• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.163-168
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• 2011

설계단계에서 시스템의 불확실성을 반영하려는 노력이 다양하게 이루어지고 있으며, 강건 최적설계 혹은 신뢰도 기반 최적설계는 이에 대한 대표적인 설계 방법론이다. 실제 문제에 이러한 방법론을 적용하기 위해서는 성능함수의 통계적 모멘트와 손상확률에 대한 정확하고 효율적인 추정 방법이 필요하고, 더불어 최적화를 위한 방향탐색과정에서 요구되는 민감도 해석의 정확성 및 효율성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 함수근사모멘트 방법을 기존에 유도된 적분 형태의 민감도 해석 식에 적용하여 그 민감도 해석 결과의 정확성을 확인하고, 이를 대표적인 신뢰도 기반 최적설계 문제에 적용하고자 한다. 민감도 해석 결과 및 신뢰도 기반 최적설계 결과를 타방법의 결과와 비교하여 함수근사모멘트 방법의 타당성을 입증하고자 한다. 활용된 적분 형태의 민감도 해석은 손상확률 혹은 통계적 모멘트가 계산된 경우 추가적인 함수 계산 없이 민감도를 얻을 수 있는 효율적인 방법이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.42-49
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• 2007

본 논문에서는 열전도 환경하의 MCM과 진공에서 작동하는 우주전자 장비의 신뢰도 최적화를 위한 부품 배치 연구에 관해 기술하고 있다. 최적배치를 위해 초기 부품 배치 후 FDM을 solver로 이용하여 부품의 접합온도를 계산하였으며 접합온도를 이용하여 전자장치의 신뢰도를 예측한 후 시뮬레이티드 어닐링 방법을 통해 신뢰도 최적배치 결과가 기술되었다. 시뮬레이티드 어닐링 적용 시 흔들기는 부품 치환방식을 이용하였으며 온도 감소계수 및 열 평형 계수의 변화에 따른 시뮬레이션 결과를 기술하였으며 특히 장치의 고장률 최소화 목적함수와 평균 접합온도 최소화 목적함수에 대해 각 적용결과에 대한 비교분석을 통하여 새로운 신뢰도 최적화 접근방법을 제안하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권6호
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• pp.814-823
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• 2012

Electric power transmission utilities make an effort to maximize profit by reducing their electricity supply and operation costs while maintaining their reliability. The development of maintenance strategies for aged components is one of the more effective ways to achieve this goal. The reliability centered approach is a key method in providing optimal maintenance strategies. It considers the tradeoffs between the upfront maintenance costs and the potential costs incurred by reliability losses. This paper discusses the application of the Particle Swarm Optimization (PSO) technique used to find the optimal maintenance strategy for a transmission component in order to achieve the minimum total expected cost composed of Generation Cost (GC), Maintenance Cost (MC), Repair Cost (RC) and Outage Cost (OC). Three components of a transmission system are considered: overhead lines, underground cables and insulators are considered. In regards to aged and aging component, a component state model that uses a modified Markov chain is proposed. A simulation has been performed on an IEEE 9-bus system. The results from this simulation are quite encouraging, and then the proposed approach will be useful in practical maintenance scheduling.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권1호
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• pp.31-44
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• 2024

People have been using more energy in the last years. Several research studies were conducted to develop sustainable energy sources that can produce clean energy to fulfill our energy requirements. Using renewable energy sources helps to decrease the harm to the environment caused by conventional power plants. Choosing the right location and capacity for DG-RESs can greatly impact the performance of Radial Distribution Systems. It is beneficial to have a good and stable electrical power supply with low energy waste and high effectiveness because it improves the performance and reliability of the system. This research investigates the ideal location and size for solar and wind power systems, which are popular methods for producing clean electricity. A new artificial intelligent algorithm called Nutcracker Optimization Algorithm (NOA) is used to find the best solution in two common electrical systems named IEEE 33 and 69 bus systems to examine the improvement in the efficiency & reliability of power system network by reducing power losses, making voltage deviation smaller, and improving voltage stability. Finally, the NOA method is compared with another method called PSO and developed Hybrid Algorithm (NOA+PSO) to validate the proposed algorithm effectiveness and enhancement of both efficiency and reliability aspects.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1067-1074
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• 2010

본 연구에서는 이중 쐐기형 초음속 흡입구의 압력회복률에 대한 신뢰성 최적설계를 수행하였다. 주어진 설계영역에서 다양한 설계변수의 불확실성을 고려하여 흡입구의 압력회복률을 확률적으로 모델링하였으며, 목적함수로는 흡입구 항력을 선정하였다. 신뢰성 최적설계에 앞서 전산해석비용을 줄이기 위해 실험계획법과 크리깅 모델을 이용하여 적절한 설계공간을 탐색하였다. 신뢰성 기법의 정확도 검증을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며 이 결과를 신뢰성 기법 결과가 잘 추종함을 확인하였다. 신뢰성 기반 최적설계를 수행한 결과, 설계변수의 불확실성을 고려함으로써 시스템의 신뢰성을 확보하였다. 시스템 설계의 다양한 불확실성을 고려하기 위해서는 신뢰성 기반 최적설계가 유용한 접근방법임을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.125-130
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• 2011

확정론적 최적설계 방법은 설계 혹은 공정과정에서 발생하는 설계변수의 불확실성을 고려하지 않아 최적점이 제한조건의 경계점에 위치한다. 신뢰성기반 최적설계는 설계자가 요구하는 신뢰도를 만족하는 범위에서 목적함수가 최소가 되는 최적점을 찾는 방법이다. 이 과정은 최적설계 과정과 설계변수의 불확실성을 고려하는 신뢰성해석 과정으로 나눌 수 있다. 모멘트기반 신뢰성해석은 시스템의 통계적 모멘트를 이용하여 신뢰도를 구하는 방법이다. 일반적으로 신뢰성해석은 통계적 모멘트의 값에 따라 피어슨 시스템을 통해 시스템의 확률밀도함수를 7 가지 형태로 분류하여 신뢰도를 구한다. 하지만 피어슨 시스템에서 타입 IV 분포의 경우에는 수식이 복잡하여 다루기 어려운 문제점이 있었다. 본 논문에서는 크리깅모델을 이용하여 피어슨 시스템의 단점을 개선한 신뢰성 해석기법을 크리깅모델을 이용하여 개발하고 이를 적용하여 신뢰성기반최적설계 방법을 제안하다. 피어슨 타입 IV 의 수학 및 공학예제에 대하여 신뢰성기반최적설계를 수행하고 이를 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 정확성을 검증한다.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.6-12
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• 2008

The paper deals with the numerical analysis and design optimization of polysilicon micro thermal flexure actuator. The deflection of a thermal actuator is implicitly related to the actuation time so that such deflection is to be maximized under the consideration of structural performances such as maximum stress and natural frequencies. At first, the structural formulation of a thermal actuator is reviewed, and its CAE based simulation is performed to verify the numerical model. A parametric study is then conducted to identify the mainly effective design variables. Finally, the design of a micro thermal actuator is explored in the context of deterministic optimization and reliability based design optimization in the present study.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.67-72
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• 2010

In this paper, a design optimization of ball grid array packaging geometry is studied based on the Taguchi method, which allowed robust design by considering the variance of the input parameters during the optimization process. Molding compound and substrate were modeled as viscoelastic, and finite element analyses were performed to calculate the strain energy densities of the eutectic solder balls. Six quality factors of the dimensions of the packaging geometry were chosen as control factors. After performing noise experiments to determine the dominant factors, main experiments were conducted to find the optimum packaging geometry. Then the strain energy densities between the original and optimized geometries were compared. It was found that the effects of the packaging geometry on the solder ball reliability were significant, and more than 40% of the strain energy density was reduced by the geometry optimization.

• 한국CDE학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.325-332
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• 2010

A lens system for mobile phone cameras is comprised of various lenses and designed so as to satisfy design requirements for responses such as a modular transfer function (MTF). However, it is difficult to manufacture and assemble camera modules to maintain the same performance compared with the designed camera modules, because of uncertainty. We should always design a lens system by considering uncertainty that can be caused by errors in the manufacturing and assembly process of mobile phone cameras. The robust optimization offers tools of making robust decisions with the consideration of design parameters, uncontrollable parameters, and the variance of the system. Using an efficient reliability analysis method and an optimization algorithm, we obtained robust optimization results that maximize the mean of MTF and minimize the standard deviation and proposed a new robust design process for a lens system.

• 대한산업공학회지
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• 제43권2호
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• pp.135-146
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• 2017

This paper considers redundancy optimization problems of multi-level systems and reviews existing papers which proposed various optimization models and used different algorithms in this research area. Three different mathematical models are studied: Multi-level redundancy allocation (MRAP), multiple multi-level redundancy allocation, and availability-based MRAP models. Many meta-heuristics are applied to find optimal solutions in the several optimization problems. We summarized key idea of meta-heuristics applied to the existing MARP problems. Two extended models (MRAP with interval reliability of units and an integrated optimization problem of MRAP and preventive maintenance) are studied and further research ideas are discussed.