• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.365-370
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• 2013

현대에 이르러 초음속 운영 영역에서의 항공기에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나, 음속 폭음 현상과 충격파 현상에서 야기된 높은 항력 및 연료 효율성 저하로 인하여 그 한계에 부딪치고 있다. Busemann 복엽 익형은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 형상이며, 상하 형상에 의한 파동 상쇄효과 및 파동 감소효과를 통해 충격파의 강도와 음속 폭음 효과를 감소시키는 형상이다. 하지만 본 익형은 탈설계 조건에서 항력 계수가 급격하게 증가하는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 EDISON_CFD를 이용하여 Busemann 복엽 익형의 주변 유동 특성에 대하여 면밀한 고찰을 수행하였다. 우선 Busemann 복엽 익형의 초기 형상에 대한 유동 조건별 해석을 통하여 탈설계 조건에서의 항력 성능 저하 문제에 대한 고찰을 하였다. 이후 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 익형의 각 형상 변수가 탈설계 영역 및 해당 영역에서의 최대 항력 계수에 미치는 영향에 대한 고찰을 수행하였으며, 이를 통하여 기존 형상보다 좁은 탈설계 구간을 가지고, 최대 항력 계수가 약 34.8% 감소한 부스만 복엽 익형을 설계하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권3호통권96호
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• pp.189-197
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• 1999

기구의 운동에 있어서 공차는 필연적으로 운동 오차를 발생시키게 된다. 이상적인 기구의 운동을 위하여 공차를 작게 설정하는 것은 가공 또는 조립 비용을 증가시키는 반면에 제작 비용의 절감을 위하여 공차를 크게 설정하는 것은 기구의 운동 오차를 크게 증가시키게 된다. 따라서 기구의 운동오차를 고려한 효율적인 공차의 설정 및 배분이 중요하다. 이 논문은 민감도 해석을 이용하여 기구의 운동에 영향을 미치는 설계변수들에 어떻게 공차를 효율적으로 지정하고 분배하는 가를 연구하였다. 민감도 해석에서는 각 설계변수의 민감도 계수를 유도하였으며 설계변수에 공차를 지정하였을 때 발생할 수 있는 기구 운동의 최대 응답오차를 수식화 하였으며 역으로 기구 운동에 있어서 허용 응답오차를 설정하였을 때 각 설계 변수의 공차를 분배하는 과정을 유도하였다. 실제로 공차 분배 과정을 공업용 본봉 재봉기의 이송조절기구에 적용하여 허용 응답오차를 고려한 공차 설정을 합리적으로 수행할 수 있었다. 본 논문에서 제시한 공차 분배 과정은 재봉기 또는 로봇과 같이 기구운동과 밀접한 관련이 있는 기계의 설계에 유용할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1274-1278
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• 2010

우리나라는 국토의 60% 이상이 산지로 구성되어 있다. 현재 국내에서는 홍수유출 해석 시 집중형 모형을 주로 이용하고 있다. 집중형 모형은 대개 유역 최하류 지점의 유출구를 기준으로 홍수유출 해석 모형의 매개변수 추정 및 검증이 이루어지며, 유역의 매개변수를 소유역별로 동일하게 가정하여 입력 자료를 구성한다. 따라서 산지하천 유역의 홍수유출 해석 및 예측 시 경사가 급하고 고도가 높으며 집중시간이 빠른 산지하천의 지형적 요소 및 특징을 적절히 고려하지 못하여 정확한 예측 및 해석을 하는데 어려움이 발생한다. 분포형 모형은 하나의 유출구가 아닌 임의의 지점에서 홍수유출 해석이 가능하며, 강우자료 입력 시 유역 평균강우가 아닌 분포형 강우, 즉 역거리자승법, 크리깅 기법 등을 사용하여 분포형 강우로 변환한 지점강우와 레이더 강우를 사용하여 보다 정확한 홍수유출 해석이 가능하다. 그리고 분포형 모형은 입력하는 모든 매개변수를 지형 자료에서 추출하여 사용하기 때문에 인공적인 해석을 배제할 수 있어 인위적인 오차를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 평창강 상류유역을 시험유역으로 선정하여 연구를 수행하였으며, 분포형 모형의 하나인 $Vflo^{TM}$를 사용하여 홍수유출해석을 수행하였다. 지형자료만을 사용하여 특정 지점이 아닌 유역 내 임의 지점의 홍수유출량과 집중시간, 홍수위를 산정할 수 있어 산지하천에서 돌발적으로 발생하는 홍수를 신속하게 예측할 수 있었다. 또한 임의의 지점에서의 설계홍수량을 손쉽게 산정하여 수공구조물 설계 시 이용할 수 있으므로 홍수에 의한 인적 물적 피해를 최소할 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권7호
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• pp.125-130
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• 2019

민감도 해석은 어떤 설계 변수의 변화가 전체 시스템에 미치는 영향을 확인하기 위한 방법으로, 계산된 민감도는 구조개선 시 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 설계 변수에 대한 민감도 도출 및 분석 방법과, 민감도 결과를 활용한 구조개선 방법을 제안하였다. 구조 개선이 필요한 실제 반도체 검사 장비를 이용하여 경량화를 위한 설계 변수를 선정하고 설계 변수에 대한 민감도를 유한요소법과 유한차분법을 활용하여 계산하였으며, 장비가 요구하는 과도응답(Transient Response)은 유지하면서도 무게 감소가 가능한 개선 방안을 제시하였다. 유한요소해석과 유한차분법을 이용한 민감도 분석 결과를 이용한다면 구조물의 설계 개선 시 원하는 응력 또는 변위는 만족하면서도 구조적으로 향상된 설계를 할 수 있고, 이는 반도체 검사 장비뿐만 아니라 다양한 분야에서 활용이 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5306-5313
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• 2011

기존 동조질량감쇠기의 최적설계변수에 관한 연구는 풍하중과 같은 조화하중을 받는 구조물을 대상으로 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 지진하중이 작용하는 건축물에 설치되는 동조질량감쇠기의 최적 감쇠비와 동조진동수비를 구하였다. 지반특성을 단단한 지반, 연약지반, 단층 근처 지반으로 분류하고, 이들 지반특성을 고려한 수치해석을 통해 구한 동조질량감쇠기의 설계변수를 기존 연구 결과와 비교하였다. 수치해석결과 본 연구로부터 구해진 동조질량감쇠기의 설계변수값을 적용한 경우 지진하중에 의한 응답제어에 기존 연구를 통해 얻어진 변수값을 적용한 경우에 비해 더 나은 제어효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.11-20
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• 1993

본 연구에서는 준 해석적 방법에 촛점을 맞추어 전개를 하려 한다. 대개의 최적설계방식이 그렇듯 준 해석적 방법도 치수변수에 관해 응용이 이루어졌는데 그 정 확도에 문제가 나타나지는 않는다. 그러나 최근 형상변수에 대해 응용을 할 경우 오 차가 큰 것이 발견되었다. 물론 치수변수에 관해서도 준 해석적 방법에서 오차가 존 재한다는 보고 있으나 그 절대량이 크지 않으므로 그다지 심각하지 않다고 사료된다. 여기서는 준해석적 방법의 오차의 과정이 수학적으로 전개될 것이며, 설정된 구조물에 대한 수치적 계산결과가 논의 될 것이다. 해석의 대상 구조물로는 엄밀해가 존재하 여 비교분석이 용이한 2차원 외팔보가 선택되었으며, 여러가지 방법과의 비교로서 준 해석적 방법이 논의되고 효과적인 방법선택이 제안될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.90-90
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• 2011

배기속도 2,500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar를 구현할 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 2차원과 3차원 형상을 대상으로 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102~107에 이르러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합하게 된다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법과 DSMC 방법을 모두 적용하여 유동해석을 실시하였다. 먼저 2차원 모델에 대한 해석을 실시하여 분자펌프의 성능에 중요한 영향을 미치는 설계변수로 날개각과 날개간격이 현저함을 확인하였으며, 이 설계변수들이 펌프의 주요성능 지표인 최대펌핑효율과 최대압축비에 미치는 영향을 다양한 3차원 유동해석을 통해 도출하였다. 유동해석 결과, 기체분자와 rotor 날개사이의 충돌 확률을 높이는 방안이 대체적으로 펌프의 성능을 향상시키는데 도움이 되는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.343-346
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• 2010

형상기억합금이 삽입된 복합체는 힌지나 추가적 작동기 없이 그 자체로서 지능 구조의 역할을 할 수 있어 많은 분야에서 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 형상기억합금(Shape Memory Alloy) 선이 삽입된 $\cap$자형 복합재를 제안하고, 형상기억합금과 모재가 정해진 경우의 곡률 변화에 영향을 주는 주요 설계 변수를 복합재의 너비, 두께, 형상기억합금의 편심률을 설계변수로 가정하고 유한요소 해석과 패널 제작 및 실험을 통해 검증한다. 먼저 라고다스(Lagoudas)모델을 형상기억합금의 구성방정식으로 이용한 유한요소해석모델을 구성하여 수치해석을 수행하고, 11 종류의 형상기억합금 선이 삽입된 유리섬유강화복합재(Glass Fiber Reinforced Plastic) 패널을 제작하여 열하중에 따른 곡률변화를 관찰한다. 해석결과와 실험결과의 비교를 통해 해석모델의 타당성을 검증하며, 해석을 통해 각 설계 변수들의 곡률변화에 대한 영향을 파악한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1990-1995
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• 2012

본 연구에서는 다구찌 방법을 이용하고 유한요소해석을 통해 알루미늄 피스톤 제조에 큰 영향을 미치는 설계변수의 적합한 조건을 도출하였다. 단조 최대 성형하중을 목적함수로 하고 설계변수로서 예비성형체, 소재온도 및 빼기구배를 선정하였으며 마찰을 잡음인자로 하는 직교배열표를 작성하고 시뮬레이션별 유한요소해석을 통해 하중을 평가하였다. 이를 통해 설계 변수들이 미치는 영향을 분석한 결과를 바탕으로 설계변수의 최적조합조건은 제안하였다. 이러한 방법은 여러 가지 금속성형공정에서 최종 단조품 전단계에서 여러 예비성형체에서 적합한 예비성형체를 결정할 때 도움을 줄 수 있으며 특히, 최적의 설계조합을 결정할 때 쉽게 적용할 수 있을 것이다.

• 오토저널
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• 제17권1호
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• pp.20-30
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• 1995

제1부에서는 소음기를 구성하는 각종 기본요소의 구조에 따른 음향성능의 특성을 간략히 살펴보았고, 제2부에서는 소음기의 음향특성을 해석할 때 쓰이는 각종 성능지수의 정의와 계산상 처리방법에 관하여 토론을 하였다. 본 3부에서는 선형음향해석시에 관련된 각 요소당 관련변수에 대해 알아보고, 소음계 설계에 있어서 기본적으로 염두에 두어야 할 사항들에 대해 논의하고자 한다. 최근에는 컴퓨터 원용설계가 일반적으로 적극 수용되고 있으며 여기서는 이를 이해하기 위한 음향해석의 기본원리를 토론하고, 개념설계시에 사용되는 기본요소들의 기초적 특성에 대하여 언급하고자 한다. 1. 선형 음향해석. 1.1 일반적 가정. 1.2 선형모델에 포함된 소음계 요소의 기하학적 변수. 1.3 각 소음계 요소의 전달 매트릭스. 2. 가장 기초적인 일반 설계 지침.