• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.283-293
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• 2006

근래에 들어서 사회적 및 경제적인 요구에 의하여 건축구조물이 점차 고층화 및 대형화됨에 따라서 다양한 형식의 구조시스템이 연구 및 개발되고 있다. 비교적 최근에 개발된 초대형 골조시스템은 초대형부재의 조합으로 횡방향 강성을 충분히 발휘함으로써 초고층건물에 적합한 구조시스템으로 인식되고 있다. 그러나 이러한 초대형 골조시스템을 적용한 건물의 거동을 예측하기 위해서는 매우 많은 수의 절점과 요소로 이루어진 유한요소 모델을 해석해야 하므로 상당한 양의 해석시간과 엔지니어의 노력이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 초대형 골조시스템 전용 해석프로그램을 개발하여 초대형 골조구조물의 해석과 설계에 소요되는 시간과 노력을 줄이고자 한다. 이를 위하여 초대형 골조구조물의 특징을 활용한 효율적인 모형화기법과 행렬응축기법을 사용하여 해석에 사용되는 자유도수를 최소화도록 만든 해석모델이 개발되었다. 예제구조물의 해석을 수행하여 본 연구에서 개발된 프로그램을 사용한 결과와 일반적인 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 개발된 프로그램의 효율성과 정확성을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.731-738
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• 2017

쌍동선의 경우 선미의 형상적인 특이성으로 인하여, 두 개의 선체를 연결하는 부위는 선박의 항해 시 발생되는 피칭운동에 의한 손상이 자주 발생하고 있으며, 이로 인하여 주변부에 대한 구조보강 설계가 필요하다. 이러한 국부 보강에 대한 구조설계 지침이 명확하지 않기 때문에, 엔지니어는 판 두께, 보강재 변경 및 프레임 간격을 줄이는 방법으로 대응을 하고 있다. 그러나 이러한 부위는 선박의 길이방향으로 약 85 % 이상 위치하고 있기 때문에, 최소 구조부재를 국부 보강하여 중량 증가를 최소화하고, 이에 따른 건조비 증가 및 건현확보의 문제를 해결해야 한다. 따라서 본 연구에서는 KR(한국선급)의 고속경구조선 규칙을 바탕으로, 쌍동형 카페리 구조설계 절차를 분석하고 추가가 필요한 항목을 발굴하여 쌍동형 구조설계 프로그램을 개발하였다. 좌굴강도 평가 절차서 및 프로그램에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여, 타 선급의 기준과 비교 검토를 수행하여 6 %내 차이가 발생함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.401-409
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• 2014

이 연구는 초고층 건물의 철근콘크리트 기둥 단면을 최적화하기 위한 알고리즘을 개발하고 이를 실제 프로젝트에 적용하는 과정에서 검증, 보완한 실용화 연구이다. 최적설계변수는 콘크리트 강도와 단면형상으로 구조엔지니어에 의해 수행된 1차적인 구조설계 결과를 바탕으로 상기 설계변수들을 순수하게 수치적 관점에서 전산최적화한 실례를 소개, 제시하는 것이 이 논문의 목적이다. 이를 위해 외부의 해석 솔버로부터 원 해석모델에서 산출한 부재 응력을 받아오고 이를 기준으로 최소 비용을 만족하는 단면형상을 찾는 전산최적설계 컴포넌트를 새롭게 개발하였다. 이를 활용하여 콘크리트 강도를 사전 가정하고 각 강도별로 1차 최적 단면형상을 산출한 다음 그 결과들을 비교 검토해 서로 다른 두 강도에 대한 단면형상이 최대한 유사한 지점에서 콘크리트 강도를 변경하는 최적설계 시나리오를 제안하였다. 이상의 프로세스는 현업 프로젝트를 수행하는 과정에서 특정 부재의 최적설계만을 위해 집중적으로 개발된 것이므로 구조적 관점에서 미시적이고 수학적 관점에 치중하였다는 한계를 가진다. 그러나 현업에의 적용을 위해 실용적 관점에서 알고리즘 및 프로세스를 강도 높게 검증, 보완한 결과물이므로 차후 발전적 적용 및 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.323-328
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• 2012

본 연구의 목적은 설계자 전용 알루미늄 압출재 철도차량 차체 구조물의 자동화 구조해석 지원프로그램을 개발하는 것이다. 본 연구에서 개발된 프로그램 명칭은 "AUTO-RAP"이며, 알루미늄 압출재 철도차량 설계 및 구조해석에 대해 전문적인 지식과 경험이 없는 엔지니어도 설계와 검증이 동시에 가능하도록 하였다. 설계자는 기존의 알루미늄 압출재의 데이터베이스를 활용하거나 사용자 정의에 의한 지식기반설계가 가능하도록 하였으며, 설계검증은 철도안전법과 도시철도차량 안전기준에 관한 규칙에 의거하여 철도차량 차체 구조 안전성을 자동으로 평가하도록 프로그래밍 하였다. 또한, 본 프로그램은 MFC(Microsoft Foundation Classes)를 사용하여 GUI 환경을 구축하였으며, ANSYS와 ABAQUS 같은 다양한 상용 유한요소해석 프로그램 및 CAD 프로그램과의 호환성을 위해 .stp, .iges 등의 파일 생성을 지원한다. 결론적으로, 본 프로그램을 통하여 알루미늄 압출재 철도차량 차체 구조물의 제품 설계 비용과 시간 단축에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.370-378
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• 2020

COBie(Construction Operations Building Information Exchange)는 시설물 관리 프로젝트에 필요한 정보를 여러 경로에서 수집하고 문서화하는 표준정보포맷이다. 문서화된 COBie 정보는 엔지니어가 사용하는 시설관리시스템과 데이터를 교환하는 수단으로 이용할 수 있다. 시설물 관리 데이터 교환 프로세스는 COBie를 사용하여 사용자가 필요로 하는 목록과 정보를 정형화한 후 정보를 입력한다. COBie는 설계 및 시공 단계에서 운영, 유지 보수, 자산 관리 등을 지원하기 위해 정보를 획득하고 업데이트하는 방식을 개선하기 위해 개발되었다. 하지만, COBie를 사용하기 위해서는 이기종 데이터 모델과 정보연계, 품질검수 등에 많은 수작업이 필요하다. 이런 이슈들은 COBie 기반 시설물 관리시스템 개발 시 장애요인이 된다. 이 연구는 시설물 관리를 위한 데이터 교환체계를 분석하여 BIM(Building Information Modeling)에 포함된 유지보수정보를 보다 쉽게 운영하기 위한 프레임 워크를 제안한다. 이 연구는 시설관리 정보제출 규칙, 품질점검, 프레임웍 컴포넌트 역할 정의, COBie 호환성 보장 및 정보연계 방안을 도출하였다. 프로토타입 개발을 통해 제시된 프레임웍을 기반으로 한 COBie DB 스키마 생성 시 효과적인 데이터 연계가 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.190-198
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• 2020

노후화율이 19.7%인 국내 도시철도에 대한 개량투자계획을 수립하기 위해서는 성능평가가 선행되어야 한다. 최근 관련법에서 제정된 성능평가는 데이터 획득 및 평가에 소요되는 시간 및 노력이 과다하다고 지적되고 있다. 이에 본 연구는 철도시설의 성능평가를 위한 교육용 컨텐츠로 활용하기 위하여 가상현실(VR) 기법을 적용한 성능평가 시뮬레이션 프로토타입을 개발하였다. 이를 위해 기존연구 고찰을 통해 어려운 환경에서의 작업시간 단축을 위한 VR기법의 활용성을 확인하였다. 도시철도 전문가들을 대상으로 계층화분석법 설문조사 및 자문을 실시하였으며, 결과를 분석하여 성능평가 항목 및 도시철도 시설분류체계의 가중치를 확정하고 시뮬레이션을 위한 평가시트를 개발하였다. 평가시트를 기반으로 VR 기법을 이용하여 승강장 안전문의 성능을 평가하는 교육 컨텐츠 프로로타입을 개발하였다. 시스템은 HTC VIVE 장비로 구현하였으며, 6명의 플레이어를 대상으로 VR 시뮬레이션 테스트를 진행하였다. 개발된 프로토타입은 평가대상 시설물 정보의 시각적 확인에 충분히 장점이 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 향후 도시철도시설의 성능평가시 엔지니어가 실제 평가에 앞서 평가절차를 효율적으로 숙지하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.167-175
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• 2007

공동주택 리모델링 프로젝트의 성능개선과정은 일반적으로 프로젝트 의뢰단계, 기획 및 조사진단 단계, 설계단계, 시공단계의 4단계의 사업절차로 구분될 수 있다. 하지만 현재 국내 리모델링 사업은 각 단계별 의사결정 업무체계와 사업수행절차가 체계화 되어있지 못하여 사업수행시 설계자 관점의 종합적 관리계획 수립의 어려움 등 여러 가지 문제점을 겪고 있다. 그 중 리모델링 설계단계는 사업시행자, 설계자, 거주자, 엔지니어 등 사업 참여 주체의 역할 및 업무절차가 타 단계에 비해 매우 복잡하고 정형화되어 있지 못하여 사업에 대한 시행착오, 사업지연, 설계부실 등을 발생시키는 주요 단계로 볼 수 있다. 특히 설계단계에서 각 사업참여자별 발생되는 정보활용 능력에 대한 부족과 부적절한 의사결정으로 인한 설계도서의 부실은 시공단계에 각종 문제를 발생시킬 뿐만 아니라 궁극적으로 거주자가 원하는 리모델링 성능향상에 대한 만족과 신뢰를 어렵게 하고 있다. 따라서 리모델링 설계단계는 매우 주요한 관리대상 단계이며, 설계관리 기술과 함께 사업수행 프로세스에 관한 종합적 이해가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 리모델링 설계단계를 대상으로 참여사업주체의 역할과 책임을 규정하고, 설계 프로세스 단계별 발생정보를 중심으로 정보활용 과정을 분석하고자 하였다. 본 연구의 정보활용은 발생정보(Input)와 활용기법(Tool) 및 결과물(Output)의 과정으로 분석하였으며, 이를 통해 설계단계별 의사결정 방법을 정립하고, 설계관리 전반의 사업수행 프로세스를 구축하고자 하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.856-859
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• 2006

병원용 근육통증 치료기는 저주파의 전기적, 물리적 힘을 이용하여 신체근육통증을 치료하는 장비이지만 특히 병원에서 환자를 대상으로 사용할 경우 장비를 사용하는 사람입장과 치료를 받게 되는 환자의 입장, 모두를 고려하는 것이 무엇보다 중요하다. 병원용 근육통증 치료기는 사각기둥 타입으로 Basic Design이 이루어졌으며 보다 신뢰성 있는 이미지 전달을 위해 Control Display부를 LCD(액정)로 채택하였다. Body 상단부(Control Panel)는 약50' 각도를 설정하여 빛의 반사에 의해 가독성이 떨어지는 피해를 최대한 줄일 수 있도록 하였다. Body 하단부에는 Caster를 설치하여 좌우 이동이 가능하도록 하여 사용상 편리성을 강조하였다. 본 연구는 기존 제품의 시장조사와 함께 설문조사를 실시하여 선호도를 조사한 결과를 반영하였으며 제품개발 관련 엔지니어들과 조율된 의견을 DESIGN방향에 적용하여 전형적인 제품디자인개발 프로세스를 거쳐 마무리되었다. 본 치료기 개발 연구는 문헌 조사를 바탕으로 FGI기법을 이용하여 직접 관련된 자료를 수집 분석하였다. 조사는 병원용 근육통증 치료기를 중심으로 조사하였으며 의사보다는 간호사가 설문에 응하였으며 구입선택 기준이나 가격부분은 사용자에 초점을 마추웠다. 직접적인 시장조사를 통한 본 연구는 향후 NEW MODEL개발에서 결과적으로 경쟁사 대비 단점으로 지적되는 사항을 보완 개선하는 측면으로 디자인 개발이 이루어졌으므로 향후 M/S확보 전략에 크게 이바지 할 것으로 기대가 된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제11권2호
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• pp.143-150
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• 2019

회로 이론은 전기 및 전자 공학 분야에서 가장 기본이 되는 다양한 회로의 해석과 설계를 체계화한 학문으로 회로 이론 교과목은 전기 및 전자 공학도라면 반드시 습득하도록 4년제 대학을 기준으로 학부 2학년에 한 학기 내지는 2 학기에 걸쳐 전공 교과목으로 편성되어 있다. 또한 학생들이 회로 이론에 대한 이해도를 높이고, 실제 회로를 구성한 실험을 통하여 회로 설계에 대한 기술 및 응용력을 습득할 수 있도록 하는 실험 교과목이 이론 교과목을 뒷받침하기 위해 동반 편성되고 있다. 본 논문에서는 회로 이론을 뒷받침하는 실험 교육에 대한 학습 효과를 높이기 위해 전기회로 설계 및 실험 교과목에서 시행하고 있는 수업 방법에 대한 사례 연구에 대해 기술한다. 이를 위해 이론 학습, 시뮬레이션, 실험 및 설계 프로젝트 등이 복합적으로 구성된 15주 수업 모형을 제안한다. 제시된 수업 모형에서는 이론을 보완하기 위한 시뮬레이션과 사전 실험 준비 과정이 강화되고, 공학 엔지니어로서의 실질적인 회로 설계 능력을 배양하기 위한 설계 프로젝트가 도입되어 운영된다. 5년 동안의 운영 결과는 제안된 모형이 효용성이 있음을 보여준다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.403-411
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• 2020

본 논문에서는 도서 지역 화물 및 승객 운송을 맡은 연안 항해용 친환경 차도선을 개발하면서, 검토된 주요 결과들에 대해서 논의한다. 시장에서의 경제성을 확보하기 위하여, 폭 19 m를 최종 개발모델 및 갑판면적에 많은 차량이 배치되도록 고려하였다. 조파저항 감소를 위해 선형 형상은 "V"에 선수벌수를 접목하였으며, 수치해석을 통해 개발 선박의 유체역학적 성능을 확인하였다. 선가를 직접 결정짓는 선각 중량을 감소하기 위하여, 최적화 전문 프로그램에 내재된 다목적 최적화 방법인 파레토 시뮬레이트 어닐링을 활용하여 약 3.9 %의 중량 절감을 달성하였다. 본 연구를 통해서 도출된 주요 결과들은 추후 쌍동형 차도선 관련 연구를 수행하는 엔지니어와 관련 산업에 좋은 선례가 될 것으로 기대한다.