• 제목/요약/키워드: Optimum Tool Design

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발파하중을 받는 지반의 동적 거동 수치 모델링에서 입력변수의 영향 (Effects of Input Parameters in Numerical Modelling of Dynamic Ground Motion under Blasting Impact)

  • 류창하;최병희;장형수;강명수
    • 터널과지하공간
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    • 제25권3호
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    • pp.255-263
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    • 2015
  • 화약발파는 광업 및 토목 분야에서 암반굴착을 위한 도구로 많이 사용되는 유용한 방법이지만 주변 환경에 대해서는 종종 위해 요인으로 작용한다. 발파 설계자는 피해를 방지하고 효율을 높일 수 있는 적정 설계를 도출하기 위해 노력하며, 설계 단계에서는 시험 발파나 수치해석적 방법을 이용하여 설계의 적정성 평가를 하는 것이 일반적이다. 수치해석적 방법에서 발파와 같은 동적 하중과 그에 대한 암반의 응답 거동에 영향을 주는 많은 변수들이 입력 자료로 설정되어야 하지만, 신뢰성 있는 물성을 획득하기 어려운 설계 단계에서 입력자료를 어떻게 설정할 것인가, 결과를 어떻게 해석하고 설계에 반영할 것인가는 여전히 어려운 문제로 남아 있다. 본 논문은 화약발파를 이용하여 터널과 같은 지하공동을 굴착할 때 암석의 역학적 특성과 관련된 입력 변수들이 해석 결과에 미치는 영향 정도를 정량적으로 평가함으로써 입력 자료에 대한 중요도를 이해하고 설정지침에 도움을 제공하기 위한 목적으로 작성되었다.

Ridge형 도파로구조 X-cut $LiNbO_3$ 광변조기의 광대역 설계 (Wide-band design of X-cut $LiNbO_{3}$ optcal modulator employing a ridge waveguide)

  • 허현;김희주;반재경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.89-95
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    • 1997
  • X-cut y-propagation $LiNbO_{3}$ 광변조기를 해석하고, 광대역 변조특성을 얻기 위한 설계조건을 구한다. 먼저, 구성된 전극에 대하여 최대 변조효율을 얻기 위한 광도파로의 최적위치를 찾고, 다양한 설계조건에 따른 구동전압, 특성 임피던스, M/W 변조파 유효굴절율을 계산하였으며, 이와 같은 수치적 해석을 위해 유한요소법(FEM: Finite Element Method)을 사용하였다. 그리고 사용된 설계 틀의 유용성을 확인하기 위하여 Becker의 결과와 비교평가 하였다. 본 논문에서는 ridge형 도파로구조의 x-cut $LiNbO_{3}$ 광변조기에 대한 다양한 계산을 통하여, 결과적으로 $1.3{\mu}{\textrm{m}}$의 광신호에 대하여 1.8 V.cm의 구동전압과 특성임피던스 $48.13{\Omega}$ M/W(microwave) 변조파 유효굴절율 2.168을 가치는 x-cut $LiNbO_{3}$ 광변조기를 설계하였다.

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비정렬 격자계에서 연속 Adjoint 방법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 제자리 비행 공력 형상 최적설계 (Aerodynamic Shape Optimization of Helicopter Rotor Blades in Hover Using a Continuous Adjoint Method on Unstructured Meshes)

  • 이상욱;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 제자리 비행을 하는 헬리콥터 로터 블레이드에 대한 공력 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 효율적인 민감도 계산을 위해 회전좌표계에서 continuous adjoint 민감도 해석 기법을 유도하였다. 설계과정의 반복적인 수치계산의 효율을 높이기 위해서 영역 분할 기법에 기반을 둔 병렬처리 기법을 도입하였다. 끝단 와류의 정확한 포착을 위해서 끝단와류를 따른 격자적응을 수행하였다. 이러한 방법은 Caradonna와 Tung의 실험형상 및 UH60 헬리콥터 로터 블레이드의 공력 최적설계에 적용되었으며, 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 이용하면 일정한 추력을 유지하면서 요구동력을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.

보강재의 위치변화에 따른 코아구조물의 비틀림거동 (Torsional Behavior of Core Structures according to the Location of Reinforcement)

  • 정동조
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.545-555
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    • 2002
  • 이 논문에서는 여러개의 비틀림보강재를 갖는 코아구조물의 비틀림거동을 구하기 위한 매트릭스 해석방법을 제안하였다. 몇가지의 가정을 토대로 등분포와 삼각분포, 그리고 구조물 상단에 집중 비틀림하중이 작용하는 경우에 대한 응력과 변위식들을 유도하였으며 비틀림각과 응력을 최소화하기 위한 보강위치를 추정하기 위하여 보강재의 위치를 이동시켜 가변서 위치변화가 코아의 비틀림거동에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 본 이론해석의 신뢰성을 고찰하기 위하여 비틀림보강재가 설치된 해석모델틀을 토대로 본 이론에서 구한 응력과 변위를 MIDAS-GEN프로그램에 의한 결과와 비교하였고, 만족할 만한 결과를 얻었다. 비록 컴퓨터를 이용한 3차원해석이 일반적인 구조해석 방법으로 다가왔으나 비용과 시간이 많이 소요되므로 모든 경우에서 최적의 수단이 될 수는 없다. 본 연구에서 제시된 공식들은 초기 설계단계에서 비틀림하중을 받는 실제 코아구조물의 응력과 변위를 추정하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

공동주택 단위세대의 생애 비용 최적화 방법론 연구 (The Life Cycle Cost Optimization Methodology as a Tool for Designing Apartment Units)

  • 박태근
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.80-86
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    • 2000
  • 최근 공동주택의 유지관리를 위한 인건비, 에너지비가 급속하게 증가하고 있다. 이에 따라 설계단계에서 이 비용을 절감할 수 있는 기법의 필요성이 제기되고 있다. 공동주택에 있어서는 대부분의 경우 세대당 동일한 내외벽, 창호 등이 반복적으로 사용되므로 단위평면의 LCC 최적화가 전체 건물의 LCC 최적화에 있어서 가장 중요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 LCC 비용항목 중 공동주택의 물리적 시스템에 탄력성있게 변화하는 LCC 비용항목을 파악하였고, 초기건축비, 보수교체비, 에너지비를 종합적으로 최적화시킬 수 있도록 LCC 부위단가 개념을 도입하여 공동주택 적정치수 산정방법을 제시하였다. 여기에서 보수교체비산정은 보수교체비용 최소화에 의한 최적 보수교체주기법에 근거하였으며, 에너지 소비량 추정은 DOE-2에 의한 동적 에너지 부하량을 추정하여 LCC 부위단가 개념에 접목하였다. 보수교체비 최적화 기법과 동적에너지 분석에 의한 LCC 부위단가 개념은 기존의 개념과는 다른 독창적인 개념이다.

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모과잼 제조시 혼합물 실험계획법에 의한 재료 혼합비율의 최적화 (Optimization of Ingredients for the Preparation of Chinese Quince (Chaenomelis sinensis) Jam by Mixture Design)

  • 이은영;장명숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.935-945
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    • 2009
  • 본 연구에서는 다양한 약리적 효능에도 불구하고 현재 한정된 범위의 가공식품의 재료로 쓰이는 모과의 이용성을 증진시키고자하는 방안으로 모과잼을 제조해 보고자 혼합물 실험계획법으로(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다. 실험에 사용한 모과의 수용성 펙틴 함량을 측정한 결과 4.32 mg/g이었다. 이는 잼을 만들기에는 적당하지 않은 수용성 펙틴 함량이므로 모과잼을 만들기 위해서는 펙틴을 첨가할 필요가 있음을 알 수 있었다. 잼 품질에 가장 영향을 미치는 모과, 펙틴과 설탕 첨가량을 독립변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 모과 페이스트 $45{\sim}60%$, 펙틴 $1.5{\sim}4.5%$, 설탕 $45.5{\sim}63.5%$의 범위로 결정하였다. 14개의 실험 결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 당도($^{\circ}Brix$), pH, 명도, 황색도, 총색차, 견고성은 각각의 인자들이 독립적으로 작용을 하는 linear 모델이, 퍼짐성, 적색도, 관능검사의 모든 항목에서는 각각의 인자들이 서로 교호작용을 하는 quadratic 모델이 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 유의성을 보여주어 모델로서 적합함이 인정되었다. 반응표면과 trace plot의 결과 모과 페이스트 첨가량이 적고 설탕 첨가량이 많을수록 당도($^{\circ}Brix$)와 총색차는 증가하였고, 모과 페이스트와 펙틴의 첨가량이 많고 설탕 첨가량이 적을수록 원재료의 pH에 영향을 받아 pH는 낮아졌다. 퍼짐성과 견고성의 경우 모과 페이스트와 펙틴의 영향을 많이 받은 것으로 나타났다. 색도 중 명도와 적색도의 경우 모과 페이스트 첨가량이 많고 설탕 첨가량이 적을 수록 모과잼의 색이 밝고 붉은 것으로, 모과 페이스트와 설탕의 첨가량이 많을수록 황색도가 증가해 잼의 색이 노란 것으로 나타났다. 관능검사 결과에서는 모과 페이스트, 펙틴, 설탕을 적거나 많이 첨가할 경우에는 오히려 낮은 점수를 받았고, 모과 페이스트와 펙틴의 상호작용이 가장 크게 작용한 것으로 나타났다. 모과잼의 재료 혼합비의 최적화는 수치적 최적화와 모형적 최적화 결과를 통해 모과 페이스트 54.48%, 펙틴 2.45%, 설탕 53.07%로 결정되었고, 이 재료 배합비로 모과잼을 제조할 경우 모과의 이용성 향상과 모과잼의 산업화가 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 다양한 약리적효능에도 불구하고 현재 한정된 범위의 가공식품의 재료로 쓰이는 모과의 이용성을 증진시키고자하는 방안으로 모과잼을 제조하기 위하여 혼합물 실험계획법으로 최적의 재료 혼합비율을 찾아 고품질의 모과잼을 개발하고자 하였다.

Quality Prediction of Eggs Treated in Combination with Gamma Irradiation and Chitosan Coating Using Response Surface Methodology

  • Lee, Kyung-Heang;Jung, Samooel;Ham, Jun-Sang;Lee, Jun-Heon;Lee, Soo-Kee;Jo, Cheo-Run
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제53권3호
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    • pp.253-259
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    • 2011
  • The aim of this work was to determine the method and predict the optimum conditions for egg quality stored for 7 days when combination treatments of irradiation and chitosan coating were applied using response surface methodology (RSM). A central composite design was chosen for the RSM in this study and the factors were irradiation dose (0~2 kGy) and concentration of chitosan coating material (0~2%). Performance of the irradiation and chitosan coating were evaluated by analyzing the egg quality and functional property factors. The predicted maximum level of Haugh units and foaming ability calculated by a developed model were 74.19 at 0 kGy of irradiation with coating by 0.96% chitosan solution and 50.83 mm at 2.0 kGy with 1.01%, respectively. The predicted minimum value of foam stability and 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value were 2.97 mm at 0.39 kGy with 0.21% and 0.54 mg malonaldehyde/kg egg yolk at 0 kGy with 0.90% of chitosan solution, respectively. Results clearly showed that gamma irradiation negatively affected the Haugh unit and TBARS but positively affected the foaming capacity. The estimated value from the developed model by RSM was verified by no statistical difference with observed value. Therefore, RSM can be a good tool for optimization and prediction of egg quality when 2 or more treatments are combined. However, one should decide the target quality first to achieve a successful implementation of this technology.

선박용 대형 디젤 엔진 열 해석을 위한 CFD-FEM 연계 방법의 적용 (Application of CFD-FEM Coupling Methodology to Thermal Analysis on the Large-size Marine Diesel Engine)

  • 김한상;민경덕
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.64-70
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    • 2008
  • Temperatures of engine head and liner depend on many factors such as spray and combustion process, coolant passage flow and engine related structures. To estimate the temperature distribution of engine structure, multi-dimensional computational fluid dynamics (CFD) codes have been mainly adopted. In this case, it is of great importance to obtain the realistic wall temperature distribution of entire engine structure. In the present work, a CFD-FEM coupling methodology was presented to address this demand. This approach was applied to a real large-size marine diesel engine. CFD combustion and coolant flow simulations were coupled to FEM temperature analysis. Wall heat flux and wall temperature data were interfaced between combustion simulation and solid component temperature analysis via translator by a commercial CFD package named FIRE by AVL. Heat transfer coefficient and surface temperature data were exchanged and mapped between coolant flow simulation and FEM temperature analysis. Results indicate that there exists the optimum cell thickness near combustion chamber wall to reasonably predict the wall heat flux during combustion period. The present study also shows that the effect of cell refining on predicting in-cylinder pressure during combustion is negligible. Hence, the basic guidance on obtaining the wall heat flux needed for the reasonable CFD-FEM coupling analysis has been established. It is expected that this coupling methodology is a robust tool for practical engine design and can be applied to further assessment of the temperature distribution of other engine components.

적응형(適應形) 회계(會計)시스템에 의한 마아케팅 부문(部門)의 예산관리(豫算管理) 모형(模型) (A Bugetary Management Pattern Marketing Based on The Adaptive Accounting Control System)

  • 박대규
    • 산학경영연구
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    • 제2권
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    • pp.171-204
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    • 1989
  • The adaptive accounting control system can be regarded as an realistic control system which can adapt itself to uncertain enviromental changes. It has characters that can measure the extend to which we attain our goals and give intelligence, which is essential to planning for the future and for decision making. The budget should present the aim of the compilation of the budget and synthesize the limit through the systematic plan about the utilization of resources, because is a financial plan that is used as estimate of future management operations and as a control of it. If we would like to make good use of this business budget as a tool for planning, we should try to opimize all over the business by relating business operation as far as the effective use of the economic resources in business and the supplying of it are concerned and financial budgets to the responsibility unit center. As this paper is about the budgetary management pattern of marketing based on the adaptive accounting control system, I shall begin with a description of the feature and role of responsible accounting system in management accounting. I shall also deal with the Ex ante accounting system and the Ex post optimum accounting system which are essential to the control stage of business budgeting. And finally, accounting to the control process of adaptive accounting system that fit in with the reality, I shall design a budgetary management pattern of marking section. I wish this paper would be helpful to the activity of budgetary management. A budget is an important step of diverging point. Consequently, when we set up a budgetary pattern based on the adaptive accounting system as far as the control accounting is concerned. I believe that the step of responsible accounting will be a more elaborate and scientific step of management.

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부착 금속면 크기에 따른 영향을 최소화 한 RFID 메탈 태그 안테나의 설계 (Design of RFID Metal Tag Antenna with a Minimum Effect according to Attached Metal Surface Size)

  • 황보창;서승업;이윤복;양묘근;성원모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.978-984
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    • 2008
  • 본 논문에서는 부착 금속면의 크기에 따른 영향을 최소화 한 수동형 RFID 메탈 태그 안테나를 제안하였다. 제안된 태그 안테나는 금속면에 부착이 가능한 패치 안테나 구조이며, 매우 얇은($119{\times}30{\times}1.6$ mm) 구조로 칩 임피던스와 정합이 되도록 설계되었다. 태그 안테나는 루프 형태로 커플링 급전을 하였으며, 형성된 루프를 경계로 안쪽과 바깥쪽 두 개의 방사체로 구성되어 있다. 바깥쪽의 방사체는 부착될 금속의 크기에 관계없이 전류를 안쪽의 방사체에 집중하도록 하는 역할을 한다. 또한, 태그 안테나는 CST microwave를 통하여 설계되었으며, 무반사실에서 그 성능을 측정하였다. 최적화된 태그 안테나는 $S_{11}<-10$ dB 기준으로 35 MHz(중심 주파수 대비 3.77 %)의 반사 손실 대역폭을 갖는다. 태그의 인식 거리 측정 결과, 금속(최대 면적 $700{\times}700$ mm)에 부착 시 2.9 m 자유공간상에서 5.5 m의 인식 성능을 보였다.