일체형원자로는 노심, 증기발생기, 가압기, 펌프 등 1차측 주기기들을 하나의 압력용기 안에 모두 포함하고 있고 또 1차측 냉각재가 원자로 안에서만 순환하므로 기존의 분리 형에 비해 구조특성상 상당히 다른 설계개념이 필요하다. 본 연구에서 개발중에 있는 일체형 열병합원자로에서 채택한 설계개념은, 먼저 증기발생기는 많은 수의 전열관들이 나사선처럼 노심지지원통을 감고 올라가는 일체형 관류식 나선형을 사용하였으며, CEDM은 지진하중과 같은 동적하중에 의한 영향을 최소화하기 위하여 원자로용기 외부로의 돌출부분을 최소화하는 설계개념을 채택하였다. 또한 가압기는 별도의 부품없이 원자로용기 헤드의 빈공간을 활용한 자기가압방식으로 대체하였고 냉각재 펑프는 Canned Motor Pump를 원자로벽에 직접 부착하는 개념을 사용하였다. 본 논문에서는 예비개념설계된 일체형 신형원자로의 기계구조설계상의 특징들을 설명하고 앞으로의 연구방향을 간략히 소개한다.
위성의 전력계, 질량, 비용 등과 같은 형상 요소들의 개략적인 제원 도출은 본격적인 위성개발 전 반드시 수행되어야 할 중요한 과정이다. 본 논문에서는 최근 개발된 국내외 위성 개념설계 도구들의 주요한 특징들을 조사하고, 이를 바탕으로 초기 개념설계 절차를 정리하였다. 위성 개념설계는 탑재체와 임무에 근거하여 필요한 전력을 추정하고 위성운용에 필요한 태양전지판과 배터리와 같은 전력계를 추정한다. 다음으로 기존 위성들의 데이터베이스를 기반으로 탑재체질량에 따른 전체 위성 및 주요 서브시스템의 질량을 결정한다. 비용 역시 복잡한 계산 없이 기존 위성들의 데이터베이스를 바탕으로 대략적인 추정이 가능하다.
본 연구는 CSDP-초기설계 시스템 개발'3' 세부과제로 수행되었으며 선박의 기본 성능 및 사양을 결정하는데 필요한 제반 기본 계산을 수행하고 설계자의 의사결정을 지원하는 대화식 초기 설계 전산 시스템의 개발에 그 목적이 있으며, 크게 개념설계 분야와 선형 설계분야로 나누어 개발 되어왔다.(Fig. 4.1 참조). 이번 4차년도에는, 프로그램을 보다 효율적으로 사용할 수 잇도록 하기 위하여 개년설계 시스템을 구성하는 단위 모듈들을 단독으로 사용 가능하도록 독립성을 유지 함과 동시에, 시스템 차원의 상위 레벨에서 각각의 모듈들을 통합 제어하는 수퍼어플리케이션 개념을 이용한 유연화된 대화형 개념설계 프로그램(BASCON-3)을 개발하였다. 그리고 선박의 주기관 선정과 관련한 경험적 지식을 도출하여 지식베이스를 구성하고, 주기관 데이터베이스 및 저항.추진성능 추정 모듈들과의 통합을 통한 시험형의 주기관 선정 지원 시스템(ME-ASSIST )을 개발하였다. 또한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 채택한 확장형 선형 정의 및 변환 프 로그램(MBASTRANS)을 개발하였다. 형상 모델러인 ACIS를 도입하여, 조선 분야에의 활용 가 능성을 연구하였고, 조선소에 GUI개발 기술과 시스템 통합 기술을 이전하였다.
데이터 웨어하우스는 기업의 의사 결정을 지원하기 위해 기업의 운영 데이터베이스로부터 추출한 데이터의 집합으로써 OLAP 분석에 이용된다. OLAP은 이들 데이터를 다양하게 분석할 수 있도록 다차원 데이터로 표현하고 이를 활용하여 복잡한 분석 질의 처리 및 다차원 데이터 분석에 활용한다. 이러한 OLAP의 다차원 데이터를 관계형 데이터베이스에서 표현하기 위해 스타 스키마가 널리 사용된다. 또한 다차원 데이터와 데이터 웨어하우스는 방대한 분량를 갖는 전체 기업의 데이터를 표현하고 있어 이를 설계하는 것이 매우 복잡하고 많은 노력이 소요된다. 따라서 이를 설계하기 위한 체계적인 설계 방법론이 필요하다. 데이터 웨어하우스의 원천 데이터가 되는 운영 데이터베이스는 현재 ER 도형을 이용하여 개념적인 방법으로 널리 설계되고 있다. 따라서 이 논문에서는 ER 도형으로 설계된 운영 데이터베이스로부터 데이터 웨어하우스를 설계하는 개념적인 방법론을 제시한다. 이에 따라 OLAP 분석을 위해 사용할 수 있는 다양한 유형의 스타 스키마에 대해 ER 도형으로 표현/변환하는 방법을 제시한다. 이를 통해 자신이 원하는 다차원 데이터를 얻기 위해 유지해야 할 데이터 웨어하우스를 ER 도형을 이용하여 개념적으로 편리하게 설계하는 방법/지침을 제공하며, 나아가 해당 유형의 스타 스키마가 갖는 의미를 개념적으로 쉽게 전달할 수 있도록 하였다.
본 과제는 의장설계 분야의 기본설계, 기능설계, 상세설계 및 생산설계 단계를 전산화하여 설계 생산성을 향상시키고 우수한 품질의 생산정보 및 생산관리 기초정보를 적기에 제공할 수 있는 의장설계일관시스템(Fig. 8.1)의 구축을 최종 목표로 하고 있으며, 다음과 같이 3개의 세부과제로 분담, 수행되었다. .CSDP-의장설계시스템 개발 : KRISO의장설계 일관시스템의 설계 및 관련 요소시스템의 통합 화를 위한 기반시스템의 개발'5' .CSDP-의장CAD응용기술 개발 : 현대중공업 범용 CAD시스템의 조선 전용화를 위한 의장설계 각 분야별 요구기능의 분석 및 정의'12' .CSDP-배관배치모델링기법 개발 : 대우조선 범용 CAD시스템을 토대로 한 배관설계시스템의 초기 계? 단계의 배치모델링 기법 개발'15' 본 고에서는 의장설계 일관시스템의 기본개념, 범용 CAD시스템을 중심으로한 분야별 일관시스 템의 구축을 위한 기능분석 및 기법 개발, 시스템 통합환경 구축, 그리고 향후 조선CIMS를 목 표로한 제품모델 개념의 생산지향 의장시스템 모델에 관한 개념설계 결과를 중심으로 서술하 였다.
한국형 원자로를 개량, 2001년부터 건설될 제2세대 원자로의 뒤를 이을 제3세대 원자로인 한국형 신형 원자로 CT-1300의 개념 설계가 최근 마무리되었다. CT-1300은 혁신적인 피동 설계 개념을 이용하여 안전도를 대폭 향상시킨 원자로이다. 즉 무거운 것은 아래로 내려가고 가벼운 것은 위로 올라간다는 불변의 자연법칙을 이용하여 각종 안전 장치를 설계함으로써 , 설령 지진이나 폭격 등의 원인으로 발전소에 이상이 생길지라도 안전 장치가 운전원이나 전기 장치의 도움 없이 작동할 수 있도록 한다는 것이다. 피동 설계 개념은 발전소의 안전성 향상 뿐만 아니라 경제성에도 크게 기여할 것으로 기대된다.
이 연구는 복합시스템 구축과 소요제기 결정에 활용하기 위하여 복합시스템 엔지니어링과 아키텍처 방법론으로 개발한 복합시스템 개념설계 모형을 제시하고 있으며, 모형의 검증은 Process Transition Map, 전문가 설문기법으로 수행하였다. 또한 미래 전력발전에 활용할 수 있도록 종합전투실험체계에 대한 개념설계를 프로세스 단계별 산출물을 작성하여 제시하였다.
제품의 개념설계 단계는 제품의 주요특성과 라이프 사이클 전반에서 발생하는 Life Cycle Cost(LCC)의 대부분을 결정하는 중요한 단계이다. 이에 따라 개념설계 단계에서의 Life Cycle Cost Analysis(LCCA)의 필요성이 강조되고 있다. 그러나 LCCA는 제품의 경제성과 사용성, 친환경성 사이에서의 합리적인 의사결정을 지원하기에 한계가 있다. 본 논문은 개념설계 단계에서의 새로운 의사결정지원도구로서 기업 관점의 제품 라이프사이클 기업 가치(LCCV)분석 프레임워크를 제안하고, 그 핵심모듈인 기업 비용 예측모델 (LCCCEM)을 소개한다. 이 프레임워크를 통해 기업이 제품의 경제성과 시장성, 친환경성 사이에서 보다 전략적이고 합리적인 의사결정을 수행하도록 지원할 수 있을 것으로 기대한다.
이 논문에서는 100~200kg 급의 첨단 소형위성의 기계시스템 개념설계에 대하여 기술한다. 첨단 소형위성의 개발은 국가우주기술 축적을 목적으로 하고 세부적으로는 실용 및 과학위성에 적용하기 힘든 신기술 검증 및 국내 기술자립도 향상을 목적으로 한다. 이를 위하여 다수의 후보 임무 및 검증 목적 기술을 선정하고 각각에 대하여 기계시스템 측면에서 수용가능성에 대하여 개념설계를 수행한다. 이를 통하여 위성 기계시스템의 주요 규격을 설정한다. 기계시스템의 측면에서 세부적으로 검증하고자 하는 기술은 구조체의 경량화, 신소재 및 다기능 구조체 적용, 장비 배치 집적화, 대형 탑재체 탑재기술, 충격 및 진동 저감 구조, 능동형 및 팽창형 전개장치 개발 등이 해당한다. 이 논문에서의 이러한 다양한 기술을 수용할 수 있는 기계시스템에 대한 개념설계 결과를 보여준다.
개념설계는 복합시스템인 무인기의 성공적인 개발을 위해 가장 중요한 단계로써 간단한 성능해석과 형상설계가 수행된다. 개념설계 단계에서의 성능해석은 복잡한 해석도구를 사용하기 보다는 주로 경험식이나 통계적 데이터를 이용한 추세방정식을 사용한다. 무인기의 형상은 매우 다양하여 개념설계 단계에서 이러한 모든 항공기 형상을 고려하기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 무인기 개념설계를 위해 주요 성능변수에 대한 추세방정식을 도출하였고, 자주 사용되는 형상 선정을 위해 최대이륙중량 50-1,500kg 급의 중소형 무인기에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 또한 주요 성능변수들에 대한 파라미터 분석을 수행하였으며, 이들 성능변수에 대한 상관도 분석결과에 따라 높은 상관도를 보이는 최대이륙중량과 날개폭을 기준으로 각 성능요소별 회귀분석을 수행하여 추세방정식을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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