• 제목/요약/키워드: 대안설계

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교육시설 설계VE의 대안 유형화 방안 연구 (A Study on the Typology of Alternatives in the Design VE of Educational Facilities)

  • 최광모;송정화;오건수
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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    • pp.649-652
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    • 2010
  • 교육시설에 BTL사업이 활성화됨에 따라 해당 사업의 규모가 급격히 확대되고 있다. 이에 교육시설 설계에 있어서 창의적이고 효율적인 대안설계를 제안해야함에 따라 설계VE 영역의 중요성이 부각되어 활발하게 진행되고 있다. 현재의 설계VE 진행절차는 준비단계, 분석단계, 실행단계로 이어지며 각 단계별로 다양한 운용기법과 분석방법으로 진행되고 있다. 특히 그동안 진행되었던 다수의 교육시설 설계VE 사례를 살펴본 바에 의하면, 설계VE 과정에서 VE대상 선정 시 동일하거나 유사한 방법이 나타나고, 최종 대안 역시 프로젝트 별로 유사한 패턴을 보이고 있음에도, 기존 설계VE의 전 과정이 반복적으로 진행되고 있다. 따라서 본 연구는 이처럼 동일하거나 유사하게 나타나는 대안들을 유형화 하여 설계VE 절차를 간소화함으로써 VE활동 기간을 단축시켜 효율성을 높이고자 한다. 이를 위해 기존 교육시설 설계VE 사례들을 통해 다양한 VE대안들을 분석하여 유형별로 정리한다. 그 결과로 유사한 패턴이 나타나는 최종 대안들을 교육시설의 공간과 각 공간에 따른 공종별로 구분하여 유형화하고자 한다. 이는 교육시설 설계VE 활동 시 유형화 된 대안을 활용하여 기능분석 등의 단계를 생략함으로써 설계VE 활동 기간 단축과 투입 노력을 축소시키는 효과를 얻을 수 있을 것이며, 설계VE에 있어서 보다 효율적인 운용이 가능하게 될 것이다.

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인공지능 기술을 이용한 최적 구조설계 (Optimal Structural Design Using Artificial Intelligence Techniques)

  • 양영순;유원선;한상민
    • 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.

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AHP 기법을 이용한 최적 구조 설계 (Optimum Structural Design Using AHP Technique)

  • 양영순;장범선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.190-201
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    • 1996
  • 설계자는 설계를 진행시켜 가면서 많은 의사 결정을 내려야 한다. 그 결정은 크게 선택 결정과 타협 결정으로 나뉘어질 수 있다. 선택 결정은 여러 평가 기준을 고려해 여러 대안들 중 하나를 선택하는 결정이며 타협 결정은 제한 조건과 목표들을 가장 잘 만족하는 설계 대안의 주요 치수를 결정하는 것이다. 이때 두 결정의 결과는 설계자의 의사에 크게 의존하게 된다. 따라서 설계자의 의사를 체계적이고 정확하게 반영시켜줄 필요가 있다. AHP 기법은 불분명한 선택 문제에 있어서 문제를 계층적으로 분석하여 평가함으로써 설계자의 의사를 체계적으로 반영시켜줄 수 있다. 또한 정성적인 성질들을 정량적인 판단 기준에 따라 평가함으로써 설계자의 의사를 보다 일관적으로 반영할 수 있다. 보통 공학 문제의 경우 하나의 설계 대안을 선택하고 또한 그 대안의 주요 치수를 동시에 결정해야 하는 결합된 문제이다. 이때 선택에 필요한 각 대안의 속성이 타협 문제 변수들의 함수로 표현되기 때문에 최적 과정 중에 계속 변화하게 된다. 또한 여러 속성을 고려할 경우 자릿수와 단위가 모두 다르기 때문에 속성들의 평가가 표준적으로 이루어져야 한다. 이 부분에 학습된 인공 신경망을 도입함으로써 변화하는 속성치를 자동적으로 평가할 수 있으며 설계자의 의사와 경험적인 지식도 반영할 수 있게 되었다.

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신뢰도 분석 방법을 이용한 사용후핵연료 중간저장시설 냉각계통의 최적설계에 관한 연구

  • 고원일;최종원;박성원;박현수
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.596-601
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    • 1995
  • 신뢰도 분석 방법을 이용하여 습식 사용후핵연료 중간저장시설의 냉각계통에 대한 최적 설계조건을 도출하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 고장수목 분석을 통한 설계 취약점을 평가하여 21개의 설계대안을 도출하였고, 최종적으로 설계대안에 대한 건설비 용, 계통신뢰도 분석 및 확률론적 안전기준을 고려한 비용효과 분석을 실시하였다. 설계 대안들 중에서 100% 루프 다중설계, 루프당 한 개의 펌프 사용, 안전등급 부여 및 주 루프에서 정화계통이 분리된 경우가 최적설계안으로 나타났다. 여기서 적용된 방법론은 유사시설의 최적설계에 유용하게 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

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예비구조설계에서의 상호작용방식에 따른 컴퓨터 활용방안

  • 정종현
    • 전산구조공학
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    • 제12권1호
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    • pp.86-94
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    • 1999
  • 예비구조설계에서는 구조시스템 대안의 생성과 발전, 여러 방법과 대상에 따른 해석과 설계 다양한 요구조건과 구조적 특성을 고려한 여러 구조시스템 대안의 비교 및 선택 과정을 거친다. 그리고, 이러한 각 과정은 구조설계자의 경험적 지식을 바탕으로 하는 종합적인 사고와 판단에 따라서 단계적, 반복적으로 이루어진다. 그러므로, 예비구조설계에서는 정형화된 자료와 작어뿐 아니라 비정형화된 자료와 작업도 처리해야 한다. 따라서, 컴퓨터는 정형화된 자료와 작업을, 구조설계자는 비정형화된 자료와 작업을 직접 처리하고 이를 상호작용을 통하여 교환 및 지시하는 방식, 즉 구조설계자와 컴퓨터의 역할분담에 기초한 상호작용방식을 통하여 예비구조설계에 컴퓨터를 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. 구조설계자와 컴퓨터의 역할분담에 기초한 상호작용을 원활히 지원하기 위해서는 구조시스템 대안의 기하학적 향상, 재료에 대한 자료를 효과적으로 제시할 수 있는 3차원 관점, 각 구조시스템 대안을 검토하고 비교하는 사항이 되는 다양한 요구조건에 대한 자료들을 관리하고 제시할수 있는 요구조건 관점이 필요하다. 그리고 예비 구조설계가 진행되어 온 과정, 방향, 설계의도등의 파악을 위한 바탕이 될 수 있는 작업과정관점, 구조시스템 대안 발전 관점이 필요하다. 예비구조설계의 프로세스 조절을 위한 상호작용을 효과적으로 지원하기 위해서는 컴퓨터가 수행 할 수 있는 정형화된 작업들을 예비구조설계의 진행순서인 구조시스템 대안의 생성과 발전, 구조시스템 대안의 해석과 설계, 구조시스템 대안의 선택에 따라서 나열하여 제시할 필요가 있다. 이를 통해서 구조설계자는 자신의 판단에 따라서 다음에 수행해야 할 작업을 결정하고, 그에 해당하는 정형화된 작업을 컴퓨터가 제시한 작업 중에서 선택하고 그 수행을 지시하여 자신의 경험적 지식과 설계의도에 맞추어 예비구조설계의 프로세스를 조절할 수 있다.정조합력은 유의차가 컸으나, 상반조합 능력은 없었다. 교배친의 우성효과는 컸다. 잡종강세 환경변이 및 상가적 작용도 컸다. 우성의 방향은 정의 방향이었으므로 우성귀전자가 크게 작용하였다. 이들 형질들의 귀전자들은 초우성을 나타내었다. 교배친의 자견층중의 우성순서는 잠120>잠114>잠108>잠119>잠118>잠107>잠117>잠113 순이었고, 웅견층중에서는 잠114>잠108>잠120>잠117>잠118>잠107>잠119>잠119>잠113 순이었다. 자견층 비율에서는 광의의 귀전력이 협의의 귀전력보다 컸고, 웅견층 비율에서는 같았다, 견층 비율에서는 일반조합 능력은 크게 나타났으나, 특정조합 능력과 상반조직 능력은 나타나지 않았다. 자견층 비율에서 교배친의 우성효과는 컸다. 자견층 비율에서는 교배친의 우성효과는 적었다. 자웅견층 비율의 잡종 강세는 적게 나타났다. 환경변이와 상가적 작계는 자웅견층 비율에서는 크게 나타났다. 우성의 방향은 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 크게 작용하였으며, 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 부분적으로 작용하였다. 교배친의 자견층 비율의 우성순서는 잠117>잠114>잠108>잠120>잠118>잠119>잠107>잠113 순이었고, 자견층 비율에서는 잠114>잠117>잠108>잠118>잠107>잠119>잠113>잠120의 순이었다.지방산의 조성이 많은 차이를 보였다.{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은 양액재배에 이용되는 원수에 비해 상당히 높아졌다.료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.약재료인 약초류 등을 이용하였는데 오랫동안 푹 삶아 그물에 곡류 등을 넣어 죽이나 밥으로 조리하였으며 면으로도 조리하였다. 이상과 같이 조선시대 주식류의 종류 및 조리방법에 대한

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컨테이너 터미널 설계를 위한 의사결정 지원시스템 (A Decision Support System for Designing Container Terminals)

  • 원승환;전수민;이병권;정봉주;정다훈;장동원;김갑환
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.1758-1764
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    • 2006
  • 컨테이너 터미널 간의 치열한 경쟁, 대형 선박의 출현, 컨테이너 터미널 운영의 자동화 등으로 인해서 세계 각국에서는 많은 컨테이너 터미널들을 건설 중이다. 컨테이너 터미널의 건설에는 아주 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 컨테이너 터미널을 효율적으로 설계하는 것이 필수적이다. 본 연구는 컨테이너 터미널의 엔지니어링 프로세스를 지원하기 위해서 개발된 소프트웨어 시스템 TODAY(Terminal Optimization, Design, and Analysis sYstem)에 대해 다루고자 한다. 먼저 설계 프로세스를 제안하였다. 설계 프로세스는 데이터 입력, 능력 소요 계산, 대안 설계, 대안 평가, 결과 출력으로 구성된다. 대안을 신속히 설계하고 평가하기 위해서 컨테이너 터미널 전용 라이브러리가 개발되었다. 라이브러리는 Wharf, Yard, TravellingArea, Gate로 구성된다. 라이브러리의 구조는 객체 지향적으로 설계하여 확장성과 재사용성을 가지게 하였다. 시스템은 사용자에게 친숙한 인터페이스와 CAD 환경을 제공하여, 다양한 유형의 컨테이너 터미널 모형들이 데이터 입력과 라이브러리 구성요소의 조합에 의해 구성될 수 있도록 지원한다. 생성된 대안 모형들은 시뮬레이션과 경제성 모형에 의해 평가된다. 시스템은 생성된 모형을 시뮬레이션 모형으로 자동 변환하는 기능을 제공한다. 피드백 과정을 거쳐서 최종적으로 사용자의 요구사항을 만족시키는 대안이 제시된다.

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우편물류채널 최적화를 위한 시뮬레이터 설계 및 개발 (Design and development of a simulator for optimizing Postal Logistics channel)

  • 김우제;장성용;전병학;박상용
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.141-141
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    • 2004
  • 우편물류망은 현재 21개 집중국과 1개의 대전교환센터로 운영되고 있다. 현재 사용하고 있는 우편물류채널은 집중국에서 집중국으로 한차분이상의 물량이 확보되면 직송하고, 나머지 물량은 교환센터에서 집하된 후에 교환하여 발송된다. 그런데 이러한 우편물류채널이 총비용과 서비스 측면에서 우월한 대안인 가에 대한 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우편물류채널에 대한 대안을 집중국과 집중국간의 물량을 모두 직송하는 방법, 집중국에서의 모든 물량을 하나의 교환센터에서 교환하는 방법, 현재의 우편물류채널을 이용한 방법, 수도권 교환센터를 신설하여 교환센터를 2곳을 사용하고 모든 물량을 교환센터를 이용하는 방법, 수도권 교환센터를 신설하여 교환센터를 2곳 사용하면서 각 집중국간 직송을 허용하는 방법 등에 대한 대안 검토를 위한 우편물류채널 최적화를 위한 시뮬레이터의 설계 및 개발을 목적으로 한다. 본 연구에서는 각 대안을 송달기준 만족도와 서비스 처리시간의 평가지표로 평가할 수 있는 우편물류채널 최적화 시뮬레이터를 설계하였으며, ARENA를 이용하여 시뮬레이터를 개발하였다. 또한, 우편물류채널 대안들에 대하여 개발된 시뮬레이터를 이용하여 시나리오 분석을 실시하였다.

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철도 노선설계 모형의 AHP 평가 (Implementing AHP of Railway Design Model)

  • 신영호;김정현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.165-172
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    • 2015
  • 철도 노선설계 후 노선의 적합도 평가는 수요의 변화를 기준으로 한 장래 가치의 환산 또는 비용편익 분석을 통한 대안 간 평가 등으로 이루어지고 있다. 그러나 이는 설계 가능한 모든 대안의 조사가 불가능하고, 설계기준과 같은 기본 틀은 편차가 적어 대안간 적합성을 상호비교하는 데에는 적절치 못할 것이다. 또한 비용은 설계요소에 따라 변화되므로 이를 적용하는 데에는 한계가 있다. 본 연구에서는 자동화된 설계방법으로 조사된 모든 대안을 대상으로 하고, 설계기준을 모든 대안에 적용하여 기준을 벗어나지 않도록 하며, 단일 평가항목이 아닌 다 기준 의사결정 방법을 사용하여 선형설계요소의 가중치를 평가하였다. AHP (Analytic Hierarchical Process) 기법을 사용한 가중치 평가결과를 통하여 철도선형계획에서 중점을 두어야 하는 요소들을 고려함으로써, 보다 최적화된 철도선형을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

개방형 KBIMS 라이브러리를 활용한 최적설계대안 선정을 위한 BIM-LCC분석 시스템 구축 (Establishment of BIM-LCC Analysis System for Selecting Optimal Design Alternative using Open KBIMS Libraries)

  • 이춘경
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.153-161
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    • 2020
  • 스마트건설기술 중 하나인 건설정보모델은 현행 건설시설사업에 필수 기술로 인식되고 있다. 특히 건설사업 발주 기관인 조달청 등에서 BIM 전면도입 계획을 발표하였기에 설계지원용역 업무에서도 BIM설계 정보를 활용한 업무추진이라는 변화가 요구되고 있다. LCC분석은 공사내역서상의 아이템, 물량, 비용 정보가 필수 정보이므로 BIM설계 정보 활용에 따른 업무 효율성과 시간단축이 기대되는 분야이다. 이에 본 연구에서는 개방형 KBIMS 라이브러리를 적극 활용하여 최적설계 대안 선정용 BIM-LCC분석 시스템을 구축하였다. 설계안의 적정성과 최적설계안을 선정하기 위하여 단일대안과 최적대안 LCC분석 기능을 구현하였으며, LCC분석과 기능분석을 실시하여 가치가 높은 대안을 선택할 수 있는 기능도 포함하였다. 그러나 BIM-LCC분석 시스템은 국토교통부에서 개방형 BIM을 위해 공개한 건축과 기계 라이브러리만을 적용했다는 한계점을 가지고 있으나 BIM기술을 적용했다는 점에서 실무 활용성과 업무 효율성을 기대할 수 있다. 향후 설계단계 BIM설계정보를 활용한 LCC분석 지원 툴로서 활용하기 위해 다양한 테스트베드를 선정하여 해당 시스템을 검증하고, 실무적용성 및 UI개선, 신규로 추가되는 라이브러리에 대한 LCC기준 DB화 방안에 대한 검토가 필요하겠다.