• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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• pp.328-331
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• 1995

A successful, computer-aided design support system can help a process designer focus on making effective design decisions, not merely tedious routine calculations. Such a system is essential to enhance quality of design in terms of economics, environmental benignity, reliability, robustness, and operability. Such a statement is even more accepted when applied to conceptual design problems, where gross design specifications are given while a combinatorial number of design alternatives exists. This paper presents an agent-based approach as a systematic and efficient way to design a design support system for the synthesis of conceptual chemical processes. An agent-based approach allows us to handle design knowledge as an object and thus greatly improve the modularity and reusability of that knowledge. Such modularity and reusability lead to the increased productivity in the development of a design support system and the increased ease in the relaxation of design decisions and the generation of design alternatives, both of which functions are critically important in dealing with the complexity and uncertainty of conceptual design problems.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제9권2호
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• pp.83-90
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• 2013

Integrated aircraft synthesis process for rapid analysis and design is described in this paper. Data flow between different analysis fields is described in details. All the data are divided into several groups according to importance and source of the data. Analysis of design requirements and certification regulations is carried out to determine baseline configuration of an aircraft. Overall design process can be divided into initial sizing, conceptual and preliminary design phases. Basic data for conceptual design are obtained from initial sizing, CAD and geometry analysis. Basic data are required input for weight, aerodynamics and propulsion analyses. Results of this analysis are used for stability and control, performance, mission, and load analysis. Feasibility of design is verified based on analysis results of each discipline. Design optimization that involves integrated process for aircraft analysis is performed to determine optimum configuration of an aircraft on a conceptual design stage. The process presented in this paper was verified to be used for light aircraft design.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권5호
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• pp.1072-1079
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• 2005

Conceptual design is the first step in the overall process of product design. Its intrinsic uncertainty, imprecision, and lack of information lead to the fact that current conceptual design activities in engineering have not been computerized and very few CAD systems are available to support conceptual design. In most of the current intelligent design systems, approach of principle synthesis, such as morphology matrix, bond graphic, or design catalogues, is usually adopted to deal with the concept generation, in which optional concepts are generally combined and enumerated through function analysis. However, as a large number of concepts are generated, it is difficult to evaluate and optimize these design candidates using regular algorithm. It is necessary to develop a new approach or a tool to solve the concept generation. Generally speaking, concept generation is a problem of concept synthesis. In substance, this process of developing design candidate is a combinatorial optimization process, viz., the process of concept generation can be regarded as a solution for a state-place composed of multi-concepts. In this paper, genetic algorithm is utilized as a feasible tool to solve the problem of combinatorial optimization in concept generation, in which the encoding method of morphology matrix based on function analysis is applied, and a sequence of optimal concepts are generated through the search and iterative process which is controlled by genetic operators, including selection, crossover, mutation, and reproduction in GA. Several crucial problems on GA are discussed in this paper, such as the calculation of fitness value and the criteria for heredity termination, which have a heavy effect on selection of better concepts. The feasibility and intellectualization of the proposed approach are demonstrated with an engineering case. In this work concept generation is implemented using GA, which can facilitate not only generating several better concepts, but also selecting the best concept. Thus optimal concepts can be conveniently developed and design efficiency can be greatly improved.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권1호
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• pp.36-41
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• 2014

KAFASAT is a CubeSat which has a high level mission of testing the possibility of establishing the LEO satellite constellation providing the role of communication nodes and quasi-realtime image recognition of battlefield in accordance with the aspect of future-war-environment. The high level mission is developed using the Pugh selection method, which is one of system engineering tools. In order to accomplish the high level mission objectives and deduce engineering level requirements, system engineering tools such as Analytic Hierarchy Process and Quality Function Deployment are used. The subsystem synthesis in the context of system engineering process is done using a developed integrated design environment. The paper also includes the conceptual design results of the KAFASAT, which can be used as a baseline for upcoming preliminary design.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.140-148
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• 2004

Tight integration of product design and process planning in the early design stage would make bigger impact as wider spectrum of design and manufacturing alternatives can be pursued and evaluated. Thus the development of systematic computer-based supporting for this integration if desirable. For this integration and process planning in the early design stage, the systematic method to synthesize shape of part from functional requirements is crucial. This research presents the methods of functional decomposition from overall function of product and synthesizing shape of part based on functional relations extracted from functional decomposition using planetary gear transmission system as an example.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.681-688
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• 2018

최근 강화된 환경규제 및 높은 연비에 대한 요구로 인해 천연가스를 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다. 친환경 선박 연료로 대두되고 있는 LPG 혹은 메탄올을 사용한 선박의 요구도 증가하고 있다. 이러한 흐름의 연장선상으로 LPG 혹은 메탄올을 사용하는 ME-LGI 엔진에 대한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다. ME-LGI 엔진을 탑재한 선박은, 선박 항해 중 연료분사밸브의 작동 신뢰도를 지속적인 테스트를 통해 확인해야할 필요가 있다. 따라서 연료분사밸브 테스터의 개발은 ME-LGI 엔진의 상용화를 위해 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 요구조건 분석, 기능분석, 설계 합성의 순서로 진행되는 시스템 엔지니어링 프로세스를 활용하여 ME-LGI 엔진용 연료분사밸브 테스터의 개념설계를 수행하였다. 요구조건 분석 단계에서 먼저 연료분사밸브의 작동 프로세스를 분석하였고, 밀폐 오일 누유 여부 확인의 필요성을 도출하였다. 그 다음 기능분석 단계에서 연료분사밸브 테스터의 기능 및 기능의 흐름을 수준별로 정의하였다. 이후 설계 합성 단계에서 각 기능에 해당하는 장비들을 설정하였고, 이를 바탕으로 process block diagram을 도출하였다. 또한 시스템 분석 및 조정 단계의 일환으로 초기위험도 분석을 수행하여 안전 방안을 개념설계 안에 추가하였다. 본 연구는 시스템 엔지니어링 프로세스가 개념설계에 적용되는 과정을 상세히 보여줌으로써 향후 타 시스템의 개념 설계 시 좋은 참고자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1613-1618
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• 2011

기구 메커니즘의 작동해석과 관련하여 해석기하적 방법과 도식적 방법에 대한 연구가 있어왔다. 반면에 주어진 목적에 맞게끔 메커니즘을 구성하는 것에 대한 연구는 그리 많이 이루어지지 않았는데 일반 산업체 현장에서는 주로 과거에 활용된 메커니즘을 응용하는 방식으로 메커니즘 설계를 수행하여 왔다. 이런 방식은 설계초기 단계에서 가능한 모든 기구구성에 대해 숙고할 필요가 있는 메커니즘 설계자의 기구 선택범위를 제한하는 측면이 있다. 본 논문에서는 개념설계 단계에서 활용될 수 있는 기구 메커니즘 구성에 관한 새로운 방법론을 제시한다. 이를 활용하여 설계자는 창의적인 기구구성을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.38-60
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• 1999

The main objective of this study is systemization of the technique of ROC quantification and optimization of baseline design by applying CE principle to the acquisition process of a weapon system. QFD and TOA techniques can be employed to a good working example of the conceptual design of a future main battle tank. In this paper, Product Planning Phase, the first phase of four QFD phases, is deployed in terms of eight steps including customer requirements and final product control characteristics. TOA is carried out considering only combat weight. In order to perform combat weight analysis and performance TOA, Preliminary Configuration Synthesis Methodology is used. Preliminary Configuration Synthesis Methodology employs the method of least squares and described linear equations of weight interrelation equation for each component of tank. As a result of QFD based upon the ROC, it was cleared that armor piercing power, main armament, type of ammunition, cruising range, combat weight, armor protection, power loading, threat detection and cost are primary factors influencing design and that combat weight is the most dominant one. The results of TOA based on the combat weight constraint show that 5100 lb reduction was required to satisfy the ROC. The baseline design of a future main battle tank is illustrated with assumption that all phases of QFD are employed to development and production process of subsystems, components, and parts of main battle tank. TOA is applied in iterative process between initial baseline design and ROC. The detailed design of each component is illustrated for a future main battle tank.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.84-89
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• 2018

국내 기술의 발달로 인하여 다양한 항공기 발사 무장이 개발되고 있으며, 항공기-무장통합 인증에 대한 중요성 역시 높아지고 있다. 항공기-무장 통합 인증은 표준감항인증기준 (Standard ACC; standard airworthiness certification criteria)에서 제시하는 무장/장착물 통합 기준에 대한 적합성을 검증하여 안전 비행에 문제가 없다는 것을 증명하는 것으로, 무장 개발 후 항공기 통합 과정에서 요구되는 다양한 기준을 만족시켜야 함을 의미한다. 따라서 항공기의 요구사항을 무장 개발 과정에서 반영하여야 적합성 검증 단계에서 설계 변경 소요를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 표준감항인증기준과 항공기-무장적합성 기준문서인 MIL-HDBK-1763, 그리고 순항유도무기 개발 프로세스간의 상관성을 분석하였다. 분석 결과 설계 초기 단계부터 공력 및 구조설계 분야에서 항공기 요구사항을 반영하여 개발을 진행하는 경우 항공기-무장 통합 인증 단계에서의 설계 변경 발생을 줄일 수 있다고 판단하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.93-102
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• 2020

자동차, 항공기, 선박과 같은 대형 복합 기계시스템 설계는 다분야 설계최적화의 영역이다. 다양한 영역의 전문지식과 경험을 동시에 요구하기 때문이다. 최근 급격한 기술발전과 더불어 인간의 편의 증진을 위한 요구로 이들 시스템의 복합도와 복잡도가 점증되고 있다. 이런 복합 시스템의 설계를 위해서는 도메인별 지식뿐만 아니라 다양한 분야의 지식, 경험 그리고 관점을 융합할 수 있는 통합 시스템 설계, 즉 다분야 설계최적화가 필요하다. 과거 다분야 설계최적화는 주로 설계자의 직관과 경험에 의존함으로써 해의 정확도나 시간 효율면에서 효용성이 크게 높지 않았다. 최근 다분야 설계최적화는 정보통신기술(IT)의 발전에 힘입어 프로세스통합 및 설계최적화(PIDO) 프레임워크에 의해 주로 구현된다. 본 논문은 오픈소스 PIDO 프레임워크인 RCE를 이용하여 합리적 수준의 노력과 시간 투입으로 효율적인 다분야 설계최적화를 구현하는 프로세스와 방법론을 찾고자 한다. 벤치마킹 예제로 벌크선 개념설계 모델에 본 논문이 제안한 다분야설계최적화 프로세스와 방법론을 적용해 보았다. 최적설계 결과에 대한 시각적 분석을 통해 제안된 방법론의 타당성을 확인하였다.