Genetic Algorithms(GA)는 생명체의 자연진화 법칙에 기초한 최적화 방법으로 그 범용성이 높이 평가되어지고 있다. 기존의 GA는 대부분 설계변수로 2진수형 코드를 사용하는데, 이는 실수형 설계변수로 구성된 최적화 문제를 해결하기 위해 컴퓨터 주 기억용량을 많이 사용하여야 하며, 계산 시간 면에서도 비효율적이고 또한 국부탐색 능력도 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 GA에 의한 최적화과정에서 실수형 설계변수를 직접 사용할 수 있도록 교배와 돌연변이 과정을 새로이 정식화하였다. 그리고 여러 형태의 단일 및 다목적함수 최적화 문제에 대해 실수형 GA와 2진수형 GA의 결과를 비교 검토하였다. 비교 검토 결과, 실수형 GA의 성능이 2진수형 GA보다 우수함을 알 수 있었고, 일반 최적화 방법으로 실수형 GA를 사용하여도 무방하리라 본다.

One of the most destructive forces around greenhouses is wind. Wind loads can be obtained by multiplying velocity pressure by dimensionless wind force coefficient. Generally, wind force coefficients can be determined by wind tunnel experiments. The wind force coefficient distribution on a single - span arched greenhouse was estimated using experimental data and compared with reported values from various countries. The results obtained are as follows : 1. The coefficients obtained from this study agree with the values proposed by G. L. Nelson except about 0.5 of difference in the middle region of roof section. This discrepancy is mainly attributed to the dissimilarity of experimental conditions (or wind tunnel test such as Reynolds number, type of terrain, surface roughness of model, location of the lapping and measuring methods. 2. Considering that the wind force coefficients are varied along the height of a wall at wind direction perpendicular to wall, structural analysis using subdivided wind force coefficient distribution is more resonable for wall. 3. It is recommendable that wind force coefficient distribution on a roof should take more subdivision than the existing four equal divisions for more accurate structural design. 4. Structural design using wind forces close to real values is more advantageous in safety and expense.

수압을 받는 원통형 쉘의 몸체설계는 구조물에 외압이 작용할 때 발생하는 최대 응력과 변형 및 좌굴을 해석하여, 주어진 한계를 견딜 수 있는 쉘의 두께를 구해야 한다. 중앙 평형부 몸체의 두께를 설계변수로 선정하여 형상 최적화법으로서 원통형 쉘의 치수를 설계하는 방법을 제안하였다. 민감도 해석은 직접 미분법을 사용하여 유도하였으며, 비선형 계획법으로 최대 응력과 변형 및 좌굴 제한식 등을 만족하는 최적설계를 수행하였다.

Ring과 Stringer로 보강된 원통형 Shell이 길이 방향 압축력과 횡압력을 받을 경우의 국부 및 전체 좌굴강도를 효율적으로 해석하고, 최적보강재의 치수를 설계하는 방법을 제안했다. 즉, 보강재의 이산성을 고려하고 각 보강재 설치방식에 따라 변위함수를 적절히 선정하여 좌굴 Mode를 조사함으로써 국부 및 전체좌굴 현상의 규명이 가능함을 밝혔다. 또한 국부좌굴 및 전체좌굴이 동시에 일어나는 조건으로부터 최적 보강재의 치수를 결정할 수 있음을 보였다.

캔틸레버공법으로 가설되는 P.C 박스거더 교량에 적용할 수 있는 최적설계 기법을 개발하였다. 최적설계문제는 제약조건이 없는 비선형문제이며 해석방법은 Nelder-Mead 방법을 사용하였다. 해석결과는 국내에 기 가설되어 있는 교량들의 설계값과 비교하였으며 만족할 만한 결과를 주었다. 개발된 프로그램은 등단면교량에만 적용이 가능하고 변단면 교량에서는 사용할 수 없다.

주로 경험에 의존하여 최선의 상태를 구하는 설계방식에 반하여 수학적인 해석방법을 사용하여 체계적으로 최상의 결과를 얻고자하는 것이 최적설계이다. 이때 상태의 해석방법 뿐아니라 비선형의 설계함수의 최적화에 관한 기법 연구가 요구된다. 해석적인 비선형 최적화의 기법중 공학설계에 사용할 수 있는 수렴속도가 빠르며, 사용하기에 편리하다고 알려진 반복 이차 계획법(Recursive Quadratic Programming Method)의 매개변수들의 역할을 살피고 이들의 변화에 따른 수치성능을 비교 분석하여 계산효율이 개선된 수치적 알고리즘을 제시하였다. 설계함수들의 일차 미분정보를 이용한 근사 이차 미분정보에 의하여 최적해의 접근속도가 빠른 RQP 알고리즘의 평가를 위하여 구조물의 무게를 최소화하면서 유한요소의 응력, 변위, 최소고유진동수등의 제한조건을 만족하는 주어진 형상의 최적단면을 가지는 구조물도 설계하였다.

몇 가지의 예를 들어 점진적 붕괴가 내진설계의 중요한 설계기준이 될 수 있다는 것과 이와 관련하여 Shakedown 해석이 한 구조설계 도구로 사용될 수 있다는 사실이 밝혀진다. 이 Shakedown 해석기법을 사용하여 비선형 계획에 의한 최적 구조설계 프로그램이 개발되었는데, 이것은: (i) 탄성응력과 처짐에 대한 제약조건: (ii) 점진적 붕괴와 약충붕괴의 방지를 위한 제약조건: 그리고 (iii) 구조물의 기본주기에 대한 제약조건을 수용하고 있다. 마지막으로 내진설계의 모든 요구조건을 만족시키는 최적설계를 얻기 위하여, 이 개발된 프로그램을 이용한 5-단계 설계방법론이 제시되고 있다.

본 논문은 단순하고 효율적인 철근콘크리트(RC) 부재의 최적설계 방법에 관한 내용이다. 일정 폭 및 깊이의 RC 단면을 구성한 후 단면 저항치가 증가하는 순으로 재배열하여 단면 데이타 베이스를 구성한다. 구성된 단면 데이타베이스 내의 단면번호와 단면 저항치 사이의 관계식을 회귀분석을 통해 구한 수 이 관계식으로부터 연속해를 결정한다. 결정된 연속해 부근에 불연속해가 존재한다는 가정하에 직접탐색을 통해 불연속 최적해를 결정한다.

The effect of fine dust on indoor and outdoor atmospheric environment in Korea is getting larger and it is tried to solve this problem by incorporating photocatalyst. Conventional light transparent concrete (LEFC) arranges plastic rods to ensure light transmittance. However, it is difficult to secure sufficient fluidity due to the heterogeneity and spacing of the materials. In addition to the flow test, J-ring test and L-box test, which are ASTM standards or EN standards, are used to evaluate the fluidity and to find out the optimum mix design of light transparent concrete with self-consolidating performance.

In spite of bulk literature about the tuning of TMD, the effectiveness of TMD in reducing the seismic response of engineering structures is still in a row. This paper deals with the optimum tuning parameters of a passive TMD and simulated on MATLAB with a ten-story numerical shear building. A weighted multi-objective optimization method based on computer experiment consisting of coupled with central composite design(CCD) central composite design and response surface methodology(RSM) was applied to find out the optimum tuning parameters of TMD. After the optimization, the so-conceived TMD turns out to be optimal with respect to the specific seismic event, hence allowing for an optimum reduction in seismic response. The method was employed on above structure by assuming first the El Centro seismic input as a sort of benchmark excitation, and then additional recent strong-motion earthquakes. It is found that the RSM based weighted multi-objective optimized damper improves frequency responses and root mean square displacements of the structure without TMD by 31.6% and 82.3% under El Centro earthquake, respectively, and has an equal or higher performance than the conventionally designed dampers with respect to frequency responses and root mean square displacements and when applied to earthquakes.

This research is about the optimization of design and application of the horizontal shear connectors for composite PC slabs. As a result of test, the improved horizontal shear connector shows a structural performance that can displace the lattice horizontal shear connector.

For electrolysis process using an insoluble electrode, electrochemical performance was greatly affected by the manufacturing method and procedure, such as the firing temperature, pre-treatment, type of precursor solution, coating method, electrode material, etc. Components of the electrode therein is one of the most important factors in electrochemical reaction. To achieve such characteristics, a appropriate ratio of the electrode material should be carefully chosen. The aim of this research was to apply experimental design method in the optimization of electrode component for the maximum generation of oxidants in electrochemical oxidation process. Mixture design, especially expanded simplex lattice design, in DOME (design of mixture experiments) with Design Expert - commercial software - was used to analyze the data. Analysis of variance (ANOVA) showed a high coefficient of determination (R2) value of 0.9470, thus ensuring a satisfactory adjustment of the 3rd order special cubic regression model with the experimental data. The application of response surface methodology (RSM) yielded the following regression equation, which is an empirical relationship between the TRO generation concentration and independent variables(mol ratio of 3 electrode components) in a real unit: TRO generation concentration (mg/L) = TRO conc. = 98.25×[Ir] + 49.71×[Sn] + 95.29×[Sb] 16.91×[Ir]×[Sn] - 29.47×[Ir]×[Sb] 22.65×[Sn]×[Sb] + 703.19 ×[Ir]×[Sn]×[Sb]. The optimized formulation of the 3 component electrode for an high TRO (total residual oxidants) generation was acquired at mol ratio of Ir 0.406, Sn 0.210, Sb 0.384 (desirability d value, 1).

This study focused on whether the large-scale expansion joints of the Diamond Bridge, a suspension bridge, is being appropriately and efficiently utilized during maintenance period. In this study, a linear regression model was developed by analyzing long-term monitoring data from the bridge, considering the bridge design standards in Korea and building-related literatures. Then, the reliability of the model was verified through a theoretical review on the relationship between temperature change and expansion joint displacement. The expansion joint displacements of the bridge showed a regular time series graph with temperature change. A linear regression analysis indicated that the slope of the graph was very similar to the displacement of steel due to linear expansion coefficient, with a high determination coefficient (R2=0.979), meaning that the actual behavior of the bridge conforms to the theory. Considering the expansion joint specification of the bridge and existing external loads, actual expansion joint displacement was only 8.5 percent of its specification, so the specification can be adjusted in order that actual expansion joint displacement can be up to 21.6 percent of its specification. In this case, expansion joint cost can be reduced as much as 78.4 percent of its original cost.

This study is to solve the structural optimization problem by a quantum-inspired harmony search algorithm. For the optimization, we suggest the mathematical modeling of the plane truss which is possible to minimum weight design. In its model, the cost function is minimum weight and constraint function consists of the stress.

Based on the study of seismic retrofit of buildings using damper of apartment buildings, it was found that using genetic algorithm is efficient for seismic retrofit compare to existing way of retrofit. Therefore using genetic is recommended when seismic retrofit applied.

활성슬러지 공정의 생물학적 반응조 및 2차 침전지 설계와 관련해서 정상상태 설계식(Ekama et al., 1986; WRC, 1984) 및 1-D flux theory 설계식(Ekama et al., 1997)을 사용하여 슬러지 농도에 따라 두 가지 공정을 일괄적으로 설계하였다. 또한, 슬러지 농도에 따른 생물학적 반응조 및 2차 침전지 크기 변화를 도식화하고, 유입수 성상이나 슬러지 침강성, 환경 및 운전조건 그리고 첨두유량이 각 공정의 크기결정에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저 유입수의 특성과 관련하여 난분해성 용해성 물질(fs,us)은 반응조 크기 결정에 큰 영향이 없었지만, 난분해성 입자성 물질(fs,up), 무기 고형물(fi) 및 유기물 강도(Sti)의 영향은 크게 나타났다. 운전인자인 Sludge Retention Time(SRT)의 경우, 슬러지 생산량과 관련되므로 반응조 크기결정에 역시 큰 영향을 미쳤다. 2차 침전지의 설계요소인 Sludge Volume Index(SVI) 및 첨두유량이 커질수록 2차 침전지에 수리학적 부하가 커지게 되어, 2차 침전지가 크게 설계되어야 했다. 본 설계과정에서는, 온도 변화가 미치는 영향은 작게 나타났다. 대규모 처리장의 경우 반응조 및 2차 침전지 전체 크기 결정과 함께 1개조 크기의 상한선을 설정하여 개수를 산정하였다. 최종적으로 엔지니어는 여러 가지 슬러지 농도에 대하여 반응조 및 2차 침전조의 크기, 개수 및 현장조건을 고려한 건설비용을 반복적으로 계산하게 되면, 최소비용 설계와 함께 최적의 슬러지 농도를 결정하게 된다.

Most of these studies focused on the strength of girders through analysis and experiment of corrugated steel plates and studies on the optimization of corrugated steel plates are still insufficient. This study developed the weight optimum design using the differential evolution. The optimization program was verified with differential evolution through the numerical analysis examples of simple beams. For this verification, the optimization program using the genetic algorithm that has been studied was compared with the weight optimum graph of the optimization program of differential evolution proposed in this study. As a result, the graphs of these two optimization programs increased similarly. And then, in the graph of changing design variables, the changing web thickness showed a similar trend as the increasing trend of the optimum sectional area.

The result of a small electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution for optimal efficiency was shown as follows. Although the closer distance between the discharge electrode and dust collecting electrode shows the better throughput efficiency by forming strong electrostatic Field, it does not have profound impact in case of optimal dust collecting area. G.P(gas passage) which is the distance from dust collecting electrode to dust collecting electrode is a crucial factor to decide dust collecting efficiency. The narrower distance of G.P shows the better throughput efficiency whereas it decreases when the distance is too narrow since sparks ensue by increasing the capacity of electrostatic charging system 5 mm regards as optimal efficiency in this experiment. Although the higher voltage shows the higher dust collecting efficiency overall, the experiment was not able to keep performing since the sparks which decrease dust collecting efficiency ensue over 40 kV. The efficient and safe voltage state is considered 3.6 kV in this experiment. The most crucial factor for dust collecting efficiency of an electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution is applied voltage. In addition, optimal raw gas flow rate(2.4 m/sec) is more important factor than the excessive increase of dust collecting area.

In order to realize these weight lightening, structure was used to high strength thin plate. If thin plate structure is used, buckling about compression is happen so we should consider buckling. Commonly, we use the girder with stiffener to prevent shear buckling but if we use corrugated web, it can be the role of stiffener to buckling This study is developed of program about optimum problem using structure design process and real-valued genetic algorithm. For the optimum design, the objective function is defined weight of sinusoidal corrugated web and conduct by optimization. The program is analyzed by example.

In this study, for estimation of accurate thermal loading for design and analysis of civil engineering structures analyzed the daily average temperature data which have been observed over the past 50 years by korea meteorological administration. Through statistical analysis of climatic data, presented basic data on the changes in the temperature of domestic unique for the design and analysis of civil engineering structures.