• 설비공학논문집
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• 제16권12호
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• pp.1156-1166
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• 2004

The shape of plate-fin type heat sink is numerically optimized to acquire the minimum pressure drop under the required temperature rise. In constrained nonlinear optimization problems of thermal/fluid systems, three fundamental difficulties such as high computational cost for function evaluations (i.e., pressure drop and thermal resistance), the absence of design sensitivity information, and the occurrence of numerical noise are commonly confronted. Thus, a sequential approximate optimization (SAO) algorithm has been introduced because it is very hard to obtain the optimal solutions of fluid/thermal systems by means of gradient-based optimization techniques. In this study, the progressive quadratic response surface method (PQRSM) based on the trust region algorithm, which is one of sequential approximate optimization algorithms, is used for optimization and the heat sink is optimized by combining it with the computational fluid dynamics (CFD).

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권4호
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• pp.280-293
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• 2005

본 연구에서는 직립 방파제 케이슨의 활동량 산정 모델과 케이슨 복구비용 계산 모델을 결합하여 기대 총 건설비 산정 모델을 수립하였다. 직립 방파제 케이슨의 최적 단면은 활동량의 허용 범위 내에서 기대 총 건설비가 최소가 되는 단면으로 정의된다 활동량의 허용 범위는 방파제 수명 동안의 기대 활동량을 0.1m로 하는 경우와 방파제 수명 동안의 누적 활동량이 0.3 m를 초과하는 확률을 0.1 이내로 하는 경우를 고려하였다. 또한 할인율 개념을 도입하여 미래 가치로 산정된 복구비용을 현재가치로 환산하였다. 작은 재현주기에 대해서 설계된 케이슨의 경우 잦은 복구 활동으로 인해 할인율을 적용했을 때의 기대 총 건설비용이 할인율을 적용하지 않았을 때보다 작아진다. 수심이 얕을 때 본 설계법이 기존의 결정론적 설계법보다 더 작은 단면을 요구하여 경제적인 설계가 가능하다. 한편, 수심이 얕을 때는 전술한 활동량 허용 기준들이 비슷한 결과를 나타내지만, 깊은 수심에서는 전자가 후자보다 더 큰 단면을 요구한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.417-425
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• 2000

본 연구에서는 이산성 연속형 최적성규준방법(DCOC)을 이용하여 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 연속보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계 프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설경비는 콘크리트 경비, 철근 경비 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상·하한 제약을 고려하였다. 쿤-터커 필요조건을 이용하여 최적성 규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이와 철근비를 취하였다. 구조물 자중의 영향을 실제 시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 적용성과 효율성을 보였다.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.315-325
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• 1997

본 논문에서는 이산성 연속형 최적성규준방법을 이용하여 다지간 부분프리스트레스트 콘크리트보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설 경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비, 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상.하한계제약을 고려하였다. Kuhn-Tucker 필요조건을 이용하여 최적성규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 편심거리 그리고 철근비를 취하였다. 긴장재의 형상은 포물선함수로 고려하였으며, 구조물 자중의 영향은 긴장력에 의한 이차효과와 마찬가지로 실제시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 응용성 그리고 효율성을 보였다.

• 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.

• Computers and Concrete
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• 제14권3호
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• pp.211-231
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• 2014

Prestressed hollow-core slabs (HCS) are widely used for modern lightweight precast floor structures because they are cost-efficient by reducing materials, and have excellent flexural strength and stiffness by using prestressing tendons, compared to reinforced concrete (RC) floor system. According to the recently revised ACI318-08, the web-shear capacity of HCS members exceeding 315 mm in depth without the minimum shear reinforcement should be reduced by half. It is, however, difficult to provide shear reinforcement in HCS members produced by the extrusion method due to their unique concrete casting methods, and thus, their shear design is significantly affected by the minimum shear reinforcement provision in ACI318-08. In this study, a large number of shear test data on HCS members has been collected and analyzed to examine their web-shear capacity with consideration on the minimum shear reinforcement requirement in ACI318-08. The analysis results indicates that the minimum shear reinforcement requirement for deep HCS members are too severe, and that the web-shear strength equation in ACI318-08 does not provide good estimation of shear strengths for HCS members. Thus, in this paper, a rational web-shear strength equation for HCS members was derived in a simple manner, which provides a consistent margin of safety on shear strength for the HCS members up to 500 mm deep. More shear test data would be required to apply the proposed shear strength equation for the HCS members over 500 mm in depth though.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.357-363
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• 2022

In this study, in order to develop an non-slip metal grating, the stability of the grating according to the span of the grating and the gap and height of the bearing bar was evaluated. The optimal shape design of the grating was performed using the results of determining the stability of the grating. The purpose of this study is to determine the stability according to the spacing and height of the bearing bar by applying the design pressure at the design stage to develop the anti-skid grating, and to design the optimal shape for cost reduction. In the optimal design, the target variable was set as the mass, and the optimal design of the grating was performed based on about 20%. Regardless of the height of the bearing bar of the grating, the stress and deformation of the span and the grating showed a proportional tendency to each other, and it was found that the stress decreased as the height of the bearing bar increased. Based on the structural analysis results, an optimal design was performed using mass as the objective variable, and the existing 2mm thickness was changed to 1.6mm, reducing the mass by about 19%. The stress increased by about 4.4% compared to the maximum stress of the existing grating, but the minimum safety factor was 3.1, indicating that the optimally designed grating was stable.

• 대한교통학회지
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• 제17권5호
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• pp.111-122
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• 1999

소화물 일관 운송 과정에서 발생하는 직접비용을 최소화하는 수리 모형과 해법이 제안되었다. 고려되는 비용으로는 화물 운송을 위한 차량 운행에 필요한 제반 비용인 링크 비용과 터미널에서 일어나는 하차, 분류, 재적 재등 하역 작업에서 발생하는 노드 비용을 감안하였고 총비용을 줄이기 위한 화물의 운송 경로가 모형의 결정변수이다. 해법으로는 최종해의 품질은 다소 미흡하나 계산 시간이 짧은 Steepest Descent Method와 최종해의 품질이 우수하나 계산 시간이 많이 소요되는 Simulated Annealing Method를 활용한 두개의 알고리즘이 고안되었다. 최적해를 찾아가기 위한 탐색의 출발점이 되는 초기해는 Dijkstra의 최단경로 알고리즘을 수정하여 찾는다. 예제를 통하여 알고리즘의 계산 과정을 설명하였고 제시된 두 방법의 최종해는 초기해에 비하여 비용 측면에서 각각 12%. 15%의 절감 효과가 있음을, 적재율 측면에서 초기해의 62.6%에서 각각 774%. 87.4% 향상됨을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1169-1193
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• 2010

In this paper, we present and compare two different multiple camera collaboration strategies to reduce false association in finding the correspondence of objects. Collaboration matrices are defined with the required minimum separation for an effective collaboration because homographic lines for objects association are ineffective with the insufficient separation. The first strategy uses the collaboration matrices to select the best pair out of many cameras having the maximum separation to efficiently collaborate on the object association. The association information in selected cameras is propagated to unselected cameras by the global information constructed from the associated targets. While the first strategy requires the long operation time to achieve the high association rate due to the limited view by the best pair, it reduces the computational cost using homographic lines. The second strategy initiates the collaboration process of objects association for all the pairing cases of cameras regardless of the separation. In each collaboration process, only crossed targets by a transformed homographic line from the other collaborating camera generate homographic lines. While the repetitive association processes improve the association performance, the transformation processes of homographic lines increase exponentially. The proposed methods are evaluated with real video sequences and compared in terms of the computational cost and the association performance. The simulation results demonstrate that the proposed methods effectively reduce the false association rate as compared with basic pair-wise collaboration.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.580-588
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• 2016

Energy efficiency is the main objective in the design of a wireless sensor network (WSN). In many applications, sensing data must be transmitted from sources to a sink in a timely manner. This paper describes an investigation of the trade-off between two objectives in WSN design: minimizing energy consumption and minimizing end-to-end delay. We first propose a new distributed clustering approach to determining the best clusterhead for each cluster by considering both energy consumption and end-to-end delay requirements. Next, we propose a new energy-cost function and a new end-to-end delay function for use in an inter-cluster routing algorithm. We present a multi-hop routing algorithm for use in disseminating sensing data from clusterheads to a sink at the minimum energy cost subject to an end-to-end delay constraint. The results of a simulation are consistent with our theoretical analysis results and show that our proposed performs much better than similar protocols in terms of energy consumption and end-to-end delay.