잠수함 설계는, 내압(내압)성능 유지를 위해 효과적인 공간 활용이 어려운 원통형의 구조를 가질 뿐 아니라 제한된 공간에 다양한 장비들을 배치해야 하고,수 심 수백 미터의 극한 환경에서 3차원 운동을 하는 등의 환경 및 운용특성으로 인하여 수상 선박에 비해 많은 경험과 고난도의 기술들이 요구된다. 본문에서는, 해외의 유수한 대학 및 설계 기관과의 공동설계를 수행한 경험과 13년여에 걸친 장보고급 잠수함 건조기간 중에 수행한 수 차례의 역설계 과정 등을 통하여 습득한 설계 기술과 자료들을 바탕으로, 대우조선해양에서 자체 개발한 잠수함 기본설계 시스템(SUB-21)을 이용하여 수행한 중형잠수함 설계결과에 대해 간략하게 소개하고자 한다. 본 SUB-21의 개발은 잠수함 기본설계의 핵심 과정인 배치, 선형개발, 저항, 추진, 조종 및 압력선체 설계뿐만 아니라 디젤발전기-축전지-추진전동기로 구성되는 추진계통의 최적화 과정을 실시간으로 처리할 수 있기 때문에 기본설계에 소요되는 시간을 획기적으로 절감할 수 있으며 기본설계 결과의 신뢰성 제고에 크게 기여할 수 있을 것이다.
사용자 응용 프로그램의 특징을 분석하고 효율적인 시스템 운영을 통하여 사용자 프로그램 최적화를 지원하기 위하여 소프트웨어 프로파일링을 수행한다. 특히 국가 슈퍼컴퓨터인 누리온과 같이 8,400대가 넘는 계산노드로 구성된 클러스터 시스템에서 응용 프로그램의 프로파일링 데이터를 사용자의 개입없이 수집하고 데이터를 분석하는 것에는 한계가 있다. 본 연구에서는 배치작업 스케줄러를 활용하여 사용자의 개입 없이 응용 프로그램의 프로파일링 데이터를 수집하기 위한 방법을 제안한다. 그리고 제안한 방법을 누리온에서 구현하고 사용자 응용 프로그램이 실행될 때 프로파일링 데이터가 수집되는 것을 확인한다.
피부는 표피, 진피, 피하지방의 세 부분으로 나누어져 있으며, 표피의 가장 윗부분에 존재하는 각질층은 약물의 피부 전달을 방해하는 장벽 역할을 한다. 나노에멀젼은 특유의 작은 입자크기 때문에 세포간 지질을 통과하여 약물의 피부전달에 효과적이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 α-bisabolol의 효과적인 피부흡수를 위해 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 이용하여 상반전온도(phase inversion temperature, PIT) 유화법으로 제조한 α-bisabolol을 함유한 나노에멀젼을 최적화하였다. 예비실험으로 25-2 일부요인배치법과 23 요인배치법이 수행되었다. 요인배치법의 결과를 바탕으로 계면활성제(6.3~12.6%), 보조계면활성제(5.2~7.8%) 및 α-bisabolol (0.5~5.0%) 함량을 인자로 하고 반응 변수를 나노에멀젼의 입자크기로 하는 Box-Behnken design을 수행하였다. RSM 결과에 따라 PIT 나노에멀젼 최적화를 수행하였고, 그 결과 최적의 나노에멀젼 처방 조건은 계면활성제 함량 10.4%, 보조계면활성제 함량 6.3%, α-bisabolol 함량 5.0%로 예측되었다. 피부흡수시험 결과 PIT 나노에멀젼의 최종 피부흡수율은 35.11±1.01%, 대조군인 일반에멀젼의 최종 피부흡수율은 28.25±1.69%로 PIT 나노에멀젼의 피부흡수율이 더 우수함을 확인하였다.
최근 모듈러 건축의 고층화와 함께 현장에서의 T/C 사용도 증가하였다. 이러한 T/C의 대수, 제원 및 위치를 결정하는 TCLP는 프로젝트의 공사비용, 공사기간, 안전, 생산성에 큰 영향을 미친다. 특히 모듈러 건축 프로젝트에서 조건에 부합하지 않는 TCLP는 추가 장비 투입, 재설계 등의 작업으로 이어져 공사기간과 공사비 증가가 발생할 수 있다. 따라서 현장관리자는 현장조건, 양중대상, T/C 제원 등 수많은 제약을 고려하여 프로젝트에 적합한 TCLP를 수립해야 한다. 하지만 다중 T/C를 사용하는 건설현장의 경우 추가적인 고려사항과 변수들로 인해 경험과 직관을 통해 TCLP를 수립하는데 어려움이 있다. 이를 위해 본 연구에서는 비용과 간섭면적의 최소화를 목적으로 하는 다중 최적화(multi-objective optimization) 알고리즘을 개발하고, 이를 활용하여 T/C 대수, 제원 및 위치를 선정하는 모델을 제안한다. 본 연구에서는 기존의 단일 최적화 방식과 달리 다중 최적화를 통한 TCLP 수립 프로세스를 제안함으로써, 비용과 간섭면적의 trade-off를 고려한 경제적이고 효율적인 프로젝트 완료를 기대할 수 있음을 보여주었다.
이산화 된 구조물의 위상최적화 과정은 균일하게 분포된 재료 밀도의 위상으로 표현되는 초기 설계영역을 시발점으로 한다. 최적화 과정 동안 구조물의 위상은 고정된 설계영역 내에 주어진 최적화 문제를 만족시키는 방향으로 변화하면서, 최종적으로 최적 위상의 재료 밀도 분포를 생산한다. Eschenauer et al.에 의해 제안되었던 설계영역 안에 구멍을 도입하는 개념은 원래 경계면의 최적화 문제에 대해 설계변수의 유한적인 변화를 촉진시켜 최적화의 수렴성 개선을 도모하기 위함이었으나, 위상최적화의 관점에서는 초기 위상의 정의에 따라 다양한 최적 위상이 생산되는 것을 의미한다. 본 연구에서는 초기 설계영역 안에 국소적인 솔리드 상을 도입해 초기 위상에 변화를 주었을 때, 한정된 재료 하에 구조물에 배치 가능한 다양한 최적 위상을 산출할 수 있음을 검증하였다. 수치 예제로서 초기 설계영역 내에 다양한 치수를 가지는 국부적인 원형 솔리드의 고정된 개수를 투입하여 간단한 MBB-보의 위상최적 설계를 수행하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권4호
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pp.497-503
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2012
본 연구의 목적은 고온, 고압 환경에서 사용되는 열교환기의 전열관에서 발생되는 열팽창에 따른 열응력, 진동과 같은 기계적 특성을 개선시키고, 전열부 체적을 최소화시키는 관점에서 실험계획법을 이용하여 구불구불한 관 형상에 대하여 형상최적화를 수행하였다. S-관 형상에 대하여 부분별 용도를 제시하였고, 형상 최적화를 위해서 형상변수 및 범위를 정한 후, 유한요소해석을 수행하여 형상변수에 따른 구조적 특성을 평가하였고, 요인배치법을 이용하여 형상변수의 주효과를 분석한 후, 반응표면법(Response surface Methodology)을 이용하여 회귀방정식을 구하고, 최적화 툴을 이용하여 최적화를 수행하였다.
본 논문에서는 지리정보시스템을 적용하는 우편 업무와 관련하여, 우편 경로에 대한 관리 및 의사 결정을 수행하는 우편 경로 최적화 시스템을 구성하는 주요 모듈 인 최단 경로 생성 알고리즘에 대한 설계 및 구현에 대하여 다루었다. 최단 경로 생 성 알고리즘 개발을 통하여 효율적인 우편 경로 최적화 시스템을 제시하기 위해 경로 최적화 시스템에 대한 사례 조사와 요구 사항을 분석하였다. 우편 경로 최적화 시스 템의 주요 모듈인 최단 경로 생성 알고리즘은 기존의 그래프 이론에서 제시된 Dijkstra알고리즘뿐 아니라 방향성을 고려한 탐색 방법을 적용하여 시스템이 빠르고 효과적인 경로 탐색을 할 수 있도록 하였다. 우편 경로 최적화 시스템은 최단 경로 생성기, 등거리 생성기, 경로 재배치 생성기의 주요 모듈로 이루어져 있고, 좌표 처 리를 위한 지리정보시스템 엔진과 지형 데이터를 취급하기 위해 공간 데이터베이스를 이용하였다. 이 시스템은 우편 배달 업무의 관리, 배달 구역 및 경로 관리, 경로 재 배치 등에 이용될 수 있으며, 향후에 택배 시스템, 도로 및 교통 정보 안내 등과, GPS(Global Positioning System)와의 연계를 통해 위치 추적 및 자동 운항 시스템에 도 적용될 수 있다.
전 세계 조선 산업에서 생산성의 향상이 크게 이슈화되면서, 생산 라인의 생산성 향상을 위해 새로운 방법론, 생산 자동화, 향상된 생산계획 및 일정계획 등의 연구가 진행되어 왔다. 본 연구는 조선 생산의 일정계획과 관련하여 소조립 라인의 소일정계획의 최적화를 통한 생산성 향상에 관한 것이다. 소조립 라인의 소일정계획 최적화를 위하여 공정 별 작업자 배치와 운용에 관한 시나리오와 스키드 패턴의 투입 순서를 미정 다항식 문제로 정식화하고 문제 해결하기 위해 메타휴리스틱 방법 중 하나이며 확률변수를 사용하는 시뮬레이티드 어닐링을 적용하여 지역 최소값에 빠지는 것을 막고 전역 최소값을 찾도록 하였다. 실제 조선소의 소조립 라인의 작업 시간 데이터와 스키드 투입 순서 데이터를 사용하여 최적화를 수행하고 최적화 결과의 효과를 검증하였다.
상용 DBMS 의 구입 비용은 IT 시스템을 구축할 때 소요되는 비용 중 큰 비중을 차지하고 있다. 하드웨어 시스템의 가격 대비 성능은 극적으로 개선되고 있으나 상용 DBMS 의 구입 비용은 서버의 CPU 당 license 등으로 오히려 전체 시스템 구성에서 증가하고 있다. 따라서 DB 서버의 효율적인 배치와 성능의 최적화는 이런 값비싼 자원의 효율적 이용이라는 측면에서 중요하다. 본 고에서는 메모리 상주 DMS 환경에서 DB 의 접근이 일어나기 전에 DB 에 대한 접근이 필요한지 판단할 수 있는 경우 이를 통해 얻을 수 있는 성능 향상에 대해 논의한다.
This study aims to discover the optimal pipe layout for a ship, which generally needs a lot of time, efforts and experiences. Genetic algorithm was utilized to search for the optimum. Here the optimum stands for the minimum pipe length between two given points. Genetic algorithm is applied to planar pipe layout problems to confirm plausible and efficiency. Sub-programs are written to find optimal layout for the problems. Obstacles are laid in between the starting point and the terminal point. Pipe is supposed to bypass those obstacles. Optimal layout between the specified two points can be found using the genetic algorithm. Each route was searched for three case models in two-dimensional plane. In consequence of this, it discovered the optimum route with the minimized distance in three case models. Through this study, it is possible to apply optimization of ship pipe route to an actual ship using genetic algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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