• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.490-490
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• 2021

상수도 관망은 대표적인 사회기반시설로 수원으로부터 수용가에게 수질적으로 안전한 물을 안정하게 공급하는 것을 목표로 한다. 초기의 상수도 관망의 최적 설계는 비용만을 고려함으로써 미래의 불확실한 상황에 대한 대처가 매우 취약하고, 사용자의 다양한 요구를 충족시키지 못하였다. 또한, 유량과 안정적인 수질 공급을 고려하는 설계는 몇몇 비선형적 요소를 포함하고 있으며, 특히 사용자의 수요 패턴에 따른 잔류 염소 농도가 설계 기준에 부합하지 못하는 문제가 되는 경우 사용자의 심미적, 심리적 불편을 초래할 수 있다. 이는, 수질의 안전성과 직결되는 문제이다. 따라서 본 연구에서는 상수도 관망의 설계에 대하여 수질과 수리학적 특성을 고려한 상수도 관망 다목적 최적 설계를 수행하였다. 상수도 관망은 수질적인 측면을 고려하기 위해 수원에서 수용가까지 용수를 공급하는 과정에서 병원성 미생물을 소독하기 위하여 염소를 주입한다. 또한, 유리 잔류 염소의 평상시 기준을 (1.0-4.0mg/L) 유지하도록 규정하였다 (수도법 시행규칙 제22조의2). 하지만 사용자의 사용패턴, 체류 시간에 따라 잔류염소량이 달라진다. 따라서, 본 연구에서는 상수도 관망의 설계 비용과 염소 주입량을 동시에 설계 인자로서 고려하기 위해 Multi-objective Harmony Search를 적용하고, 그 결과를 분석하였다. 이러한 상수도 관망의 수질 인자와 설계 비용을 고려한 최적 설계안은 경제적 측면 뿐만 아니라 사용자의 수질 측면의 안전성을 충족하는 방안을 제시할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.15-17
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• 2001

BLDC 전동기의 제작시 영구자석의 가격은 전체 가격을 결정하는데 높은 비중을 갖는다. 이런 영구자석의 크기를 최적화시킬 수 있다면 비용절감이 예상된다. 본 논문은 BLDC 전동기에서 고가(高價)의 영구자석의 재료비용을 절감시키기 위한 설계방법을 제시한다. 기본적인 설계방법은 영구자석 내부에서 적정한 동작점을 갖는 한계 내에서 영구자석의 크기를 줄이는 것이다. 그리고 전동기의 전체크기를 비례적으로 증가시킴으로써 요구되는 기본파 자속을 보상한다. BLDC 전동기의 자기적 특성은 유한요소법을 사용하여 해석하였다. 회전자의 위치에 따라 계산되는 유한요소 해석결과의 magnetic vector potential을 이용하여 권선의 자속을 계산하였고, 기본파의 성분은 푸리에 변환으로 얻었다. 설계사례로서 영구자석 대 기타부분의 비용을 각각 80/20, 70/30, 60/40, 50/50으로 가정할 때 기존 전동기 비용에 대해서 크기가 새로이 조정된 전동기 비용을 비교 검토하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.95-109
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• 2020

이 논문에서는 자동차 차체 조립라인과 같은 제조시스템을 설계할 때, 설비투자비용과 같은 다양한 비용요소를 고려하여 최적 배치안을 결정하는 문제를 다룬다. 시스템의 성능 평가에 필요한 생산율 재공품 재고 수준을 추정하기 위해서는 시뮬레이션 실험 결과를 기반으로 하는 메타모델 방법론을 사용하였다. 최적화 문제의 목적함수는 목표생산율을 만족시키는 최소비용으로 정하였는데, 비용요소로는 로봇, 버퍼, 운송장비에 대한 투자비용을 고려하였고, 운영비용으로는 재공품 재고비용을 포함시켰다. 최적화 문제를 풀기 위해서는 하모니 탐색방법론을 사용하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.73-84
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• 2003

본 연구에서는 검증시험결과를 활용한 말뚝기초의 경제적인 설계절차를 제안하였다. 그리고 비경제적인 말뚝기초의 설계관행을 해소하기 위하여 6개 사례를 선정하여 설계를 목적으로 한 말뚝 정재하시험 (즉, 검증시험)을 수행하고, 검증시험 결과를 활용하여 건설비용 절감효과를 분석하였다. 말뚝기초 건설비용 절감효과는, 말뚝의 하중지지능력을 확인할 수 있는 소구경 말뚝에서는 34 - 47 %로 나타났으며, 말뚝의 최대하중지지능력 확인이 곤란한 대구경 말뚝에서는 0 - 55 %로 나타났다.

• 대한교통학회지
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• 제8권1호
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• pp.103-118
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• 1990

통상적인 다이아몬드 인터체인지(conventional Diamond)는 설계가 용이하고 건설비가 저렴하여 일반적으로 인터체인지 설계에 널리 이용되고 있다. 그러나 주변지역이 개발되고 교통량이 증가하면 이의 설계개선이 요구되지만, 인접지역이 이미 개발되었거나 혹은 사회적, 재정적인 이유로 인하여 시설수지로 추가로 요구되는 공간의 확보는 제약을 받는 경우가 많다. 그러므로 인터체인지를 건설할 때 다른 유형의 인터체인지 설계를 처음부터 고려할 필요가 있다. 교통수요와 패턴이 정적(Static)이라면 설계유형의 결정은 간단하다. 그러나 교통수요와 패턴은 정적이 아니므로 라이프 싸이클 (Life cycle)비용을 고려한 접근방식이 필요하게 된다. 이 방식은 인터체인지 라이프 싸이클 동안의 각종 비용요루와 총 현재가치를 고찰하여 각종 인터체인지간의 상대적인 장점을 평가하는 것이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.47-56
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• 2006

지진응답 제어를 위하여 사장교 구조물에 장착된 준능동MR 댐퍼의 경제적 효율성 평가기법을 제안하였으며, 다양한 지반운동 특성에 대하여 비용효율성을 극대화하는 MR 댐퍼의 최적용량에 대한 분석을 수행하였다. MR 댐퍼의 비용효율성 평가를 위하여 생애주기비용 개념을 적용하였으며, 생애주기비용을 이루는 비용항목 중 손상비용의 기대값을 평가하기 위하여 지진재해로 인한 사장교의 파괴확률을 추정하였다. 사장교의 파괴로 인한 직 간접 손상비용의 규모를 매개변수로 하여 비용효율성을 평가하였다. 비용효율성 평가지수는 MR 댐퍼의 장착으로 인한 추가 투자비용과 사장교 구조물의 손상비용으로 이루어진 함수로서, 탄성받침이 사용된 기존의 설계에 대한 경제적 효율성을 나타내도록 정의하였다. 사장교의 지진응답 제어를 위하여 장착된 MR 댐퍼는 경제적으로 효율적인 대안인 것으로 나타났다. 지반운동의 특성과 손상비용 규모에 대한 MR 댐퍼의 최적 용량을 분석한 결과, 지진위험도 및 손상비용 규모가 커짐에 따라 가장 높은 비용효율성을 가지는 MR 댐퍼용량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.227-241
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• 2005

본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40m+50m+40m= 130m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 사용환경에 대한 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량는 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.479-484
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• 2009

우리나라에서 많은 하천정비사업이 이루어지고 있으며 하천정비사업을 위해 하천설계가 실시되고 있다. 하천설계시 호안 설계가 중요한 비중을 차지하고 있으나 현재까지 설계된 사업에서 적절한 호안공법이 선정되었는지는 검증이 되지 않고 있다. 따라서 하천설계에 적용된 호안공법의 적합성을 평가할 필요가 있으며, 이에 따라 본 연구에서는 자연형 하천설계에 적용된 호안공법의 적합성을 평가하였다. 평가방법은 편익(B)/비용(C)방법을 사용하였다. 편익평가방법은 기존의 호안을 평가하는데 사용되는 방법을 기본으로하여 약간의 수정을 가하여 사용하였다. 평가항목은 수리적안정성, 환경생태성, 어메너티의 항목으로 되어 있고 각 항목은 몇 개의 소항목으로 구성되어 각 항목별로 평가점수를 부여한다. 다음 하천의 위치에 따라 도시, 농촌, 산지로 분류하여 위치별 가중치를 도입한다. 편익을 하천위치에 따라 3가지 항목평가 점수와 가중치를 곱한 값을 더하여 산정하였다. 비용은 호안시공비와 재료비의 합으로 산정하고 5단계로 등급을 나누었다. 최종적으로 계산된 편익과 비용을 이용하여 호안의 경제성을 평가하였다. 평가에 이용된 하천은 하천분류별로 각각 몇 개씩 선정하였으며 하천보고서를 이용하여 평가하였다. 평가결과는 각 하천별로 점수화할 수 있으며 따라서 호안설계점수를 상대적으로 비교할 수 있다. 호안공법별로 평가한 결과 식생매트를 사용한 호안의 경제성이 가장 좋으며 방틀공법을 사용한 호안의 경제성이 가장 나쁜 것으로 나타났다. 본 연구의 평가방법은 호안을 설계할 때 가장 적절한 호안공법을 선정하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 플랜트 저널
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• 제10권4호
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• pp.29-34
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• 2014

본 연구에서는 배관설계항목을 조사하여 전문가 면담 및 설문을 통해 주요 설계항목을 도출하였고, 이를 국내외 사례 프로젝트에 적용하여 주요 배관설계 항목별 비중 및 비용변동 범위를 조사하였다. 조사결과를 바탕으로 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 배관설계비 전체에 대한 비용변동 범위를 분석하여 유사 프로젝트 수행 시 입찰단계에서 합리적인 입찰금액 산정 및 입찰참여에 대한 타당성을 검토할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.53-59
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• 2015

노드들 간의 설치비용과 트래픽 요구량이 주어졌을 때, 이 조건을 만족하는 메쉬망을 설계하는 주요 고려사항으로는 설계시간, 비용, 지연, 신뢰성등 여러 가지가 있으며, 일반적으로 설계시간을 줄이고, 비용은 작게, 지연은 적게, 신뢰성이 높은 메쉬망을 설계하여야 한다. 설계시간에 대한 문제는 Aaron Kershenbaum이 제안한 MENTOR (mesh network topology optimization and routing) 알고리즘에 의해 최소화를 이루는데 성공하였지만 비용, 지연, 신뢰성에는 여전히 문제가 남아있다. 본 논문에서는 MENTOR의 설계시간의 장점을 유지하면서 다른 성능인자들을 만족시킬 수 있는 새로운 망설계 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘의 설계결과는 MENTOR 알고리즘의 성능인자들보다 개선되었음을 보여주었다.