• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.118-126
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• 2024

본 논문에서는 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화와 관련하여 연구한 내용과 결과를 정리하였다. 컨테이너선은 일반적으로 프루우드 수 0.26 근처에서 운항하는 선박으로 이 속도에서 운항하는 선박 전용 선형 최적 설계 자동화를 구현하기 위하여 최적화 알고리즘, 선형 변경 알고리즘, 선박 성능 예측 알고리즘, 자동화 알고리즘 그리고 반복적 계산 기법을 적용하여 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화가 가능한 수치해석 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, HOTCONTAINER라고 명명하였다. 본 연구에서는 선형 최적 설계를 위한 설계 변수의 적절한 선정을 위하여 민감도 분석 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 개발된 선형 최적 설계 자동화 알고리즘의 신뢰성과 실선 적용성을 파악하기 위하여 세계적으로 다양한 연구가 진행된 컨테이너 선박인 KCS 선박을 대상 선박으로 하여 선형 최적 설계 자동화 수치해석을 수행하여 그 결과물로써 최적 선박을 도출하고, 대상 선박과 최적 선박의 조파저항과 파계 그리고 파고를 비교하였다. 결론적으로 최적 선박이 대상 선박과 비교하여 조파저항이 47.63% 감소한 것을 볼 수 있었으며, 배수량과 접수 표면적은 각각 0.50%, 0.39% 감소한 것을 볼 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.475-485
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• 2000

본 연구에서는 시공성을 고려한 변단면을 갖는 합성형 강상자형교의 최소비용을 구하기 위한 자동화 최적설계 프로그램을 개발하였다. 강상자형교 설계에 필요한 설계 제약조건은 도로교 표준 시방서를 비롯한 각종 설계기준과 실무자의 경험을 바탕으로 정식화하였다. 최적화의 효율성을 위해 강상자형교의 특성을 고려한 제약조건 소거기법, 설계 변수 연결기법, 응력 재해석 기법을 적용하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램은 구조해석 모듈, 최적설계모듈, 사용자의 입력 편의를 위한 전처리모듈 설계 업무자동화를 위한 후처리모듈로 구성되어 있으며, 구조해석은 신뢰성이 입증된 상업용 구조해석 프로그램인 RM-SPACEFRAME을 이용하여 격자모델에 대해 실시하도록 하였다. 또한 개발된 최적 설계 프로그램의 효율성과 실용성을 확인하기 위하여 몇 가지의 수치예제를 적용하였다. 본 연구에서 개발된 최적설계 시스템은 향후 타 형식의 교량에 최적설계 프로그램의 모형으로 활용될 수 있으리라 사료된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권3호
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• pp.181-188
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• 2019

본 연구에서는 발전시스템의 설계 입출력변수들을 Heat & Mass balance 계산 solver 및 최적화 알고리즘과 연계하고 반복계산 과정을 자동화함으로써 기술 및 경제적 측면을 고려한 최적의 발전시스템 Heat & Mass balance 설계를 도출하는 최적설계 자동화 기법을 개발하였다. 그리고 이에 대한 효과를 분석하기 위하여 발전소 형식별 10종에 대하여 최적설계 기법을 적용한 결과, NPV 및 IRR에 대한 개선 효과를 기대할 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.25-35
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• 1998

정부는 자동화컨테이너터미널을 구축하기 위한 기초연구를 수행하고 있다. 자동화컨테이너터미널은 선박하역을 담당하는 컨테이너 크레인과 애드크레인을 무인 혹은 유/무인 자동제어가 가능하도록 설계하고 선박과 야드간 이동은 AGV를 이용하여 자동화함으로써 생산성 향상, 인건비 절감 등을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 1척의 선박이 접안할 수 있는 가상의 자동화컨테이너터미널에서 컨테이너 크레인 수, AGV 대수, 야드 크레인수 등을 변화시켜가면서 터미널의 생산량을 추정할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하여 제시하였다. 또한 향후 자동화컨테이너터미널의 최적 설계 및 운영을 위한 시뮬레이터를 개발하기 위한 구상을 제시하였다.

• 한국CDE학회지
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• 제10권1호
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• pp.48-54
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• 2004

제품설계에 관련된 다양한 공학해석분야, 즉 구조해석, 동역학, 열ㆍ유체ㆍ유동해석, 제어, 전자기장해석 등을 동시에 고려하면서 최적의 설계를 결정하는 것을 다분야통합최적설계(Multidisciplinary Design Optimization: MDO) 기술이라 한다. MDO 프레임적 (framework)은 최적화기술, 컴퓨팅기반구조기술, 통합설계기술이 유기적으로 구현된 소프트웨어 복합체계로서, 분산컴퓨팅 기반구조를 통하며 MDO요소 기술들과 기존의 CAD/CAE 도구들을 연계하여 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화한다. MDO 프레임칙은 이러한 자동화된 통합관리를 통하여 설계도구 간의 데이터 전달과 변환에 소요되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 이 글에서는 현재 최적설계신기술연구센터 (iDOT)에서 개발 중인 MDO 프레임웍인 EMDIOS를 소개하기로 한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권5호
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• pp.513-518
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• 2003

세계항만의 컨테이너 물동량은 2011년까지 연평균 8.8%로 꾸준히 증가할 것으로 예상하고 잇으며, 기존 항만 시설로는 이러한 추세를 충족시키 수 없기 때문에 시설 확충은 필연적이다. 그리고 항만에서 발생되는 비용이 전체 물동량에 발생되는 비용의 30%를 차지하고 있기 때문에 세계 주요항만에서는 점차 높아지는 인건비와 부족한 노동력 문제를 해결하고 토지 이용과 작업 능률을 극대화하기 위한 항만 시설의 자동화에 노력을 기울이고 있다. 특히, 항만시설 중에서도 화물이 발생되고 소멸되는 장소로서 정보의 시작점과 종착점이 되는 게이트의 자동화가 무엇보다도 중요한 이슈로 대두되고 있다. 본 연구에서는 항마의 게이트를 최적으로 자동화하는데 적합한 설계 방안을 제시하고자 한다. 먼저 게이트의 적정 규모를 산정하고, 1단계 게이트와 2단계 게이트 운영방식을 비교하며, 최적의 게이트 자동화 운영 방식을 설계한다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권1호
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• pp.49-55
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• 2011

본 연구는 철근 콘크리트 구조물의 새로운 자동화 최적설계 알고리즘을 제시하였다. 기존의 주철근과 콘크리트 단면사이즈 등의 국한된 최적설계 범위를 벗어나 철근의 부착길이, 매입길이, 콘크리트 커버두께 등 세부설계사항까지 모두 고려한 실무에 적합한 효용성 높은 설계알고리즘을 제시함으로써 앞으로 실무분야에 많은 기여를 할 수 있다고 보여 진다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.62-67
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• 2002

동북아 중심 항만의 기반을 다지기 위해 자동화터미널의 건설이 시급히 요청되고 있다. 따라서 우리나라에 적합한 자동화터미널의 운영시스템 설계방안을 제시하고자 한다. 본 논문에서는 자동화터미널의 운영시스템이 추구해야할 목표를 충족시키며 각 자동화 장비를 통한 화물의 수출입 이동경로에 따라 운영시스템의 기본 모델을 4가지로 구분하고, 여러 입력 요소들을 변경시켜 가며 Trial and Error 방법을 통하여 동적으로 분석해 나감으로서 최적의 운영시스템 모델을 설계하였다 본 논문의 운영시스템에서 기술한 장비들은 Quay Crane을 제외한 모든 야드 장비가 완전자동화를 전제로 한 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제33권4호
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• pp.209-227
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• 2023

정부는 건설산업의 생산성 혁신을 위해 BIM 기반 스마트 건설기술 활성화방안을 지속적으로 발표하고 있다. 설계단계에서는 BIM 데이터와 다른 첨단기술을 융합하여 설계 자동화와 최적화 수행을 목표로 한다. 국내 해저터널 사업인 남해 서면-여수 신덕 국도 건설공사 기본설계에서는 터널설계 프로세스에 따라 3D 공간정보를 이용한 터널설계 자동화 기술을 개발하여 BIM 기반의 설계를 수행하였다. 터널의 선형설계에 제너레이티브 디자인 기법을 사용하여 만 여건 이상의 케이스를 36시간 내에 도출하고, 설계자가 정의한 목적함수의 정량적 평가를 수행하여 설계자가 요구하는 조건의 최적 선형을 도출했다. AI 기반의 지반분류와 3D Geo Model을 구축하여 최적 선형의 경제성 및 안정성을 평가하였다. AI 기반의 지반분류는 시추 코어 1공당 약 30종의 지반분류를 수행하여 그 정밀도를 향상시켰고, 3D Geo Model의 경우 시공 중 추가되는 지반 데이터를 누적할 수 있다는 점에서 그 활용도를 기대할 수 있다. 3D 발파설계의 경우 Dynamo 상에서 노선상의 모든 보안물건을 검토하여 최적 장약량을 5분 만에 도출하고, 직관적이고 편리한 시공관리를 위해 3D 공간상에 설계 결과를 시각화함으로서 시공 중에 직접 활용할 수 있도록 했다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.619-627
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• 1999

다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.