• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.108-108
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• 2017

깊은 불확실성이 내재되어 있는 기후변화의 특성을 고려한 의사결정은 강건함(Robustness)의 특성을 지니고 있어야 한다. 강건한(Robust) 의사결정은 광범위한 불확실성의 상황에서 모든 요구사항을 충족시키는 전략을 제시한다. 이러한 강건함의 개념은 저수지운영 규칙 산정에 필요한 최적화 과정에도 적용될 수 있는데, 이를 로버스트(Robust) 최적화 과정이라고 한다. 로버스트 최적화 과정은 기존 최적화과정이 현재의 자료를 바탕으로 최적의 해를 찾기 때문에 미래 입력자료의 불확실성을 반영하지 못하는 한계를 극복하기 위하여 등장하였다. 로버스트 최적화 과정은 크게 두 가지 방법으로 나눌 수 있는데, 확률적 로버스트 최적화 방법과 비확률적 로버스트 최적화 방법이다. 확률적 로버스트 최적화 과정은 전통적인 최적화 과정과 동일하게 불확실 변수의 확률분포를 가정하지만, 비확률적 로버스트 최적화 과정은 불확실 변수의 확률분포를 가정하지 않는다. 본 연구는 최근 수자원의 부족을 겪었던 보령댐의 보다 안정적인 이수기 운영방안 산정을 위해 로버스트 최적화 과정을 적용하였다. 먼저 전통적인 최적화 방법을 적용하여 운영방안을 도출한 뒤 기후변화 상황에서의 취약성, 신뢰성, 지속가능성 그리고 회복탄력성 등을 검토하였다. 다음으로 이에 대한 대안으로 로버스트 최적화 방법으로 운영방안을 산출하였으며 이를 기존의 최적화방법과 여러 기준으로 비교하여 그 타당성을 검토하였다. 또한 두 가지 로버스트 최적화 방법을 비교하여 각 과정의 장단점에 대해 논의 하였으며, 어떤 최적화 과정이 댐 운영방안 산정에 있어 보다 합리적이고 타당한지 비교하였다. 본 연구의 결과를 통해, 기후변화의 영향 하에서 보다 안정적인 수자원 관리 방안을 제안할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.975-981
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• 2013

강건 최적화 기법은 설계 초기 단계부터 설계변수의 변동이 목적함수에 미치는 효과를 최소화할 수 있는 유일한 방법이다. 강건 최적화의 정식화를 위해서는 분산을 정확히 예측하고 확률제한조건을 정식화하는 것이 가장 중요한 과정이 된다. 분산 및 확률제한조건을 예측하고 정식화하기 위한 방법으로 공정능력지수 및 식스시그마 기법과 같은 여러 가지 방법이 적용되고 있으나, 실제 공정에서 널리 적용되는 불량률을 이용한 확률제한조건 처리 기법에 대한 연구는 아직까지 전무한 상태이다. 본 연구에서는 자동차 로워암의 무게와 최대응력의 평균과 표준편차에 대한 설계영역을 탐색하고, 이후 로워암의 강건 최적화를 수행하였다. 변동을 예측하기 위한 표준편차의 계산은 2 차 테일러 전개를 통해 수치적인 정확도를 기하였다. 강건 최적화는 설계변수의 불연속성을 고려하기 위하여 최적화 과정에서 미분 정보를 적용하지 않은 심플렉스 알고리즘을 적용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1171-1177
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• 2010

본 논문은 직교배열실험에 기반한 'Pick-the-Winner'법과 설계공간축소법에 기초하여 사출성형 제품의 휨을 잡음(noise)의 존재 하에서도 최소화할 수 있는 강건설계 절차를 제시한다. 강건설계는 현실적 요구를 반영하여 두 단계의 이원적 최적화 과정, 즉 제품 형상에 대한 강건설계와 공정조건에 대한 강건설계로 이루어진다. 제안한 강건설계 절차를 사각형 박막 제품의 설계에 적용한 결과, 본 강건설계법이 현실적 효용성이 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.215-224
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• 2000

In order to reduce the variation effects of uncertainties in the engineering environments, new robust optimization method, which considers the uncertainties in design process, is proposed. Both design variables and system parameters are considered as random variables about their nominal values. To ensure the robustness of performance function, a new objective is set to minimize the variance of that function. Constraint variations are handled by introducing probability constraints. Probability constraints are solved by the advanced first order second moment (AFOSM) method based on the reliability theory. The proposed robust optimization method has an advantage that the second derivatives of the constraints are not required. The suggested method is examined by solving three examples and the results are compared with those for deterministic case and those available in literature.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.237-247
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• 2001

강상판교는 부재수가 많고 구조적 거동이 복잡하여 재래적인 단일수준 (CSL) 알고리즘을 이용하여 최적화하는 것이 매우 어렵기 때문에 본 연구에서는 강상판교를 효율적으로 최적화하기 위해 다단계 최적설계 (MLDS) 알고리즘이 제안되었다. 강상판교를 주형과 강상판으로 나누기 위해 등위법이 사용되었고, 시스템 최적화를 위하여 설계 변수를 줄이는 분해법이 사용되었다. 효율적인 최적설계를 위해 다단계 최적설계 알고리즘은 제약조건 소거기법(Constraint Deletion)과 응력 재해석 같은 근사화 기법을 도입하였다. 변위해석을 위한 제약조건 소거기법은 교량의 최적화에 효율적인 것으로 검증되었고, 제안된 응력 재해석 기법 또한 설계민감도 해석을 필요로 하지 않으므로 매우 효율적이다. MLDS 알고리즘의 적용성과 강건성은 다양한 수치예제를 사용하여 기존의 단일수준 알고리즘과 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1254-1261
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• 2003

In this paper we present a simple and efficient robust optimal design formulation and its application to a resonant-type micro probe. The basic idea is to use the Gradient Index (GI) to improve robustness of the objective and constraint functions. In the robust optimal design procedure, a deterministic optimization for performance of MEMS structures is followed by design sensitivity analysis with respect to uncertainties such as fabrication errors and change of operating conditions. During the process of deterministic optimization and sensitivity analysis, dominant performance and uncertain variables are identified to define GI. The GI is incorporated as a term of objective and constraint functions in the robust optimal design formulation to make both performance and robustness improved. While most previous approaches for robust optimal design require statistical information on design variations, the proposed GI based method needs no such information and therefore is cost-efficient and easily applicable to early design stages. For the micro probe example, robust optimums are obtained to satisfy the targets for the measurement sensitivity and they are compared in terms of robustness and production yield with the deterministic optimums through the Monte Carlo simulation.

• 한국해양공학회지
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• 제26권6호
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• pp.80-85
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• 2012

The methods of robust design optimization (RDO) and reliability-based robust design optimization (RBRDO) were implemented in the present study. RBRDO is an integrated method that accounts for the design robustness of an objective function and for the reliability of constraints. The objective function in RBRDO is expressed in terms of the mean and standard deviation of an original objective function. Thus, a multi-objective formulation is employed. The regressive approximate models are generated via the moving least squares method (MLSM) and constraint-feasible moving least squares method (CF-MLSM), which make it possible to realize the feasibility regardless of the multimodality/nonlinearity of the constraint function during the approximate optimization processes. The regression model based RBRDO is newly devised and its numerical characteristics are explored using the design of an actively controlled ten bar truss structure.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.120-121
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• 2013

최근, 우리나라는 소득수준 향상, 교통여건 개선 등으로 여가활동 및 관광형태가 다양화되면서 육지 레저에서 해양 레저 활동이 증가하고 있다. 하지만 이런 여가활동을 수용할 수 있는 기반시설을 구축하고 있지만, 아직도 부족한 실정이다. 또한, 시설 구축 시 도입되는 기자재는 거의 전량을 수입하고 있으며 특히 마리나 구축 시 사용되는 긴장계류장치도 비슷한 상황이다. 따라서 이 논문에서는 에틸렌 프로필렌 고무와 아라미드섬유 등 재료를 이용하여 긴장계류장치를 구성하고 신뢰성 기반 강건 설계를 통해 국내 해양환경에 적합한 제품을 개발하여 해양레저문화 활성화와 산업발전에 이바지할 수 있을 거라고 생각한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.2825-2836
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• 1994

The engineering optimization has been developed for the automatic design of engineering systems. Since the conventional optimum is determined without considering noise factors, applications to practical problems can be limited. Current design practice tends to account for these noises by the specification of closer tolerances or the use of safety factors. However, these approaches may be very expensive. Thus the consideration on the noises of design variables is needed for optimal design. A method is presented to find robust solutions for unconstrained optimization problems. The method is applied to discrete and continuous variables. The orthogonal array is utilized based on the Taguchi concept. Through mathematical proofs and numerical examples, it is verified that solutions from the suggested method are more insensitive than the conventional optimum within the range of variations for design variables.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권1호
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• pp.44-50
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• 2015

This paper presents a heuristic process-optimization procedure for minimizing warpage in injection-molded parts based on the dynamic robust design methodology. The injection molding process is known to have intrinsic variations of its process conditions due to various factors, including incomplete process control facilities. The aim of the robust design methodology advocated by Taguchi is to determine the optimum design variables in a system which is robust to variations in uncontrollable factors. The proposed procedure can determine the optimal robust conditions of injection molding processes at a minimum cost through a trade-off strategy between the degree of warpage and the packing time.