• 제목/요약/키워드: minimum cost design

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공연문화시설의 Stage Floor 모듈화에 관한 기초적 연구 (A Basic Study on the Module-based Stage Floor of Performing Arts Facilities)

  • 김정섭;고재민;임채진
    • 한국실내디자인학회:학술대회논문집
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    • 한국실내디자인학회 2007년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.30-36
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    • 2007
  • Recently, many performing arts facilities are under construction to accommodate people's various interest in cultural experiences. However, due to Korea's lack of know-how in such constructions and an absence of proper regulations on design planning, each designer designs and constructs the facilities differently, so several problems are occurring in the process of construction, such as high production cost for stage sets, high labor cost, low efficiency of stage work, and complicated work process. This resulted in low quality production of performance. This study is conducted to address the need for a systematic study on stage floor, and to propose an efficient way of regulating stage work in existing performing arts facilitiesand new facilities to be built. By a comparative analysis of performing arts facilities in Korea, and by analyzing stage floors of the facilities, this research suggests minimum modules as well as an appropriate unit of modules based on the minimum modules; and provides basic data on stage floors, which can be used for remodeling existing facilities orfor planning new cultural facilities. Also, this study suggests various ways of utilizing performing arts facilities in Korea.

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Design Aids for a Reinforced Concrete Beam with the Minimum Cost Concept

  • Park, Dalsoo;Ahn, Jeehyun;Lee, Chadon
    • Architectural research
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    • 제1권1호
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    • pp.55-61
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    • 1999
  • In reinforced concrete design, structural member sizes and amount of reinforcing steel areas are usually selected based on the structural designers' experience. Most existing charts provided for the design of reinforced concrete structural members were developed mainly based on force equilibrium conditions and some serviceability criteria. Sections selected from these charts may not result in an economic solution in terms of material costs as well as construction costs. Practical design aids are developed and suggested in this study for the economical design of reinforced concrete beam under flexural loading. With the beam width fixed, the depth of a beam, positive steel areas and negative steel areas are found from Khun-Tucker necessary conditions with Lagrangian multipliers to minimize the sectional cost of a beam. The developed design aids might be useful in selecting optimum reinforced concrete beam sections. Theoretical derivations and use of the developed design aids are described in this paper.

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Optimal design of a wind turbine supporting system accounting for soil-structure interaction

  • Ali I. Karakas;Ayse T. Daloglua
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권3호
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    • pp.273-285
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    • 2023
  • This study examines how the interaction between soil and a wind turbine's supporting system affects the optimal design. The supporting system resting on an elastic soil foundation consists of a steel conical tower and a concrete circular raft foundation, and it is subjected to wind loads. The material cost of the supporting system is aimed to be minimized employing various metaheuristic optimization algorithms including teaching-learning based optimization (TLBO). To include the influence of the soil in the optimization process, modified Vlasov and Gazetas elastic soil models are integrated into the optimization algorithms using the application programing interface (API) feature of the structural analysis program providing two-way data flow. As far as the optimal designs are considered, the best minimum cost design is achieved for the TLBO algorithm, and the modified Vlasov model makes the design economical compared with the simple Gazetas and infinitely rigid soil models. Especially, the optimum design dimensions of the raft foundation extremely reduce when the Vlasov realistic soil reactions are included in the optimum analysis. Additionally, as the designated design wind speed is decreased, the beneficial impact of soil interaction on the optimum material cost diminishes.

다목적함수 최적화기법을 이용한 유조선의 최적구조설계 (Optimum Structural Design of Tankers Using Multi-objective Optimization Technique)

  • 신상훈;장창두;송하철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.591-598
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    • 2002
  • 공학적 설계에 있어 많은 문제들은 몇 가지 목적함수들을 동시에 최소화하여야 할 필요가 있을 경우가 있다. 선박설계에 있어, 종래에는 자재비 경감과 재화중량 증가를 위해 최소중량설계가 구조 설계의 주된 목적이었으나, 값싼 노동력을 내세운 후발 조선국과의 치열한 국제 경쟁을 극복하기 위해서는 보다 경제성 있는 선박 건조 기술 개발이 선행되어야 할 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 다목적함수 최적화기법을 이용한 선체 구조의 보다 합리적인 설계 방안에 대한 연구를 수행하여 실제 건조된 유조선을 대상으로 중량, 건조비 등의 경제성을 비교 평가하였다. 다목적 함수로는 유조선의 중량과 건조비로 하였으며 최적화 기법으로는 확률론적 탐색법인 ES(Evolution Strategies)를 이용하였다. 건조비 모델은 상대 건조비 개념을 도입하였고, 종강도 부재는 선급규정에 의해, 횡강도 및 횡격벽 부재는 직접해석법인 일반화된 경사처짐법을 사용하여 설계에 적용하였다. 다목적함수 최적화 결과로부터 도출된 Pareto 최적 설계점들에 대하여, 요구운임률을 각각 산정함으로써 이들 최적 설계점들 중에서 가장 경제성이 뛰어난 선박 설계 방안을 제시하였다.

구조물의 최적안전지수와 생애주기비용의 상관관계에 관한 연구 (A Study on the Correlation between Optimal Safety of Structures and Minimization of Life Cycle Cost(LCC))

  • 방명석
    • 한국안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.94-98
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    • 2014
  • 본 연구는 구조물의 최적안전수준과 수명기간동안 투자되는 총비용과의 상관관계를 연구하였다. 설계, 건설 및 공용 중 투자되는 총비용을 최소화하면서 최적의 안전수준을 결정하기 위하여 신뢰성해석을 수행하였다. 신뢰성해석에는 설계인자들의 불확실성과 설계 및 공사, 유지관리를 수행하는 인간의 오류 등 인적 불확실성을 확률변수로 고려하였다. 이러한 확률해석을 통한 안전지수와 생애주기비용의 상관관계를 연구하고, 생애주기비용의 분산도에 따른 안전지수의 민감도해석을 통하여 최적의 안전수준을 결정하였다. 해석결과는 이러한 평가방법이 교통시설물에 투자되는 비용을 최소화하면서 최적의 안전수준을 결정할 수 있는 정확하고 유용한 방법임을 보여주었다.

면적강우량 산정을 위한 관측망 최적설계 연구 (Optimal Network Design for the Estimation of Areal Rainfall)

  • 이재형;유양규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.187-194
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    • 2002
  • 하천유역 면적강우량 산정의 정확도를 개선하기 위하여 기존 강우관측자료의 통계적 특성을 이용한 강우관측망의 최적설계방법을 연구하였다. 최적설계를 위한 목적함수는 면적강우량의 추정오차 및 지점강우량 관측비용의 항으로 구성하고, 그 값이 최소인 관측망은 선정하였다. 통계f7파의 추정방법으로는 통계적 분산 산정방법인 크리깅 모형을 채택하였다. 비용은 강우관측소의 설치비와 연간운영 비론 적용하고, 오차항과 비용항의 통합에는 등치매개변수를 이용하였다. 연구된 최적설계방법을 댐 신설로 강우관측소 증설이 필요한 용담댐 유역에 적용하여, 대상유역의 최적 강우관측망을 제안하였다.

평균 지연 시간과 트래픽 용량이 제한되는 스패닝 트리 문제의 2단계 휴리스틱 알고리즘 (Two Phase Heuristic Algorithm for Mean Delay constrained Capacitated Minimum Spanning Tree Problem)

  • 이용진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권3호
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    • pp.367-376
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    • 2003
  • 본 연구는 로컬 네트워크의 토폴로지를 설계하거나 루트 노드로부터 여러 개의 통신 경로를 구하는 데 사용될 수 있는 DCMST(Delay constrained Capacitated Minimum Spanning Tree) 문제를 다룬다. 기존의 CMST 문제는 루트 노드의 한 포트가 담당하는 트래픽의 용량에만 제한이 있는 데 비해 DCMST 문제에는 네트워크 평균 지연 시간의 제약 조건이 추가된다. 이 문제는 종단 노드의 트래픽 요구량과 네트워크의 평균 지연 시간을 만족시키는 스패닝 트리의 집합을 구하는 것으로 목적 함수는 전체 링크 비용을 최소로 하는 것이다. 본 연구에서는 트레이드-오프에 기준한 노드 교환 알고리즘과 노드 이동 알고리즘 그리고 평균 지연 알고리즘으로 구성되는 2 단계 휴리스틱을 제시한다. 실제 계산 경험과 성능 분석을 통해 제안한 알고리즘이 평균 지연을 고려한 기존의 CMST 알고리즘보다 비용 측면에 있어 더 우수한 해를 생성할 수 있음을 보였다.

3상 유도전동기의 전산화 최적설계기법 (Computer Aided Optimum Design Technique for Three-Phase Induction Motors)

  • 김대희;이기식;황석영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.312-314
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    • 1997
  • In this paper, Computer Aided Optimum Design Technique for Three-Phase Induction Motors is proposed. In the technique, reference magnetic flux, specific electric loading factor, specific magnetic loading factor(magnetic flux density) and current density are adopted as design parameters, and minimum total cost including material cost and loss power cost is adopted as a objective function which has to satisfy output condition too. As a result of application to the existing motor, it is proved that this technique is very effective in view of gradually increasing energy costs.

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공차설계에 의한 플립칩 접합용 초음파 혼의 제작 비용 최적화 (Manufacturing Cost Optimization of Ultrasonic Horn for Flip-chip Bonding using Tolerance Design)

  • 김종혁;권원태;이수일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.879-886
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    • 2012
  • The ultrasonic horn used for bonding of flip chip has been designed to vibrate at a natural frequency. The ultrasonic horn must be manufactured accurately in physical terms, because the small change of mechanical properties may result in the significant change of natural frequency. Therefore, tight tolerance is inevitable to keep the natural frequency in acceptable range. However, since tightening of the tolerance increases the manufacturing cost significantly, trade-off between the cost and accuracy is necessary. In this research, an attempt was made to design the ultra sonic horn within acceptable natural frequency while the manufacturing cost was kept as low as possible. For this purpose, among the 18 tolerances of physical terms of the ultrasonic horn, the most important 4 factors were selected using Taguchi method. The equation to relate those main factors and the natural frequency was made using response surface method. Finally, optimal design scheme for minimum manufacturing cost without a loss of performance was determined using SQP method.

관외 빙착형 빙축열시스템의 운전방식에 따른 최소용량 비교 (Comparative analysis of the minimum capacity of an ice-on-coil thermal storage system for various operation strategies)

  • 이대영;정성훈;강병하
    • 설비공학논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.401-413
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    • 1999
  • An ice storage cooling facility with cooling capacity of 150㎾ has been constructed for the purpose of developing optimal design and control strategy for an ice storage system. As the first step to this purpose, a computer program has been developed to simulate the operation of the ice storage system and examined precisely by comparing the results with those measured from the test facility. With the simulation program verified from the comparison, a design procedure has been developed to determine the minimum capacity required for each operation strategy available commercially. It is shown that the minimum sizes of the chiller and the storage tank are strongly dependent on the control strategy, i.e., chiller priority or storage priority, but less affected by the arrangement method, i.e., chiller upstream or chiller downstream.

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