• 한국생산제조학회지
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• 제24권2호
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• pp.192-197
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• 2015

In many fields, the importance of reducing weight is increasing. A product should be designed such that it is profitable, by lowering costs and exhibiting better performance than other similar products. In this study, the mass and deflection of steel structures have to be reduced as objective functions under constraint conditions. To reduce computational analysis time, central composite design(CCD) and D-Optimal are used in design of experiments(DOE). The accuracy of approximate models is evaluated using the $R^2$ value. In this study, the objective functions are multiple, so the non-dominant sorting genetic algorithm(NSGA-II), which is highly efficient, is used for such a problem. In order to verify the validity of Pareto solutions, CAE results and Pareto solutions are compared.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.97-104
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• 2018

This paper proposes supplementary control of conventional coordinated control of a power plant which directly affects network frequency. The supplementary control with dynamic matrix control is applied for 1000 MW power plant with ultra-supercritical (USC) once-through boiler. The supplementary control signal is added to the boiler feedforward signal in the existing coordinated control logic. Therefore, it is a very practical structure that can maintain the existing multi-loop control system. This supplementary controller uses the step response model for the power plant system, and on-line optimization is performed at every sampling step. The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed supplementary control in a wide operating range of a practical 1000 MW USC power plant simulator. These results can contribute the stable operation of power system frequency.

• Smart Structures and Systems
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• 제23권2호
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• pp.123-139
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• 2019

Impact forces induced by external object collisions can cause serious damages to civil engineering structures. While accurate and prompt identification of such impact forces is a critical task in structural health monitoring, it is not readily feasible for civil structures because the force measurement is extremely challenging and the force location is unpredictable for full-scale field structures. This study proposes a novel approach for identification of impact force including its location and time history using a small number of multi-metric observations. The method combines an augmented Kalman filter (AKF) and Genetic algorithm for accurate identification of impact force. The location of impact force is statistically determined in the way to minimize the AKF response estimate error at measured locations and then time history of the impact force is accurately constructed by optimizing the error co-variances of AKF using Genetic algorithm. The efficacy of proposed approach is numerically demonstrated using a truss and a plate model considering the presence of modelling error and measurement noises.

• 국제초고층학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.35-43
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• 2021

With the rapid urbanization and growing energy use intensity in the built environment, the glazed curtainwall has become ever more important in the architectural practice and environmental stewardship. Besides its energy efficiency roles, window has been an important transparent component for daylight penetration and a view-out for occupant satisfaction. In response to the climate crisis caused by the built environment, this research focuses on the study of net-zero energy retrofitting by using a new building integrated photovoltaic (BIPV) curtainwall as a sustainable alternative to conventional window systems. Design variables such as building orientations, climate zones, energy attributes of BIPV curtainwalls, and glazed area were studied, to minimize energy consumption and discomfort hours for three cities representing hot (Miami, FL), mixed (Charlotte, NC), and cold (Minneapolis, MN). Parametric analysis and Pareto solutions are presented to provide a comprehensive explanation of the correlation between design variables and performance objectives for net-zero energy retrofitting applications.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권5호
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• pp.495-514
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• 2014

The performance of passive control system for the seismic protection of a multi-tower cable-stayed bridge with the application of partially longitudinal constraint system is investigated. The seismic responses of the Jiashao Bridge, a six-tower cable-stayed bridge using the partially longitudinal constraint system are studied under real earthquake ground motions. The effects of the passive control devices including the viscous fluid dampers and elastic cables on the seismic responses of the bridge are examined by taking different values of parameters of the devices. Further, the optimization design principle of passive control system using viscous fluid dampers is presented to determine the optimized parameters of the viscous fluid dampers. The results of the investigations show that the control objective of the multi-tower cable-stayed bridge with the partially longitudinal constraint system is to reduce the base shears and moments of bridge towers longitudinally restricted with the bridge deck. The viscous fluid dampers are found to be more effective than elastic cables in controlling the seismic responses. The optimized parameters for the viscous fluid dampers are determined following the principle that the peak displacement at the end of bridge deck reaches to the maximum value, which can yield maximum reductions in the base shears and moments of bridge towers longitudinally restricted with the bridge deck, with slight increases in the base shears and moments of bridge towers longitudinally unrestricted with the bridge deck.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1323-1328
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• 2011

자동차 로워암과 같이 다양한 형상설계변수를 갖는 부품모듈의 최근 설계경향은 설계자가 관심을 갖는 설계영역을 선형 및 2 차 다항식으로 근사화시키는 반응표면모델로 탐색하고, 다음 단계로서 최적설계를 수행하는 것이다. 본 연구에서는 로워암의 설계변수 변화에 따른 작용응력과 중량의 비선형적 변화뿐만 아니라 이의 예측에 적합한 신경망모델로 직교성과 균형성을 모두 만족시키는 다수준 전산실험계획법으로 설계영역을 탐색하였다. 구축된 신경망모델에 형상 설계변수의 공차도 같이 고려할 수 있는 식스시그마 제약조건을 적용하여 로워암의 공차 최적설계를 수행하고, 최적해의 공차 강건성을 확보하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.377-386
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• 2021

A60 급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트에서 화재사고가 발생할 경우 화염의 확산을 방지하고 인명을 보호하기 위해 수평구조에 설치되는 방화장치이다. 본 연구에서는 다양한 대리모델과 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대한 이산변수 근사최적화를 수행하였다. A60 급 갑판 관통 관의 방화설계는 과도 열전달해석을 통해 평가하였다. 근사최적화에서 관통관의 길이, 지름, 재질, 그리고 단열재의 밀도는 이산설계변수로 적용하였고, 제한조건은 온도, 생산성 및 가격을 고려하였다. 대리모델 기반의 근사최적설계 문제는 제한조건을 만족하면서 A60 급 갑판 관통 관의 중량을 최소화할 수 있는 이산설계변수를 결정하도록 정식화하였다. 반응표면모델, 크리깅, 그리고 방사기저함수 신경망과 같은 다양한 대리모델이 근사최적화에 사용되었다. 근사최적화의 정확도를 검토하기 위해 최적해의 결과는 실제 계산 결과와 비교하였다. 근사최적화에 사용된 대리모델 중 방사기저함수 신경망 모델이 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대해 가장 정확한 최적설계 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4697-4706
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• 2010

본 연구에서는 시뮬레이션과 네트워크 분석법을 이용하여 다품종 소량생산 체제로 운영되는 자동차 부품 가공시스템의 최적 운영방안을 제시하였다. 이를 위해 먼저, 생산현장의 복잡하고 다양한 운영 요소들을 반영하여 시뮬레이션 모델링 한 후 반응표면법으로 메타모델을 설계하였다. 그 후 의사결정권자들로부터 주요 평가 요소들과 그 요소들 간의 중요도를 수집하여, 네트워크 분석법으로 그 가중치를 설계한 후 다목적 유전자알고리즘을 사용하여 그 최적운영방안을 제시하고 그 결과를 분석하였다. 그와 더불어 계층화분석법으로 설계한 가중치를 반영한 운영방안과의 비교를 통해, 본 연구에서 제시한 방법이 평가 요소간의 내 외부 종속성과 상호연관성을 반영하여 더 정밀하고 우수한 운영방안임을 입증하였다. 본 연구를 활용하면 자동차 부품산업과 같은 다품종 소량생산 시스템의 운영방안 설계시 의사결정권자에게 보다 효과적이고 정밀한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.93-102
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• 2010

본 연구에서는 MR 감쇠기와 FPS를 사용하여 구성된 스마트 스카이브릿지를 제안하였으며 스마트 스카이브릿지로 연결된 인접건물의 지진응답 제어성능을 분석하였다. 이를 위하여 스마트 스카이브릿지로 연결된 10층과 20층 구조물을 예제 구조물로 선택하였고 근거리 (near fault) 및 원거리 (far fault) 지진의 특성을 가지는 El Centro 지진과 Kobe지진을 사용하여 시간이력해석을 수행하였다. 스마트 스카이브릿지블 효과적으로 제어하기 위해서 퍼지논리제어기를 개발하였으며 퍼지논리제어기를 최적화하기 위하여 다목적 유전자알고리즘을 사용하였다. 최적화결과 10층 건물의 지진응답과 20층 건물의 지진응답 사이에는 상충관계 (trade-off)가 있는 것을 알 수 있었고 다목적 유전자알고리즘을 통해서 두 건물의 지진응답 제어에 대한 퍼지논리제어거의 파레토 해집합을 구할 수 있었다. 수치해석결과 본 연구에서 제안한 스마트 스카이브릿지를 사용하면 연결된 건물의 지진응답을 효율적으로 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.73-79
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• 2016

차단기 메커니즘의 안전성은 클로징 메커니즘 작동 시 접점 이후의 속도 감소를 통한 오픈 샤프트가 래치에 걸리는 래칭(latching) 구간에서의 유지 시간 개선을 통해 확보된다. 이는 오픈 래치가 복귀할 시간을 확보하여 재 차단되는 현상을 줄이기 때문이다. 본 연구에서는 캠 윤곽 최적화를 통해 기존의 구동 성능을 만족하고 래칭 구간에 대한 메커니즘의 안전성을 확보하고자 가동부의 변위 응답 중 래칭이 발생하는 구간에서의 유지 시간을 개선하였다. ADAMS 를 이용한 차단기 다물체동역학 모델을 개발하였으며 시험 결과와 비교하여 검증하고 최적설계 프로그램인 PIAnO 를 사용하여 캠 윤곽의 최적설계를 수행하였다. 캠 윤곽의 최적설계는 캠의 반경 방향으로 설계점을 선정하였으며 설계구간별 민감도 분석을 수행하였다. 최적화 결과 래칭 구간에서의 유지 시간을 개선하였다.