• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.267-273
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• 2013

막충진재(film fill)를 갖는 냉각탑용 팬의 효율적인 운전조건을 제시하기 위하여, Merkel의 이론을 바탕으로 한 종전의 최적 총연간비용 모델을 사용하여 입구 물온도와 열부하에 따른 최소팬동력을 구하는 프로그램이 새로이 개발되었으며, 냉각탑의 설계 맵이 본 연구로부터 제시되었다. 전형적인 예들을 통하여 본 프로그램의 타당성이 입증되었다. 주어진 열부하에서 이들 팬동력(z 축)-공기질량플럭스(x 축, 최소팬동력 존재)-입구물온도(y 축, 최소팬동력의 최대값 존재)의 3차원 그래프는 말안장 형상으로 나타났다. 최소팬동력들은 열부하에 따라 증가하였다. 따라서, '고온수 유입과 저유량의 공기로 작동' 될 때가 항상 최소팬동력 조건이 아니며, '주어진 입구물온도에 대하여 최소팬동력에 대응하는 최적의 공기질량플럭스가 (열부하와 무관하게) 존재한다'는 사실이 본 연구결과로부터 밝혀졌다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.6-11
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• 2015

PPS 소자가 삽입된 N형 실리콘 제어 정류기(NSCR_PPS)소자에서 게이트와 $N^+$ 확산층 간격(Gate to Primary $N^+$ diffusion Space; GPNS)의 변화가 정전기 보호 성능에 미치는 영향을 연구하였다. FPW 구조와 CPS 이온주입을 행하지 않은 구조를 갖는 종래의 NSCR 표준소자는 on 저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 마이크로칩의 정전기보호소자로 적용이 어려웠다. 그러나 본 연구에서 제안하는 PPW 구조와 CPS 이온주입을 동시에 적용하여 변형설계된 소자에서는 GPNS의 변화가 정전기 보호성능의 향상에 영향을 주는 중요한 파라미터였으며, 정전기보호소자의 설계창을 만족시키는 향상된 정전기보호성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.

• 융합보안논문지
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• 제20권2호
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• pp.123-135
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• 2020

2016년 알파고의 대국 이후, 여러 산업 분야에서 인공지능 적용에 대한 요구가 많아지고 있고 그와 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 군사 분야도 마찬가지 인데, 지금까지 인공지능이 적용된 무기체계가 없었기 때문에 그 구현에 대한 노력이 도전으로 작용하고 있다. 한편 알파고를 이긴 알파고 제로는 인공지능의 자기학습에 의한 데이터 기반 접근법이 기존의 사람에 의한 지식 기반 접근법보다 좋은 결과를 도출할 수 있다는 결과를 보여주었다. 본 논문에서는 이러한 점을 착안하여, 알파고 제로의 기반이 되는 강화학습을 함정전투체계 또는 전투관리체계에 적용하는 것을 제안한다. 이는 일정한 승률을 보이는 최적의 전술적 결과물이 사용자 즉, 함장과 작전요원에게 권고할 수 있도록 하는 인공지능 어플리케이션을 함정전투체계에 적용하는 방법이다. 이를 위해 전투성능에 관한 체계의 정의, 함정전투체계 설계 방안과 실 체계와의 Mapping, 훈련체계가 현 작전 수행에 원활히 적용될 수 있는 방안을 더불어 제시한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.893-904
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• 2013

NSGA-II와 함께 크리깅 메타모델기반 다목적최적설계 전략을 3차원 CFD 시뮬레이션을 통해 액셜 피스톤 펌프의 밸브 플레이트 형상을 최적화하는데 적용하였다. 펌프의 압력 변동을 저감하고 수력 효율을 최대화하기 위한 최적설계 과정은 두 단계, 즉 (1) 밸브 플레이트 상의 6개 형상 설계 변수를 선정하고 각 설계변수의 변화에 따른 CFD 해석을 수행하며, (2) CFD 데이터를 이용한 NSGA-II에 기반한 다목적최적설계 접근방식으로 최소 맥동 압력과 펌프 효율 설계에 대해 파레토 프론트를 평가하는 것으로 구성된다. 이들 결과로부터 최소 맥동 압력을 가지며 액셜 피스톤 펌프의 목표 효율에 도달하는 최적 절충해를 선택할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.290-297
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• 2016

도시철도 터널내에 축적된 미세먼지(PM10 and PM2.5)의 제거를 위해 사용되는 분진흡입차량의 성능은 하부흡입시스템의 설계방법에 따라 성능이 달라진다. 본 논문에서는 터널집진차량의 하부에 설치된 먼지흡입시스템의 고효율화를 위하여 궤도의 바닥면에 쌓인 먼지를 비산시키는 압축공기 블로어와 먼지 흡입구를 동시에 가지는 모듈화된 먼지흡입구조를 제안하였다. 흡입과 블로어의 상반된 구조를 동시에 가진 흡입시스템의 먼지유동 최적화를 위해 난류유동에 기초한 수치해석을 수행하였다. 해석결과로 먼지흡입효율을 최대화 할 수 있는 공기 블로어의 설치각이 $6^{\circ}$ 내외에서 결정되고, 이를 적용하면 5 km/h의 청소속도를 가지는 분진흡입차량의 흡입효율을 10%이상 높일 수 있음을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제32권3호
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• pp.191-197
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• 2022

기체투과막 기술을 이용하여 가축분뇨 폐기물 등으로부터 암모니아성 질소를 효과적으로 회수할 수 있다. 이는 폐기물 내 암모니아 기체가 폐기물에 함침된 기체투과막의 미세공극을 투과하여 막반대편에 도달하게 된다. 투과된 암모니아 기체분자는 막 반대편에 존재하는 용액 내 황산 등 산에 의해 포획 및 회수된다. 막 유입부 내 암모니아성 질소 제거 효과를 높이기 위해서는 우선 유입 폐기물 내 pH를 높게 유지해야 하는데 pH 상승에 필요한 염기성 약품 투입비용이 문제가 될 수 있다. 기존 연구에서는 보다 저렴한 소석회 투입하거나 폭기 혹은 질산화억제를 통해 높은 pH를 효과적으로 유지시키는 방안이 거론되고 있다. 한편 암모니아성 질소 회수에 쓰이는 기체투과막의 재질은 적절한 내열성이나 내화학성 이외에도 소수성을 띈다는 특징이 있으며 이를 통해 막기공을 통해 암모니아 기체를 선택적으로 투과시킬 수 있다. 향후 연구에서는 다양한 성상을 가진 현장 폐기물을 이용하여 실증 Test를 수행하고 이를 기반으로 최적 설계/운전 조건 규명 및 경제성 제고 방안을 수립하여야 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.641-648
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• 2022

본 연구에서는 지수 형태의 분포(Exponential Basic, Inverse Exponential, Lindley, Rayleigh) 특성을 갖는 NHPP 소프트웨어 신뢰성 모형의 성능을 비교 분석하였고, 이를 근거로 최적의 신뢰성 모형도 함께 제시하였다. 소프트웨어 고장 현상을 분석하기 위하여 시스템 운영 중 수집된 고장 시간 데이터를 사용하였고, 모수 추정은 최우 추정 법을 적용하여 해결하였다. 다양한 비교 분석(평균제곱오차(MSE) 분석, 평균값 함수의 참값 예측력 분석, 강도 함수의 평가, 임무 시간을 적용한 신뢰도를 평가)을 통하여 Lindley 모형이 가장 우수한 성능을 가진 효율적인 모형임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 기존 연구사례가 없는 지수 형태의 특성을 갖는 분포의 신뢰도 성능을 새롭게 파악하였고, 이를 통하여 소프트웨어 개발자들이 초기 단계에서 활용할 수 있는 기본적인 설계 데이터를 제시할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.479-488
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• 2019

비행시험 운용절차는 유도무기 비행시험 시스템 설계 및 구현을 위한 중요 산출물의 하나로서 비행시험 진행 단계별 임무계획, 수행방법, 안전대책 등을 포함한다. 유도무기체계 개발이 첨단화, 전략화 됨에 따라서 유도무기 비행시험은 점차 복잡화, 광역화 되고 있다. 이에 따라 시험안전을 확보하기 위해서는 비행시험 운용절차의 신뢰성 증대가 요구되었다. 특히, 새로운 개념의 비행시험 수행을 위해서 시험 전 불확실성을 예측하고 대비할 수 있도록 비행시험 운용절차 설계에서 M&S 기법의 적용을 통한 검증이 필요하게 되었다. 관련 연구로서 비행시험의 최적 프레임워크 개발 연구와 비행시험 프로세스 모델기반 개선 연구들이 발표되었지만, 상위 개념의 프로세스를 중심으로 한 결과로서 하위 수준의 비행시험 자원과 연동하는 비행시험 운용절차에 직접 적용하기에는 구체성이 부족하였다. 또한, 기존의 문서기반으로 구성된 비행시험 운용절차는 시험자원의 거동과 성능에 대한 분석능력의 한계로 시험자원의 중복과 누락, 직관적이지 않는 표현으로 운용자 간의 의사소통 저하, 그리고 다수의 비행시험에 적용하기 위한 확장성 부족 등의 문제가 발생하였다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 모델기반 시스템공학(MBSE) 기법의 적용을 통한 유도무기 비행시험 운용절차의 설계 방법을 제안하였다. 구체적으로 이전의 비행시험 정보를 기반으로 비행시험 진행 단계와 수행방안을 정의한 후, 요구사항으로부터 시험자원의 임무수행을 SysML 모델 기반으로 구성한 템플릿으로 제공하였다. 또한 시뮬레이션 분석을 통해서 정상상황과 비상상황에 대한 최적의 수행절차를 도출하였으며, 사례 적용을 통해서 검증하였다. 본 연구를 통해서 시험자원의 거동과 성능에 대한 분석능력의 증대로 신뢰성이 향상되었고, 다수의 비행시험에 적용할 수 있는 확장성으로 효율성이 증대되었으며, 향후 개발 예정인 유도 무기 비행시험에도 지속적으로 활용할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.31-44
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• 1983

본연구(本硏究)에서는 OR이나 응용수학분야(應用數學分野)에서 개발(開發)된 기하적(幾何的) 계획법(計劃法)을 탄성이론(彈性理論)에 의(依)한 트러스구조물(構造物)의 최적화(最適化)에 도입(導入)하여 최적화(最適化) 알고리즘으로 적용(適用)하였다. 최적화(最適化) 문제형성(問題形成)에서 목적함수(目的函數)는 중량함수(重量函數), 제약조건식(制約條件式)으로는 축응력(軸應力), 좌굴응력(挫屈應力), 변위(變位), 설계변수(設計變數) 한계제약조건식(限界制約條件式)을 취하였다. 트러스구조물(構造物)의 최적설계(最適設計)에 이 알고리즘을 적용(適用)할 수 있는지의 적용가능성(適用可能性)과 그 효율성(効率性)을 검토(檢討)하기 위하여 절점수(節點數), 부재수(部材數), 극하조건수(戟荷條件數), 설계변수(設計變數)의 초기치(初期値)를 달리한 4종류(種類)의 트러스구조물(構造物)의 최적설계(最適設計)를 실시(實施)하고 그 결과(結果)를 분석(分析)하였다. 연구결과(硏究結果) 최적설계과정(最適設計過程)의 반복회수(反復回數)를 중심(中心)으로 분석(分析)할 때 본연구(本硏究)의 알고리즘은 1~7회(回) 반복과정(反復過程)만으로 Oscillation현상(現像)없이 안정성(安定性)있게 최적해(最適解)에 수감(收歛)하고 있어 본연구(本硏究)의 방법(方法)도 반복회수(反復回數)만을 비교(比較)할 경우 효율적이라는 결론(結論)을 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.23-31
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• 2023

콘크리트 궤도의 침하는 고속열차의 안전한 운행을 크게 저해할 수 있으며 복구에 상당한 비용이 소요되므로 최근 큰 문제로 대두되고 있다. 침하의 가장 큰 원인 중 하나는 터널공사의 부산물로 발생하는 암석재료를 적정한 입도분를 가진 토사 혼합 없이 하부노반 성토에 사용하기 때문으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 암석재료로 성토된 하부노반의 부분 보강으로 인한 침하억제 효과를 수치해석으로 평가하였다. 하부노반에 일정하게 배치된 기둥 형태의 보강 영역은 상부노반에 지반아칭을 유발하게 되며 성토하중이 보강된 영역에 집중하게 되어 침하가 억제되는 효과가 있다. 유한요소해석을 통하여 보강된 영역의 크기, 강성, 간격이 하부노반의 침하억제에 미치는 효과를 평가하였으며, 해석 결과를 토대로 침하를 허용치 이내로 억제하기 위한 최소 보강 간격을 결정하는 설계 방법을 제안하였다.