 번째로, 각 부 그래프 내부의 정점들을 선형으로 연결하고, 부 그래프들 간 간선을 연결하여 하나의 선형 배열을 만들었다. 마지막으로, 정점을 이동시켜 최소 절단폭을 갖는 최적화 과정을 수행하였다. 다양한 그래프들을 대상으로 실험한 결과, 수행 복잡도가 O(n2)인 제안된 알고리즘을 모든 데이터들에 대해 최적 해를 찾을 수 있었다.

디스크 기반 그래프 엔진의 입출력 성능 향상을 위한 그래프 오더링 (Improving the I/O Performance of Disk-Based Graph Engine by Graph Ordering)

  • 임근학;김정현;이은재;서지원
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.40-45
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    • 2018
  • 빅데이터와 소셜 네트워크의 발전과 더불어 거대한 그래프를 처리하는 연구도 활발하게 진행되고 있다. 최근 그래프 처리의 성능 향상을 위해 Gorder 라는 그래프 오더링 기법이 제안되었다. 이 기법은 메모리 상의 그래프 레이아웃을 변형하여 데이터 접근 패턴을 CPU 캐시에 적합하게 바꿈으로써 성능을 향상시킨다. 하지만 그래프 알고리즘의 캐시 지역성에만 초점을 두고 설계되었기 때문에 디스크 기반 그래프 엔진에서는 적합하지 않고 전처리 비용도 크다는 문제점이 있다. 제시한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 새로운 그래프 오더링인 I/O Order를 제안하였다. I/O Order는 디스크 기반의 그래프 엔진에서 지역성 외에 입출력 부하를 고려하여 설계되었다. 또한, 오더링 비용을 줄이기 위해 간단한 scheme을 사용한다. 본 논문에서 제시된 I/O Order는 Gorder와 비교해 전처리 비용이 최대 9.6배 감소하였고 성능은 지역성이 낮은 그래프 알고리즘에서 Random 대비 최대 2배 이상 향상되었다.

원격지 단체급식을 위한 포장용 도시락 생산설비의 최적화 연구 (Optimization of the Korean Packaged Meal (Dosirak) Production Facilities for Food Service Delivered Long Distance)

  • 박형우;고하영;박노현;강통삼;모수미
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.89-93
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    • 1988
  • 국내 도시락 공장을 조사 분석하여 대량생산에 적합토록 그 문제점을 보완 개선했다. 특히 식품위생법과 건축법상의 공장허가 사항을 고려해서 3가지 면적별로 모델 도시락 공장을 설계하였다. 작업장은 하나의 개방공간에 배치된 기기류를 오염지역, 준청결지역, 청결지역으로 나누어 작업중의 2차오염 문제를 배제시켰고, 기기류는 밥급속냉각기, 냉장고 겸 냉각기를 설치하여 위생안전성을 부여했으며, 청결실에 멸균(집진)기를 설치하여 완제품의 초기 미생물 농도를 줄이고 2차오염 요인을 제거함으로써 위생적인 도시락 생산유통이 가능한 도시락 생산공장을 설계하였다.

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멀티 코어 시스템에서 통신 프로세스의 동적 스케줄링 (Dynamic Scheduling of Network Processes for Multi-Core Systems)

  • 장혜천;진현욱;김학영
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권12호
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    • pp.968-972
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    • 2009
  • 멀티 코어 프로세서는 현재 많은 고성능 서버에 적용되어 사용되고 있다. 최근 이들 서버는 점차 높은 네트워크 대역폭 활용을 요구하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 멀티 코어를 효율적으로 활용하여 네트워크 처리율을 향상시키는 방안이 필요하다. 그러나 현재 운영체제들은 멀티 코어 시스템을 멀티 프로세서 환경과 거의 동일하게 다루고 있으며 아직 멀티 코어의 고유 특성을 고려한 성능 최적화 시도는 미흡한 상태이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 멀티 코어의 특성을 최대한으로 고려하여 프로세스 스케줄링을 결정함으로써 통신 성능을 향상시키는 방안에 대해서 연구한다. 제안되는 프로세스 스케줄링은 멀티 코어 프로세서의 캐쉬 구조, 프로세스의 통신 집중도, 그리고 각 코어의 부하를 기반으로 해당 프로세스에게 최적의 코어를 결정하고 스케줄링한다. 제안된 기법은 리눅스 커널에 구현되었으며 측정 결과는 최신 리눅스 커널의 네트워크 처리율을 20%까지 향상시켰으며 프로세서 자원은 55% 더 절약할 수 있음을 보인다.

FP-Growth 기법을 활용한 건자재 재고 재배치 기법 개발 (Development of Relocation Method for Construction Materials using FP-Growth)

  • 이효준;김재원;신광섭
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.49-58
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    • 2017
  • 재고의 배치 위치는 오더 피킹 시 효율성을 결정하는 가장 중요한 요소라고 할 수 있다. 적재위치에 따라 오더 피킹 장비의 동선을 최소화할 수 있고, 그에 따라 비용 절감 및 작업 효율성 향상의 효과를 기대할 수 있기 때문이다. 그러나 일부 물류센터 혹은 야적장에서는 제품의 적재 위치를 결정하는 데 있어 체계적이고 분석적 기법 보다는 작업자의 직관과 경험에 의존하고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 실제 건자재제조업체의 실제 야적장의 구조와 실제 연간 주문 내역을 바탕으로 제품 사이의 연관성을 파악하고, 그 결과를 기준으로 제품의 적재 위치를 결정하는 새로운 기준을 제시한다. 이를 통해 집하를 위한 동선을 최소화하고, 상차 지연에 따른 납기 지연의 문제를 해결할 수 있음을 실제 주문 데이터를 통해 증명한다.

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신속시작작업에서 2차원 단면데이터를 이용한 3차원 물체의 최적자동배치를 위한 알고리즘의 개발 (Optimal 3-D Packing using 2-D Slice Data for Multiple Parts Layout in Rapid Prototyping)

  • 허정훈;이건우;안재홍
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.195-210
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    • 1997
  • In Rapid Prototyping process, the time required to build multiple prototype parts can be reduced by packing several parts optimally in a work volume. Interactive arrangement of the multiple parts is a tedious process and does not guarantee the optimal placement of all the parts. In this case, packing is a kind of 3-D nesting problem because parts are represented by STL files with 3-D information. 3-D nesting is well known to be a problem requiring an intense computation and an efficient algorithm to solve the problem is still under investigation. This paper proposes that packing 3-D parts can be simplified into a 2-D irregular polygon nesting problem by using the characteristic of rapid prototyping process that the process uses 2-dimensional slicing data of the parts and that slice of the STL parts are composed of polygons. Our algorithm uses no-fit-polygon (NFP) to place each slice without overlapping other slices in the same z-level. The allowable position of one part at a fixed orientation for given parts already packed can be determined by obtaining the union of all NFP's that are obtained from each slice of the part. Genetic algorithm is used to determine the order of parts to be placed and orientations of each part for the optimal packing. Optimal orientation of a part is determined while rotating it about the axis normal to the slice by finite angles and flipping upside down. This algorithm can be applied to any rapid prototyping process that does not need support structures.

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주파수 필터링 하이브리드 복합재의 단순화된 설계 방법 (Simplified Design Methodology for Frequency Filtering Hybrid Composites)

  • 김윤재;백상민;오원석;고정인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권12호
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    • pp.897-903
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    • 2019
  • 본 논문에서는 하이브리드 복합재를 전자기학적 성능을 단순화하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 전통적인 간단한 이론들을 바탕으로 하며 최적 설계 등과 같은 기존 하이브리드 복합재의 설계 방법들에 비하여 간단하다. 따라서, 실제적인 문제에 대하여 보다 쉽게 적용할 수 있다. 본 논문은 등가 유전율 및 다층 유전체에서의 전파 전송 이론을 이용한다. 우선, 설계 영역을 전자기학적 기능에 따라 몇 개의 영역으로 구분하고 각 영역을 등가 유전율로 표현하였다. 입사각 안정성과 투과 성능을 고려하여 가능한 유전율 조합을 산출하고 몇 번의 전자기 성능 해석을 통하여 기본 설계 형상을 도출하였다. 제안한 설계 방법의 타당성을 간접적으로 확인하기 최종 설계안에 대한 전파투과시험을 수행하였다.

Ku-대역 BiCMOS 저잡음 증폭기 설계 (Design of Ku-Band BiCMOS Low Noise Amplifier)

  • 장동필;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.199-207
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    • 2011
  • 0.25 um SiGe BiCMOS 공정을 이용하여 Ku-대역 저잡음 증폭기가 설계 및 제작되었다. 개발된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 BiCMOS 공정의 HBT 소자를 이용하여 설계되었으며, 9~14 GHz 대역에서 2.05 dB 이하의 잡음 지수 특성과 19 dB 이상의 이득 특성을 가지고 있다. 제조 공정과 관련되어 제공된 PDK의 부정확성 및 부족한 인덕터 라이브러리를 보완하기 위하여 p-tap 값 최적화와 인덕터의 EM 시뮬레이션 기법 등을 활용하였다. 총 2회의 제작 공정을 수행하였으며, 최종 제작된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 $0.65\;mm{\times}0.55\;mm$의 크기로 구현되었다. 특히 최종 제작된 저잡음 증폭기의 레이아웃에서 입/출력 RF Pad와 Bias Pad 등을 제외하고 약 $0.4\;mm{\times}0.4\;mm$ 정도의 크기를 갖도록 조정되어 다기능 RFIC의 증폭단으로 활용되었다.