• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.22 no.2 s.73
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• pp.65-76
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• 2004

교통망설계문제란, 교통시스템을 최적상태로 만들기 위한 최적의 설계변수를 결정하는 문제이다. 대표적인 교통망설계문제로는 도로를 신설하거나 확장하는 문제가 있으며, 이외에 교통신호시간의 결정, 교통정보의 제공, 혼잡통행료 부과, 새로운 교통수단의 도입 등 여러 교통정책분야가 교통망설계문제에 포함된다고 볼 수 있다. 일반적으로 교통망설계문제는 bi-level 구조로 구축되는데, 기존 대부분의 연구들은 상위문제와 하위문제를 서로 협력없이(Noncooperative) 자신들만의 목적을 최적화시키는 Cournot-Nash게임형태로 구성하여 풀고 있으나, 실제 교통분야에서 다루는 문제들은 리더(leader)와 추종자(follower)가 존재하는 Stackelberg게임에 가깝다고 할 수 있다. 기존 bi-level 문제들이 Cournot-Nash게임형태로 구성되어 풀고 있는 이유는 Stackelberg게임으로 구성할 경우 풀기가 어렵기 때문이다. 이런 측면에서 본 연구는 리더와 추종자가 존재하는 Stackelberg게임으로 교통망설계문제를 구성하며, 설계 변수값에 따른 통행자의 행태변화도 인지오차(perceived error)를 고려한 확률적 통행배정문제로 구성하여 좀더 현실적인 결과를 도출하도록 한다. 제시된 모형을 풀기 위하여 민감도분석(Sensitivity analysis)을 이용하며, 설계문제의 해를 구하는 알고리듬도 제시한다. 또한, 이 기법을 일반 도로교통망(general transportation road network)에 적용할 수 있도록 민감도(sensitivity) 유도과정을 자세히 기술하였다. 개발된 모형을 평가하기 위하여 2개의 예제 교통망을 대상으로 모형을 적용한 결과, 합리적인 값들을 도출하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 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 Korean Society of Transportation
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• v.27 no.6
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• pp.157-166
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• 2009

A network design problem (NDP) is to find a design parameter to optimize the performance of transportation system. This paper presents a modified NDP, called target-oriented NDP, which contains a target that we try to arrive in real world, and also proposes a solution algorithm. Unlike general NDP which seeks an optimal value to minimize or to maximize objective function of the system, in target-oriented NDP traffic manager or operator can set a target level prior and then try to find an optimal design variable to attain this goal. A simple example for mode choice problem is given to test the model.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.4
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• pp.7-16
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• 2005

Computer applications for engineering design evolve rapidly. Many design frameworks were developed by the simulation based systems so that organizations could achieve significant benefits due to cost reduction in designing. However, today’s transient design issue requires being adaptable to more complicated and atypical problems. In this paper the Multidisciplinary Language Runtime (MLR) design framework is developed. The MLR provides flexible and extensible interface between analysis modules and numerical analysis codes. It also supports Meta Modeling, Meta Variable, and XML script for atypical design formulation. By applying object-oriented design scheme to implement abstractions of the key components required for iterative systems analyses, the MLR provides flexible and extensible problem-solving environment.

• Journal of Engineering Education Research
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• v.9 no.4
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• pp.46-62
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• 2006

The purpose of this study is to identify characteristics which are related with design problem solving. For this, an effective problem solver and an ineffective problem solver have been compared and analyzed in terms of the process of design problem solving with a population of students who are enrolled in College of Engineering. This study can be concluded as follows. First, the process of design problem solving was performed in non-linear form and it was varied depending on individuals. Second, the results of problem solving could be varied according to the qualitative level of performance in each stage rather than according to the differences of consumption time by each stage. Third, the main activities in process of design problem solving were identifying a design brief, identifying requirements, exploring a problem solution, and idea modeling. Fourth, the making activities took place most frequently and the longest time in the entire process, meanwhile exploring a problem solution was related to the results of design problem solving.

• Journal of Korean Home Economics Education Association
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• v.31 no.2
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• pp.155-175
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• 2019

This study aimed to present a concrete and systematic lesson design model for practical problem-based learning in Practical Arts based on the backward design model. To this purpose, this study was conducted in the following four stages: analysis, design, development, and evaluation. In the analysis stage, the literature related to the practical-problem-based curriculum and the instructional design model were reviewed as the theoretical foundations, and the 2015 revision of Practical Arts curriculum was analyzed. In the design stage, based on the literature review, the stages and sub-elements of practical-problem-based learning in Practical Arts were determined, and a template of instructional design was constructed. In the development stage, the design model was drafted based on the stages and sub-elements determined at the design stage. In the evaluation stage, the drafted design model from the development stage was evaluated, modified, and enhanced through expert verification. Based on the suggestions from the experts, the 'practical problem setting' stage was added to the original three-stage model, resulting in a model composed of the following four stages: practical problem setting, goal setting, evaluation planning, and learning activity planning. The experts appraised that the developed model of practical-problem-based instructional design in Practical Arts to be a systematic template that would serve as a concrete guideline for teachers who are trying to design classes based on practical problems.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1996.04a
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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.

• Archives of design research
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• v.13
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• pp.1-12
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• 1996

환경을 고려하는 제품개발에 대한 시대적 요구는 자연스럽게 그린 디자인 개념을 형성하게 되었고, 이러한 그린 디자인에 대한 관심이 디자인의 가치기준을 근본적으로 변화시켜 나갔다. 또한 소비촉진을 부추겨 환경파괴에 일익을 담당했던 디자인은 환경문제를 고려한 새로운 디자인철학을 바탕으로 환경을 위한 실천노력이 요구되는 시점이다. 이에 본 논문에서는 환경문제를 고려한 실천노력의 하나로 플라스틱을 주요 소재로 사용하는 제품 디자인의 제품설계단계에서 폐기물을 사전에 줄이고, 발생된 폐기물 중 재생 및 재활용이 가능한 재료를 최대한 회수하여 효율적으로 자원화 할 수 있도록 구체적인 재활용 설계방법을 모색해 보았다. 연구의 진행은 재활용 설계 시 고려해야 할 요소를 재료에 관한 문제, 구조에 관한 문제, 2차 가공에 관한 문제로 나누어 진행하였다. 재료의 문제는 플라스틱 재료의 재활용 범위를 검토해보고 재활용을 가능하게 하는 재료의 선택 및 활용방법을 제시해 보았으며, 재활용 재료의 분류를 돕는 재료표시방법에 대하여 살펴보았다. 이어서 구조의 문제를 생산 및 재활용 시 조립과 분해를 용이하게 하기 위한 임시고정구조와 영구 조임 구조의 디테일 설계방법을 정리하였고, 제품완성단계에서 필요한 2차 가공방법이 재활용에 미치는 영향을 검토해 보았다. 이상과 같이 세 가지 연구방향을 토대로 재할용 설계를 위한 종합적 가이드라인을 추출하여 제시하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.11 no.6
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• pp.581-587
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• 2008

This paper presents a railway network design problem (RNDP), which can be formulated as a bi-level program. In bi-level program upper level program is to minimize total travel cost including the construction cost of the railway facilities, whilst lower one describes the railway route choice behavior of passengers. We also propose a heuristic method for solving the program because it is a kind of NP-hard problem. From two numerical railway examples, we confirm that the RNDP and its algorithm produce a reasonable solution and that it is applicable to real world.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.196-196
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• 2021

상수관망은 많은 관을 통해 물의 수요가 있는 곳으로 물을 공급해주는 역할을 하는 사회기반 시설물이다. 상수관망 설계의 요점은 두 가지로 구분할 수 있다. 첫 번째 요점은 다양한 종류의 관배치로 인한 상수관망 설계안의 많은 경우의 수이다. 두 번째 요점은 상수관망 내 절점의 최저 요구수압 등의 제약조건이다. 두 가지 요점이 있는 상황에서 상수관망 설계비용의 최소화를 위한 상수관망 최적설계는 많은 계산이 요구된다. 많은 계산이 요구되기 때문에 상수관망 최적설계에 최적화 기법을 적용할 수 있다. 본 연구에서 상수관망 최적설계를 위해 적용된 최적화 기법은 Hybrid Rate(HR)를 개선한 Hybrid Vision Correction Algorithm(HVCA)이다. HVCA는 Vision Correction Algorithm(VCA)을 기반으로 추가적인 전역탐색을 실행하는 Centralized Global Search(CGS)의 적용 및 자가적응형 매개변수인 Hybrid Rate(HR)를 적용하여 사용성과 성능을 개량한 알고리즘이다. HVCA의 기존 HR은 선형적으로 증가하는 형태이다. 선형적으로 증가하는 HR로 인해 HVCA는 최적해 탐색과정에서 지역해에 빠지는 문제가 발생하였다. HVCA의 문제를 해결하기 위해 HR을 비선형적으로 증가하는 형태로 개량하였다. HR이 개량된 HVCA를 수자원공학 문제인 상수관망 최적설계 문제에 적용하여 결과를 비교하였다. 적용결과 HR이 개량된 HVCA가 기존의 HVCA보다 낮은 설계 비용을 나타내었다. 상수관망 최적설계 적용결과를 바탕으로 HR이 개량된 HVCA는 상수관망 최적설계 이외의 수자원공학 문제에도 적용가능할 것이다.