• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.12
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• pp.1141-1150
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• 2012

This paper describes the shape optimization of impeller blades for an anti-heeling bidirectional axial flow pump used in ships. In general, a bidirectional axial pump has efficiency much lower than that of a classical unidirectional pump because of the symmetry of the blade type. In this study, by focusing on a pump impeller, the shape of the blades is redesigned to develop a bidirectional axial pump with higher efficiency. The commercial code employed in this simulation is CFX v.13. The CFD result of the pump torque, head, and hydraulic efficiency was compared. The orthogonal array (OA) and analysis of variance (ANOVA) techniques and surrogate-model-based optimization using orthogonal polynomials are employed to determine the main effects and their optimal design variables. According to the optimal design, we confirm an effective design variable for impeller blades and explain the optimal solution as well as the usefulness of satisfying the constraints of the pump torque and head.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2002.08a
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• pp.10-12
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• 2002

본 논문에서는 TEM Cell 의 최적 설계방법을 제안한다. 임피던스 부정합을 최소화 시키기 위해 Cell 내부의 특성 임피던스를 $50{\Omega}$으로 유지하며, 동시에 중심 도체판(Septum)의 길이와 도체판 날개(winglet)의 각을 변화 시킴으로써 내부 전자파의 균일도(Uniformity)를 최대로 하는 TEM Cell의 최적설계 방법을 제안하며 (1+1)ES를 적용하여 시험영역을 최대로 하는 최적 설계 변수들을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.187-191
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• 1992

본 연구에서 퍼지제어 시스템 설계를 위한 마이크로 컴퓨터 지원 설계 기법과 프로그램 FCS 를 개발하였다. 이 프로그램은 IBM-PC 호환기종 (80386,804860) 에 사용되는 Turbo-C 언어를 사용하였고, Borland C $^{++}$ 2.0 컴파일러를 사용하였다. 제어시스템의 각 요소를 모듈화 하여 동특성을 차분 방정식으로 표시하여 사용자가 쉽게 대치할 수 있도록 서브루틴화 하였다. 퍼지제어 규칙의 최적조건, 퍼지 입출력 변수의 최적조건, D/A 및 A/D 변환기의 최적 비트수, 최적 샘플링 시간을 결정 할 수 있다. 공기예열 시스템을 예로서 이 프로그램을 이용하여 설계하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.5
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• pp.535-541
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• 2010

In this paper, we have derived a continuum-based adjoint design sensitivity of general performance functionals with respect to Young' modulus and heat conduction coefficient for steady-state nonlinear thermoelastic problems. An adjoint equation for temperature and displacement fields is defined for the efficient computation of the coupled field design sensitivity. Through numerical examples, we investigated the mesh dependency of the topology optimization method in the thermoelastic problems. Also, comparing the dominant loading cases of thermal and mechanical ones, the loading dependency of topology design optimization in coupled multi-physics problems is investigated.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.20 no.4
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• pp.123-134
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• 2002

감응식 신호운영변수 설계에 관한 연구는 정주기식 신호운영변수 설계의 그것보다 그 수준이 현저히 미비하며 이는 감응식 신호운영 특성을 반영한 평가방법의 부재로 감응식 운영변수의 평가가 불가능하였기 때문이다. 본 논문은 최근에 소개된 평균 감응현시 녹색시간 추정 수리모형을 이용하여 Highway Capacity Manual (HCM) 지체도를 최소화하는 최대녹색시간의 설계방안을 제시한다. - '최소녹색시간'과 '단위연장시간'은 보행자 횡단시간 및 차량 차두시간 등 지역별 운전자/보행자의 특성과 관련이 있어 일반적인 최적화 설계 수리모형의 적용에 무리가 있어 제외한다. 제안된 설계방안은 감응식 운영논리를 토대로 감응현시 군의 평균녹색시간과 평균주기를 산정하며, HCM 지체도를 평가하고, 가능한 대안 중 지체를 최소화하는 최대녹색시간 운영변수 군을 '혼혈 유전자 알고리즘'으로 도출한다. 현장실험을 통해 도출이 불가능한 실제 최적치를 Corridor Simulation(CORSIM)모형을 이용하여 추정하였고 이를 제안된 설계방안으로 도출된 최대녹색시간 운영변수' 값들과 비교하였다. 비교결과 교차로 v/c 비율이 1.0 보다 낮을 시는 제안된 방법을 통해 설계된 최대녹색시간 운영변수 군이 최소 CORSIM 지체도를 산출하는 최대녹색시간 운영변수 군과 동일한 것으로, v/c비율이 1.0보다 높을 시는 다른 것으로 결과되었다. v/c비율이 1.0 보다 높은 경우는 정주기식 교차로 운영에 효율적이라 감응식 운영의 필요를 벗어나므로 제안된 최대녹색시간 설계방안은 감응식 신호운영 필요범위 내에서 효율적이다. 기존의 최대녹색시간 설계는 정수기식 최적녹색시간을 기준으로 최대녹색시간을 추정하며, 그러한 과정을 돕기 위하여 추정범위(설계자가 범위 내에서 임의로 선택함)를 제시하는 것이 기존의 연구임을 비교하면 본 연구에서 제안하고 있는 설계방법의 의미가 크다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.5 s.48
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• pp.475-485
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• 2000

In this study, an automated optimum design program for steel box girder bridges has been developed for the optimum design of composite steel box girder bridges. The design constraints required for the optimum design of steel box girder bridges are based on the Korean standard bridge specification. Considering characteristics of steel box girder bridges, several approximation techniques, such as artificial constraint deletion, variable linking and stress reanalysis technique etc. are also introduced to enhance the efficiency of optimization. The developed program is mainly composed of major sub-system modules including structural analysis module using commercial structural analysis program such as RM-SPACEFRAME, optimum design module, pre-process module for friendly user input, and post-processor module for office automation. In addition, in order to demonstrate the efficiency and applicability of the developed optimum design program for steel box girder bridges, a few numerical examples are applied. Based on the results of the application, it may be stated that the automatic optimum design program developed in this study can be a prototype model for the developement of optimum design program for other type of bridge.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.11
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• pp.1067-1074
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• 2010

In this study, RBDO(Reliability Based Design Optimization) was performed for a supersonic double-wedge inlet. By considering uncertainty of design with given design space, the pressure recovery was transformed into the probabilistic constraint while the inlet drag was considered as a deterministic objective function. To save computational analysis cost and to search good design space, Latin-Hypercube design of experiment and the Kriging model were incorporated and then RBDO was performed. Monte-Carlo simulation was performed to verify the accuracy of AFORM(Advanced First Order Reliability Method). It was found that AFORM result agreed very well with the Monte-Carlo simulation result. The system reliability was guaranteed by considering uncertainty of the design variables. In case of considering diverse uncertainty of system design, RBDO was found to be useful.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.24-36
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• 1994

최적설계법에 의한 설계는 종래의 설계법에 의한 설게보다도 중량이 가볍거나 비용이 적을 것으로 생각되었기 때문에 중량이 가볍거나 비용이 적지 않으면 최적설계로는 의미가 없는 것으로 이해된 시대도 있었다. 그러나 구조설계분야 뿐만 아니라 일반 공업설계는 대단히 많은 의사결정이 직렬, 병렬의 관계로 구성되어 있다. 그중 어떤 의사결정은 인간의 경험, 직감, 도는 상상력에 의한 것이 유효할 수도 있을 것이다. 그러나 결정해야 할 변수의 수가 많을 경우는 각 의사결정간의 관계가 복잡할 때에는 전자계산기의 이용이 유효하여 최적설계는 의사결정의 유효한 수단으로써 위치를 굳히게 되었다. 의사결정이 어느 부분은 전자계산기가 분담하므로써 양질의 최적설계가 가능하게 되고 또는 기술자는 그가 가지고 있는 능력 중 가장 잘 이용해야 할 창의력이 요구되는 의사결정문제에 보다 많은 시간을 할애할 수 있다. 이와 같이 인간의 능력과 계산기의 능력을 총합하여 최상의 의사결정을 하기 위한 시스템을 구축할 수 있다. 이러한 배경 때문에 최적설계를 구조총합이라 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.5
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• pp.1990-1995
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• 2012

This paper presents design methodology to determine the design parameters that affect the manufacture of aluminum forging piston using the FE simulation and the Taguchi method. Maximum forging load is used as the objective function, and preform, material temperature and draft angle are selected as the design parameters. Their combinations are implemented by orthogonal array, and forging load is evaluated through the simulation. From the analytic results of design parameters to minimize the load using signal to noise ratio, their optimal combinations are proposed. The proposed design methodology will be able to help in selecting proper preform among preforms and to be used in determining the optimal combination of the parameters in metal forming process.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.529-535
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• 2017

In this paper the laminate design parameters are researched to maximize the performance index of a composite pressure vessel. The pressure-resistant performance and the light-weight concept with contained internal space are implied in the performance index. To maximize the performance index, the three design variables that the thickness of each of helical and hoop layers and the length of hoop layer are considered under the assumption of fixed internal space. To optimize the variables, the response surface method is introduced for construction of the surrogate model and the ANOVA(analysis of variance) is performed to evaluate the effects of the variables. The optimization problem is formulated to maximize performance index under the burst pressure constraint. To verify the effectiveness of the research, numerical analyses are performed for the optimum model.