• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.93-102
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• 2020

자동차, 항공기, 선박과 같은 대형 복합 기계시스템 설계는 다분야 설계최적화의 영역이다. 다양한 영역의 전문지식과 경험을 동시에 요구하기 때문이다. 최근 급격한 기술발전과 더불어 인간의 편의 증진을 위한 요구로 이들 시스템의 복합도와 복잡도가 점증되고 있다. 이런 복합 시스템의 설계를 위해서는 도메인별 지식뿐만 아니라 다양한 분야의 지식, 경험 그리고 관점을 융합할 수 있는 통합 시스템 설계, 즉 다분야 설계최적화가 필요하다. 과거 다분야 설계최적화는 주로 설계자의 직관과 경험에 의존함으로써 해의 정확도나 시간 효율면에서 효용성이 크게 높지 않았다. 최근 다분야 설계최적화는 정보통신기술(IT)의 발전에 힘입어 프로세스통합 및 설계최적화(PIDO) 프레임워크에 의해 주로 구현된다. 본 논문은 오픈소스 PIDO 프레임워크인 RCE를 이용하여 합리적 수준의 노력과 시간 투입으로 효율적인 다분야 설계최적화를 구현하는 프로세스와 방법론을 찾고자 한다. 벤치마킹 예제로 벌크선 개념설계 모델에 본 논문이 제안한 다분야설계최적화 프로세스와 방법론을 적용해 보았다. 최적설계 결과에 대한 시각적 분석을 통해 제안된 방법론의 타당성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.18-25
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• 2005

다분야 통합해석 시스템의 신뢰성 해석에 대한 기존의 연구들은 대부분 비선형 최적화 기법을 기반으로 하고 있다. 이들은 다분야 통합최적설계 프레임워크를 이용하여 신뢰성을 직접 해석하기 때문에 효율적인 AFORM기법을 적용하는 것이 불가능하다. 본 논문은 AFORM기법을 적용한 다분야 통합시스템의 순차적 신뢰성 해석기법(SARAM)을 제안한다. 이를 위해 신뢰성 해석과 다분야 통합시스템의 해석(MDA)을 분리하고, 순차적으로 배열하여, 되풀이구조를 가지는 해석구조를 구성하였다. 제안된 방법의 효율성은 계산량, 정확도, 그리고 동시 수행기능의 관점에서 평가하였다. 3개의 다분야 통합시스템 예제를 계산한 결과, 제안된 기법은 정확도를 보장하면서 기존의 방법에 비해 우수한 계산효율을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권1호
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• pp.42-48
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• 2006

연구에서는 다분야 통합 최적설계를 위한 시스템 근사화 기법으로 RRSET (Repetitive Response Surface Enhancement Technique)를 제안하였다. 2차 다항식만으로는 어려운 반응면의 표현을 위해 RRSET는 설계공간을 변형할 수 있는 스트레칭 함수를 도입하고 전역 최적화 알고리즘인 담금질 모사기법을 이용하여 반응면을 최적화 하였다. 도출된 최적점은 반복적으로 다음 순기의 반응면의 구성에 이용하여 반응면의 신뢰도를 더욱 높일 수 있었다. 제안된 기법을 수치예제 등에 적용한 결과, 비교적 적은 수의 실험 회수로 비선형적인 반응면을 잘 표현하고 최적 설계점을 도출해낼 수 있음이 확인되었다. 정밀한 근사화 기법의 중요성이 강화되고 있는 현재, 본 연구에서 제시된 근사화 기법은 차후의 연구에서 다분야 통합 최적화 기법에의 적용이 가능하리라 사료된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.129-138
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• 2012

에너지 균형조건을 고려하여 중형 태양광 추진 고고도 장기체공 무인기의 다분야 통합 최적설계를 수행하였다. 무인기의 공력 모델로 Vortex Lattice Method (VLM)를 사용하였으며 Cruz가 제안한 중량분석 모델로서 비행체 중량을 추정하였다. 비행체의 세로 정안정성 확보를 위하여 꼬리날개의 부피비를 고정하고 정안정성을 확보할 수 있도록 꼬리날개의 위치를 결정하였다. 태양전지, 축전지, 비행 고도 등 사용가능한 에너지와, 비행체의 필요에너지를 비교하여 24시간 지속비행 가능성을 결정하였다. 태양 입사 에너지는 북위 $36^{\circ}$의 여름을 기준으로 하였으며, 주간비행 중 태양에너지를 이용한 상승비행으로 확보한 위치에너지를 이용하여 야간 비행에 필요한 에너지를 보충하였다. 이를 바탕으로, 무인기의 주요 치수, 중량 분포 최적 설계와 장기체공을 실현할 수 있는 비행전략을 제시하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.19-24
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• 2010

The demands for small, high performance and high loaded aircraft compressor are increased in the world. But the design requirements become increasingly complex to design these high technical engines, the requirement of the design optimization become increased. The optimal design result of several disciplines show different tendencies and nonlinear characteristics of the compressor design, the multidisciplinary design optimization method must be considered in compressor design. Therefore, the artificial Neural Net method is adapted to make the approximation model of 3-stage axial compressor design optimization for considering the nonlinear characteristic. At last, the optimal result of this study is compared to that of previous study.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.34-41
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• 2005

엔지니어링 분야의 병렬 컴퓨터 시스템은 일반적으로 초대형 구조해석이나 항공분야에 많이 적용되어 대형 설계문제의 긴 해석시간을 단축하였다. 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터를 사용하여 해석시간을 단축하는 효과는 다분야통합최적설계의 설계시간을 줄이는데 사용 할 수가 있다. 하지만 기존의 상용 MDO 프레임워크의 다분야통합최적화 설계 프로세스는 해석 프로그램을 순차적으로 호출하는 방식으로 동작하여 설계 해를 도출하는 방식으로 비효율적이다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해서 병렬 설계 프로세스를 도입하여 수행할 수 있는 MDO 프레임워크를 개발하였다. 개발된 MDO 프레임워크를 검증하기 위해서 수식 문제 및 모터설계 문제와 헬기설계 문제를 적용하여 유효성을 검증하였으며, 설계 해를 도출하기 까지 걸리는 총 설계시간을 혁신적으로 줄임으로써 기존의 MDO 프레임워크에 비해 우수성을 증명하였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제6권5호
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• pp.26-30
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• 2000

• 한국항공우주학회지
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• 제35권12호
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• pp.1121-1128
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• 2007

다분야 통합 최적설계(MDO)는 여러 설계분야가 복잡하게 얽혀서 설계가 진행되어야 하는 항공기나 우주발사체등의 설계에 매우 유용하게 적용되고 MDO 시스템은 다양한 설계 분야의 통합적이고 동시적인 해석 및 설계 최적화를 위한 통합 환경 또는 시스템이다. MDO 시스템은 이기종의 환경에서 분산되어있는 다양한 해석 코드 및 최적화 코드, CAD, DBMS, GUI등의 자원들을 통합하고 효율적으로 사용할 수 있어야하며 협업설계환경을 제공해야한다. 본 논문에서는 웹 서비스 기반의 글로버스 툴킷을 이용해 설계자원들을 통합하고 워크플로우, 에이전트 등의 자동화 기술을 이용해 유기적인 자동실행을 제공하며 웹 유저 인터페이스를 통해 협업설계환경을 제공하는 웹 서비스 기반 MDO 시스템의 구축방안을 제시한다.

• 전산구조공학
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• 제12권1호
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• pp.78-78
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• 1999

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.7-16
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• 2005

항공 설계분야에 있어서 최적설계는 방법론적인 요소와 방법론을 수행하는 소프트웨어인 설계프레임워크가 연구되어 왔다. 이러한 설계프레임워크는 효율적인 시스템으로 인식되어 많은 산업체 문제를 해결하여 왔지만 실제 산업체문제의 복잡성은 단일 최적화수준에서 다분야에 걸친 복잡한 비정형화된 최적설계 문제의 해결을 요구하고 있으므로 한계성을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 복잡한 설계문제인 다분야통합최적설계문제를 위해서 유연성이 높은 새로운 설계문제 모델링 기반의 설계 프레임워크를 제안 하였다. 본 연구에서 제안하는 설계문제 모델링 방법은 기존의 설계프레임워크들이 절차적으로 생성하는 스크립트 기반의 모델링 기법이 아닌 설계문제 도메인의 형태에 맞추어 최적화문제를 정의하는 시스템이다. 또한 시스템의 구조는 클라이언트 서버 구조가 아닌 P2P 구조의 시스템으로 개발되었으며 헬기 설계문제와 인공심장 문제를 적용하여 개발된 시스템의 유연성과 효율성을 보였다.