• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.551-561
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• 1999

본 논문에서는 쉘 최적화에 대한 연구 결과를 기술하였다. 본 연구의 주목적은 쉘 구조물의 최적형상과 두께 분포를 찾는데 있다. 쉘의 변형에너지를 목적함수로 사용하고 초기 쉘의 부피를 제약조건을 고려하였다. 본 연구에서는 Computer-Aided Geometric Design (CAGD) 기법을 이용하여 쉘의 형상과 그 두께 분포를 표현하였고 쉘의 변형에너지를 측정하기 위해서 가변형 도를 채용한 퇴화 쉘 요소(Degenerated Shell Element)를 도입하였다. 최적 값을 구하기 위해서 세 가지 수학적 프로그래밍 기법을 제공하는 프로그램 DOT를 사용하였다. 마지막으로 새로이 개발된 쉘 최적화시스템의 효율성을 최적화예제로써 증명하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.6
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• pp.898-910
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• 1995

기존경수로 핵연료의 연소도를 크게 증가시키는 고연소도 핵연료 및 미래형 핵연료에서는 연료봉의 축방향 조사성장이 증가하게 되고 이와 같이 증가된 축방향 연료봉 성장을 수용하기 위해서는 상.하단 고정체 사이의 간격이 더 필요하게 된다. 이 요구되는 상.하단고정체 사이의 축방향 공간을 얻기 위하여 기존 국산핵연료 하단고정체 유로판 및 이물질여과 하단고정체에 대하여 응력강도를 기준으로 두께최적화 계산을 수행하였다. 계산은 범용 유한요소 코드인 ANSYS 코드를 이용하였다. 이 두께 최적화에 의해 기존의 국산 17$\times$17 경수로 핵연료의 하단고정체에서는 지지 Leg의 폭과 길이를 증가시킴으로써 유로판의 두께 감소를 약 5.1mm 줄일 수 있음을 알 수 있고, DRBEP용 하단고정체에서는 약 4.6mm의 두께 감소가 가능한 것으로 해석되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.349-349
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• 2008

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 현재 구현되고 있는 마이크로파 소자의 형태는 여러 가지 전송선로 중에 하나로서 금속의 그라운드면 위에 유전체 막을 형성하고 그 위에 금속선을 정밀하게 패터닝하여 각 종 소자를 연결하는 microstrip line의 형태가 많이 사용된다. 이러한 microstrip line 형태의 소자를 설계할 시에 소자 자체의 구조나 유전체 막이 그 소자의 성능을 크게 좌우한다. 여기서 유전체 막은 신호선과 그라운드면 간의 전자파를 집중시켜주어 방사손실을 줄여주는 역할을 한다. 유전체 막의 두께는 소자의 전체적인 크기를 결정하는 요인이 된다. 이는 유전체 막의 두께가 감소할 경우 50 $\Omega$ 임피던스 매칭을 위해 막 위에 형성되는 소자들의 선폭도 동시에 줄여야 하므로 소자의 소형화도 가능 하여진다. 하지만 유전체 막의 두께가 감소할 경우 전자파가 유전체 막에 집중되지 못하여 방사손실이 커지게 되고 소자의 성능이 저하된다. 이런 점을 고려할 때 소자의 소형화를 만족시키면서 동시에 소자의 성능을 유지할 수 있는 유전체 막의 최적화 두께에 대한 연구가 필요하다. 볼 연구에서는 유전체 막의 최적화 두께를 제시하기 위해 대표적 마이크로파 소자인 Edge-Coupled Filter에 대하여 3-D Electromagnetic Simulator로 설계하고 유전체 막의 두께와 Filter 성능 간의 관계를 연구하였다. Filter의 성능은 유지하도록 하면서 유전체 막의 두께를 감소시켜 나간 결과, 약 30 ~ 40 ${\mu}m$ 의 최적화 두께를 얻을 수 있었다. 한편 30 ~ 40 ${\mu}m$ 두께의 후막 공정을 고려할 때 기존의 성막공정으로는 성막시간, 공정의 난이도, 공정온도 등의 면에서 난점이 존재하며 이러한 점들을 극복할 수 있는 Aerosol Deposition Method의 적용 가능성에 대해서 연구하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.2
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• pp.119-127
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• 2000

금속판/형과스크린 계측기와 CCD 카메라를 이용한 방사선영상장치가 현재 전자포탈영상에 널리 쓰이고 있다. 이 장치의 효율적인 영상획득을 위해 계측효율이 좋고, 공간분해능력이 뛰어난 금속판/ 형과스크린 계측기의 두께를 최적화할 필요가 있었다. 이 논문에서는 금속판과 형광스크린의 두께가 계측효율과 공간분해능에 미치는 영향이 연구되었다. 이 결과는 치료 엑스선 영상장치에 쓰일 수 있는 금속판/형과스크린 계측기의 최적화된 두께를 결정하는데 쓰일 수 있다. 몬테칼로 방법을 이용하여 계산한6 MV 선형가속기에서 발생되는 엑시선의 에너지 스펙트럼을 바탕으로, 여러 가지 두께의 금속판/형광스크린에 대하여 계측효율과 공간분해능을 계산하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다. 계측효율은 입사된 엑스선의 에너지가 형광스크린에 흡수된 비율로 계산되며, 공간분해능은 흡수된 에너지의 공간 분포를 통해 계산되었다. 계측효율은 금속판의 두께에 의해, 공간분해능은 형광스크린의 두께에 의해 결정될 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린의 두께에 대한 서로 보상 (trade-off) 관계에 있음을 계산과 측정결과를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린 계측기의 최적화된 두께를 산출할 수 있게 되었다. 계산을 바탕으로 CCD를 이용한 전자포탈영상장치의 시작품을 설계 및 제작하였고 팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 단일 프레임 영상은 노이즈가 많으나, 프레임 평균 방법을 이용하여 영상의 질을 향상시킬 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.8
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• pp.899-904
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• 2014

Thickness profiled blank is designed using optimization techniques for maximizing the bulged heights during the free bulging of Inconel 718. The thickness of the blank was described by the Bezier curve and the locations of the control points were used as the design variables for optimization. The maximization of the bulged heights within the limited strain range served as the objective function and constraints for optimization. The equivalent static loads method for non-linear static response structural optimization (ESLSO) was used and the result of the optimization revealed 22 increased bulged heights. A free bulging test using a blank with an optimized profile was conducted to verify the optimization process. The results were compared with those of numerical analysis in terms of bulged height and deformed shape.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.5
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• pp.803-810
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• 1995

핵연료 부품 설계개선 및 부품설계 최적화와 관련하여 Holddown Spring 설계해석 방법을 조사하고 기존 해석방법을 보완한 개선된 해석방법을 제시하였다. 이 개선된 스프링 해석방법을 이용하여 기존 17$\times$17 국산핵연료의 Holddown Spring 및 직선형 Holddown Spring 특성해석을 시도하여 시험결과와 비교하였다. 이들 해석결과 개선된 해석방법에 의한 스프링 특성의 예측은 시험값에 잘 일치함을 보인다. 또한 최대응력에 기초한 스프링 판 두께 최적화로써 직선형 스프링의 두께에 대한 최적화를 실시하여 그 특성을 검토하였다.

• Composites Research
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• v.26 no.4
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• pp.207-212
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• 2013

In this study, the thickness optimization for uni-directional (UD) glass fiber reinforced polymer (GFRP) laminates of the spar cap of composite tidal blades was performed under the tip deflection constrains. The spar cap was composed of GFRP composites and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites. The stress distributions in the blade as well as its material costs for the optimized results were additionally investigated. The optimized thickness was obtained by interacting a sequential quadratic programming (SQP) algorithm and an ABAQUS software to calculate an objective function. It was confirmed that the thickness of UD GFRP increased with a decrease of the restrained tip deflection when a thickness of UD CFRP laminates was constrained to 9 mm. The weight of the optimized spar-cap increased up to 96.2% while the maximum longitudinal tensile stress decreased up to 24.6%. The thickness of UD GFRP laminates increased with a decrease of the thickness of UD CFRP laminates when the tip deflection was constrained to 126.83 mm. The weight increased up to 40.1%, but the material cost decreased up to 16.97%. Finally, the relationships among the weight, internal tensile stress, and material costs were presented based on the optimized thicknesses of the spar cap.

• 대한공업교육학회지
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• v.34 no.2
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• pp.321-330
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• 2009

This study presents the blow molding of injection stretch-blow molding process for PET bottle. The numerical analysis of the blow molding of PET bottle is considered in this paper using CAE with a view to minimize the thickness difference. In order to determine the design parameters and processing conditions in blow molding, it is very important to establish the numerical model with physical phenomenon. In this study, a shell model with thickness has been introduced for the purpose and blow simulations with 3-type blow process condition are carried out. The simulations resulted in the thickness distribution in good agreement with the physical phenomenon. Also, from the result of numerical analysis, we appropriately predicted the thickness distribution along the PET bottle wall and Using the result of numerical analysis we apply the preform design and blow molding process condition for optimization.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.5 no.4 s.18
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• pp.53-59
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• 2005

This paper provides the results of the investigation on the optimum thickness distribution of plate structures with different essential boundary conditions. In this study, the strain energy to be minimized is considered as the objective function and the initial volume of structures is used as the constraint function. The computer-aided geometric design (CAGD) such as Coon's patch representation is used to represent the thickness distribution of plates. A reliable degenerated shell finite element is adopted to calculate the accurate strain energy level of the plates. Robust optimization algorithms provided in the optimizer DOT are adopted to search the optimum thickness values during the optimization iteration. Finally, the square plate is used to find out the optimum thickness distribution of plates according to different essential boundary condition.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.1
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• pp.34-42
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• 1991

복잡한 형상의 서지 탱크를 CAEDS의 GEOMOD를 이용하여 내부의 리보까지 포함한 용기를 모델링하였으며, 설계 부피를 검사하고 GEOMOD와 GFEM 사이의 직접 데이터 교환을 통하여 구조 해석에 필요한 유한요소를 만들었다. 유한요소법에 최적화 이론을 적용하여 서지탱크의 두께 변화에 따른 응력의 설계 민감도를 구하였으며, 민감도를 근거로 보강 위치 및 국부적인 용기의 두께를 결정하였다. 유한요소법 프로그램(IFES, GFEM)과 솔리드 모델러(GEOMOD), 그리고 최적화 기법(IFES-Optimization)을 모두 통합하여, 최적 설계를 수행함으로써 반복되는 실험에 의한 시간과 경비를 줄임과 동시에 신뢰성 있는 설계방법 및 방향을 제시하였다.