• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.6
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• pp.568-583
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• 2015

In this paper, the conceptual design procedure and results of Earth observation satellite through Multidisciplinary Design Optimization (MDO) are described. The conceptual design equations for major parameters are developed based on the established database of Earth observation satellite so far. The MDO conceptual design tool for Earth observation satellite was developed by applying the Collaborative Optimization (CO) architecture amongst several MDO architecture techniques available today. The objective for this research was set to minimize the total mass of satellite as well as satisfy all design constraints by utilizing the Sequential Quadratic Programming (SQP) algorithm. Eventually the effectiveness of MDO conceptual design tool was verified through proposing a comparison between the conceptual design results with MDO applied and the design specification of ASNARO-1 & IKONOS-2 Earth observation satellite.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.10
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• pp.947-953
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• 2008

MDO(Multidisciplinary Design and Optimization) framework can be an integrated environment or a system, which is for synthetic and simultaneous analysis and design optimization in various design fields of aerospace systems. MDO framework has to efficiently use and integrate distributed resources such as various analysis codes, optimization codes, CAD tools, DBMS and etc. in heterogeneous environment, and to provide graphical and easy-to-use user interfaces. Also, its development method can be changed by design objects and development environment. In this paper, we classify MDO frameworks into three types according to the development environments: Single PC-based, PLinda-based and Web Services-based MDO framework. And, we compare and analyze these frameworks.

• CDE review
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• v.10 no.1
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• pp.48-54
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• 2004

제품설계에 관련된 다양한 공학해석분야, 즉 구조해석, 동역학, 열ㆍ유체ㆍ유동해석, 제어, 전자기장해석 등을 동시에 고려하면서 최적의 설계를 결정하는 것을 다분야통합최적설계(Multidisciplinary Design Optimization: MDO) 기술이라 한다. MDO 프레임적 (framework)은 최적화기술, 컴퓨팅기반구조기술, 통합설계기술이 유기적으로 구현된 소프트웨어 복합체계로서, 분산컴퓨팅 기반구조를 통하며 MDO요소 기술들과 기존의 CAD/CAE 도구들을 연계하여 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화한다. MDO 프레임칙은 이러한 자동화된 통합관리를 통하여 설계도구 간의 데이터 전달과 변환에 소요되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 이 글에서는 현재 최적설계신기술연구센터 (iDOT)에서 개발 중인 MDO 프레임웍인 EMDIOS를 소개하기로 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.12
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• pp.1121-1128
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• 2007

MDO(Multidisciplinary Design and Optimization) can be applied for design of complex systems such as aircraft and SLV(Space Launch Vehicle). MDO System can be an integrated environment or a system, which is for synthetic and instantaneous analysis and design optimization in various design fields. MDO System has to efficiently use and integrate distributed resources such as various analysis codes, optimization codes, CAD, DBMS, GUI, and etc. in heterogeneous environments. In this paper, we present Web Services-based MDO System that integrates resources for MDO using Globus Toolkit and provides organic autonomous execution using automation technique such as Workflow system and agent. And also, it provides collaborative design environment through web user interfaces.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.257-266
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• 2000

산업 및 가정용 기기들이 점차 복잡해짐에 따라 다양한 공학 분야의 해석 기술을 동시에 고려하면서 이들 원리를 적용한 최적의 설계를 결정하는 방법론의 필요성이 대두되고 있다. 다분야통합최적설계 또는 MDO(Multidisciplinary Design Optimization)라 일컫는 새로운 기술은 이러한 필요에 대응하는 기술로서 국내외적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 MDO 기술을 구현하는 소프트웨어와 하드웨어 복합 체계를 MDO 프레임웍(framework)이라 한다. 일반적으로 프레임웍이란 실제 응용프로그램의 용도에 맞는 주문제작(customization)이 가능한 일종의 전단계 프로그램이라 할 수 있다 MDO 프레임웍은 설계 및 해석 도구들간의 인터페이스를 제공하고, 이들 도구들이 사용하는 설계 데이터를 효율적으로 공유할 수 있도록 지원하여, 설계 작업을 정의, 실행, 관리하는 역할을 한다. 이러한 MDO 프레임웍은 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화하여 설계 도구간의 데이터 전달과 변환에 소묘되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 본 논문에서는 이러한 효용을 달성하기 위한 MDO 프레임웍(framework)을 제시하고 프레임웍 설계의 논리적 근저와 타당성을 밝힌다. 본 논문에서 제안하는 다분야 통합 최적화를 위한 분산형 지능 시스템인 DisMDO는 사용자가 GUI를 동해서 편리하게 다분야통합최적화 문제를 해결할 수 있도록 지원하며, 제공되는 스크립트 언어를 동해서도 이를 정의할 수 있도록 지원하여 일괄처리도 가능하도록 한다. 또한, 집중화된 데이터베이스를 관리하여 다분야 전문가들이 공통의 데이터를 안전하게 공유할 수 있도록 지원하며, 외부에서 제공되는 해석 도구나 최적화 모듈을 손쉽게 프레임웍에 통합시킬 수 있도록 하는 인터페이스 제작기(factory) 기능을 제공한다.ackscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.5
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• pp.93-102
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• 2020

The design of large complex mechanical systems, such as automobile, aircraft, and ship, is a kind of Multidisciplinary Design Optimization (MDO) because it requires both experience and expertise in many areas. With the rapid development of technology and the demand to improve human convenience, the complexity of these systems is increasing further. The design of such a complex system requires an integrated system design, i.e., MDO, which can fuse not only domain-specific knowledge but also knowledge, experience, and perspectives in various fields. In the past, the MDO relied heavily on the designer's intuition and experience, making it less efficient in terms of accuracy and time efficiency. Process integration and the design optimization framework mainly support MDO owing to the evolution of IT technology. This paper examined the procedure and methods to implement an efficient MDO with reasonable effort and time using RCE, an open-source PIDO framework. As a benchmarking example, the authors applied the proposed MDO methodology to a bulk carrier's conceptual design synthesis model. The validity of this proposed MDO methodology was determined by visual analysis of the Pareto optimal solutions.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.619-627
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• 1999

다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.6
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• pp.23-33
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• 2004

MDO framework, which provides multidisciplinary system design and optimization environment, requires integration of the analyses codes developed at various computer languages and operating systems, integration of CAD and DBMS, and development of complex GUI. Emphases must be given to the software modification and upgrades in conjunction with the analysis code addition and MDO method implementation. In this study, techniques about system integration and analysis code interface have been studied extensively, and the database design and communication methods which can handle the MDO methods like MDF and CO have been studied. Using the dedicated MDO framework developed for the air vehicle design, the multidisciplinary fighter aircraft wing design has been performed to demonstrate the efficiency and usefulness of the software. Optimum wing configuration is derived using the gradient-based optimization methods within thirty design iterations.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.7
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• pp.716-726
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• 2010

In this research, design optimization of an aircraft wing has been performed using the fully automated Multidisciplinary Design Optimization (MDO) framework, which integrates aerodynamic and structural analysis considering nonlinear structural behavior. A computational fluid dynamics (CFD) mesh is generated automatically from parametric modeling using CATIA and Gambit, followed by an automatic flow analysis using FLUENT. A computational structure mechanics (CSM) mesh is generated automatically by the parametric method of the CATIA and visual basic script of NASTRAN-FX. The structure is analyzed by ABAQUS. Interaction between CFD and CSM is performed by a fully automated system. The Response Surface Method (RSM) is applied for optimization, helping to achieve the global optimum. The optimization design result demonstrates successful application of the fully automated MDO framework.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.210-218
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• 2003

MDO (multidisciplinary design optimization) technology has been proposed and applied to solve large and complex optimization problems where multiple disciplinaries are involved. In this research. an MDO problem is defined for automobile design which has crashworthiness analyses. Crash model which are consisted of airbag, belt integrated seat (BIS), energy absorbing steering system .and safety belt is selected as a practical example for MDO application to vehicle system. Through disciplinary analysis, vehicle system is decomposed into structure subspace and occupant subspace, and coupling variables are identified. Before subspace optimization, values of coupling variables at given design point must be determined with system analysis. The system analysis in MDO is very important in that the coupling between disciplines can be temporary disconnected through the system analysis. As a result of system analysis, subspace optimizations are independently conducted. However, in vehicle crash, system analysis methods such as Newton method and fixed-point iteration can not be applied to one. Therefore, new system analysis algorithm is developed to apply to crashworthiness. It is conducted for system analysis to determine values of coupling variables. MDO algorithm which is applied to vehicle crash is MDOIS (Multidisciplinary Design Optimization Based on Independent Subspaces). Then, structure and occupant subspaces are independently optimized by using MDOIS.