• 제목/요약/키워드: 신뢰도 기반 설계

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6축 바퀴동력계의 신뢰성 기반 형상최적설계에 관한 연구 (A study on reliability based design optimization of six-axis wheel force transducer)

  • 강진혁;박용묵;최주호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • 바퀴동력계는 차량에 지면으로부터 전달되는 힘과 모멘트를 측정하는 로드셀이다. 본 연구에서 개발한 바퀴동력계는 스트레인 게이지식 로드셀로써 이러한 로드셀을 설계하는데 있어서 몇가지 고려해야 하는 사항이 있다. 우선 스트레인 게이지를 부착하기 쉬운 구조가 되어야 하고 조립시의 오차를 줄이기 위하여 한 몸체로 제작되어야 한다. 이와 동시에 가장 중요하게 고려되어야 하는 인자로 감도를 위해 재료가 허용하는 응력내에서 되도록 큰 변형률이 발생해야 하고 상호 간섭 오차가 발생하지 말아야 한다. 본 연구에서는 수식을 이용하여 이론적으로 상호 간섭 오차를 0으로 만들 수 있었다. 또한 설계 변수 및 재료 물성치의 산포를 고려한 신뢰성 기반 최적설계 기법을 사용하였으며, 이를 통해 허용 응력하에서 최대의 변형률이 발생하는 바퀴동력계를 설계하였다.

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복합재 샌드위치 구조의 개선된 확률론적 설계 및 신뢰성 기반 최적설계 (Advance Probabilistic Design and Reliability-Based Design Optimization for Composite Sandwich Structure)

  • 이석제;김인걸;조우제;설창원
    • Composites Research
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    • 제26권1호
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    • pp.29-35
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    • 2013
  • 복합재료 샌드위치 구조는 굽힘 강성을 향상시키고 복합재 적층판에 비해 30% 이상의 무게를 절감할 수 있다. 그러나 일반 금속에 비해 제작과정에서 발생되는 재료물성의 불확실성이 많이 내재되어 있으므로 신뢰성 기반 확률론적 설계방법이 요구된다. 본 논문에서는 안전계수를 이용한 고전적인 설계 방법이 구조물의 안전을 보장하지 않는다는 확률론적 증거를 제시하기 위하여 단순화된 복합재 샌드위치 동체에 대해 PMS(Probabilistic Margin of Safety)를 계산하였다. 이 과정에서 CMCS(Crude Monte-Carlo Simulation)에 의해 계산된 확률밀도함수를 이용하였다. 더 나아가 신뢰성 기반 최적설계를 수행하고 효율적인 계산을 위해 RBDO-MPDF(RBDO by Moving PDF) 방법을 제시하였다. 본 논문의 결과는 구조물의 신뢰성을 보장하기 위한 개선된 설계 방법과 효율적인 신뢰성 기반 최적설계 방법 연구에 유용할 것이다.

비선형 유한요소해석 프로그램을 이용한 철근콘크리트 기둥부재의 합리적인 극한강도 평가 방안 (Realistic Estimate Method of Reinforced Concrete Column's Ultimate Strength Using the Nonlinear Finite Element Analysis Program)

  • 천주현;김기호;성대정;박재근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.133-140
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    • 2008
  • 콘크리트 구조물에 대한 설계법이 현재의 한계상태 설계법에서 성능기반 설계법으로 전환되고 있는 추세이며, 이에 대한 연구가 미국, 유럽 및 일본 등에서 이루어지고 있다. 성능기반 설계법은 현행의 설계규준에서의 많은 불확실성(uncertainty)을 합리적으로 고려함으로서, 구조물이 일정한 신뢰성과 안전성을 확보하도록 하기 위한 연구로서, 신뢰도 높은 비선형 해석기술의 확보와 함께 이를 직접 설계에 적용하기 위한 방안에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 저자 등에 의하여 개발된 비선형 유한요소 해석 프로그램(RCAHEST)을 신뢰성 있는 철근콘크리트 기둥 실험체 적용하여 그 적용성과 타당성을 검증하였고, 신뢰성 이론을 바탕으로 파괴에 대한 목표 신뢰지수를 확보할 수 있도록 하는, 비선형 유한요소해석으로부터의 해석결과에 적용할 안전계수를 산정하여 현행의 설계 기준등과의 비교 분석을 수행하였다.

운용조건의 불확실성을 고려한 풍력터빈 블레이드용 익형의 신뢰성 기반 강건 최적 설계 (Reliability Based & Robust Design Optimization of Airfoils for the Wind Turbine Blade Considering Operating Uncertainty)

  • 정지훈;박경현;전상욱;강형민;이동호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.427-430
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    • 2009
  • 풍력 터빈 블레이드용 익형의 경우 운용 조건에서 높은 양항비를 가지도록 설계되나 풍속, 풍향의 변동에 의해 운용조건에 변화가 발생할 경우 성능의 저하가 발생할 수 있다. 따라서 운용조건의 변동이 발생하더라도 공력 성능이 크게 변하지 않는 익형이 요구된다. 본 연구에서는 이러한 운용조건의 불확실성을 고려하여 풍력 터빈 블레이드용 익형의 신뢰성 기반 강건 최적 설계를 수행하였다. 익형 설계를 위해서 여러 익형 형상 변수들을 고려할 수 있는 익형 모델링 함수를 정의하였고 기저형상으로는 NREL에서 개발한 S809 익형을 사용하였다.

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선박 및 해양구조물의 신뢰성기반 설계 소개

  • 김성민;김명현
    • 기계저널
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    • 제51권8호
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    • pp.49-52
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    • 2011
  • 이 글에서는 선박 및 해양구조물 분야에서 신뢰성 기반 관련 내용을 정리하고, 특히 최종한계상태(Ultimate Limit State) 및 피로한계상태(Fatigue Limit State) 설계에 관해 이루어지고 있는 최근 연구결과를 요약 정리하였다.

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상수관망의 수리학적 균등성을 이용한 신뢰도 지표의 개발 및 적용 (Development and Application of Reliability Index based on Hydraulic Uniformity in Water Distribution Networks)

  • 정기문;강두선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.6-6
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    • 2019
  • 상수관망시스템은 공급원으로부터 수요처까지의 용수공급을 위해 구축된 관수로 기반의 사회기반시설물로서, 주로 생활 및 산업 용수를 공급하므로 대규모 사회 경제적 피해를 방지하기 위해서는 안정적인 용수공급 능력이 요구된다. 네트워크의 다양한 특성에 의해 표현되는 상수관망시스템의 신뢰도(reliability)는 크게 시스템 내 구성요소의 안정성(mechanical reliability)과 용수공급의 기능적 안정성(hydraulic reliability)으로 구분할 수 있다. 특히, 시스템의 용수공급 안정성에 주목한 수리학적 신뢰도 연구는 많은 연구자들에 의해 지속적으로 수행된 바 있으며, 다양한 평가방법 및 지표들이 제시되어 활용 중에 있다. 기존의 수리학적 신뢰도 지표들은 주로 수요절점(demand node)에서의 공급가능 수량 및 수압을 바탕으로 산정되었다. 그러나, 절점(node)에서의 공급 상태는 결과에 해당하며, 원인 분석을 위해서는 관로(pipe)의 배치 및 규격을 분석해야 하는 번거로움이 존재한다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 직접 관로(pipe)의 공급 특성을 분석하여 네트워크의 신뢰도를 평가함으로써, 신뢰도 저하의 원인 분석 및 시스템 개선에 효율적으로 활용할 수 있는 신뢰도 지표를 산정하고자 하였다. 본 연구에서는 상수관로 내 수리학적 기울기가 전반적으로 균등할수록 설계 비용대비 공급 신뢰도, 즉 용수공급 효율이 개선되는 특징을 바탕으로, 네트워크 내 총 에너지 손실로부터 각 관로의 길이, 유량 등의 특성을 고려한 등가 수리경사(Equivalent hydraulic gradient)를 유도하여 모든 관로의 적정 수리경사로 제안하였다. 따라서 각 관로의 실제 수리경사를 대상으로 관로별 수리학적 균등성 지수(pipe hydraulic uniformity index)를 산정하였으며, 더 나아가 전체 시스템의 균등성 지수(system hydraulic uniformity index)를 산정하였다. 제안된 신뢰도 지표는 가상의 네트워크에서 지역 내 용수 사용량이 증가하는 등 용수공급 안정성을 저해하는 몇 가지 시나리오를 바탕으로 검증하였으며, 또한 기존 지표들의 신뢰도 평가 결과와 비교, 분석하였다. 본 연구는 향후 네트워크 최적 설계의 목적함수로 활용하거나, 네트워크의 보강계획 수립에 기여할 것으로 기대된다.

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신뢰성경영시스템을 기반으로 한 품질기능전개의 활용 (On the Application of Quality Function Deployment based on Dependability Management System)

  • 김종걸;정백운;김형만
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.525-535
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    • 2010
  • 본 연구에서는 신뢰성경영시스템(IEC60300)을 기반으로 반도체 장비개발에서 신뢰성 확보를 위한 신뢰성기능전개의 개발과 적용을 다룬다. 고객의 신뢰성 요구사항에 가중치를 부여하여 설계요구 품질표, 기획 품질표를 실행하고 이를 이용하는 절차를 제시하고 이를 고신뢰성을 요구하는 반도체 장비업체 개발공정에 적용하였다. 제품개발과정에서 신뢰성우위를 갖는 구체적인 전략적 제품개발방안을 제시하였다.

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신뢰성 해석에 기초한 선체 중앙단면 설계 (Midship Section Design of Ship Structures Based on Reliability Analysis)

  • 이주성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.507-512
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    • 2011
  • 본 논문에서는 종굽힘 최종강도에 대한 선체 중앙단면 구조의 구조신뢰성 해석과 이에 기초한 설계를 다루었다. 길이 100m이상인 8척의 산적화물운반선과 7척의 탱커를 본 연구의 대상 모델로 선정하였다. 본 대상 선박 모델들에 대한 구조 신뢰성 해석결과를 토대로 목표신뢰성 지수를 도출하였다. 두 선종의 중앙단면 설계시 목표신뢰성 지수를 만족할 수 있는 설계공식을 제안하였고, 이를 본 연구대상 선박 모델들의 재설계에 적용하여 그 타당성을 보였다. 이러한 결과로부터 구조 신뢰성 해석에 기초하여 개발한 설계공식에 의한 설계결과는 보다 균일한 수준의 안전성을 제공할 수 있었다.

서답형 문항의 인터넷 기반 채점시스템 설계 연구 (A Study on design of The Internet-based scoring system for constructed responses)

  • 조지민;김경훈
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.89-100
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    • 2007
  • 대규모 집단을 대상으로 시행하는 서답형 문항을 수기 채점 방식으로 채점하는 경우 채점 과정에서 발생하는 채점 오차를 줄이기 위해서는 많은 노력과 시간을 필요로 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 세계 각국에서는 서답형 문항 채점 시스템을 개발하여 운용하고 있지만, 국내에서는 채점 시스템의 기초적인 연구도 미흡한 실정이다. 본 연구의 목적은 '서답형 문항의 인터넷 기반 채점 시스템' 설계의 기반을 마련하는데 있다. 시스템 설계의 기반 마련을 위한 시스템의 개요와 기본 설계도, 채점자 배정 방법, 채점자 신뢰도 추정에 의한 채점자 오류 검색 알고리즘을 제안하였다. 본 시스템은 실시간으로 채점 신뢰도를 추정하여 채점 오차를 보정할 수 있는 장점이 있다.

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신뢰성 있는 분산 실시간 그룹 통신 시스템의 설계 (Design of a Reliable Distributed Real-time Group Communication System)

  • 노진홍;홍영식
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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    • pp.319-321
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    • 2002
  • 인터넷 기반 네트워크 통신의 형태가 단순한 텍스트 위주의 데이터로부터 실시간 환경을 요구하는 멀티미디어 데이터 형태로 변하고 있으며, 실시간 분산처리 시스템에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 실시간 시스템은 분산 실시간 처리 시스템에 대한 전반적인 분야의 발전이 필요하며, 특히 그 중에서도 신뢰성이 높은 그룹 통신 시스템의 개발은 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 고장탐지 기능이 있는 실시간 그룹 통신 시스템을 설계하였다. 설계된 실시간 그룹통신 시스템은 이미 TMO 모델을 통하여 메시지 신뢰성과 고장탐지에 관한 시뮬레이션을 하였고, 그 결과를 분석하여 실시간 그룹통신 시스템 설계에 반영하였다.

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