• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.25-36
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• 2003

항공기 설계는 설계 전 분야에 걸친 설계 요소들을 모두 고려한 통합적 환경에서 이루어 져야 한다. 이를 위해 각 분야간의 데이터 공유 및 일관성, 무결성, 최신성 등이 요구되며 이러한 요구사항을 만족할 수 있는 효율적인 데이터베이스의 설계가 필요하다. 데이터베이스의 설계 순기는 저장되고 관리해야 할 데이터의 분석, E-R Diagram의 작성, 테이블 사상으로 이루어진다. 본 연구에서는 상용의 Oracle 8i 데이터베이스 관리시스템을 이용하여 데이터베이스를 설계, 구축하였다. MDF(MultiDisplinary Feasible), IDF(Individual Discipline Feasible), CO(Collaborative Optimization) 등의 MDO(Multidisciplinary Design Optimization) 기법을 적용할 수 있는 데이터베이스의 설계과정을 정립하고, 간단한 수치예제와 무인전투기 최적화 설계 등의 예제를 통하여 통합환경에서의 데이터베이스 설계 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권6호
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• pp.23-33
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• 2004

다분야 통합 최적화 설계 환경을 제공하는 소프트웨어 체계인 MDO 프레임워크 개발을 위해서는 다양한 운영체계와 언어에서 개발된 해석코드들의 통합, CAD 및 데이터베이스 시스템과의 통합, 복잡한 GUI 환경의 구현 등이 필수적으로 요구되고 해석코드의 추가, 새로운 MDO 기법의 도입에 따른 수정 및 확장에 대한 고려가 충분히 이루어져야 한다. 본 논문에서는 MDO 프레임워크의 설계단계부터 고려되어야 할 사항들과 각 구성요소들의 시스템 통합 방법을 연구, 적용 방안을 제시하며 이를 바탕으로 비행체 통합 최적설계 시스템 환경을 구현하였다. MDF 및 CO 기법 등 대표적인 MDO 기법을 적용할 수 있는 데이터베이스 설계과정을 정립하고, 구현된 통합 최적설계 시스템을 이용하여 전투기 날개 형상 최적 설계를 수행하여 개발된 MDO 프레임워크의 효율성 및 유용성을 검증하였다. 구배 기반 최적화 기법을 이용하여 삼십번의 설계 반복으로 최적 날개 형상을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.601-608
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• 2015

유연날개의 공력 및 구조 설계값을 설계 변수로 하여 정적 상태에서의 정적 공탄성해석 및 최적화를 수행하였다. 정적 공탄성해석과 최적화를 위해 상용 해석소프트웨어들이 연계된 강건한 다분야 최적설계 시스템을 개발하였다. 최적화 설계변수로는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각과 날개 위아래 스킨 두께를 설정하였다. 전역적 다목적 최적화를 위해 실수기반 적응영역 다목적 유전자 알고리즘을 적용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 메타모델로 서포트벡터회귀 기법을 적용하였다. 유연날개에 대한 파레토 결과 분석을 통해 최대 항속시간과 최소 중량에 대한 최적 결과를 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.201-210
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• 2001

In this study, large-scale distributed design approach for a life cycle cost (LCC) optimization of steel box girder bridges was implemented. A collaborative optimization approach is one of the multidisciplinary design optimization approaches and it has been proven to be best suited for distributed design environment. The problem of optimum LCC design of steel box girder bridges is formulated as that of minimization of the expected total LCC that consists of initial cost maintenance cost expected retrofit costs for strength, deflection and crack. To discuss the possibility of the application for the collaborative optimization of steel box girder bridges, the results of this algorithm are compared with those of single level algorithm. From the numerical investigations, the collaborative optimization approach proposed in this study may be expected to be new concepts and design methodologies associated with the LCC approach.

• 한국CDE학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.27-33
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• 2002

MDO(Multidisciplinary Design Optimization) methodology is a new technology to solve a complicate design problem with a large number of design variables and constraints. The design of a dental implant system is a typical complicate problem, and so it requires the MDO methodology. Actually, several analyses such as rigid body dynamic analysis and structural stress analysis etc. should be carried out in the MDO methodology application to the design of a dental implant system. In this paper, as a first step of MDO methodology application to the design of a dental implant system, the impact force which is applied on the tooth in masticating is calculated through the rigid body dynamic analysis of upper and lower jaw-bones. This analysis is done using ADAMS. The impact force calculated through the rigid body dynamic analysis can be used for the structural stress analysis of a dental implant system which is needed for the design of a dental implant system. In addition, the rigid body dynamic analysis results also show that the impact time decreases as the impact force increases, the largest impact force occurs on the front tooth, and the impact force is almost normal to the tooth surface with a slight tangential force.

• 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.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.141-148
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• 2000

In system design, it is not always possible that all decision makers can cooperate fully and thus avoid conflict. They each control a specified subset of design variables and seek to minimize their own cost functions subject to their individual constraints. However, a system management team makes every effort to coordinate multiple disciplines and overcome such noncooperative environment. Although full cooperation is difficult to achieve, noncooperation also should be avoided as possible. Our approach is to predict the results of their cooperation and generate approximate Pareto set for their multiple objectives. The Pareto set can be obtained according to the degree of one's conceding coupling variables in the other's favor. We employ approximation concept for modelling this coordination and the mutiobjective genetic algorithm for exploring the coupling variable space for obtaining an approximate Pareto set. The approximation management concept is also used for improving the accuracy of the Pareto set. The exploration for the coupling variable space is more efficient because of its smaller dimension than the design variable space. Also, our approach doesn't force the disciplines to change their own way of running analysis and synthesis tools. Since the decision making process is not sequential, the required time can be reduced comparing to the existing multidisciplinary optimization techniques. This approach is applied to some mathematical examples and structural optimization problems.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.34-41
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• 2005

엔지니어링 분야의 병렬 컴퓨터 시스템은 일반적으로 초대형 구조해석이나 항공분야에 많이 적용되어 대형 설계문제의 긴 해석시간을 단축하였다. 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터를 사용하여 해석시간을 단축하는 효과는 다분야통합최적설계의 설계시간을 줄이는데 사용 할 수가 있다. 하지만 기존의 상용 MDO 프레임워크의 다분야통합최적화 설계 프로세스는 해석 프로그램을 순차적으로 호출하는 방식으로 동작하여 설계 해를 도출하는 방식으로 비효율적이다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해서 병렬 설계 프로세스를 도입하여 수행할 수 있는 MDO 프레임워크를 개발하였다. 개발된 MDO 프레임워크를 검증하기 위해서 수식 문제 및 모터설계 문제와 헬기설계 문제를 적용하여 유효성을 검증하였으며, 설계 해를 도출하기 까지 걸리는 총 설계시간을 혁신적으로 줄임으로써 기존의 MDO 프레임워크에 비해 우수성을 증명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.18-25
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• 2005

다분야 통합해석 시스템의 신뢰성 해석에 대한 기존의 연구들은 대부분 비선형 최적화 기법을 기반으로 하고 있다. 이들은 다분야 통합최적설계 프레임워크를 이용하여 신뢰성을 직접 해석하기 때문에 효율적인 AFORM기법을 적용하는 것이 불가능하다. 본 논문은 AFORM기법을 적용한 다분야 통합시스템의 순차적 신뢰성 해석기법(SARAM)을 제안한다. 이를 위해 신뢰성 해석과 다분야 통합시스템의 해석(MDA)을 분리하고, 순차적으로 배열하여, 되풀이구조를 가지는 해석구조를 구성하였다. 제안된 방법의 효율성은 계산량, 정확도, 그리고 동시 수행기능의 관점에서 평가하였다. 3개의 다분야 통합시스템 예제를 계산한 결과, 제안된 기법은 정확도를 보장하면서 기존의 방법에 비해 우수한 계산효율을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.716-726
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• 2010

본 연구에서는 공기역학과 비선형 구조해석을 통합한 다분야 최적설계 최적화(MDO)프레임웍을 사용하여 항공기 날개의 설계를 수행하였다. MDO 문제 중 해결해야할 가장 큰 문제인 자동화를 해결하여 전 과정이 자동화되게 하였다. 공력해석은 FLUENT를 사용하였으며 이를 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 Gambit을 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 전산구조해석을 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 NASTRAN- FX의 비주얼 베이직 스크립트를 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 구조해석은 비선형성을 고려하여 ABAQUS를 사용하였다. 최적화 방법은 전역해를 구하기 유리한 반응표면법을 사용하였다. 목적함수는 날개 무게의 최소화이고 제약 조건은 양항비, 날개의 변위 그리고 구조응력량으로 정하였다. 그리고 설계변수는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각 그리고 상하스킨의 두께로 정의하였다. 최적화 설계결과는 본 자동화 MDO프레임웍이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.