• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.823-830
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• 2015

구조최적설계는 구조물의 성능 개선을 추구하며, 최근에는 구조최적설계는 항공기와 같이 복잡하고 대형인 구조물의 설계에 적용되고 있다. 해석의 정확도를 높이기 위해 유한요소의 수가 증가하는 추세이나 이는 설계 비용의 증가로 이어진다. 이에 부분구조합성법으로써 구분모드합성법이 해석시간 단축을 위해 종종 사용되어 왔다. 본 연구에서는 구조물의 동적특성을 고려하고 해석의 정확도는 유지하면서, 설계에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 설계방법을 제안한다. 제안한 방법은 등가정하중을 이용한 동적응답 최적설계에, 부분구조합성법을 적용하여 설계영역만을 고려한 구조최적설계를 수행하는 것이다. 제안한 방법의 유용성 검증을 위하여 선형 및 비선형 동적응답 최적설계의 예제를 풀이하고, 그 결과에 대해 토의한다.

• 전산구조공학
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• 제4권1호
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• pp.28-31
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• 1991

구조재료의 특성에 따라 해당 협회에서 부재설계 규준을 제정한 경우에는 재료성질에 대한 정확한 이해와 더불어 구조적 특성에 대한 연구가 진행되어 계속적인 규준의 보완개정이 가능하다. 또한, 같은 재료의 구조물에 대한 용도에 관계없이 부재단면설계를 수행할 수 있는 장점이 있다. 이 글에서는 구조규준을 구성하는 설계하중, 구조해석 및 부재설계에 대해 각 분야별 특성과 지금까지 외국의 연구결과를 고찰하고 앞으로 우리나라 구조규준의 보완 및 개정작업에 있어 고려해야 할 점을 요약하고자 한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.574-578
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• 2011

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 구조설계 및 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 구조설계를 위해 3차원 CAD프로그램을 이용하여 모델링하였고 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소법에 기초한 전산해석 기법으로 해석을 수행하였다. 코일링 암의 목적에 맞추어 케이블을 케이블 탱크에 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러를 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 설계 및 제작이 쉽고 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 자중 및 케이블 하중에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템에 의한 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드에 이동 및 지면 경사도에 따른 전복해석을 수행하였으며, 설치 장소를 고려한 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 코일링 암의 작동방식을 개선하였으며 설계 및 해석 방법을 확립과 더불어 국내 최초로 실제 코일링 암을 제작 및 설치하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권6호
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• pp.64-67
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• 2017

본 연구는 자동차 바닥 구조로 적용된 샌드위치 복합재 구조의 안전성 해석에 관한 연구이다. 본 연구에서 샌드위치 복합재 구조 적용 자동차 바닥의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 1차적으로 자동차 바닥 구조의 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 자동차 바닥 구조의 구조 해석이 수행되었다. 적용 하중 조건에서 응력 및 변위 해석이 수행되었다. 최종바닥 구조의 구조 시험을 수행한 후 해석 결과와 비교하였다. 구조 해석을 통해 설계된 샌드위치 복합재 바닥 구조는 안전한 것으로 확인되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.135-144
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• 1996

본 논문에서는 범용 전문가 시스템 쉘을 이용하여 구조설계, 특히 선박의 중앙 횡단면 구조설계를 지원할 수 있는 전문가 시스템(ESMID)을 개발하였다. 기존의 전문가 시스템과는 달리 여기서는 효율적인 설계 전문가시스템을 구현하기 위하여 지식베이스와 공학 데이타베이스, 사용자 인터페이스, 그리고 공학 계산 프로그램들이 통합된 시스템을 구현하였다. 본 시스템의 유효성을 검증하기 위하여 64K 살물선에 적용하여 구조설계를 수행하였다. 기존의 전문가시스템에 데이타베이스, 그래픽 사용자 인터페이스 등의 환경들이 접목됨으로써 초보자도 쉽게 구조설계를 수행할 수 있게 된다.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.52-57
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• 1997

본 고에서는 부유구조물의 특징과 설계시 고려사항, 작용하는 하중, 구조응답 추정방법 등을 살펴보았다. 현재 국내에는 해상에 설치된 부유구조물은 아직 없으나 조선소에서 해상 발전 플랜트나 담수화설비 등을 수출한 실적은 있다. 그러나 설계기술의 많은 부분을 외국에 의존하고 있어 부유구조물의 설계 및 동적 구조응답해석 분야에 대한 국내의 많은 연구가 요구된다 하겠다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.193-201
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• 2009

철골 Pre-Engineered Building System(PEBS)이 국내에서도 80년도 후반부터 상당히 일반화되었지만 변단면 PEBS는 대부분 국외에서 개발된 최적화 프로그램으로 구조설계가 수행되고 있다. 이 연구에서는 3차원 변단면 PEBS의 구조설계를 AISC2005의 허용응력설계법과 KBC 기준에 따라 주어진 여러 제약조건들을 만족하도록 수치해석법으로 최적화하는 프로그램을 개발하였다. 변단면 구조물의 최적화 설계는 구조해석과 최적 부재설계를 수행하는데, 구조물의 최소 중량화를 위해서 구조해석과 부재설계 과정을 허용응력조건과 변위조건이 만족될 때까지 반복 수행한다. 2, 3차원 변단면 구조물을 최적화 설계한 결과에 의하면 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 것이 압연 H-형강보다 상당한 철골 절약효과가 있는 것으로 나타났다. 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 경우 구조물의 종류에 따라 차이는 있지만 AISC2005 기준으로 설계하는 것이 AISC1989 기준보다 철골량이 줄어들었고, 부재 춤도 작게 설계되어 웨브 좌굴에 새 기준이 더 안전한 것으로 평가되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.891-896
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• 1998

최근 도시의 기능이 날로 다양화되고 복잡해짐에 따라 지하공간에 대한 활용도가 대단히 높아지고 있으며, 한국전력공사에서도 원자력 발전소에 많은 전력구조물을 지하에 건설하고 있다. 이러한 지하구조물을 보다 효율적이고 신속하게 유지관리하기 위해서는 지하 구조물의 구조설계 및 도면제작을 자동으로 수행할 수 있는 시스템의 개발이 필수적이다. 이에 따라 한국전력공사 전력 연구원에서는 기존의 설계도면 및 정보에 쉽게 접근할 수 있으며, 구조설계에서부터 도면제작에 이르는 과정을 일괄 처리할 수 있는 “Box 구조물 자동화 설계 시스템”을 개발하여 실무에 적용하고 있다. 본 시스템의 개발은 지하구조물의 계획, 설계, 시공조건 등의 변경에 신속하게 대처할 수 있으므로 설계업무의 효율성을 극대화함은 물론 생산성의 향상, 품질의 고급화 및 설계자료 유지관리의 선진화에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.706-709
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• 2011

최근 환경오염 문제에 대한 관심이 고조되며 건설분야를 비롯한 각 산업분야에서는 $CO_2$저감 대책에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 건설분야에서의 기존 연구는 대부분 시공 후 사용 및 유지관리 단계에 집중되어 있으며, 설계단계에서 구조재료 및 비구조 재료의 적절한 사용에 관련한 연구는 초기단계이다. 그러므로 본 연구에서는 초고층건물 구조설계에서 사용되는 매입형 합성기둥 부재의 구조비용과 $CO_2$발생량을 동시에 최소화할 수 있는 다목적 최적설계기법을 제안하였다. 알고리즘의 검증을 위해 35층 건물의 기둥 설계에 적용하였으며, 적용결과 초기설계안보다 경제적이며 친환경적인 최적 설계안을 제시할 수 있음을 확인하였다.

• 오토저널
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• 제17권2호
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• pp.35-41
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• 1995

본 연구는 자동차, 항공기 등의 수송체계의 설계에서 재료가 적용되는 과정을 통하여 설계에서의 재료의 기능 및 역할을 살펴보고, 최소의 비용으로 기능요건을 최대로 충족시키는 경제적 설계가 될 수 있도록 의사결정을 지원해주는 몇가지 분석기법을 소개하기로 한다. 1. 구조설계에서의 재료의 기능 및 역할. 2. 재료의 경제성 평가.