한국정보시스템학회 1997년도 추계학술대회논문집 기업경쟁력 향상을 위한 정보통신 기술의 활용
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pp.427-436
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1997
데이터베이스 설계에서 개념적 모델링 단계에서는 논리적 설계가 효율적으로 수행 되도록 하기 위하여 현실 세계를 보다 정확하게 표현할 수 있도록 다양한 의미 표현 도구를 제공해야 한다. 본 연구에서는 데이터베이스 개념 설계에 가장 널리 사용되는 실체 관계 모 델(ERD)을 기반으로 데이터의 표현 능력을 향상시키고자 한다. 특히 데이터의 표현을 확장 하려는 연구들을 정리하고 통합적인 데이터 모델링 방법의 개발 필요성을 제시한다.
선박의 개념설계를 지원하는 전산시스템은 창조적인 설계를 지원할 수 있을뿐만 아니라, 작업환경의 변화에 유연하게 대처할 수 있는 기능이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 개념설계시스템의 기능을 확장한 유연화된 개념설계시스템을 개발하였다. 시스템을 구성하는 각 모듈들은 독립적인 수행이 가능하도록 개발되었으며, 수퍼 어플리케이션 개념을 이용하여 상위레벨에서 각 모듈들을 제어하는 기능을 추가하였다. 수퍼 어플리케이션 개념의 제어 프로그램을 SUN SPARC Work-station의 UNIX C Shell 환경하에서 개발하였다.
헬기개념설계단계에서는 많은 수의 반복계산과 Trade-Off Study가 필요하기 때문에 상대적으로 단순한 해석기법을 이용하는 것이 보통이다. 이때 해석코드에 사용되는 경험적 파라메터는 주로 사용자의 경험에 의지하는 경우가 많은데, 이러한 경험적요소가 개념설계결과의 신뢰도와 정확성에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서, 이러한 헬기개념설계도구에 사용되는 경험적파라메터를 보다 정확하고 논리적으로 산출하기 위한 새로운 기법이 필수적이다. 본 연구에서는 요구에 따라 산출된 경험적파라메터를 검증할 뿐만 아니라, 오류가 있을 경우 재산출하는 기법을 제안하였다. 현재 운용중인 특정헬기의 성능 및 유상하중을 설계헬기의 성능 및 중량추정의 목표값으로 설정한 후 최대이륙중량을 기준으로 참조헬기를 선정하고 참조헬기의 경험적파라메터를 헬기개념설계도구에 대입하여 설계해본 결과 오차범위 ${\pm}5%$ 이내로 목표 값과 일치함을 보였다. 본 연구에서 정립한 경험적파라메터 결정 기법이 개념설계 단계에서 효율적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 위성의 개념설계와 교육목적에 활용할 수 있는 위성 시스템 개념설계 소프트웨어 개발에 관한 내용을 담고 있다. 이 소프트웨어는 상용도구인 MATLAB, STK, Excel을 이용하여 구성되었다. MATLAB은 기본연산, GUI 구성, 엑셀 데이터베이스 관리 및 STK의 제어를 담당한다. AGI사에서 개발한 궤도 시뮬레이션 소프트웨어인 STK는 위성의 정밀 궤도정보의 산출을 담당한다. 마이크로소프사의 엑셀은 기존 위성들의 데이터 베이스 와 본 개념설계 소프트웨어의 임시적 및 최종 결과의 저장장소로 사용된다. 위성의 개념설계는 위성의 대략적인 전력시스템과 질량계를 추정하는 것이다. 전력시스템 설계과정에서는 태양전지판과 배터리의 크기를 결정한다. 기존 위성들의 데이터베이스를 기반으로 목표 위성의 부시스템의 질량 분할을 추정할 수 있다. 개발된 소프트웨어의 입증을 위해 아리랑 1호 및 2호에 대한 개념설계결과를 포함하였다.
현재 국내의 건설 산업은 BIM(Building Information Modeling)이라는 새로운 패러다임으로의 변화를 모색하고 있다. 이미 국내 건축업계에서는 적극적으로 BIM개념이 도입되고 있으며 주로 국가 기반시설의 건설업무를 분담하고 있는 토목업계에서는 현재 BIM개념을 도입하기 위한 준비과정에 있는 단계이다. 이 연구에서는 대표적인 토목구조물인 교량을 대상으로 BIM개념 도입의 필요성과 교량을 건설하기위한 여러단계 중에서도 그 출발점이라 할 수 있는 구조설계 단계에 있어서 BIM개념의 도입 방법과 기존의 구조설계 프로세스를 BIM기반의 구조설계 프로세스로 변화하기 위하여 필요한 작업들에 대한 분석을 수행하였으며 결과적으로 교량 프로젝트에 대하여 BIM기반의 구조설계를 위한 최적의 프로세스를 구축하기 위한 연구를 수행하였다.
본 논문에서는 다분야 통합 설계최적화(MDO : Multidisciplinary Design Optimization)를 적용한 지구관측위성의 개념설계 과정 및 결과를 기술하였다. 현재까지 구축된 지구관측 위성의 데이터베이스를 기반으로 주요 파라미터에 대한 개념설계식을 정립하였으며, 다분야 통합 최적설계 아키텍처 중 CO(Collaborative Optimization) 기반을 이용하여 지구관측 위성 시스템의 최적 개념설계를 수행할 수 있는 설계 도구를 개발하였다. 주어진 제약조건을 만족시키면서 위성의 총 질량을 최소화하는 것을 설계 목표로 설정하였으며, 최적화 알고리즘으로는 SQP(Sequential Quadratic Programming)를 이용하였다. 다분야 통합 최적설계를 적용한 개념설계 결과와 ASNARO-1 및 IKONOS-2 위성 규격의 비교를 통해 해당설계도구의 유용성을 검증하였다.
가동중검사와 보수는 원자력발전소의 원자로계통설계에서 매우 중요한 설계개념이다. 액체금속로 KALIMER의 가동성 검증을 위해서 기계계통 설계에 가동중검사와 보수개념이 반영되어야 한다. 본 연구에서는 KALIMER 의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위하여 KALIMER의 개념설계 단계에 필요한 가동중검사와 보수의 기본개념을 설정하였다. 액체금속로 가동중검사 규정인 ASME Section XI Division 3를 반영하고 KALIMER의 설계특성을 고려하여 원자로계통과 주요부품의 가동중검사와 보수에 대한 방법과 요건을 설계하고 기술하였다.
본 과제는 의장설계 분야의 기본설계, 기능설계, 상세설계 및 생산설계 단계를 전산화하여 설계 생산성을 향상시키고 우수한 품질의 생산정보 및 생산관리 기초정보를 적기에 제공할 수 있는 의장설계일관시스템(Fig. 8.1)의 구축을 최종 목표로 하고 있으며, 다음과 같이 3개의 세부과제로 분담, 수행되었다. .CSDP-의장설계시스템 개발 : KRISO의장설계 일관시스템의 설계 및 관련 요소시스템의 통합 화를 위한 기반시스템의 개발'5' .CSDP-의장CAD응용기술 개발 : 현대중공업 범용 CAD시스템의 조선 전용화를 위한 의장설계 각 분야별 요구기능의 분석 및 정의'12' .CSDP-배관배치모델링기법 개발 : 대우조선 범용 CAD시스템을 토대로 한 배관설계시스템의 초기 계? 단계의 배치모델링 기법 개발'15' 본 고에서는 의장설계 일관시스템의 기본개념, 범용 CAD시스템을 중심으로한 분야별 일관시스 템의 구축을 위한 기능분석 및 기법 개발, 시스템 통합환경 구축, 그리고 향후 조선CIMS를 목 표로한 제품모델 개념의 생산지향 의장시스템 모델에 관한 개념설계 결과를 중심으로 서술하 였다.
체공형 부양선인 Aerostat에 대한 개념설계를 수행하였다. 기존의 풍동 시험자료를 참조하여, 정적 종안정성을 확보하기 위한 Aerostat의 외형 설계를 수행하였다. 주어진 동체형상과 길이에 대한 표면적 및 부피는 Cubic Spline을 이용하여 수치적으로 계산하였고, 반복계산을 통하여 동체의 길이를 결정하였다. 개념설계를 위한 케이블 장력과 중량, 그리고 임무장비 무게를 산정하였다. 중량과 임무고도 등과 같은 중요한 설계 변수에 대한 민감도를 분석하였으며, 그 결과로서 30m급의 Aerostat 시스템에 대한 개념 설계결과를 제시하였다.
컴퓨터 그래픽스와 빠른 하드웨어의 발달에 힘입어, WYSIWYG(What You See Is What You Get)로 특징지워지는 GUI(Graphical User Interface)는 기존의 사용자 인터페이스 개념을 컴맨드를 이용한 언어모델에서 풀다운 메뉴, 스크롤바, 아이콘 등을 이용한 공간모델로 바꾸어 놓았다. 여기서 개발된 선박개념설계를 위한 그래픽 사용자 인터페이스 모델(MBASWIN)은 Event-driven 프로그래밍 기법과 객체지향 개념을 도입하였다. 또한 기존의 설계 프로그램이 인터페이스 부분을 포함하여 프로그램 전체를 제어했던 방식에서 벗어나, 설계 프로그램과 사용자 인터페이스 부분을 완전 분리하여, 사용자 인터페이스 루틴이 설계 루틴들을 제어하는 방식을 도입하였다. 이를 이용하여 설계자는 유연성있는 설계를 수행할 수 있게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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