• 대한교통학회지
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• 제25권6호
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• pp.129-140
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• 2007

대중교통 운행계획 수립과정은 이론적인 연구의 특성에 따라 설계, 운영, 그리고 평가 단계로 구분할 수 있다. 운영단계와 평가단계에서 이루어지는 연구들에 대해서는 비교적 체계적으로 정리된 연구와 보고서들이 있으나 설계단계에 관한 연구들은 체계적으로 정리된 적이 없다. 본 연구에서는 대중교통 시스템설계에 관한 기존의 연구들을 검토하여 체계적으로 정리하였다. 또한 해당 연구들의 모형 구조를 자세히 분석하여 이의 풀이법을 정리하여 제시하였다. 설계단계에서 결정되는 결정변수로는 노선(망)의 구조, 노선간격 및 위치, 정류장 간격, 배차간격, 및 소요차량수 등이 있다. 노선설계에 관한 해석적 연구에서는 시스템의 총 비용이 목적함수로 많이 사용되고 이는 이용자의 접근비용, 대기비용, 그리고 통행비용으로 구성되는 이용자비용과 운영자의 운영비용으로 구성된다. 목적함수로 사용되는 대중교통 시스템의 총 비용은 노선간격, 배차간격 등의 결정변수들에 대해 미분가능하고 미분값을 0으로 만드는 값이 존재하며 2계 미분값이 양수이기 때문에 전역 최적해가 존재한다. 따라서 목적함수의 미분값을 0으로 만드는 결정변수가 목적함수를 최소로 만드는 최적치가 되며 이 최적치에서 각 부분 함수값들은 모두 동일해지게 된다. 본 연구는 대중교통 운행계획 중 설계단계의 해석적 연구에 대한 체계적인 이해를 도모할 것이며, 관련 연구를 활성화시키는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.73-80
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• 2010

상수도관망의 최적설계는 단목적함수와 고정된 수리학적 변수로 구성된 비용최소화의 문제로 시작되었다. 하지만, 미래의 불확실한 수요량의 변동과 같이 상수도관망 내에 존재하는 여러 불확실성을 고려하여 설계하는 것이 실제 상수도관망의 거동을 보다 적절히 예측하는 것이다. 따라서 상수도관망 내 존재하는 불확실성을 양적으로 고려하는 다양한 방법이 연구되어 상수도관망의 최적설계에 반영되었고, 다목적함수를 사용한 최적화문제도 다루게 되었다. 본 연구에서는 관망의 절점에서의 수요량과 관의 조도계수를 불확실성을 가진 변수로 두고, 비용 최소화와 관망의 강건성 (Robustness)을 최대화 하는 두 가지 목적함수를 가진 다목적함수 최적화 문제를 다루었다. 최적화 과정은 비용최소화와 불확실성을 고려한 최종 최적화의 두 과정으로 나뉜다. 각 절점에서의 수요량과 관의 조도계수는 베타확률밀도함수 (Beta PDF)를 사용, Latin Hypercube 샘플링 방법으로 불확실성을 고려하였고, 다목적함수의 최적화는 유전자 알고리듬 (Multi-objective Genetic Algorithms, MOGA)을 사용하였다. 제안된 방법은 New York Tunnels이라는 실제 상수도관망에 적용하여 적용성을 검증 하였고 그 결과를 분석하였다. 다목적 최적화 문제에서 최적화가 진행될 수 록 초기 값에 모여 있던 점들이 그 점 주위를 시작으로 해 공간에 최적 해를 찾아 오른쪽 아래 부분으로 탐색해 나가는 것을 확인할 수 있었고 최적설계의 해는 해 공간에서 Pareto Front를 구성하며 파레토 최적해를 구하였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제34권2호
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• pp.112-120
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• 2011

The early phase of design intrinsically contains multiple sources of uncertainty in describing design, and nevertheless the decision-making process at this phase exerts a critical effect upon drawing a successful design. This paper proposes a set-based design approach for multi-objective design problem under uncertainty. The proposed design approach consists of four design processes including set representation, set propagation, set modification, and set narrowing. This approach enables the flexible and robust design while incorporating designer's preference structure. In contrast to existing optimization techniques, this approach generates a ranged set of design solutions that satisfy changing sets of performance requirements.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.9-22
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• 2008

이 논문에서는 구조물의 내진성능 향상을 위한 방법으로서 구조부재 및 수동형 감쇠기의 통합최적설계기법을 제시한다. 이는 구조부재 및 감쇠기의 최적배치를 다루는 최적화기법이다. 통합시스템의 최적설계를 위하여 다목적최적화기법을 도입하고, 이를 보다 효율적으로 다루기 위하여 목표신뢰성 제한조건을 갖는 다목적최적화문제로 재구성하였다. 수치해석 예제를 통하여 다양한Pareto 최적해를 제시하였으며, 이들이 기존 설계방법에 상응하는 순차적 설계방법 및 가중합방법에 따른 단일목적함수 최적화방법을 포괄함을 검증하였다. 여러 Pareto 최적해로부터 강성 및 감쇠장치의 사용량을 달리하는 3가지 대표설계안을 선택하고 이들의 내진성능을 다양한 지진하중에 대하여 비교 분석하였다. 이로부터 제시하는 방법이 구조물의 내진성능 향상을 위한 설계방법으로서 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권1호
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• pp.34-39
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• 2011

Temperature control of a rubber injection mold is important for the dimensional accuracy of product. The main objective of this paper is to optimize the arrangement of heaters by FEM and optimal design method. Firstly, 3-dimensional transient heat transfer analysis was carried out for a square specimen mold. Results of FE analysis are a good agreement with the experimental results, showing about 1.22~7.22% error in temperature distribution. Secondly, we suggested the optimal method about an arrangement of heaters of rubber injection mold by using the optimal design technique. Distances between heater's center and the contact surface of mold, distances between heater's center and symmetric surface were considered as design variables. And the variances between the temperatures of cavity surfaces and their average temperature were used as the objective functions. Applying the optimal solution, the temperature variation was improved about 52.9~88.1 % compared to the existing mold. As a result of sensitivity analysis for design variables, design variables parallel to the direction of the split plane in mold affect the largest on the surface temperature variation in mold cavity.

• 산업경영시스템학회지
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• 제34권4호
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• pp.138-144
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• 2011

The design flexibility and robustness have become key factors to handle various sources of uncertainties at the early phase of design. Even though designers are uncertain about which single values to specify, they usually have a preference for certain values over others. In the first and second reports of a four-part paper, a set-based design approach has been proposed for achieving design flexibility and robustness while capturing designer's preference, and its effectiveness has been illustrated with a simple vehicle side-door impact beam design problem. This report presents the applicability of the proposed design approach to the large-scale multi-objective design optimization with a successful implementation of real vehicle side-door structure design.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.198-206
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• 1999

An automobile outside rear view mirror system has been analyzed and designed to reduce vibration with a finite element model. model analysis is conducted for the calculation of natural frequencies. harmonic analysis is utilized to estimate the displacements of the glass surface under dynamic loads. The model is verified with the vibration experiment of the parts and the assembled body. The structure of the mirror system is optimized for the robustness defined by the Taguchi concept. At first, many potential design variables are defined. Final design variables are selected based on the amount of contribution on the objective function. That is, sensitive variables are chose. The SN ratio in the Taguchi method is replaced by an objective function with the mean and the standard deviation of the quality characteristic. The defined objective function is appropriate in the structural design in that the vibration displacements are minimized while the robustness is improved.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권6호
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• pp.771-794
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• 2012

This paper presents a multi-objective evolutionary algorithm for combinatorial optimisation and applied for design optimisation of fiber reinforced composite structures. The proposed algorithm closely follows the implementation of Pareto Archive Evolutionary strategy (PAES) proposed in the literature. The modifications suggested include a customized neighbourhood search algorithm in place of mutation operator to improve intensification mechanism and a cross over operator to improve diversification mechanism. Further, an external archive is maintained to collect the historical Pareto optimal solutions. The design constraints are handled in this paper by treating them as additional objectives. Numerical studies have been carried out by solving a hybrid fiber reinforced laminate composite cylindrical shell, stiffened composite cylindrical shell and pressure vessel with varied number of design objectives. The studies presented in this paper clearly indicate that well spread Pareto optimal solutions can be obtained employing the proposed algorithm.

• 상하수도학회지
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• 제32권2호
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• pp.115-122
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• 2018

Direct spring loaded pressure relief valve(DSLPRV) is a safety valve to relax surge pressure of the pipeline system. DSLPRV is one of widely used safety valves for its simplicity and efficiency. However, instability of the DSLPRV can caused by various reasons such as insufficient valve volume, natural vibration of the spring, etc. In order to improve reliability of DSLPRV, proper selection of design factors of DSLPRV is important. In this study, methodology for selecting design factors for DSLPRV was proposed. Dynamics of the DSLPRV disk was integrated into conventional 1D surge pressure analysis. Multi-objective genetic algorithm was also used to search optimum design factors for DSLPRV.

• 소성∙가공
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• 제9권5호
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• pp.512-525
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• 2000

Designers are frequently faced with multiple quality issues in injection molded parts. These issues are usually In conflict with each other, and thus tradeoff needs to be made to reach a final compromised solutions. The objective of this study is to develop an automated injection molding design methodology, whereby part defects such as warpage and weld line are optimized. The features of the proposed methodology are as follows: first, Utility Function approach is applied to transform the original multiple objective problem into single objective problem. Second is an implementation of a direct search-based Injection molding optimization procedure with automated consideration of process variation. The Space Reduction Method based on Taguchi's DOE(Design Of Experiment) is used as a general optimization tool in this study. The computational experimental verification of the methodology was partially carried out for a can model of Cavallero Plastics Incorporation, U. S. A. Applied to production, this study will be of immense value to companies in reducing the product development time and enhancing the product quality.