• 제목/요약/키워드: taguchi method

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데이터 분포특성을 이용한 다목적함수 최적화 알고리즘 개발 (Development of a Multiobjective Optimization Algorithm Using Data Distribution Characteristics)

  • 황인진;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1793-1803
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    • 2010
  • 가중치법이나 목표계획법을 이용하여 다목적함수 최적화를 수행할 때 설계자는 각 함수에 적절한 가중치나 목표값을 설정해 주어야 한다. 하지만 파라미터를 잘못 설정하게 되면 파레토 최적해를 얻지못하기 때문에 이는 설계자에게 큰 부담이 된다. 최근에 데이터의 분포특성만을 이용하여 데이터의 평균과 함수 사이의 거리를 표현하는 마하라노비스 거리(MD)를 최소화하는 MTS기법이 개발되었다. 이 방법은 파라미터를 설정하지 않아도 되는 장점이 있지만 최적해가 참고데이터의 평균으로 수렴하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 방향성이 없는 기존의 MD에 방향성을 부여한 새로운 거리 척도인 SMD를 제안하였다. 그리고 SMD법이 계산과정에서 각 함수의 가중치를 자동으로 반영하고 평균에서 가장 멀리 위치한 한 점을 항상 파레토 최적해로 제공한다는 것을 2개의 단순예제를 통해 검증하였다.

Active Distribution System Planning for Low-carbon Objective using Cuckoo Search Algorithm

  • Zeng, Bo;Zhang, Jianhua;Zhang, Yuying;Yang, Xu;Dong, Jun;Liu, Wenxia
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.433-440
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    • 2014
  • In this study, a method for the low-carbon active distribution system (ADS) planning is proposed. It takes into account the impacts of both network capacity and demand correlation to the renewable energy accommodation, and incorporates demand response (DR) as an available resource in the ADS planning. The problem is formulated as a mixed integer nonlinear programming model, whereby the optimal allocation of renewable energy sources and the design of DR contract (i.e. payment incentives and default penalties) are determined simultaneously, in order to achieve the minimization of total cost and $CO_2$ emissions subjected to the system constraints. The uncertainties that involved are also considered by using the scenario synthesis method with the improved Taguchi's orthogonal array testing for reducing information redundancy. A novel cuckoo search (CS) is applied for the planning optimization. The case study results confirm the effectiveness and superiority of the proposed method.

현장 콘크리트 타설시 양생온도와 대기시간을 고려한 배합설계 결정 (Design of a Concrete Mix Considering Curing Temperature and Delay Time in Concrete Placement)

  • 문성우;이성행;최현욱
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.133-140
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    • 2019
  • 콘크리트 타설현장의 조건은 콘크리트 강도에 커다란 영향을 주며, 따라서 콘크리트 배합은 콘크리트 타설시 현장조건을 반영할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 콘크리트 배합은 현장양생온도, 작업환경, 타설방법 등을 고려하여 최적화하는 노력이 필요하다. 본 연구목적은 현장 콘크리트 타설시 발생하는 양생온도와 작업지연 등 외부영향인자를 고려하여 가장 대응을 잘 할 수 있는 콘크리트 배합설계를 제공하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위해서 본 연구에서는 로버스트 설계방법을 콘크리트 배합설계에 적용했다. 사례분석에서는 양생온도와 작업지연 등 외부영향요인과 함께 콘크리트 성분의 조합을 적용하여 콘크리트 실내 테스트를 실시했다. 실험결과 로버스트 설계방법을 적용할 경우 외부영향요인이 주어 졌을 때 가장 효과적으로 대응을 할 수 있는 콘크리트 배합설계를 선정할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

단결정 실리콘 태양전지의 통계적 접근 방법을 이용한 texturing 공정 최적화 (Statistical approach to obtain the process optimization of texturing for mono crystalline silicon solar cell: using robust design)

  • 김범호;김회창;남동헌;조영현
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.47.2-47.2
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    • 2010
  • 텍스쳐링은 태양전지 표면에 어떠한 "요철"을 만들거나 거칠게 만들어 빛이 반사되는 면을 최대한 늘리는 구조를 만드는 공정으로 anti-reflection coating과 같이 태양전지에 입사되는 빛의 반사를 최소화 시키는데 그 목적이 있다. 단결정 실리콘 웨이퍼의 경우 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것이 텍스쳐링 공정인데, 수산화칼륨과 이소프로필 알콜의 혼합용액으로 인해 식각되는 웨이퍼 표면이 작은 "pellet"으로 시작하여 그 크기와 수가 점점 증가하여 피라미드의 형태를 갖춰가는 방법으로 진행된다. 이와 같은 텍스쳐링 공정의 성패를 좌우하는 가장 큰 이슈는 "식각률"이다. 이 식각률에 영향을 주는 인자는 그 종류가 많으나 온도, 시간, KOH 농도(비율) 세 가지로 압축할 수 있다. 또 다른 요소인 Bath 내 chemical flow 및 Bubbling은 정량화하기 어렵고, 이용 장비가 변경되면 공정 조건 또한 변경되기 때문이다. 본 논문에서는 단결정 실리콘 웨이퍼에 적용하는 최적의 텍스쳐링 조건을 수립하기 위해 주요 공정변수를 온도, 시간, KOH 농도로 정하고, 다구치 방법을 사용하여 주요공정변수의 범위를 정하였으며, 보다 완벽한 강건설계를 위하여 3인자 3수준의 망소특성으로 설계하였다. 그 결과 반사율과 식각률의 경향성을 파악하여 주요 변수들 간 최적의 조건을 찾을 수 있었다.

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USNCAP에 대응하는 반응표면법을 이용한 조수석 안전구속장치 최적화 (Optimization of Passenger Safety Restraint System for USNCAP by Response Surface Methodology)

  • 오은경;이기선;손창규;김동석;채수원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • Safety performance of a new car is evaluated through USNCAP and their results in the star rating are provided to the consumers. It is very important to obtain high score of USNCAP to appeal their performance to consumers. Therefore the car companies have made the effort to improve their car safety performance. These efforts should satisfy the demand not only to get high score but also to pass the FMVSS, NHTSA regulations on safety. Huge numbers of car crash tests have been conducted on these bases by car companies. However physical tests spend too much cost and time, as an alternative way, the simulation on the car crash could be a solution to reduce the cost and time. Therefore the simulations have been widely conducted in car industry and various researches on this have been reported. In this study, restraint system had been optimized to minimize the injury of female passenger. Belted $5^{th}%ile$ female frontal crash test was selected from various test methods of USNCAP for the study. Initial velocity of the test was 56km/h. The combination injury probability of USNCAP was selected as an objective function and the injury limit value, which was defined in FMVSS, was set to an optimization constraint. Many researches that were similar to this study had been conducted, however most of them had limitation that interaction between airbag and safety belt had not been considered. Contrary to these researches, the interaction was considered in this study.

전기자동차용 판형 인덕션 히터의 인덕턴스 및 철손 최적설계 연구 (A study on Optimal Design for the Inductance and Coreloss of Plate Type Induction Heater for Electric Vehicle)

  • 강준규;조병욱;김기찬
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.425-430
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    • 2018
  • 전기자동차 배터리 시스템은 낮은 온도에서 배터리 출력과 수명이 감소하는 문제가 발생한다. 상온 유지를 목적으로 Positive Temperature Coefficient(PTC) 히터가 사용되고 있다. 하지만 PTC 히터는 복잡한 절연구조로 인해 중량이 크다. 중량이 클수록 전기자동차의 연비가 감소한다. 반면에 인덕션 히터는 단순한 절연 구조로 중량 저감에 효과적이며 빠른 온도 상승 특성을 가지고 있다. 따라서 전기자동차용 히터는 인덕션 히터가 적합하다. 인덕션 히터는 LC공진 회로로 구성된다. 정전용량이 클수록 가격과 중량이 상승하기 때문에 인덕턴스를 높여 정전용량을 감소시켜야한다. 또한 인덕션 히터의 주 발열원은 철손이다. 따라서 전자기장 설계 관점에서 인덕턴스 및 철손의 최적화가 중요하다. 본 논문에서는 인덕션 히터 구조 변경에 따른 인덕턴스 및 철손을 다구찌 기법과 유한요소법(FEM) 시뮬레이션을 통해 분석하고 최적화 설계하였다.

사이클론 집진 원리를 적용한 진공청소기 개발에 관한 연구 (Development of the Dual Cyclone System for a High Efficient Vacuum Cleaner)

  • Lee, Jae-Keun;Lee, Jung-Eun;Kim, Seong-Chan;Cho, Min-Chul;Hyun, Choong-Nam;Kwack, Dong-Jin;Lim, Kyung-Suk;Lee, Sung-Hwa;Yang, Byung-Sun;Ji, Heon-Pyung;Jeong, Hoi-Kil;Park, Deog-Bae;Liu, Benjamin Y.H.
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.644-649
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    • 2000
  • A new cyclone system for the vacuum cleaner to collect dusts has been studied experimentally and numerically to meet the constant suction power, hygienic exhaust and a reduction of maintenance cost. The cyclone system of the vacuum cleaner consists of twin cyclones for improving dust collection efficiency. The first. cyclone catches large dust particles and the second one having two separated flows to decrease pressure drop collects small dust particles. The optimal design factors such as dust collection efficiency, pressure drop, and cut-size are investigated from the experimental results by the Taguchi method. Cyclone cleaner systems designed in this study has a good Performance taking into account the dust collection efficiency of 93% and the cut-size of $1.6{\mu}m$ in mass median diameter at the flow rate of 1 CMM. The cyclone vacuum cleaner showed the potential to be an effective method to collect dusts generated in the household.

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성층축열조의 성능에 대한 설계인자의 영향 (Effect of Design Factors on the Performance of Stratified Thermal Storage Tank)

  • 정재동;박주혁;조성환
    • 설비공학논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.1077-1083
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    • 2004
  • This study is to systematically analyze the effect of various kinds of design factors on the performance of stratified thermal storage tank. Taguchi method, known as a very reasonable tool in the parametric study, is employed in the present work. Three dimensional unsteady numerical experiment is conducted for 4 design parameters of stratified thermal storage tank: inlet Reynolds number, Froude number, diffuser size d with 3 levels (Re=400, 800, 1200, Fr=0.5, 1.0, 2.0 and d=150 mm, 200mm, 300 mm) and diffuser shape with 2 levels. Orthogonal array $L_{18}(2{\times}3^7)$ is adopted for the analysis of variance. The result gives quantitative estimation of the various design parameters affecting the performance and helps to select the main factors for the optimum design of stratified thermal storage tank. Reynolds number is found to be the most dominant parameter and the diffuser shape plays significant role on the performance of stratified thermal storage tank. Based on this finding, the prior questions on the contribution of the diffuser shape proposed by the authors become clear. The optimum condition for the performance is a set of d=300mm, Re=800, and radial regulated plate diffuser. Conformation test shows the repeatability in the analysis and $1.3\%$ difference between the estimated thermocline thickness and that of numerical result.

수치해석을 이용한 판넬과 스트립 및 유닛 레벨 반도체 패키지용 PCB의 열변형 해석 (Numerical Analysis of Thermal Deformation of a PCB for Semiconductor Package at Panel, Strip and Unit Levels)

  • 조승현;고영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.23-31
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다구찌법과 유한요소법의 수치해석을 통해 인쇄회로기판의 열변형과 열변형에 미치는 설계인자의 영향도를 계산하였다. 인쇄회로기판의 패널과 스트립 레벨은 큐어링 온도조건에서, 유닛 레벨은 리플로우 온도조건에서 수치해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 패널의 열변형이 스트립과 유닛의 열변형량과 형상에 가장 큰 영향을 미치며, 특히 z방향 변형량이 xy평면 방향의 변형량보다 크게 발생하였다. 열변형에 대한 설계인자의 영향도 분석 결과에 의하면 열변형을 줄이기 위한 설계인자들의 영향도와 설계조건이 패널, 스트립과 유닛 레벨에 따라 달라지기 때문에 반도체 패키지의 신뢰성 향상을 목적으로 유닛 레벨의 열변형을 제어하기 위해서는 패널 레벨의 열변형을 제어할 필요가 있고 인쇄회로기판의 층별 두께는 설계인자 수준의 중간으로 선정하는 것이 필요하다.

인공 신경회로망을 이용한 전자비례 감압밸브의 솔레노이드 형상 최적화 (Optimization of Design Parameters of a EPPR Valve Solenoid using Artificial Neural Network)

  • 윤주호;웬민냣;이현수;윤장원;김당주;이동원;안경관
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제13권2호
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    • pp.34-41
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    • 2016
  • Unlike the commonly used On/Off solenoid, constant attraction force which is independent of plunger displacement is a considerably important characteristic to proportional solenoid of the EPPR Valve. Attraction force uniformity is mainly affected by the internal shape design parameters. Due to a number of shape design parameters, the optimal parameter values are very complex and time consuming to find by trial and error method. Much research has been conducted or are still in progress to find the optimal parameter values by applying various optimization techniques like Genetic Algorithm, Evolution Strategy, Simulated Annealing, or the Taguchi method. In this paper, the design parameters which have primary effects on the attraction force uniformity and the average attraction force are decided by main effects analysis of Design of Experiments. Optimal parameter values are derived using finite-element analysis and a neural network model.