• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1022-1027
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• 2004

In this study, the shape of plate-fin type heat sink is numerically optimized to acquire the minimum pressure drop under the required temperature rise. To do this, a new sequential approximate optimization (SAO) is proposed and it is integrated with the computational fluid dynamics (CFD). In thermal/fluid systems for constrained nonlinear optimization problems, three fundamental difficulties such as high cost for function evaluations (i.e., pressure drop and thermal resistance), the absence of design sensitivity information, and the occurrence of numerical noise are confronted. To overcome these problems, the progressive quadratic response surface method (PQRSM), which is one of the sequential approximate optimization algorithms, is proposed and the heat sink is optimize by means of the PQRSM.

• 설비공학논문집
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• 제16권12호
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• pp.1156-1166
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• 2004

The shape of plate-fin type heat sink is numerically optimized to acquire the minimum pressure drop under the required temperature rise. In constrained nonlinear optimization problems of thermal/fluid systems, three fundamental difficulties such as high computational cost for function evaluations (i.e., pressure drop and thermal resistance), the absence of design sensitivity information, and the occurrence of numerical noise are commonly confronted. Thus, a sequential approximate optimization (SAO) algorithm has been introduced because it is very hard to obtain the optimal solutions of fluid/thermal systems by means of gradient-based optimization techniques. In this study, the progressive quadratic response surface method (PQRSM) based on the trust region algorithm, which is one of sequential approximate optimization algorithms, is used for optimization and the heat sink is optimized by combining it with the computational fluid dynamics (CFD).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.879-884
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• 2012

본 실험에서는 Aspergillus niger NRRL 567의 고체배양을 이용한 구연산 생산 시, 물리/화학적 발효 조건인 배양 온도, 배지 pH, 접종 농도 및 수분 함량이 구연산 생산에 미치는 영향을 단일변수(one-factor-at-a-time)와 반응표면 분석법(surface response methodology)을 이용하여 순차적 최적화를 수행하였다. 단일변수 최적화의 경우, A. niger에 의한 구연산 생산은 물리/화학적 발효 조건에 의해 영향을 받으며, 발효 온도 $30^{\circ}C$, 영양 배지 pH 7.1, 수분 함량 75%와 접종 농도 $4.0{\times}10^6$ spores/ml에서 최대 구연산 생산인 98.2 g/kg DPM (dry peat moss)을 보였다. 단일변수 최적화에 근거하여 반응표면 분석법을 도입하여 2차 최적화를 수행했을 경우, 배지 pH와 수분 함량이 구연산 생산에 유의한 영향을 주었으며 온도 $26.5^{\circ}C$, 영양 배지 pH 9.9, 수분 함량 75.1%와 접종 농도 $6.0{\times}10^6$ spores/ml에서 최대 구연산 생산인 118.8 g/kg DPM가 얻어졌다. 이는 최적화 이전의 대조군에 비해 구연산 생산이 1.6배 증가한 결과이다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.621-626
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• 2021

MOF-801 합성공정의 최적화를 위해 순차적인 실험 계획법을 이용하였다. 먼저 screening을 위한 완전 2-요인 설계와 이후 반응표면 분석법 중에 하나인 중심합성 계획법을 연속적으로 사용하였다. 두 가지 반응변수인 MOF-801의 결정화도와 BET 비표면적 중에 실험계획법에 보다 적합한 변수를 선택하기 위하여 fumaric acid, dimethylformamide (DMF) 및 formic acid의 몰비를 이용한 2³ 요인 설계법을 수행하였다. MINITAB 19 소프트웨어에 따라 설계된 8번의 MOF-801 합성 실험을 수행한 이후 XRD 분석 및 질소흡착법을 이용하여 특성분석을 수행하였다. 두 가지 반응변수 중 결정화도의 R²이 0.999로 BET 비표면적보다 실험계획법에 보다 적합하였다. 분산 분석(ANOVA)을 통해 fumaric acid와 formic acid의 몰 비가 MOF-801의 결정화도를 결정하는 주요 인자임을 확인하였다. response optimization과 두 인자의 contour plot을 통해 최적의 몰비는 ZrOCl₂·8H₂O : fumaric acid : DMF : formic acid = 1 : 1: 39 : 35로 추정되었다. 이후 합성반응 공정의 최적화를 위해 도출된 전구체의 몰 비 조건에서 합성 기간과 온도에 대한 박스-벤켄설계법을 수행하였다. 설계된 9번의 합성실험을 통해 도출된 결과를 2차 모델 방정식을 이용하여 계산하였다. 이를 이용하여 MOF-801의 최대 결정화도는 합성시간 7.8 h 그리고 합성온도 123 ℃의 조건에서 얻을 수 있음을 예측하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권12호
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• pp.1217-1223
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• 2008

Vehicle vibration mostly originates from the road excitation and causes discomfort, fatigue and even injury to a driver. Vehicle ride comfort is one of the most important performance indices to achieve a high-quality vehicle design. Since design parameter variations inevitably result in the vehicle ride comfort variance, the variance characteristics should be analyzed in the early design stage of the vehicle. The vehicle ride comfort is often defined by an index which employs a weighted RMS value of the acceleration PSD of a seat position. The design solution is obtained through two steps in this study. An optimization problem to obtain a minimum ride comfort index is solved first. Then another optimization problem to obtain minimum variance of the ride comfort index is solved. For the optimization problems, the equations of motion and the sensitivity equations are derived basing on a 5-DOF vehicle model. The numerical results show that an optimal solution for the minimum ride comfort is not necessarily same as that of the minimum variance of the ride comfort.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.71-78
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• 2014

대형냉장고의 도어 힌지는 냉장고 도어의 개폐 동작을 원활하게 하고, 도어의 하중과 도어개폐로 인한 충격을 견디는 구조 안전성이 요구된다. 하지만, 도어 힌지는 복잡한 힌지 메커니즘과 민감한 구조 안전성으로 인해 설계 시 어려움이 많다. 본 논문에서는 스프링 응답 특성, 공간제약, 구조강도 성능을 만족하는 메커니즘을 설계하고, 메커니즘을 둘러싼 외부 프레임의 부피를 최소화하여 힌지의 생산 단가를 절감하고자 한다. 이를 위해 PIDO(progress integration and design optimization) 기술을 이용하여 모든 설계절차를 자동화함으로써 설계의 효율성을 높이는 성과를 거두었으며, 최적화 결과 목표로 하는 힌지 메커니즘 성능과 구조안정성을 개선하면서 힌지 프레임 질량의 24%를 절감하였다.

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.377-382
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• 2020

아세틸렌 흡착 공정을 위한 MOF-235 합성의 최적화를 위해 순차적인 실험 계획법을 사용하였다. 이를 위하여 두 가지 실험 계획법이 적용되었는데, screening을 위한 2단계 요인 설계와 반응표면 분석법 중에 하나인 중심합성 계획이다. 본 연구에서는 2³ 요인 설계법을 이용하여 MOF-235의 결정도에 대한 합성 온도, 합성 시간 및 혼합 속도의 영향을 평가하였다. MINITAB 19 소프트웨어에 따라 설계된 16번의 MOF-235 합성 실험을 수행하였다. XRD 분석을 바탕으로 Half-Normal, Pareto, Residual, Main 및 Interaction 효과를 구하였다. 시험 결과의 분산 분석(ANOVA)을 통해 합성 온도 및 시간이 MOF-235의 결정도에 중요한 영향을 미친다는 것을 분석하였다. 이후, 중심합성 계획법을 이용하여 아세틸렌 흡착성능 최적화를 MOF-235의 선정된 합성 조건을 바탕으로 수행하였다. 설계된 9번의 흡착실험을 통해 도출된 결과를 2차 모델 방정식을 이용하여 계산하였다. 아세틸렌의 최대 흡착 용량(18.7 mmol/g)은 86.3 ℃ 및 28.7 h의 최적의 조건에서 합성된 MOF-235에서 얻을 수 있다고 예측하였다.