• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.12-19
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• 2004

3차원 날개의 공력형상 설계최적화를 위한 설계최적화 시스템을 미래의 다분야 설계최적화 프레임워크의 일환으로 개발하였다. 이 설계최적화 시스템은 형상설계, 격자생성, 공력해석, 최적화의 4가지 모듈로 구성되어있다. 모두 상용패키지를 배경으로 개발하였으며 내장된 스크립트와 저널링 기능을 사용하여 배치 모드에서 자동적으로 실행되도록 프로그램 하였다. Visual Basic 프로그램을 사용하여 네 모듈을 통합하여 자동화된 설계기능을 갖도록 하였다. 특히 계산시간이 많이 소요되는 공력해석을 위하여 네트워크 통신을 이용한 분산 환경을 구현하였다. 공력해석은 일반적인 영역분할방식의 병렬처리 대신에 전역최적화 기법인 반응표면법과 연계하여 분산처리 시켰다. 개발한 공력설계 시스템의 검증을 위하여 간단한 항력최소화 문제에 적용하였으며 그 결과 상당히 향상된 설계 효율성과 적절한 설계 결과를 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2179-2182
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• 2009

최근, 광학기계시스템에 새로운 구조 모델은 저비용, 고성능 및 품질의 개념설계에서 출발해야 할 필요성이 있다. 이런 관점에서, 기계적 구조의 개념설계와 연관된 구조적-위상적 형상은 구조적 강성과 감량과 같은 시스템 성능에 큰 영향을 끼친다. 본 연구에서는, 최적설계방법이 대구경 구조물의 설계단계에 제시되었다. 먼저, 위상 최적화법을 이용하여 구조물의 최적 배열과 보강방안을 얻었고, 사이즈 최적화와 다분야 최적기법을 사용한 세부 설계를 수행하였다. 그 일례로, 이 방법들을 대구경 구조물 설계에 적용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권6호
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• pp.460-467
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• 2019

본 논문은 지대지 유도탄 체계의 개념 설계를 위한 다목적 최적화(MOO) 프레임워크를 제안한다. 제안된 프레임워크를 통해 연구 개발 과정의 초기 단계에 체계 수준에서 trade-off를 수행하기 위한 파레토 프론트를 도출 할 수 있다. 제안된 프레임워크는 모델의 추가 및 변경이 용이하도록 네 가지 기능 모듈(환경 설정 모듈, 변수 설정 모듈, 다분야 분석 모듈 및 최적화 모듈)로 구성되었으며, 이를 활용한 개념 설계 프로세스를 통해 개발 초기 단계에 다양한 설계안에 대한 검토를 수행하는 목적을 달성할 수 있었다. 프레임 워크의 효과를 보여주는 사례 연구를 제시하여 체계 설계에 적용 가능성을 확인하였고, 초기 개념 설계 단계에서 신뢰도와 계산시간 감소를 확보할 수 있는 설계 환경을 제시하는데 기여할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.601-608
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• 2015

유연날개의 공력 및 구조 설계값을 설계 변수로 하여 정적 상태에서의 정적 공탄성해석 및 최적화를 수행하였다. 정적 공탄성해석과 최적화를 위해 상용 해석소프트웨어들이 연계된 강건한 다분야 최적설계 시스템을 개발하였다. 최적화 설계변수로는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각과 날개 위아래 스킨 두께를 설정하였다. 전역적 다목적 최적화를 위해 실수기반 적응영역 다목적 유전자 알고리즘을 적용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 메타모델로 서포트벡터회귀 기법을 적용하였다. 유연날개에 대한 파레토 결과 분석을 통해 최대 항속시간과 최소 중량에 대한 최적 결과를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.20-27
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• 2002

항공기의 설계는 공력, 구조, 조정성등 여러 가지 단위 기술들을 모두 고려하여야 하며, 성능의 향상을 위해서는 각각의 단위 기술들이 보다 정확해야하며, 단위 기술들의 상호작용이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 이런 단위 기술 중 항공기 성능에 가장 중요한 영향을 주는 공력과 구조를 전산유체역학(CFD)기법과 유한요소법(FEM)을 사용하여 보다 정확히 해석하고자 하였으며, 설계의 안전성을 위해 공력과 구조의 상호작용인 공탄성 효과를 고려하였다. 최적화 알고리즘으로는 전역최적해를 구하기 위해 유전 알고리즘의 일종인 PBIL 알고리즘을 사용하였으며, PBIL 알고리즘 자체를 병렬화하여 과도한 계산 시간을 줄이고자 하였다. 현재의 설계방법의 정확성과 효율성을 검증하기 위해 주어진 항공기 날개에 대하여 설계를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.1-10
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• 2002

설계 순기의 단축, 개발 비용의 절감, 제품 성능의 향상을 목적으로 하는 MDO(Multidisciplinary Design Optimization)의 적용이 가능한 프레임워크의 개발을 위하여 해석 자원의 통합 방안, 해석 및 최적화 과정의 관리 방안과 이를 위한 소프트웨어 구조를 제시하였다. 중앙집중식 DBMS(Data Base Management System)을 채택하였으며, 해석 코드의 통합 방안으로 DLL(Dynamic Link Library)을 이용하는 방법과 입출력 파일을 이용하는 방안을 제시하였다. 해석 및 최적화 과정과 데이터 흐름을 관리하는 방안으로 Graphic Programming의 개념을 도입하였다. 간단한 수치 예제와 삼차원 패널 코드를 이용한 항공기 날개의 형상 최적화에 적용하여 제시한 방안의 타당성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.3661-3666
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• 2015

본 논문은 MDO에서 적용가능한 근사기법의 활용에 관한 연구를 수행하였다. MDO 통합 설계 시스템을 구축하는데 있어서, 최적화 과정에서 발생하는 수많은 반복 계산, 광범위한 다분야 간 설계 및 CAD/CAE와의 연계를 고려함으로써 발생하는 방대한 계산량 및 데이터의 정보량으로 인해 수반되는 계산 비용을 현저히 줄이지 않고는 통합설계 시스템을 실제로 구축한다 해도 그 효용성은 비현실적일 수밖에 없게 된다. 따라서 본 연구에서는 MDO 통합설계 시스템 프레임워크의 목적을 위해, 필수적으로 선행되어야 하는 다양한 근사기법의 적절한 활용을 통해 MDO에서 적용가능한 근사기법의 활용에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.1-8
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• 2012

Multidisciplinary design optimization (MDO) for a suspension component of the vehicle front suspension was performed in this research. Shapes and thicknesses of the subframe were optimized to satisfy multi-disciplinary design requirements; weight, fatigue, crash, noise, vibration, and harshness (NVH), and kinematic and compliance (K&C). Analyses procedures of the performance disciplines were integrated and automated by using the process integration and design optimization (PIDO) technique, and the integrated and automated analyses environments enabled various types of analytic design methodologies for solving the MDO problem. We applied an approximate optimization technique which involves sequential sampling and metamodeling. Since the design variables for thicknesses should be dealt as discrete variables. the evolutionary algorithm is selected as optimization technique. The MDO problem was formulated three types of problems according to the order of priorities among the performance disciplines, and the results of MDO provided design alternatives for various design situations.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1049-1055
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• 2008

최근 다분야 전산유체 역학에서는 설계 최적화, 공탄성, 강제 경계 운동 등에서 요구되어지는 이동경계문제를 다루게 된다. 이동경계의 변위가 클 경우 강건하고 효율적인 격자 변형 알고리즘의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유한 대형요소와 초월유한보간에 근거한 체적격자 변형 코드를 개발하였고, 정렬격자 다중 블록 Navier-Stokes 코드와 연계하였다. 개발된 코드의 검증을 위해 주기적으로 진동 운동을 하는 에어포일 문제에 대해 계산을 수행 하였고 양력, 항력, 모멘트 계수의 이력 계산 결과가 실험 결과와 잘 일치하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권9호
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• pp.1822-1830
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• 2002

The paper describes the development of a decomposition based multidisciplinary design optimization (MDO) method that coordinates each of disciplinary subspace optimization (DSO). A multidisciplinary design system considered in the present study is decomposed into a number of subspaces based on their own design objective and constraints associated with engineering discipline. The coupled relations among subspaces are identified by interdisciplinary design variables. Each of subsystem level optimization, that is DSO would be performed in parallel, and the system level coordination is determined by the first order optimal sensitivities of subspace objective functions with respect to interdisciplinary design variables. The central of the present work resides on the formulation of system level coordination strategy and its capability in decomposition based MDO. A fluid-structure coupled design problem is explored as a test-bed to support the proposed MDO method.