• Title/Summary/Keyword: 공학설계

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최적화기법과 지식기반시스템

  • 이동곤
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.2
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    • pp.21-24
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    • 1994
  • 공학설계에 있어서 보다 합리적인 최적설계 혹은 최적과 근사한 설계안을 얻기 위해서는 최적화모델에 표현할 수 없는 설계과정의 경험적 지식이나 의사결정과정을 지운할 수 있는 지식기반시스템이 결합되어야 할 필요가 있다. 본 글에서는 수치적인 계산결과만을 제공하는 최적화 기법의 한계와 기호처리에 중점을 두고 있는 지식기반시스탬의 한계를 극복하여, 보다 현실적인 최적 설계안을 도출할 수 있는 지식기반 최적설계시스템에 관한 연구현황과 관련기술을 살펴보았다.

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A Study on Effective Management of Design Included in An Experimental Course (실험교과목에 포함된 요소설계의 효과적인 운영에 대한 연구)

  • Yu, Yun Seop;Kim, Sang-Hoon
    • The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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    • v.3 no.1
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    • pp.51-55
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    • 2011
  • In this paper, it introduce how to operate the design 1 credit (one hour), containing in the experimental courses (2 credits and 3 hours) of "Basic Electronic Circuit Design and Experiment" and "Advanced Electronic Circuit Design and Experiment" in junior grade of Information & Control Engineering Advanced Course in Hankyong National University. The effective procedures, results, and improvements to operate the design 1 credit (one hour) in combination with the experimental one credit (2 hours), according to the engineering accreditation system, are introduced. To learn an effective design method, students have to learn completely the design courses according to a system diagram for completing design courses.

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IDF curve Based Annual Exceedance Probability and Its application for Hydraulic Structure Design (치수시설물 설계기준 개선을 위한 연초과확률 기반의 IDF곡선 산정 및 적용성 평가)

  • Tak, Woohyun;Eom, Junghyun;Seo, Jae Seung;Kim, Sam Eun;Kim, Hung Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.191-191
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    • 2021
  • 최근 이상기후 및 기후변화에 의한 영향으로, 집중호우 및 대형호우 사상이 빈번하게 발생하고 이로 인한 홍수피해가 급증하고 있다. 지난 2020년 한반도 전역에서 발생한 호우사상은 56일간 지속된 최장기간 강우로 기록되었고, 일부 유역에 대해서 500년 빈도의 강우로 기록되기도 하였다. 이는 2020년 기준 치수시설물 설계기준 중 최상위 기준인 200년 빈도를 상회하는 대규모 호우사상으로, 기후위기에 따른 기존 치수대책의 검토가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 설계기준 산정을 위한 강우강도-지속기간-빈도 곡선(Intensity-Duration-Frequency curve, IDF curve) 작성 시 사용된 강우 빈도해석의 대안으로서 연초과확률을 이용한 IDF 곡선 산정을 제안하고자 한다. 기존 치수시설물 설계기준에서 활용되고 있는 강우 빈도해석의 경우 분포형의 종류에 따라서 극한사상에 대한 불확실성이 큰 문제를 가지고 있으며, 최상위 기준인 200년 빈도를 넘는 빈도에 대해서 산정된 값을 사용하기에는 어려움이 있다. 또한 통계학적 이론에 근거하여 산정되는 '빈도(Frequency)' 라는 개념의 의미는 발생가능성을 내포한 재현기간으로 명확한 반면, 관련 의사결정자 혹은 민간에서 받아들이는 의미는 발생주기 혹은 재발에 대한 보장기간 등으로 오해하는 경향이 있어, 혼란을 야기하고 있다. 따라서 설계기준 산정을 위한 IDF 곡선 작성시 빈도(Frequency)를 연강우량에 대한 초과확률인 연초과확률(Annual Exceedance Probability)에 근거하여 산정하여 보다 직관적인 설계기준을 제시하고자 한다. 또한 홍수피해 발생이력을 기준으로 대상지역을 선정하고, 기존 빈도(Frequency)에 근거한 IDF 곡선 및 설계기준과 연초과확률에 근거한 IDF 곡선 및 설계기준을 산정 및 비교하여 적용성을 평가하고, 효율적인 치수시설물의 설계기준을 제안하고자 한다.

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공리적 설계에서 정보량 계산 방법

  • 신광섭;이정욱;이상일;권용덕;박경진
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.52-52
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    • 2004
  • 공리적 설계는 미국 매사추세츠 공과대학의 서남표 교수에 의해 창출되고 보급되어 온 설계이론이다. 그러나 좀 더 정확히 말한다면 설계이론 이라기보다는 일반적인 공학적 과정에 적용할 수 있는 원리를 포함하는 설계프레임워크라 할 수 있다. 기계공학에서의 역학과 같이 설계를 하기 위해서는 과학적인 기본원리에 따라 설계해야 한다는 것이다. 그러므로 공리적 설계는 설계과정에서 설계자에게 과학적 원리를 제공하여 설계자가 이성적이고 논리적으로 설계를 진행할 수 있도록 하여, 시행착오를 줄이며, 좀 더 창조적이고 최상의 설계를 선택할 수 있도록 도움을 주는 것이다.(중략)

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Needs and Implementations of Enhanced Capstone Design Course in the Field of Civil Engineering (토목공학분야의 개선된 종합설계과목의 필요성 및 적용)

  • Kim, Jang-Ho Jay;Park, Joon-Hong;Choi, Sung-Uk;Heo, Jun-Haeng;Han, Kyong-Hee
    • Journal of Engineering Education Research
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    • v.13 no.6
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    • pp.152-163
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    • 2010
  • Civil engineering based on construction and maintenance of infrastructures for social and human development, it has a conservative aspects to adopt the high-technology and pace of change from ancient society. Therefore, the education of civil engineering consists of very similar contents from the past until now. Also, civil engineering, area is established the infrastructure widely included structure, geotechnical, hydraulic, environmental, surveying, construction management. Civil engineering have totally difference characteristics compared to manufacturing industry field for market interests such as mechanical engineering, chemical engineering, material engineering etc. Therefore, the capstone design concepts of civil engineering for public interests must be changed and applied unlike any other engineering areas capstone design. In this paper, the modified capstone design contents and instruction in civil engineering of Yonsei University is informed and evaluated using undergraduate students' course evaluations and learning assessment to verify the efficiency of modified capstone design in civil engineering.

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구조설계에서 수치최적화 기법 및 연구방향

  • 한상훈
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.3
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    • pp.44-47
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    • 1992
  • 본 학술기사의 목적은 구조설계를 위한 강력하고도 유용한 도구로서의 최적화기법을 소개하는 것이고 현재의 기술현황을 보여주는 것이다. 최적화의 발전은 유한요소법과 컴퓨터기법 그리고 최적화알고리즘 및 소프트웨어의 동시적인 발전으로부터 이루어진다. 이렇게 됨으로써 사용자가 꼭 최적화 이론가가 될 필요성은 없어질 것이고 모든 공학자는 설계의 질과 생산성을 증진시키기 위해 최적화를 훌륭한 설계기술로서 이용할 수가 있게 될 것이다. 최적화를 위한 두가지 접근방안이 제안되었다. 하나는 최적화 과정중 직접적으로 사용되는 민감도 정보를 제공하기 위해 유한요소해석 프로그램을 수정하는 것이고, 다른 하나는 설계변수와 구조응답들로 구성된 목적함수, 제약조건으로된 최적화문제에 최적화기법을 연결하는 것이다. 가장 좋은 방법은 이 두 접근방법의 조합된 방법인 것 같지만 서로 모순된 것 같기 때문에 분명하지가 않다. 따라서 이 부분은 앞으로 주목을 받을 충분한 가치가 있는 내용이 될 것이다. 원료 부족에 대한 인식의 증대와 부존에너지자원의 빠른 고갈은 경량이면서 효율적이고 경제적인 구조물에 대한 욕구를 증폭시켰다. 따라서 오늘날의 유용하고, 거대한 계산능력을 고려한다면, 최적화기법을 사용하고자 하는 동기는 충분한 것이고 숙련된 공학설계자들에 의해 응용됨으로써 최적화는 경쟁적인 우위를 제공하는 강력한 도구가 될 수 있을 것이다.

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Analysis of Physical Disturbance according to Optimizing of Low-Flow Channel Width for Stable Channel Design and Physical Habitat Improvement (안정하도 설계와 어류서식처 개선을 위한 저수로 폭의 최적화에 따른 물리적 교란 분석)

  • Choi, Seung Je;Lee, Woong Hee;Choi, Heung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.290-290
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    • 2017
  • 본 연구는 안정하도 설계를 위해 대상구간으로 원주천 16 km, 20개 횡단면에 대하여 SCAD(Stable Channel Analysis Design)를 이용한 안정하폭 평가를 실시하였다. 안정하폭은 하폭이 증가와 감소로 20%의 허용범위를 적용하였다. 안정하폭의 설계와 물리서식처의 개선을 위해 저수로 폭의 최적 설계를 제시하기 위해 유전자알고리즘을 이용하였다. 물리서식처 개선은 원주천의 하천환경조사와 어류의 군집특성을 이용하여 수중생태계를 대표 할 수 있는 복원 목표어종으로 참갈겨니를 선택하였다. 참갈겨니의 서식적합지수 (HSI, Habitat Suitability Index)를 사용한 서식 적합도 분석은 River2D 모형을 이용하였다. 그에 따라 안정하도 설계와 물리서식처의 개선을 위한 각 단면의 최적 저수로 폭을 제시하였다. 개선된 하천구조에 대한 물리적 교란개선 평가를 실시하였다. 대산구간을 40개 구간으로 분할하여 각 구간의 물리적 교란개선 평가를 수행하여 안정하도 설계와 물리서식처 개선을 위한 하천구조의 개선에 따른 물리적 교란 양상을 평가 분석하였다.

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Design Reliability Engineering and Its Application As Design Integration Tools (설계 통합 도구로서의 하드웨어 설계 신뢰성 공학 및 그 응용)

  • Kim, Y.S.;Chung, Y.B.
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.19 no.40
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    • pp.69-79
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    • 1996
  • 하드웨어 설계 과정에서 신뢰성 담당자들에게 당면한 문제는 요구된 임무에 필요한 기능적 요구사항의 달성 가능성과 요구된 임무를 달성할 확률의 예측여부 및 이의 적합성을 판단하는 것이다. 첫번째의 문제는 기존의 신뢰성 공학의 방법을 사용하여 해결되지만 두번째의 문제는 잦은 사후 설계 변경을 필요로 하기 때문에 항상 시스템 전체에서의 최적을 고려하여 이루어지지 못하고 있다. 본 논문에서는 그러한 잦은 사후 설계 변경등으로 인한 취약한 점을 극복하기 위한 방법론으로 하드웨어 설계 신뢰성 공학을 다루며 그 분석 도구로서 목표달성 나무(Goal-tree)의 사용과 그 응용을 제시하고자 한다.

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Case Study of Cooperative Learning Simulating Turn-Key System in Design Class for Environmental Engineering (턴키 제도를 모사한 환경공학 설계과목의 협동학습 적용사례)

  • Kim, Geon-Ha;Oh, Ju-Won;Lee, Hack-Soo
    • Journal of Engineering Education Research
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    • v.9 no.4
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    • pp.5-9
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    • 2006
  • In this research, a case study for cooperative learning practiced in a design class for environmental engineering was presented. Designing a treatment facility for urban diffuse pollution was a main problem given to the participants. Turn-key system for civil works were simulated throughout class works. Twenty five students were grouped into four virtual companies and assigned own position from chairperson to workers. Each group competed throughout establishing design concept regarding order, expense calculation, process distribution, actual calculation. Best design with lowest bidding won the first place. For evaluating class effectiveness, one student from each group were monitored thorough semester. Participants were improved for their understanding about company establishment, turn-key system management, awareness about personal management, and presentation skills. Tension of the class was effectively elevated as well.

Improvement of Self-Directed Learning Ability through Engineering Design Education (공학설계교육을 통한 자기주도학습 능력 향상에 관한 연구)

  • Han, Ji-Young
    • Journal of Engineering Education Research
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    • v.14 no.1
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    • pp.64-73
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    • 2011
  • This study had a purpose to examine that problem solving process through the product design and conceptual design in engineering design education affected the improvement of students' self-directed learning ability. For this, we conducted in-depth interview with students that taken the introductory engineering design course. The main findings were as follows. First, the importance of diagnosing the learning needs and defining the problem was realized. Second, the importance of organizing lesson plans for problem solving and performing it out systematically was acknowledged. Third, they knew that continuous modification and supplements were needed, and also reviews and checks were needed after the evaluation process. Based on these results, the problem solving process of engineering design education affected a positive effect to students' self-directed learning.