• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.412-415
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• 2009

본 논문에서는 등기하 해석법을 이용하여 설계 의존형 하중조건을 갖는 구조물에 대한 형상 최적설계 를 수행하였다. 유한요소 기반 형상 최적설계는 설계영역 매개화에 어려움이 있으나 등기하 해석법은 NURBS 기저 함수와 조정점을 이용함으로써 기하학적 표현이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 기하학적으로 정확한 모델은 응답 및 설계민감도 해석에 사용되며, 설계구배 기반의 최적화에 있어서 중요한 역할을 한다. 하중조건이 설계영역의 변화에 따라 변하는 최적설계 문제에서 경계에서 설계민감도가 부정확한 경우, 설계공간에서 최적설계가 균일한 수렴성을 갖기 어렵다. 즉 유한요소법을 이용한 형상 최적설계에서 설계 의존형 하중조건을 갖는 문제를 푸는 경우, 최적설계를 진행할 때 변하는 경계의 부정확성 때문에 정확한 설계민감도를 얻기가 어려운 점이 있다. 본 논문에서는, 엄밀한 기하형상을 표현하는 등기하 설계민감도를 활용한 형상 최적설계 기법이 설계 의존형 하중조건을 갖는 문제에서 좋은 결과를 제시함을 확인하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.371-382
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• 1998

지난 수 십년 간 컴퓨터는 구조설계에 있어서 그 이용이 증가하고 있다. 구조설계를 위한 컴퓨터 시스템을 개발하기 위해서는 먼저 구조설계에 관련된 정보와 작업을 정형화한 표현이 필요하다. 본 논문은 구조설계에서 설계정보와 설계작업의 이해와 표현이 어려운 분야의 하나인 시스템설계에 대하여 논하고 있으며, 빌딩 프레임구조물의 시스템 설계정보를 표현하는 한 방법을 기술하고 있다. 3차원 공간을 표시하기 위하여 기준평면과 그리드 라인을 정의하였으며, 빌딩 프레임구조물의 시스템을 프레임 서브시스템, 플로어 서브시스템, 시스템요소 기둥의 세 종류의 요소로 분해하였다. 시스템요소 기둥은 프레임의 요소가 아니고, 시스템의 요소이다. 시스템 설계정보를 표현하기 위한 이와 같은 방법을 개체형 통합설계모델의 표기법을 이용하여 표시하였다. 개체형 통합설계모델은 설계정보와 설계작업을 표현하기 위하여 각각 프로덕트 개체와 프로세스 개체를 이용한다. 시스템 설계정보를 위하여 본 논문에서 정의한 프로덕트 개체들은 정형화된 시스템 설계정보를 표현하는데, 이것은 구조설계 CAD 시스템 개발에 유용하다.

• Journal of the KSME
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• v.19 no.2
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• pp.76-78
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• 1979

설계공학이라는 말이 공학상의 정식용어로서 널리 쓰여지고 있는 것 같지는 않으나 국내외의 공학을 하는 사람들 사이에는 이미 알려지고 있고 이러한 제목의 서적도 몇가지는 나와 있으며 가까운 장래에 일반으로 통용되는 술어로서 승인될 것이며 그 취급하는 내용도 점차 명확해질 것으로 생각한다. 단적으로 설계공학이란 무엇이냐 하면 다음과 같이 말하여도 될 줄 안다. [좋은 설계를 능률 좋게 행하는 방법을 창출하기 위하여 공학적설계의 본질에 대하여 연구하는 학문 이다.]라고. 종래 우수한 설계자는 기본적 공학을 채득한자가 체험으로 기능 교육적으로 양성되는 것이라고 알려져 왔다. 이것은 비단 설계뿐만 아니라 다른 학문의 경우에도 같으나 특히 설계는 그러한 면이 강한 것이 사실이다. 넓은 의미로의 설계공학은 공학의 모든 영역에 적용되는 것 이며 다시 공학뿐만 아니라 적어도 그 일부는 자연과학의 연구, 비지네스등 적어도 인간이 어떤 목적을 달성하기 위하여 계획하는 경우에도 적용할 수 있는 것이다. 이러한 광범한 영역중에서 본 고에서는 그 주영역을 기계공학으로 하였다. 기계공학중 종래의 기계설계라는 학과중에 기계 설계의 방침이라든지 기계설계상의 유의사항등의 표제하에 설계전반에 관한 문제가 다소는 취 급되어 왔다. 이 기계설계 과목의 학습의 주목적은 기계요소에 관한 지식의 습득이다. 기계기술 자에 요구되는 설계는 설계할 물건의 구체적인 공간적 모양. 치수와 재료를 선정하는 것이 아 니면 안되고 보통은 설계도면의 형태로 주어진다. 이 기계설계의 최종단계에서는 기계요소에 관한 지식은 없어서는 안되므로 기계요소에 관한 학습을 목적으로한 기계설계가 중요함은 말할 것도 없으나 종래의 기계설계만으로는 설계전체에 관한 연구가 부족되어 있음을 부정할 수 없고 Detail을 설계하는 설계자를 양성할 수는 있어도 더 큰 시야를 갖는 설계자의 양성에는 불충분 하였다. 설계공학에는 이점을 충분히 함으로써 종래의 기계설계를 보장하는 뜻도 있다. 설계공 학의 발생은 말할 것도 없이 공업전체의 최근의 경이적인 발달에 기인된 것이다. 즉 공학의 대 발전의 결과로서 공업과 공학에 대한 요청이 과도하게 되어 공업과 공학의 사회에 대한 책임이 증대하였기 때문에 공업. 공학에 종사하는 사람은 옛날보다 훨씬 복잡하게 상관하는 수많은 조 건을 고려하면서 보다 나은 설계를 도모하지 않으면 안되게 되었기 때문이다. 좋은 설계라 함은 무엇이냐, 능률 좋은 설계하려면 어떻게 하면 좋은가 등의 문제에 답하는 것이 설계공학이다. 또는 설계의 process 해석이 설계공학이라고 하여도 좋을 것이다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.31 no.1
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• pp.22-25
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• 1994

종래의 재설계 방법으로는 시행착오 방법이 있다. (Fig. 1 참고). 이 방법은 설계자의 경험이나 직관 등에 의하여 설계를 변경한 후 다시 구조해석을 하여 재설계조건의 만족여부를 확인하는 방법이다. 이때 재설계조건을 만족하지 않을 경우 설계를 다시 바꾸고 구조해석으로 재설계조 건을 확인하여야 한다. 따라서 이 방법은 비효율적이고 설계조건에 쉽게 맞추기도 어렵다. 이러한 단점을 보완한 새로운 재설계방법으로 민감도 해석(Sensitivity Analysis)과 섭동법(Perturbation )에 의한 방법이 있다. 민감도 해석은 설계조건을 설계변수의 민감도로 나타내는 방법이고 섭동 법은 설계조건을 설계변수들의 함수로 나타내는 방법이다. 대형구조물의 구조해석과 구조설계 문제는 대부분 유한요소법에 의존한다. 따라서 이러한 대형구조물의 재설계 도구가 되기 위해서 쟤설계 프로그램은 유한요소해석 프로그램의 후처리 프로그램(Postprocessor)으로 개발되어야 한다. 이러한 전제조건 때문에 설계가 끝나고 유한요소해석을 행한 후 재설계를 하기 위해서 유한요소해석 모델을 사용하는 것이 바람직하다.

• Journal of KSNVE
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• v.3 no.1
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• pp.22-27
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• 1993

이제까지 저진동 차체 설계에 관한 해석 및 설계기술에 대한 동향을 간략히 살펴보았다. 앞에서도 밝혔듯이 최근들어 차동차의 차체를 최적화 설계기법을 이용 하여 수많은 경우의 수에 대한 설계개선을 시도하는 것이 현실적으로 가능해졌다. 이와같은 최적화기법을 사용하여 설계과정이 전산화된다면 시험을 통해서만 가능하던 일련의 설계과정을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 해결함으로써 설계에 소요되는 시간 을 파격적으로 단축시키고 아울러 더 좋은 설계를 만들어 낼 기회를 그만큼 더 증대 시킬 것이다. 요즈음 선진국의 자동차업계에서는 초기 차체 설계과정의 속도가 더 빨라지고 설계에 소요되는 시간은 줄어드는 경향이 있다. 그러나 자동차 설계가 점점 더 복잡하여져서 엔지니어가 설계를 최적화하기 위헤서는 어떤 단계가 필요한지를 알기가 점점 더 어려워지고 있다. 이제는 설계를 평가하는데 걸리는 시간보다는 설계 과정을 통제 및 관리하여 그 설계를 어떻게 잘 개선할 수 있는가 하는 것이 엔지니어 의 능력을 평가하는 데 더 중요한 기준이 될 것이다. 여기에서는 언급되지 않았지만 최근 들어와서 플라스틱, 알루미늄, 복합재 등 여러가지의 신소재들을 차체의 재료 로 사용하기 위한 연구가 활발히 검토되고 있거나 이미 실용화 단계에 와 있는 것도 있다. 이러한 신소재를 사용하여 저진동 차체를 설계하기 위해서는 새로운 제작 및 가공기술의 개발이 선행되어야 함은 물론이고 앞에서 서술한 해석 및 설계기술이 뒷받침 되어야 한다는 것은 두 말할 나위가 없겠다.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.57-61
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• 2002

최근 들어 인터넷과 관련한 정보통신기술의 발전은 모든 산업환경을 변화시키고 있고, 조선 산업에서도 설계 생산성을 향상시키기 위해서 새로운 설계 패러다임을 선박설계 과정에 적용하고 있다. 현재 차도선을 설계하는 설계사무소의 경우 전문 설계인력이 부족함과 동시에 설계 과정은 동일한 작업이 반복적으로 수작업을 통해 이루어지고 있는 상태이다. 이러한 수작업의 반복은 설계 과장에서 에러를 발생시키고 각 설계 단계별로 발생하는 설계 데이터의 에러로 인해 설계생산성을 저하시키는 요인으로 작용될 수 있다. 따라서 본 시스템 개발은 초기설계 과정을 전산프로그램화 하여 초기설계 단계에서의 설계정보 데이터의 정확성을 높여 설계생산성을 향상시키고 또한 이 프로그램을 인터넷 기반으로 제공하여 분산된 환경에서도 다른 설계 전문가들이 함께 참여 할 수 있게 해 설계 정보를 동시에 공유하여 원격지에서도 설계자가 원하는 자료를 검색할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 본 연구는 인터넷 기반을 통한 차도선의 초기설계 프로그램의 핵심을 이루는 인터넷 기반 구현 방법에 대해 소개하고 특히 인터넷 환경에서 차도선의 초기설계 프로그램을 통해 설계정보의 교환 및 공유를 원활하게 구현하는 시스템을 개발하는데 있다.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1993.10a
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• pp.145-162
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• 1993

조종실은 항공기-조종사 시스템에서 항공기와 조종사간의 긴밀한 상호작용이 이루어지는 유일한 공유영역으로서, 조종사의 인간성능 특성과 조종업무 특성의 체 계적 반영이 요구되어 진다. 인간공학적으로 설계된 조종실은 조종 편이성, 운용성 및 비행 안정성의 향상을 가져올 수 있다. 항공산업 육성의 초기 단계에 있는 국내 에서는 항공기 장비성능 개발 연구가 활발히 진행되고 있으나, 조종실에 대한 인간 공학적 분석 연구는 미흡한 실정이다. 조종사의 인간요소특성에 적합한 조종실 공 간을 체계적으로 설계하기 위하여, -조종실 공간 설계요소의 체계적 추출 및 계층적 구조 설정 -공간 설계에 적용될 인체측정요소의 정의 및 계층적 구조 설정, -설계요 소의 특성 파악을 위한 설계요소간 연관관계 분석, -설계요소와 인간요소간의 연관 관계 분석, -기존 전투기, 훈련기의 설계 제원 현황 및 설계지침 파악, -한국인 인체 측정자료의 Data Base화, -인간공학적인 조종실 공간 설계제원 분석을 수행하였다. 조종실 공간 설계요소로는 143 항목이 정의 되었으며, 설계요소들 간의 연관관계 Matrix 분석을 통하여 선행/병행/후행 설계요소 및 설계요소의 중요도가 파악되었다. 조종실 공간 설계에 적용될 인간 측정요소로는 133개 항목이 정의 되었으며, 설계요소 와 인간요소간의 연관관계 분석을 통하여 설계요소별로 고려되어질 인간요소를 분석 하였다. 또한 설계요소와 관련된 다른 설계요소, 인간요소 및 인체측정치, 설계지침을 종합적으로 적용함으로써 인간공학적인 조종실 공간 설계제원을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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• 2007.11a
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• pp.151-156
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• 2007

2006년부터 VE 대상프로젝트가 확대되고, 기본설계와 실시설계단계에 각 1회씩 설계VE를 적용토록 규정되어 설계단계별로 VE가 각각 적용되는 프로젝트가 늘어나고 있다. 그리고 원가절감과 성능향상으로 프로젝트 가치를 높인 설계VE 사례도 많아지고 있다. 하지만 기본설계와 실시설계단계의 조건에 적합한 VE 수행방안에 대한 연구가 미진하고 참여자들의 경험과 이해가 부족하여 단계별 설계VE를 효율적으로 수행하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 기본설계단계와 실시설계단계로 나누어 VE를 수행한 실무사례를 분석하여 기능정의와 아이디어 창출간의 연관관계 및 각 설계단계에서 기능정의를 수행할 때 발생하는 문제점을 도출하였다. 문제점을 해결하고 효과적인 설계VE를 수행하기 위하여 다음과 같은 개선방안을 제시하였다. 첫째, 설계프로세스의 흐름에 맞추어 기본설계에는 공간기능에 대하여하고 실시설계에는 부위에 대하여 기능정의를 수행한다. 이때 상위의 레벨에는 하위의 레벨의 기능정의가 연계되는 기능분류체계 (FBS : Function Breakdown Structure)를 제안하였다. 둘째, 기본설계와 실시설계단계의 기능정의를 수행하는 프로세스 (FDP : Function Definition Process)를 제안하였다. 셋째, 실시설계단계에서는 부위별 요구 성능 평가 매트릭스 (EFM : Element Function Matrix)를 적용하여 기능정의와 아이디어 창출이 연계되도록 하였다. 설계VE의 주요 부분인 기능정의 과정에 대한 문제점을 도출하여 해결방안을 제시함으로써, 보다 효과적인 설계VE의 수행을 기대할 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1843-1848
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• 2010

This paper presents an analysis of the design hypothesis of integration of parts from the viewpoint of axiomatic design. In parts integration, parts with the same functions are integrated into a single part. For the analysis, a motor actuator of an outside rear-view mirror with the type of an uncoupled design was used. The parts within the actuator are checked for determining the possibility of integration, by adopting the design hypothesis of integration of parts. The design hypothesis of integration of parts is based on a type of coupled design. However, the type of incomplete coupled design that resembles the type of an uncoupled design would be better than the type of a coupled design.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.13 no.1
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• pp.115-127
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• 2000

The purpose of this study is to propose the Design Object Model for implementation of an integrated structural design system for building structures. This study outlines the step-by-step development methodologies of the Design Object Model, which covers classification and modeling of the building design information. The Design Object Model has been efficiently developed through the proposed development methodologies. As a result, the Design Object Model has been proved to be efficient in design information management by representing the information from planning perspective, in recognition of structural member in space by the topology design object, and in representation of analysis s design information.