• 제목/요약/키워드: 최적이론

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Steiner Tree 이론을 이용한 최적 우편물 운송망 구축 (Design of Minimal Postal Transportation Path using Steiner Tree)

  • 유웅규;이상중
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.183-186
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    • 2007
  • 국, 내외 택배시장은 과거 몇 개의 업체에서 독점했으나 현재는 대기업들과 수많은 중소기업들이 참여하고 있어 경쟁이 심화되고 있다. 우편물의 신속한 배송과 운송비용의 최소화는 매우 중요하며 이를 위하여 운송거리의 최단 거리화가 우선 필요하다. 본 논문은 전국의 주요 도시에 배치된 각 우편집중국을 기하학적으로 가장 짧게 연결하는 교환센터의 최적 위치를 찾는 방법을 제시한다. 배전시스템의 최적화, 전력계통의 routing 등에 이용되고 있는 Steiner tree 이론을 최단거리 우편물 운송망 구축에 적용하였다. Steiner tree로부터 선정된 위치에 교환센터를 설치할 경우, 운송비를 절감하여 경영수지를 개선할 뿐 아니라 신속한 배달을 최우선으로 하는 택배 시장에서 우위를 점할 수 있을 것으로 기대된다. Steiner tree 이론은 최단거리를 연결하는 전력소의 위치선정 등 전력계통에도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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NVH 향상을 위한 엔진 설치 시스템 최적화 (Engine Mounting System Optimization for Improve NVH)

  • 김장수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.4665-4671
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    • 2013
  • 엔진 설치 시스템은 차량의 NVH 성능에 매우 중요한 시스템 이다. 차량의 NVH 성능은 공회전 진동(Idle Vibration), 엔진 쉐이크(Engine Shake) 시동 진동(Key ON/OFF Vibration), 변속 진동(Gear Shift Vibration) 등 다양한 이론이 존재한다. NVH 성능 개선을 위해 이러한 이론들에 대한 실제적 최적화가 필요하며, 특히 최적의 엔진 설치 위치와 강성을 찾아내는 것이 매우 중요하다. 또한 효과적인 NVH 성능 개선을 위하여 차량개발 프로세스 측면에서 제약조건과 한계가 있는 사후 조정보다는 개발 초기에 최적화가 필요하다. 본 논문에서는 엔진 설치 시스템 관련 여러 이론에 대한 최적화 해석과 파워 트레인의 엄격한 모드 분리와 토크롤축(Torque Roll Axis), 탄성롤축(Elastic Roll Axis) 사이의 각도를 최소화 하는 다양한 시뮬레이션 케이스(Simulation Case)와 FE-모드를 개발초기에 수행하여 다중 최적화 분석을 함으로서 최적의 엔진 설치 위치와 강성을 찾아내어 NVH 성능을 개선하였다.

SOM 적용을 위한 Map Size와 Array의 변화에 따른 강우-유출 및 TOC관계 분석 (Analysis of Classification Characteristics for Rainfall-runoff and TOC Variation according to the Change of Map Size and Array using SOM)

  • 박성천;김용구;노경범;이한민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2066-2070
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    • 2008
  • 본 연구는 인공신경망(Artificial Neural Networks: ANNs)기법의 일종인 자기조직화(Self Organizing Map: SOM) 이론을 이용한다. 자기조직화 특성을 이용하여 스스로 학습이 가능하고, 구조상 수행이 빨라 학습 단계에 소요되는 시간을 줄 일 수 있는 장점을 가진 자기조직화 이론을 도입하고, 수질자료 중 전체 유기물의 양을 나타내며 난분해성 물질에 대한 해석이 가능하고 재현성이 탁월한 TOC 와 강우-유출량 자료의 분포적 양상과 특징을 분석하여 예측을 위한 모형화 과정에 기여하고자 한다. 최적의 Map Size와 Map Array 결정을 위해 수집된 강우와 유출량자료 및 TOC 자료에 대해 Garcia의 경험식을 이용하여 Map을 구성하는 단위구조의 총 수(M)를 산정하여 M값에 따른 종방향 및 횡방향 크기를 결정하는 다수의 Map 크기를 검토하고, 또한 Map 배열은 2차원 배열의 사각형배열(Rectangular array)과 육각형배열(Hexagonal array)에 대해서도 복합적으로 검토하여 최적의 특성조건을 결정하여 강우-유출 및 TOC 관계의 분할특성을 분석한다.

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HEMP 방호용 차폐실 최적설계를 위한 시뮬레이터 개발 (A Development of the Optimized Shielding Room Design Simulator for HEMP Protection)

  • 민경찬;김동일
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.121-126
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    • 2010
  • HEMP분야에 대한 연구는 1950년대 이후 미국을 중심으로 핵을 보유한 국가에 의해 주로 국가방위를 목적으로 수천 건의 연구가 집중적으로 이루어졌다. HEMP 방호설비의 핵심은 차폐, 필터링, 접지, 과전압 보호로 구성된다. 이중에서 투자비용이 가장 높은 차폐실 설계에 있어 기존에 나와 있는 이론식을 적용하여 시뮬레이션을 하면 특정 주파수 대역을 제외하고 실제 측정값과 전혀 맞지 않는 모순이 있었다. 본 논문에서는 HEMP 방호용 차폐실의 최적설계를 위해 기존 이론식을 개선하여 실제 측정값과 넓은 주파수 범위에서 잘 일치할 수 있는 이론을 제시하고, 각각의 재료정수에 따라 설계전에 충분하게 시뮬레이션을 거쳐 경제적이고 효과적으로 HEMP 방호용 차폐실을 건설할 수 있도록 하는 시뮬레이터를 개발하였다.

초음파 절단기에 의한 유리 절단면의 상태에 관한 실험적 검토 (Experimental Study on Cutting State of Glass by Ultrasonic Scriber)

  • 이채봉
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.212-216
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    • 2005
  • 본 논문은 초음파를 이용한 유리 절단기를 개발하고 실험적으로 최적의 구동 주파수를 조사하였으며 유리 절단기의 효과에 대하여 검토하였다. 효과를 분석하기 위해 유리 절단기 시스템의 이론적 모델을 제시하였다. 그리고 시스템에서 최대 가속도 진폭의 주파수를 이론적으로 구하였다. 주어진 시료에 대해 절단면의 최대 깊이를 실험적으로 조사하였으며 사용한 시료는 석영유리($200mm(L){\times}30mm(W){\times}3mm(T)$)로 일정 가속도 진폭으로 모든 주파수에 대해 초음파 진동자를 구동하였다. 적정한 구동 주파수의 효과를 실험적으로 검토한 결과, 유리판에서 메디안 크랙의 깊이를 최대화하는 최적 주파수는 18.35kHz로 나타났다. 이러한 결과는 이론적 모델로 제시한 시스템의 계산 결과와 매우 일치하였다.

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오드 연결망 $O_d$에서 에지 중복 없는 최적 스패닝 트리를 구성하는 알고리즘 (Constructing Algorithm for Optimal Edge-Disjoint Spanning Trees in Odd Interconnection Network $O_d$)

  • 김종석;이형옥;김성원
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권5호
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    • pp.429-436
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    • 2009
  • 오드 연결망은 그래프이론 모델의 하나로 발표되었는데, [1]에서 고장허용 다중컴퓨터에 대한 하나의 모형으로 소개되었고, 여러 가지 유용한 성질들 - 간단한 라우팅 알고리즘, 최대고장허용도, 노드 중복 없는 경로 등 - 이 분석되었다 본 논문에서는 오드 연결망 $O_d$ 에서 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하는 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 알고리즘에 의해 구성된 에지 중복 없는 스패닝 트리가 에지 중복 없는 최적 스패닝 트리임을 증명한다.

양성자 빔을 이용한 의료용 방사성동위원소 C-11과 Tc-99m 개발

  • 김재홍;이지섭;박형;전권수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.235-235
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    • 2011
  • 진단용 또는 의료용 동위원소들은 안정한 표적물질에 높은 에너지의 양성자가 조사 될 때 핵반응에 의해서 생성된다. 양성자를 충분한 에너지로 가속하기 위해서 이용되는 사이클로트론의 주요 부분은 (1) 진공시스템, (2) 자석시스템, (3) RF 시스템, (4) 외부 이온원, (5) 수직 축 방향빔의 수평방향 전환 시스템, (6) 빔 인출 장치, 그리고 빔전송과 표적장치로 구성된다. 인출된 빔은 표적까지 손실 없이 전송 될 수 있도록 빔 라인에 설치된 광학적 요소에 의해 집속되어 전송된다. 방사성동위원소의 생산량은 양성자 빔의 특성과 표적 물질의 종류에 따라 결정된다. 즉, 표적 물질에 조사하는 입자의 종류, 적절한 핵반응 선택, 최소량의 불순핵종과 원하는 방사핵종의 최대수율을 얻을 수 있는 최적 에너지 범위결정, 표적 물질의 냉각능력과 입자전류의 세기 등을 고려 하여야 한다. 동위원소 생산에 있어서 예측되는 수율은 입자전류와 비례하며, 에너지에 대한 핵반응 단면적 즉, 여기함수를 적분하여 아래와 같이 얻을 수 있다. 주 생성핵종의 생산 효율을 최대로 높이고 불순 핵종의 생성량을 최소로 감소시키기 위해서는 정확한 여기 함수 자료를 바탕으로 최적 입자를 결정하여야 한다. 또한 이론적인 생산 수율은 입자 전류에 정비례하지만, 입자 전류가 클경우 생산수율은 이론적인 수율보다 적다. 입자빔의 불균일성, 표적의 방사선 피폭에 의한 손상, 높은 입자전류에 의해 발생하는 열로 인하여 생성 핵종이 증발하여 생산 수율이 감소된다. 본 발표에서 방사핵종 C-11과 Tc-99m을 개발하기 위한 최적 조건에 관한 연구결과를 보고하고자 한다.

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수학적 이론을 이용한 이차원 곡면 덕트의 최적형상 설계 (Optimal Shape Design of a 2-D Curved Duct Using a Mathematical Theory)

  • 임석현;최해천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권9호
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    • pp.1325-1334
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    • 1998
  • The objectives of the present study are to develop a systematic method rather than a conventional trial-and-error method for an optimal shape design using a mathematical theory, and to apply it to engineering problems. In the present study, an optimal condition for a minimum pressure loss in a two-dimensional curved duct flow is derived and then an optimal shape of the curved duct is designed from the optimal condition. In the design procedure, one needs to solve the adjoint Navier-Stokes equations which are derived from the Navier-Stokes equations and the cost function. Therefore, a computer code of solving both the Navier-Stokes and adjoint Navier-Stokes equations together with an automatic grid generation is developed. In a curved duct flow, flow separation occurs due to an adverse pressure gradient, resulting in an additional pressure loss. Optimal shapes of a curved duct are obtained at three different Reynolds numbers of 100, 300 and 800, respectively. In the optimally shaped curved ducts, the separation region does not exist or is significantly reduced, and thus the pressure loss along the curved duct is significantly reduced.

3차원 유한요소해석을 이용한 줄눈콘크리트 포장의 다웰바 최적배치에 대한 연구 (Study on Dowel-Bar Optimum Position of Jointed Concrete Pavement Using 3-D FEM Analysis)

  • 전범준;홍성재;이승우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2D호
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    • pp.135-141
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    • 2010
  • 국내 줄눈콘크리트 포장 다웰바의 경우 합리적 근거가 없이 경험에 의하거나 국외의 기준에 의해 설계시공되고 있다. 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에 대한 고찰이 요구되며 이에 3차원 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 다웰바의 거동을 평가하기 위해서 다웰바의 3차원 유한요소해석과 다웰바 거동에 대한 대표적인 모델인 Timoshenko 이론을 비교분석하였다. 본 연구에서는 다웰바의 사이즈 및 배치에 대한 합리적인 설계를 하기 위해서 3차원 유한요소해석을 사용하여 다웰바의 그룹작용(Dowel Group Action) 범위와 차량바퀴의 주행경로(Wheel Path)분포를 고려하여 슬래브 처짐을 감소시킬 수 있는 다웰바 최적배치를 제시하였다.

이산화탄소 흡수 공정에서 흡수액 최적 재생 조건에 대한 이론적 고찰 (Theoretical Study on Optimal Conditions for Absorbent Regeneration in CO2 Absorption Process)

  • 박성열
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권6호
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    • pp.1002-1007
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    • 2012
  • 에너지 수요의 지속적인 증가는 화석 연료의 사용을 통해 상당한 부분이 충족되고 있으며 이로 인한 이산화탄소의 배출은 지구온난화의 주요 원인으로 인식되고 있다. 대규모 발생원으로부터 이산화탄소를 포집하기 위한 방안의 하나로 흡수 공정이 적용되고 있으며, 흡수제의 흡수 및 재생으로 구성된 연속 순환 공정 특성상 흡수제의 특성뿐만 아니라 흡수 재생 운전 조건은 전체 공정 성능에 매우 중요한 부분을 차지한다. 이러한 최적의 운전 조건은 실제로 운전되고 있는 공정에서 찾아내는 것이 최선이라 할 수 있으나, 이를 위해 실제 상용 공정의 운전 변수를 임의로 변경하는 것은 공정 안정성 측면에서 현실적으로 불가능한 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 이러한 현실적인 제약을 극복하고자 흡수제의 기-액 상평형에 대한 이론적인 접근법을 적용하였다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 이용한 $CO_2$ 흡수 공정에서 최적 흡수 재생 조건 파악에 적용된 이론적인 접근법을 20 wt% Monoethanl amine (MEA) 수용액에 적용하여 흡수제의 최적 재생 조건을 예측하였다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 $CO_2$ 흡수 재생 공정에 사용할 경우, 재생 공정으로 공급하는 흡수액의 $CO_2$ 부하(loading)를 0.4 이하로 유지하는 것이 필요한 반면, 20 wt% MEA 수용액을 사용하는 경우에는 재생 공정으로 공급되는 흡수액의 $CO_2$ 부하에 대한 제한이 필요 없음을 알 수 있었다. 최적 재생 온도는 이론적 접근법을 이용해서 재생 공정으로 공급되는 흡수액의 $CO_2$ 부하에 따라 결정할 수 있으며, 재생된 흡수액의 $CO_2$ 부하는 흡수 공정에서 필요한 $CO_2$ 흡수량에 따라 결정되고 이를 기준으로 최적 재생 온도에 해당하는 열원의 공급량을 결정할 수 있게 된다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 이용한 실험실 규모의 연속 $CO_2$ 흡수 재생 실험에서 최적 재생 조건을 비교적 정확하게 예측할 수 있었던 이론적 접근법을 20 wt% MEA 수용액에 적용하여 최적 재생 조건 예측에 적용할 수 있음을 확인하였고, 실제 화학흡수제를 이용한 $CO_2$의 흡수 재생 공정의 설계 및 운전에 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.