• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.163-172
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• 2009

3차원 패러매트릭 기반 솔리드모델링 방법으로 형상을 표현하고 건설산업분야에서 요구되는 다양한 정보를 처리할 수 있는 BIM기술은 2차원 도면의 자동생성, 건축요소들간의 간섭검토와 물량산출 이외에도 건물내 외 공간분석 및 관리, 구조해석 및 설계, 에너지 분석, 즉시조달, 시설물 및 재난 관리, 법규검토 등을 위한 고급 엔지니어링 업무까지 지원할 수 있게 한다. 본 논분은 이러한 IFC기반 BIM 기술을 건설분야의 각 임무에 작용하기 위하여 근원이 되는 각 건물요소의 기하형상을 추출하기 위한 연구내용을 제시하고 구현된 프로그램에 의한 적용사례를 보여준다.

• 디자인학연구
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• 18호
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• pp.25-34
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• 1996

산업정보화 사회의 진전과 이에 따른 산업디자인의 개발 방법과 프로세스는 시대적 흐름에 따라서 많은 방법의 변화를 가져왔다. 최근에 와서는 기존의 방법론과 가치 평가가 시대 오류 적 상황을 발생시키기도 하였으며, 많은 시간적 혹은 경제적인 총체적 문제들이 거론되게 되었다. 디자인 프로세스의 개발은 문제인식과 해결하려는 도구의 발전에 의해 많은 변화를 가져왔고, 디자인 테크놀로지가 컴퓨터 테크놀로지로 상당부분 대체 되어 가는 상황을 직시할 수 있다. 따라서, 관념적인 것(Thought ware)과 현실적인 것(Hard ware)을 연결시키는 웨어 적 디자인 프로세스가 많은 부분의 디자인 문제를 담당하게 되었다. 이에 본 연구는 컴퓨터를 응용한 제품 디자인 개발 단계에서 아이디어를 3차원 가상 실물 화시킬 수 있는 3차원 모델 링을 독자적으로 구현할 수 있는 방법을 사례를 통해 제시하는데 있으며, 이 효과와 가치는 디자인 문제 협의-평가-해결의 과정에 있어 결정적 요인으로 작용할 수 있다. 실질적인 모델 링과 렌더링의 프로세스는 다음과 같이 이루어지고 있다. 평면 화 간이 도면 상태의 구성과 이에 대한 입체물의 형성과정을 통하여 3차원 솔리드 모델을 제작하는 것이다. 연출효과를 높이기 위하여 카메라, 조명, 재질감, 색상을 첨부하여 하나의 디자인 시안 물을 작성하게 되며, 이 시안 물은 다양한 방법의 구성과 퍼트에 의하여 대상물을 평가할 수 있다. 이렇게 구체적으로 얻어진 시안 물은 디자인 평가에 의해서 완벽한 캐드시스템(CAD SYSTEM)으로 옮겨지며, 정선된 자료와 데이터로 양산 적 개념의 디자인 플로우 챠트에 돌입하게 되고, 현실적으로 요구되는 디자인 욕구를 최대한 만족시킬 수 있게 되는 것이다. 결국 이러한 디자인 프로세스는 기존 방법에 대한 새로운 제안 방법으로 제시되며, 여러 요인의 평가요소에서 효율적 가치 평가가 이루어 질 수 있도록 한 것이 본 논문의 목적이라고 하겠다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.767-773
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• 2000

오늘날 컴퓨터와 통신 기술의 발달로 시간과 공간의 제약 없이 공유된 가상 공간에서 작업을 하는 컴퓨터 지원 협동 시스템이 등장하고 있다. 하지만 하드웨어와 응용 소프트웨어에 크게 의존하고 있는 그래픽 분야와 CAD시스템은 그리 많지 않다 여기에서 제안하는 협동CAB시스템은 인터넷 망을 통하여 웹 상에서 플랫폼에 구애받지 않고 협동작업이 이루어지도록 하였고, VRML과 Java3D API를 이용하여 쉽게 도형을 생성하고 편집하여 전송하거나 출력ㆍ저장할 수 있도록 하며, 채팅을 통해 인터액티브한 작업이 가능하게 하고 있다. 이 시스템은 클라이언트/서버 구조로 클라이언트는 자바 애플릿을 통해 웹 상에서 접근하고 서버는 자바애플리케이션으로 접속을 통제하는 접속관리자, 작업 그룹의 동기화를 유지하며 공유작업공간을 확보하는 작업관리자, 그리고 3차원 도형 객체를 생성해 내는 솔리드 모델러로 이루어져 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.445-450
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• 2004

본 논문은 실질적인 최적화 구조물의 설계를 위한 시스템에 대한 것으로 퍼지이론에 바탕을 둔 자동 유한요소 생성 망 기술과 계산 기하학적 기술, 해석코드 및 솔리드모델러를 시스템에 통합시켰다. 최적해 또는 만족해는 자동해석 시스템과 함께 탐색공간을 위한 유전자 알고리즘을 이용하여 자동적으로 탐색되어 진다. 또한, 유전자 알고리즘을 이용함으로써 본 설계 시스템은 다차원 해를 얻을 수 있다. 개발된 시스템은 터널전류에 바탕을 둔 마이크로 가속도계의 형상설계에 적용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.773-782
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• 2020

심층신경망 기반 하이브리드 유한요소해석을 위한 조인트 모델 방법 구축을 소개한다. 트렉터의 앞차축에서 다양한 체결 조건에 의해 유발되는 복잡한 거동 상태를 가지는 볼트와 베어링의 재료 모델을 심층신경망으로 대체했다. 볼트는 6자유도를 갖는 1차원 티모센코 빔 요소를 이용했고, 베어링은 3차원 솔리드 요소를 이용했다. 다양한 하중 조건을 바탕으로 유한요소해석을 한 뒤, 모든 요소에서 응력-변형률 데이터를 추출하고 텐서플로를 이용하여 학습시켰다. 신경망 기반 유한요소해석을 할 때 추출된 데이터를 바탕으로 학습된 심층신경망은 ABAQUS 서브루틴 안에 포함되어 현재 해석 증분의 응력을 예측하고 접선강도행렬을 계산할 수 있게 했다. 학습된 심층신경망 조인트 모델의 일반화 성능은 훈련에 사용되지 않은 새로운 하중 조건에서 해석하여 검증하였다. 최종적으로 이 방법을 이용하여 심층신경망 기반 앞차축 해석을 진행하고 응력장 분포를 검증했다. 또한, 실제 트렉터의 3점 굽힘 실험 결과와 비교하여 심층신경망 기반 해석의 타당성을 검토했다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.51-58
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• 2010

본 연구는 차량 이동하중을 받는 손상된 콘크리트 슬래브교량의 강성저하를 규명하고, 복합신소재를 사용하여 보강 후 성능평가를 수행한다. 특히 마이크로 유전알고리즘에 의한 역해석에 기반하여 보강 전 후 각 요소에서의 강성변화를 수정된 2차변수 Gaussian 분포함수를 사용하여 정식화하였다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존의 요소기반 접근 방식에 비하여 수치해석적인 관점에서 효율성을 갖는다. 개발한 알고리즘은 3차원 솔리드 요소를 사용하여 모델링한 교량의 동적 거동 시뮬레이션으로부터 계측한 데이터를 사전정보로 사용하여 검증하였다. 몇 가지 수치예제는 본 연구에서 개발한 방법이 실제교량과 수치모델간의 차이로 인한 오차 및 노이즈 등으로 인한 동적 계측치 오류 등이 고려되었음에도 강성분포 추정 및 성능 평가를 효율적으로 수행함을 보여준다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구는 각 연결부에 대한 수치 해석을 통하여 강재-콘크리트 합성 프레임 구조물의 성능을 조사하였다. 본 연구의 혁신적인 측면은 강재 보와 CFT 기둥의 연결부 사용과 저탄소강과 형상 기억 합금 구성요소의 조합을 활용하는데 있다. 이러한 새로운 연결부의 목적은 지진 후 건물의 손상과 잔류 흐름을 줄이기 위해 고탄성 형상기억합금 인장부에서 발생하는 교정 작용과 저탄소강의 우수한 에너지 분산 능력을 활용하는 것이다. 연결부의 핀, 전체적인 고정 또는 부분 구속으로 모델링을 할 수 없기 때문에 이러한 구조물들의 해석과 설계는 복잡하여 PR-CFT 연결부의 전체적인 거동을 알기 위한 수치해석을 위해 정교한 3차원 솔리드 요소로 구성된 유한해석 모델을 개발하였다. 이러한 유한요소 해석으로 얻은 결과를 바탕으로 스프링 요소를 이용하여 간단한 연결부 모델링을 공식화 시켰다. 반복 하중을 가하여 전체 프레임 구조물의 거동을 확인하였고 3D 유한요소 해석을 통하여 단순 거동을 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.642-648
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• 2016

3차원 솔리드모델링이 일반화되면서 이를 이용한 여러 응용이 가능해졌으며, 가장 대표적인 응용분야인 CAM과의 통합을 위한 다양한 연구가 진행되어왔다. 그 결과 설계된 부품의 CAD모델로부터 실제가공에 필요한 특징형상을 자동으로 인식하는 기술들이 개발되었다. 하지만 이러한 방법으로 인식된 특징형상들을 이용하여 절삭가공순서 등을 자동으로 생성하기 위해서는 고려하여야 할 가공순서의 조합의 수가 너무 많아 이를 구현하기에는 현실적으로 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 절삭가공에 관련된 규칙을 수집하고 이를 이용하여 특징형상 간 가공우선순위를 적용함으로써 고려하여할 조합의 수를 대폭 감소시키고, 이들 조합으로부터 효율성을 최대화 하는 가공순서를 결정하는 방법을 제안하였다. 또한 항공기 부품에 대한 테스트를 통하여 20개의 특징형상으로부터 가공시간이 적은 가공순서를 자동으로 생성할 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.524-530
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• 2019

연구목적: 본 논문에서는 3차원 해석프로그램을 활용하여 인터페이스 요소를 구성하고, 일반적인 부재의 특성치와 강도가 보강된 부재의 특성치 등의 실제 표현할 수 있는 물성조건을 적용하여 연결체의 복합거동 안정성을 평가하고자 하였다. 연구방법: 해석 모델은 비선형적인 재료 거동을 포함한 솔리드 요소(Solid Element)를 사용하여 빔 구조 및 원형 플랜지, 볼팅 시스템 등의 부재를 설계도면과 동일한 치수로 모델링을 완성하였고 각 부재는 하나의 복합거동연결체로 조립되는 과정에서 다른 요소유형(Element Type) 접촉면의 통일성과 매쉬(Mesh) 생성을 보다 효율적으로 제어하여 분할작업(Partition)을 수행하였으며 부재들에 활용된 강재는 Gr. 50 탄소강 재질로 모델링 하였다. 연구결과: 부재별 접촉 인접부위, 하중재하부위, 고정단 부위, 취약예상부위 등으로 하여 하중단계별 변위 및 변형, 응력상태 등을 나타내고, 유한요소 해석 후 복합거동연결체의 각 하중단계에서의 변위, 변형, 응력 등의 분포도로 영향을 검증하고 설계의 타당성을 확인하였다. 결론: 따라서 이 결과를 토대로 하여 마이크로 파일의 설계 지지력이 결정되면 복합거동 연결체의 취약 지점의 파악과 보강의 정도를 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.672-679
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• 2018

본 논문은 최적설계 시스템을 이용한 형상설계 방법론에 대해 설명하고 있으며, 일반적으로 3차원 해석은 설계를 위해 반드시 필요하다. 퍼지지식처리 수법과 계산기하학적 기법에 바탕을 둔 자동화된 유한요소 메쉬 생성 기법은 상용화된 유한요소해석코드와 솔리드모델러와 함께 시스템에 결합되어 있다. 또한, 다층형 신경망의 도움과 함께 개발된 시스템은 다차원 설계변수 공간에 존재하는 여러 만족하는 설계해인 디자인윈도우를 얻을 수 있게 해준다. 개발된 최적화 설계 시스템 사용된 부품을 평가하는데 성공적으로 적용하였다. 사이드 하우징 브라켓을 현장에서 사용되어지는 굴삭기의 힘과 유압브레이커의 작용하는 응력을 응력 게이지로 사이드 하우징 브라켓의 크랙 발생부위에 부착하여 최대응력이 얼마나 걸리는지를 측정하였다. 적용하는 대상을 현장에서와 동일한 조건하에서 최대응력이 허용응력보다 같거나 적게 하고, 기존형상 유지, 재질은 SM490, 중량 최소화 안전계수는 3으로 하여, 최대응력 값에 대한 해석을 수행하였다. 구조가 비교적 간단한 36톤용 사이드 하우징 브라켓을 최적화하였지만, 다른 클래스의(톤수 별) 사이드 하우징 브라켓 적용 시 품질향상에 크게 기여하리라 생각된다.