• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.347-353
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• 2021

본 논문에서는 구조물의 좌굴 온도와 좌굴 형상을 제어하는 새로운 크기 최적화 방법에 대해서 소개한다. 구조적 안정성 관점에서 구조물의 좌굴 온도와 좌굴 형상을 예측하는 것은 중요한 주제 중 하나이다. 이를 공학적인 직관을 통해 예측하고 최적화된 구조 설계를 하는 것은 너무나 어려운 과제이다. 이러한 한계점을 해결하기 위해 본 연구에서는 유한요소 시뮬레이션과 치수 최적 설계 방식의 조합을 제안한다. 구조물의 좌굴 온도와 좌굴 형상이 구조물의 두께에 영향을 받는다는 생각에서 착안해 설계 변수를 구조물의 노드의 두께 값으로 설정했다. 좌굴 온도 값과 좌굴 형상을 목적 함수로 정해진 부피 값을 제약 조건으로 두었다. 치수 최적 설계를 통해 원하는 좌굴 온도와 좌굴 형상을 유도하기 위한 최적의 두께 분포를 결정할 수 있다. 제안된 치수 최적 설계의 타당성은 본 논문의 다양한 직사각형 복합 구조물 예제들을 사용해서 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권2호
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• pp.269-276
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• 2007

Optimal thickness and shape of the pedal arm of an automotive clutch is determined, using the numerical optimization technique, by solving the size and shape optimization problems to minimize its weight. For the optimization problems, two cases of stress and displacement constraints are considered: one from the vertical, and the other from the transverse stiffness test condition. The result of the transverse case is shown to be more conservative than that from the vertical case, being determined as the final optimum.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.213-221
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• 2011

알루미늄 재질의 도시철도차량 차체의 경량화를 위해 이중 판재구조로 이루어진 철도차량용 알루미늄 압출재의 최적설계를 수행하였다. 위상최적설계 기법을 이용하여 알루미늄 차체에서 가장 큰 중량을 차지하는 하부 프레임 베이스 플레이트의 경량화된 위상을 도출하였고, 이를 기반으로 압출재 부재별 치수 최적화를 수행하였다. 하부 프레임 다음으로 큰 중량을 차지하는 측면 프레임 압출재에 대해서는 치수 최적화를 통하여 경량설계를 수행하였다. 최적설계안과 현재 설계의 최대발생응력과 최대 변형량을 비교하여 최적설계결과의 타당성을 검증하였다. 이 과정을 통하여 언더프레임과 사이드프레임의 중량을 현재보다 평균 12% 줄일 수 있었고, 차체 전체로는 8.5%의 경량화 효과를 얻었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.183-190
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• 2011

최근 이동통신 가입자의 증가로 인해 기지국의 수요도 증가하게 되었다. 하지만 기지국 설치 장소의 부족으로 인해 이동통신모듈의 크기가 소형화 되어야 할 필요성이 생겼다. 이동통신모듈의 소형화를 위해서는 모듈 겉면에 부착된 히트싱크의 크기가 소형화 되어야 한다. 또한 모듈의 열적 안정성을 보장하기 위해 설치된 전자부품의 온도가 허용온도보다 낮아야 한다. 이를 위해 상용 PIDO(Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO와 전산유체역학 프로그램인 FLOTHERM을 사용하여 전자부품의 온도를 허용온도보다 낮게 유지시키면서 히트싱크의 부피를 최소화하였다. 그 결과, 이동통신 모듈에 설치된 전자부품의 허용온도를 만족하면서 모듈의 부피를 41.9% 감소시킬 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.659-668
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• 2018

This paper proposes an optimization approach of a grid-connected photovoltaic and wind hybrid energy system including energy storage considering voltage fluctuation in the electricity grid. A techno-economic analysis is carried out in order to minimize the size of hybrid system by considering the benefit-cost. Lithium-ion battery type is used for both managing the electricity selling to the grid and reducing voltage fluctuation. A new technique is developed to limit the voltage perturbation caused by the solar irradiance and the wind speed through determining the state-of-charge of battery for every hour of a day. Improved particle swarm optimization (PSO) methods, referred to as FC-VACPSO which combines Fast Convergence Particle Swarm Optimization (FCPSO) method and Variable Acceleration Coefficient Based Particle Swarm Optimization (VACPSO) method are used to solve the optimization problem. A comparative study has been performed between standard PSO method and PSO based methods to extract the best size with the benefit cost. A sensitivity analysis has been studied for different kinds and costs of batteries, by considering variable and constant state-ofcharge of battery. The simulations, performed under Matlab environment, yield good results using the FC-VACPSO method regarding the convergence and the benefit cost of the hybrid system.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.93-102
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• 2002

The objective of this study is the development of size, shape and topology discrete optimum design algorithm which is based on the genetic algorithms. The algorithm can perform both shape and topology optimum designs of trusses. The developed algorithm was implemented in a computer program. For the optimum design, the objective function is the weight of trusses and the constraints are stress and displacement. The basic search method for the optimum design is the genetic algorithms. The algorithm is known to be very efficient for the discrete optimization. The genetic algorithm consists of genetic process and evolutionary process. The genetic process selects the next design points based on the survivability of the current design points. The evolutionary process evaluates the survivability of the design points selected from the genetic process. The efficiency and validity of the developed size, shape and topology discrete optimum design algorithms were verified by applying the algorithm to optimum design examples

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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• pp.350-353
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• 1996

In this paper, based on the performance analysis of serial production lines with quality inspection machines, we develope an buffer size optimization method to maximize the production rate. The total sum of buffer sizes are given and a constant, and under this constraint, using the linear approximation method, we suggest a closed form solution for the optimization problem with an acceptable error. Also, we show that the upstream and downstream buffers of the worst performance machine have a significant effect on the production rate. Finally, the suggested methods are validated by simulations.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.403-407
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• 2012

본 연구의 목적은 최적화 해석 기법을 이용하여 복합재 압력용기의 스커트 치수를 도출하는 것이다. 복합재 압력용기의 스커트 최적화 해석은 부분문제 근사법(sub-problem approximation method) 알고리즘을 사용하였으며, APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 해석의 모든 과정을 일괄처리(batch processing)하였다. 설계변수로는 압력용기 스커트 부위의 두께와 길이를 선정하였으며, 내압에 의해 발생하는 변위와 무게를 각각 목적함수로 하여 최적화 해석을 통해 최적의 스커트 치수를 도출하였다. 그 결과 복합재 압력용기의 스커트 무게를 최대 4.38% 절감할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.822-826
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• 2008

A linkage mechanism is a device to convert an input motion into a desired output motion. Traditional linkage mechanism designs are based on trial and error approaches so that size or shape changes of an original mechanism often result in improper results. In order to resolve these problems, an improved automatic mechanism synthesis method that determines the linkage type and dimensions by using an optimization method during the synthesis process has been proposed. For the synthesis, a planar linkage is modeled as a set of rigid blocks connected by zero-length translational springs with variable stiffness. In this study, the sizes of rigid blocks were also treated as design variables for more general linkage synthesis. The values of spring stiffness and the size of rigid block yielding a desired output motion at the end-effecter are found by using an optimization method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권4호
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• pp.463-479
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• 2020

This paper is aimed to address a simultaneous optimization of the size, shape, and topology of steel lattice towers through a combination of the radial basis function (RBF) neural networks and the artificial bee colony (ABC) metaheuristic algorithm to reduce the computational time because mere metaheuristic optimization algorithms require much time for calculations. To verify the results, use has been made of the CIGRE Tower and a 132 kV transmission towers as numerical examples both based on the design requirements of the ASCE10-97, and the size, shape, and topology have been optimized (in both cases) once by the RBF neural network and once by the MSTOWER analyzer. A comparison of the results shows that the neural network-based method has been able to yield acceptable results through much less computational time.