• 전산구조공학
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• 제11권4호
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• pp.371-382
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• 1998

지난 수 십년 간 컴퓨터는 구조설계에 있어서 그 이용이 증가하고 있다. 구조설계를 위한 컴퓨터 시스템을 개발하기 위해서는 먼저 구조설계에 관련된 정보와 작업을 정형화한 표현이 필요하다. 본 논문은 구조설계에서 설계정보와 설계작업의 이해와 표현이 어려운 분야의 하나인 시스템설계에 대하여 논하고 있으며, 빌딩 프레임구조물의 시스템 설계정보를 표현하는 한 방법을 기술하고 있다. 3차원 공간을 표시하기 위하여 기준평면과 그리드 라인을 정의하였으며, 빌딩 프레임구조물의 시스템을 프레임 서브시스템, 플로어 서브시스템, 시스템요소 기둥의 세 종류의 요소로 분해하였다. 시스템요소 기둥은 프레임의 요소가 아니고, 시스템의 요소이다. 시스템 설계정보를 표현하기 위한 이와 같은 방법을 개체형 통합설계모델의 표기법을 이용하여 표시하였다. 개체형 통합설계모델은 설계정보와 설계작업을 표현하기 위하여 각각 프로덕트 개체와 프로세스 개체를 이용한다. 시스템 설계정보를 위하여 본 논문에서 정의한 프로덕트 개체들은 정형화된 시스템 설계정보를 표현하는데, 이것은 구조설계 CAD 시스템 개발에 유용하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.115-127
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• 2000

본 논문에서는 건물 구조 통합 구조설계 시스템의 구현을 위한 설계모델인 설계 객체 모델을 제안하였다. 건물 구조에 대한 구조 설계 정보를 단계(초기구조설계, 해석, 상세설계) / 계층(시스템, 서브시스템, 콤퍼넌트)별로 분류 모델링한 후, 제시된 요구조건에 대한 세부관점별 해결방법을 고려하여 설계 객체 모델을 개발하였다. 이와 같은 방법론을 통하여 시스템 구현을 고려한 설계 객체 모델의 체계적 분석과 모델링이 가능하였다. 제시된 설계 객체 모델은 계획 설계 측면의 설계정보 표현을 통하여 효율적인 설계정보의 관리가 가능하며, 위상 설계 객체에 의한 공간상 구조부재의 인식이 용이하고, 해석 관련 설계정보를 이해하기 용이한 표현으로 관리할 수 있게 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제10권4호
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• pp.44-57
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• 1992

본 보에서는 용접 구조물의 파괴 방지를 위한 제반 용접 구조 설계에 대하여 전반적으로 기술 하였다. 현대 용접 구조물의 각 선급이나 spec.에서 규정한 식들에 의해 산정된 정적하중으로 구조 설계되는 종래의 방법과는 달리, 유한 요소 구조 해석에 의한 강도 평가, 외부하중의 직접 계산에 의한 보다 정확한 설계 하중의 설정 및 통계적 처리를 통한 합리적인 구조해석(피로강도 포함)등으로 설계되고 있다. 더우기 구조설계시 구조물의 취성파괴를 고려한 파괴강도 및 인성 개념을 도입하였을 뿐 아니라 균열의 존재와 성장을 파괴 역학적으로 해석하여 구조물의 조업 중에서의 파괴관리 및 제어도 실시할 수 있는 총합적인 설계에 의하여 용접 구조물은 제작되고 있다. 비록 구조물의 총합적인 구조 설계로 제작되었을지라도, 구조물의 사용 성능은 용접부의 특성에 의하여 크게 변하게 되므로 용접 설계의 역할을 매우 중요하다. 용접 설계란 용접시공법, 구조부재 및 용접재료의 선정, 용접 이음부의 구조적 형상과 세부 형상 및 그외 용접에 관련된 제 인자들을 상호 유기적으로 조합함으로써 보다 경제적이고 신뢰성 있는 용접부를 얻고자 함에 그 목적이 있다.

• 전산구조공학
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• 제11권2호
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• pp.40-48
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• 1998

본 기사에서는 간단한 구조물에 대한 구조설계과정의 예에 대하여 살펴보았다. 구조설계 과정은 MSD model의 개념을 이용하여 표시하였다. 그러나 MSD model은 구체적인 설계과정의 표기법을 포함하지는 않는다. 실제의 구조설계 과정은 본 기사에서 나타난 것보다는 더욱 복잡하고, 이를 위하여 질서정연하게 구조설계과정을 표시할 수 있는 표기법을 가진 model이 필요하게 된다. 지금까지 여러 연구자들에 의하여 설계과정의 다양성을 표현하기 위한 model들이 제안되어 왔으며, 본 기사에서 설명된 MSD model과 관련된 것으로는 Context-Free Grammar를 이용한 설계과정 표기법이 있다. 이 표기법은 개체형 통합설계모델의 일부로서 개발되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.335-347
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• 2003

본 논문에서는 설계 하중에 지배되는 구조물에 있어서, 입력 파라미터들의 불확실성을 표준편차와 패턴의 변동, 두 차원에서 접근, 처리할 수 있는 방안을 제시하기 위해서 구조물에 입력으로 작용하는 하중 패턴의 결정과 구조물의 형상의 진화를 동시에 고려할 수 있는 Co-Evolutionary Structural Design framework라 명명한 새로운 구조 설계 방식을 개발하였다. 공학자의 직관과 경험 의존적인 하중을 대상으로 최적화된 구조물은, 성능에 완벽한 안전을 보장해 줄 수 없으며, 이에 관한 문제를 해결하기 위해서 주어진 상황 속에서 다양한 하중이 작용하더라도 안전할 수 있는 구조물의 설계 방식에 관해서 설명한다. 본 프레임워크는 연성을 가지는 두 Disciplinary Modules, 즉 구조 형상설계와 하중설계로 이루어지며 하중에 관한 DB로 연결되어 순차적인 MDO 설계과정을 거치게 된다. 두 Discipline은 설계과정을 거치면서 상호 견제의 틀 속에서 진화하며 기존 방식과 달리 극한 하중 패턴을 스스로 찾아서 설계 반영하는 특징을 가진다. 본 접근 방식의 유용성을 평가하기 위해서 10-bar truss 구조물과 Jacket-Type 구조물로 테스트해 보았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.249-264
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• 2001

빌딩골조 구조물의 구조설계는 시스템, 서브시스템, 기본 부재의 여러 설계 단계에 걸쳐서 복잡하게 진행된다. 여러 가지 설계 대안들을 고려하고 비교하여 선택하는 작업을 설계과정에서 행하게 되고, 최종적으로 한 가지의 구조시스템과 이와 관련한 서브시스템 및 기본 부재들을 결정해야 한다. 빌딩골조 구조물을 위한 컴퓨터 통합시스템을 구축하기 위해서는 이러한 설계과정을 정형화하여 표현하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 시스템, 서브시스템, 기본 부재 단계에서의 설계과정을 표현하기 위한 개체형 통합설계모델의 프로세스 개체들을 소개한 후에 각각의 프로세스개체 내의 설계흐름을 기술하였고, 세 가지 설계 단계에 걸쳐 있는 많은 프로세스 개체간의 설계흐름을 제어를 하기 위한 개념을 설명하고 있다. 프로세스 개체간의 제어는 어떠한 개체내의 프로세스가 끝났는가를 파악하여 구조설계를 완료하는데 필요한 모든 개체의 프로세스가 끝났는가를 확인하기 위함이다. 이러한 프로세스 제어의 개념은 빌딩골조의 구조물을 위한 컴퓨터 통합시스템의 개발에 이용될 수 있다.

• 대한조선학회지
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• 제31권1호
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• pp.22-25
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• 1994

종래의 재설계 방법으로는 시행착오 방법이 있다. (Fig. 1 참고). 이 방법은 설계자의 경험이나 직관 등에 의하여 설계를 변경한 후 다시 구조해석을 하여 재설계조건의 만족여부를 확인하는 방법이다. 이때 재설계조건을 만족하지 않을 경우 설계를 다시 바꾸고 구조해석으로 재설계조 건을 확인하여야 한다. 따라서 이 방법은 비효율적이고 설계조건에 쉽게 맞추기도 어렵다. 이러한 단점을 보완한 새로운 재설계방법으로 민감도 해석(Sensitivity Analysis)과 섭동법(Perturbation )에 의한 방법이 있다. 민감도 해석은 설계조건을 설계변수의 민감도로 나타내는 방법이고 섭동 법은 설계조건을 설계변수들의 함수로 나타내는 방법이다. 대형구조물의 구조해석과 구조설계 문제는 대부분 유한요소법에 의존한다. 따라서 이러한 대형구조물의 재설계 도구가 되기 위해서 쟤설계 프로그램은 유한요소해석 프로그램의 후처리 프로그램(Postprocessor)으로 개발되어야 한다. 이러한 전제조건 때문에 설계가 끝나고 유한요소해석을 행한 후 재설계를 하기 위해서 유한요소해석 모델을 사용하는 것이 바람직하다.

• 전산구조공학
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• 제11권3호
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• pp.213-228
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• 1998

구조설계 과정에서 설계대안을 효율적으로 생성하여 평가하면서, 특히 다목적 환경 속에서 최적구조의 위상과 부재의 치수까지 동시에 결정할 수 있는 새로운 방식을 제시하고자 한다. 설계자가 설계대안을 생성하기 위해 설계자의 경험과 노하우를 체계적으로 구축해 놓고 이를 적절한 시기에 활용할 수 있게 하는 방법으로는 인공지능 기술의 하나인 사례기반 추론 기법을 사용하였다. 이와 더불어, 설계대안들 간의 효율적인 비교와 평가를 위해서 구조물의 계층적인 면을 고려한 새로운 유전적인 표현법을 개발하였다. 여기에 기존의 유전적 표현법을 변경시켜 생긴 여분의 효과와 계층적인 특징을 가지는 Structured Genetic Algorithm(StrGA)를 변형시켜서 사례기반 추론에 의해 생성된 설계대안들을 표현하였다. 일반적인 구조설계 과정에서는 구조물을 평가하는 기준이 여러 개가 존재하므로, 모든 대안들을 동시에 최적화 하는 과정에 Multicriteria Optimization for Genetic Algorithm(MOGA)를 병합하였다. 본 논문에서는 인공지능 기술을 이용하여 구조물의 위상설계를 할 수 있는 새로운 방법을 제안하여 그 유용성을 truss 설계문제에 대해 검토하였다.

• 전산구조공학
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• 제10권2호
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• pp.34-39
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• 1997

BOXCAD Vㄷㄱ.2.00의 개발을 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 1) 다양한 설계조건 즉 설계차량하중, 토피, 지하수위, 사용재료의 강도 등의 변화에도 쉽게 자동화설계가 가능하도록 설계시스템이 개발되었다. 2) 개발된 설계시스템은 도로교 표준시방서와 콘크리트 시방서의 하중계수에 의한 방법을 모두 포함하고 있으며, 설계시방서에 따른 변화에도 신속하고 용이하게 대처할 수 있도록 개발되었다. 3) 개발된 본 설계시스템에 국부적인 기하조건, 설계하중, 구조세목만 보완하면 전력구 외에도 발전소의 배수 BOX구조, 도로 및 철도 횡단용 BOX구조, 지하차도 및 보도, 하수도 및 배수 BOX구조, 분류하수관거, 지하철 BOX구조 등의 자동화설계에도 작용할 수 있도록 시스템이 구축되었다. 4) 본 연구에서 개발된 자동설계시스템은 단면의 산정, 설계도면의 제작기능은 물론 설계 정보의 데이터베이스 기능이 있으므로, 실무에서 활용할 경우 설계도면 재료량 산출 및 설계정보의 효율적인 관리가 가능할 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.549-552
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• 2009

본 논문에서는 재료적 성능이 우수하며 경량재료로서 최근 건설구조물에 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있는 섬유보강재료(FRP : Fiber Reinforced Polymer)를 이용한 합성구조인 CFFT(Concrete Filled FRP Tube)의 설계프로그램을 개발하여 제안하고자 하였다. 먼저, CFFT구조는 FRP관에 의해 철근콘크리트가 구속되는 구조로서 기둥과 같이 축력이 도입되는 경우 포아송효과에 의한 변형을 FRP관이 구속효과를 줌으로써 콘크리트의 역학적 거동을 개선하게 되는데 본 연구에서는 실험에 의해 검증된 식을 제시하였으며 이를 바탕으로 CFFT구조를 설계하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 CFFT구조는 FRP관의 구속으로 인해 고강도콘크리트와 긴장재의 도입이 가능한 구조로서 이에 대한 설계도 포함하였다. 그러나 이방성재료인 FRP의 설계와 동시에 FRP관에 의한 구속효과를 고려하는 CFFT구조의 설계는 일반 실무설계자들에게는 다소 난해한 작업으로써 전산화 설계프로그램의 필요성이 대두되어 본 연구에서 CFFT구조의 설계프로그램을 개발하였다. 개발된 설계프로그램의 검증을 위해 일반 철근콘크리트기둥, CFFT기둥, 고강도콘크리트와 PS긴장재를 도입한 CFFT기둥을 설계한 결과, 매우 실용적이며 타당한 설계가 수행될 수 있음을 확인하였다.