본 연구에서는 지진하중을 받는 철근콘크리트(Reinforced Concrete : RC) 교각의 효율적인 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 제안한 RC 교각 최적설계 알고리즘은 효율적인 강도재해석 기법을 기초로 하고 있다. 또한 RC 교각의 특성을 고려하여 제약조건 소거기법과 같은 근사화 기법을 도입 하였다. 기존의 최적설계 방법 비교를 통해 제안한 RC 교각의 최적설계 방법의 효율성과 신뢰성을 비교하였다. 그리고 시방서의 내진 규정에 따른 수치예제를 통하여 제안한 강도재해석기법에 의한 새로운 알고리즘이 기존의 최적설계 방법에 비해 효율성과 신뢰도가 우수하다는 것을 입증하였다.

기능 경사 복합재에서는 열적 탄성 거동이 성분의 구성분포에 의해 명백하게 구분되어지도록 두가지의 성분입자들을 특정한 체적분율 분포에 따라서 혼합한다. 따라서, 설계자는 주어진 제약조건에 대해 목적하는 성능에 적합한 기능 경사 복합재를 설계하기 위해서 최적의 체적분율 분포를 결정해야만 한다. 본 연구에서는 금속과 세라믹으로 구성된 내열 기능 경사 복합재의 2차원 체적분율을 최적화하기 위하여 내부벌칙함수법과 유한차분법을 사용한 수치 최적화기법을 제안하였다. 최적화 효율을 위해 단일 설계변수의 유한개의 균질 사각형 격자로 기능 경사 복합재의 영역을 나누었다. 그렇지만, 연속적인 체적분율을 구현하기 위하여 최적설계 후에 전체적으로 연속적인 이차원 선형함수로써 불연속적인 체적분율을 보간하였다.

본 연구에서는 부분적으로 정상상태 확률과정으로 모델링할 수 있는 가진입력에 대하여 확률적으로 정의된 구조물의 최대응답에 대한 구속조건을 만족시키면서 제어력을 최소화 할 수 있는 최적설계 방법을 제안한다. 최적화 과정에서 안정성의 확보를 위해 제어기를 전상태 피드백 LQR제어기의 형태로 한정하였으며 가중치 행렬을 설계변수로 하고 Riccati 행렬을 매개변수로 하여 목적함수와 구속조건 함수 및 그 기울기를 계산한다. 제안된 방법을 통해 설계된 전상태 피드백 LQR제어기는 목표 응답성능을 만족시킬 수 있었고 이에 필요한 최대 제어력을 확률적으로 정량화하여 제어금기의 제작에 유용한 자료가 될 수 있도록 하였다. 상태변수 추정을 위해 독립적으로 설계된 Kalman 필터와 최적화된 LQR 제어기가 결합된 LQG 제어기 및 그 차수를 축소시킨 제어기는 모두 큰 성능의 저하가 없었으며 따라서 제안된 설계방법을 이용하여 구조물의 최대응답에 관한 구속조건을 만족시키는 출력 피드백 제어기 설계가 충분히 가능함을 확인하였다.

향후 임도사업(林道事業)과 임도배치망(林道配置網) 계획(計劃)에 기초자료(基礎資料)를 제공코자 현재 개설(開設)되어 있는 임도(林道)를 중심으로 임도개설비(林道開設費)에 대한 투자효과(投資效果)를 최대로 하는 최적임도배치(最適林道配置) 및 집재기능(集材機能)을 고려한 임도배치망(林道配置網)을 평가(評價)하였다. 1. 적정(適定) 임도밀도(林道密度) 및 임도연장거리(林道延長距離)를 계산(計算) 비교(比較)한 결과(結果), 각(各) 조사지(調査地)의 유성별(流城別) 기설(旣設) 임도밀도(林道密度)가 이론적으로 계산(計算)한 임도밀도(林道密度)보다 작았으며 앞으로 좀더 많은 임도개설(林道開設)이 필요하였다. 2. 투자효과(投資效果)를 최대(最大)로 하는 임도로선배치법(林道路線配置法)에 의해 계산(計算)한 임도배치망(林道配置網)과 기설(旣設)의 임도배치망(林道配置網)을 비교분석(比較分析)한 결과(結果), 각(各) 조사지(調査地)에서 기설(旣設)의 임도망(林道網)은 공도적(公道的) 기능(機能)을 높이기 위한 임도망(林道網)으로서 우회률(迂回率)이 큰 임도로선망(林道路線網)인 반면, 투자효과(投資效果)를 최대(最大)로 하는 임도배치망(林道配置網)은 공도적(公道的) 기능(機能)이 고려(考慮)되면서 임업적(林業的) 기능(機能)이 고려된 집재기능(集材機能)이 높은 수기형상(樹技形狀)의 임도망(林道網)으로 배치(配置)되어 계획구역(計劃區域)에 골고루 배치(配置)되어 있는 것을 알 수 있었다. 따라서 기설(旣設)의 임도배치망(林道配置網)이 다소 집재기능적(集材機能的)인 면(面)과 임업적(林業的) 기능(機能)이 결여(缺如)된 임도배치망(林道配置網)이라고 하겠으며 앞으로 좀더 투자효과(投資效果)와 집재기능(集材機能)을 고려(考慮)한 임도배치망계획(林道配置網計劃) 필요(必要)하겠다. 3. 각(各) 조사지(調査地)에 대한 평균(平均) 최대집재거리(最大集材距離)와 평균(平均) 집재가능면적(集材可能面積)이 기설(旣設) 임도망(林道網)과 계산(計算)에 의한 임도배치망(林道配置網)에 대한 수평거리(水平距離)와 사거리별(斜距離別) 평균(平均) 최대집재거리(最大集材距離)와 평균(平均) 집재가능면적(集材可能面積)이 다르다는 것을 알 수 있었다. 또한 최대집재수평거리(最大集材水平距離)를 동일하게 적용(適用)했을 경우, 기설(旣設) 임도망(林道網)과 계산결과(計算結果) 임도망(林道網)의 평균(平均) 최대집재거리(最大集材距離)와 평균(平均) 집재가능면적(集材可能面積)이 다르다는 것을 알 수 있었으며, 기설(旣設) 임도망(林道網)을 기준으로 최대집재거리(最大集材距離)를 동일하게 적용(遭用)했을 경우도 최대집재거리(最大集材距離)를 수평거리(水平距離)와 사거리(斜距離)로 구별했을 때에 평균(平均) 최대집재거리(最大集材距離)와 평균(平均) 집재가능면적(集材可能面積)이 다르다는 것을 알 수 있었다. 따라서 임도배치(林道配置)를 가능하면 산능선(山陵線)이나 산복(山腹)을 중심으로 배치(配置)하는 것이 효과적(效果的)이라는 것을 알 수 있었다. 그리고 기설(旣設)의 임도(林道)와 계산(計算)하여 배치(配置)한 임도(林道)의 집재거리별(集材距離別) 평균(平均) 집재가능면적(集材可能面積), 집재면적률(集材面積率)의 수평거리(水平距離)와 사거리(斜距離)의 총 평균값도 차이가 있는 것을 알 수 있다. 이를 볼 때, 기설(旣設)의 임도(林道)보다는 투자효과(投資效果)를 최대(最大)로 하는 임도배치망(林道配置網)이 임업적(林業的) 기능(機能)과 집재기능적(集材機能的)인 면(面)에서 더욱 효과적(效果的)이고 최대집재거리(最大集材距離)를 수평거리(水平距離)보다 사거리(斜距離)로 계산(計算)했을 경우가 집재가능면적(集材可能面積)이 작으므로 임도배치망(林道配置網)을 가능하면 산복(山腹)과 산능선(山陵線)을 중심으로 배치(配置)하는 것이 집재기능(集材機能)을 더욱 높일 수 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 앞으로 임도로선배치계획시(林道路線配置計劃時)에 가능하면 집재기능(集材機能)을 고려(考慮)하여 집재가능면적(集材可能面積)을 크게 할 수 있도록 임도배치망(林道配置網)을 구축(構築)할 필요가 있겠다. 4. 현재(現在) 개설(開設)되어 있는 임도로선(林道路線)이 산능선부(山稜線部), 산복부(山腹部), 계곡부중(溪谷部中) 어느 구역을 중심으로 개설(開設)되어 있는지를 평가(評價)하기 위해 임도로선(林道路線)의 위치(位置)를 조사(調査)한 결과(結果), 기설(旣設)의 임도로선(林道路線)이 대부분 산복부(山腹部)와 계곡부(溪谷部) 중심으로 배치(配置)되어 있었으며, 기설(旣設)의 임도망(林道網)이 집재기능(集材機能)이 다소 결여된 임도배치망(林道配置網)이므로 향후 좀더 집재작업(集材作業)시스템을 고려(考慮)한 임도로선배치(林道路線配置)가 요망(要望)된다.

상용 구조해석 프로그램을 이용한 구조물의 최적설계에서는 최적화 프로그램과 구조해석 프로그램의 연결 및 두 프로그램 사이의 데이터 교환이 용이하지 못하다. 최근 많은 구조물 설계자들은 근사 최적화 기법을 이용하여 이와 같은 문제들을 해결하고 있다. 일반적으로 최적실계 문제의 설계변수에 대한 설계영역은 아주 작은 값에서 아주 큰 값으로 범위가 정해진다. 이렇게 넓은 설계영역에서 생성된 시스템 응답 근사식의 정확도는 떨어지게 되며, 이는 근사 최적해에 지배적인 영향을 미친다. 따라서, 본 연구의 목적은 넓은 설계영역에서 정확도가 높은 근사식 생성을 위한 순차 설계영역법 개발에 있다. 순차 설계영역에서의 근사식은 반응표면법을 이용하여 구성하고, 반응표면법에 필요한 실험방법으로는 직교 배열표를 사용한다. 본 연구에서는 순차 설계영역법의 신뢰도 검증을 위하여 3부재 및 10부재 트러스 구조물을 수치예제로 선정한다.

자동차 경량화를 지향하는 초경량차체 기술 중에서 합체박판기술을 이용한 수 있는 일련의 최적설계 기법을 제안하고 기존의 자동차 도어 내판에 적용하여 경량화를 수행하였다. 먼저, 내판에 부착되는 보강재를 제거한 후 취약해진 강성을 보강하기 위한 파트 선정을 위해 위상 최적설계를 수행하여 대략적인 파트 분포를 결정하였다. 그 다음 상세설계 단계로서 각 파트의 두께는 치수 최적설계를 이용하여 정하고, 형상 최적설계로 최종 용접선을 결정하였다. 이러한 일련의 최적화를 위해 상용 소프트웨어인 GENESIS가 사용되었다.

이 논문은 회전식 수문(radial gate)의 구조해석에 근거하여 지지점 위치에 따른 모멘트 분배를 최적화하는 것에 관심을 두고 있다. 회전식 수문(radial gate)의 경제적인 관점에서의 중요성에도 불구하고 이의 지지점 위치에 따른 최적설계에 관한 자료를 찾기 어려운 실정이다. 그래서 본 연구에서는 주판(skin plate)의 곡률 반경, 수심, 동압 등의 주어진 자료를 이요약하여 지지점(gate arm)의 수가 2개인 경우와 3개인 경우에 대하여 곡선형태의 주판(skin plate)에서 지지점 (arm)의 최적 위치를 얻어서 설계자료에 의한 것들과 비교한다. 그 결과 최적 설계에 의한 회전식 수문 (radial gate)의 치수가 설계자료에 의한 것에 비해 현저히 감소되는 것을 알 수 있다.

Generally, truss design has been determined by the designer's experience and intuition. But if we perform the most economical structural design we must consider not only cross-sections of members but also configurations(howe, warren and pratt types etc.) of single truss as the number of panel and truss height. The purpose of this study is to develope automated optimum design techniques for steel truss structures considering cross-sections of members and shape of trusses simultaneously. As the results, it could be possible to find easily the optimum solutions subject to design conditions at the preliminary structural design stage of the steel truss structures. In this study, the objective function is expressed as the whole member weight of trusses, and the applied constraints are as stresses, slenderness ratio, local buckling, deflection, member cross-sectional dimensions and truss height etc. The automated optimum design algorithm of this study is divided into three-level procedures. The first level on member cross-sectional optimization is performed by the sequential unconstrained minimization technique(SUMT) using dynamic programming method. And the second level about truss height optimization is applied for obtaining the optimum truss height by three-equal interval search method. The last level of optimization is applied for obtaining the optimum panel number of truss by integer programming method. The algorithm of multi-level optimization programming technique proposed in this study is more helpful for the economical design of plane trusses as well as space trusses.

The objective of this study is the development of size discrete optimum design algorithm which is based on the GAs(genetic algorithms). The algorithm can perform size discrete optimum designs of space trusses. The developed algorithm was implemented in a computer program. For the optimum design, the objective function is the weight of space trusses and the constraints are limite state design codes(1998) and displacements. The basic search method for the optimum design is the GAs. The algorithm is known to be very efficient for the discrete optimization. This study solves the problem by introducing the GAs. The GAs consists of genetic process and evolutionary process. The genetic process selects the next design points based on the survivability of the current design points. The evolutionary process evaluates the survivability of the design points selected from the genetic process. In the genetic process of the simple GAs, there are three basic operators: reproduction, cross-over, and mutation operators. The efficiency and validity of the developed discrete optimum design algorithm was verified by applying GAs to optimum design examples.

The main objective of this research is to develop a model to select the optimal input service level for a distribution center-multi branch inventory distribution system. With the continuous review policy, the distribution center places an order for specific order quantity to an outside supplier, and the order quantity is replenished after a certain lead time Also, each branch places an order for particular order quantity to the distribution center to satisfy the customer demands, and receives the replenishment after a lead time. When an out of stock condition occurs during an order cycle, a backorder is placed to the upper level to fill the unfilled demands. With these situation, variable demand and variable lead time are used for better industrial practice. Further, actual lead times with a generic lead time distribution are used in developing the control model. Under the actual lead time model, the customer service measures actually attained for the distribution center and each branch are explained as the effective customer service measures. Thus, throughout the optimal control (using computer search procedures), we can select the optimal input service levels for the distribution center and each branch to attain the effective service levels for each branch which is consistent with the goal level of service for each branch. At the same time, the entire distribution system keeps minimum inventories.

강상판교는 부재수가 많고 구조적 거동이 복잡하여 재래적인 단일수준 (CSL) 알고리즘을 이용하여 최적화하는 것이 매우 어렵기 때문에 본 연구에서는 강상판교를 효율적으로 최적화하기 위해 다단계 최적설계 (MLDS) 알고리즘이 제안되었다. 강상판교를 주형과 강상판으로 나누기 위해 등위법이 사용되었고, 시스템 최적화를 위하여 설계 변수를 줄이는 분해법이 사용되었다. 효율적인 최적설계를 위해 다단계 최적설계 알고리즘은 제약조건 소거기법(Constraint Deletion)과 응력 재해석 같은 근사화 기법을 도입하였다. 변위해석을 위한 제약조건 소거기법은 교량의 최적화에 효율적인 것으로 검증되었고, 제안된 응력 재해석 기법 또한 설계민감도 해석을 필요로 하지 않으므로 매우 효율적이다. MLDS 알고리즘의 적용성과 강건성은 다양한 수치예제를 사용하여 기존의 단일수준 알고리즘과 비교하였다.