This paper presents the approach of design parameters optimization based on Taguchi method for the uniformity of outlet pressure in a plasma discharge chamber. The key issue of a plasma discharge chamber is to have the uniformity of outlet pressure which can make a high performance of surface treatment. To extend the length of a outlet from 60mm to 250mm with the uniformity, This study optimally designed the middle holes, outlet width and height, and diameter of the second chamber by using SolidWorks and flow simulation tool. Simulation results demonstrate the validity of the proposed approach.

As energy consumption of building and the reduction of carbon dioxide emissions have been emphasized, phase change materials(PCM) have been introduced as building materials due to its high heat storage performance. Using shape-stabilizing technique, octadecane/xGnP shape-stabilized PCM(SSPCM) can prevent leakage and improve heat storage performance. The objectives of this study are to propose mix design method of concrete mixed with SSPCM and to evaluate mechanical behaviors of the concrete mixed with SSPCM manufactured according to the proposed mix design. Based on the previously reported material test result, the existing mix design of plain concrete(Concrete standard specification, 2009) is modified to consider reduction of strength in concrete due to the addition of SSPCM. To verify the proposed mix design, specimens are fabricated according to the proposed mix design and axial strength tests and three-point loading tests are performed. Test results show that compressive strengths of the tested specimens reach the designed strength even when two different mix ratios of SSPCM are used. From three-point loading tests, flexural stresses decrease as mix ratio of SSPCM increases.

District Metered Area (DMA) construction is one of the most cost effective alternatives for management of water loss (i.e., water leakage) and energy consumption (i.e., water pressure) in water distribution systems. Therefore, it’s being implemented to numerous new and existing water distribution systems worldwide. However, due to the complexity of water distribution systems, especially large-scale and highly looped systems, it is still very difficult to define the optimal boundary of DMAs considering all the aspects of water distribution system management requirements. In this study, a DMA design methodology (or a DMA design model) was developed with Geographic Information Systems (GIS) and hydraulic distribution system model to determine the optimal DMA boundary.

The efficient safety estimation for a business should analyze an accident data by considering every possible and potential factor. Thus, we consider several factors to build the safety estimation model to meet fairness and rationality. This paper present the yearly statistic data of accident from KOSHA analyze the data by industry, scale, year of service of a employee, age and other factors; build the safety estimation model for the business based on the accident report derived the analysis. The estimation model is established by the weights for accident type, degree, scale, industry, year of service, and age of the employee derived from ANP(Analytic Network Process).

저탄소 ․ 녹색성장과 친환경에 대한 욕구가 증대되면서 교통부분 특히, 도로부문이 탄소배출의 주범으로 인식 이 되어가고 있는 것이 현실이다. 도로건설로 인한 무분별한 환경파괴와 도로 운영기간 동안 지속적으로 증가 하는 교통량으로 인하여 CO2가 끊임없이 발생하고 있다. 본 연구에서는 도로설계시 도로건설과 도로운영중에 발생하는 온실가스의 발생을 최소화하고자 CO2의 저감, 발생된 CO2의 흡수를 위한 흡수원 확보 측면에서 탄소저감형 그린네트워크 도로설계기법을 개발하고 적용방안 을 마련하고자 한다. 연구의 흐름은 그린네트워크 도로를 실현하기 위하여 설계기 법의 개발, 기법 적용을 위한 평가시스템을 개발하여, 최종적으 로는 설계기법을 정립하여 설계편람을 작성하고자 한다. 그린네트워크 도로는 시공 ․ 운영 및 유지관리 등 도로수명주기 를 통하여 CO2발생을 최소화하는 도로로 정의하였으며 도로선 형, 횡단면, 도로수목을 설계요소로 포함하였다. ʻ도로선형설계기법ʼ은 CO2 저감을 위하여 평면 및 종단선형, 선형조합을 세부요소로 제시하였다. 기존 연구사례에서도 차량의 주행속도와 가‧감속이 CO2 배출의 주요인으로 제시하고 있듯이, 본 연구에서는 주행속도 일관성을 확보하고자 평면 및 종단선형의 설계기법과 선형조합 방안을 개발 함으로써 CO2 저감을 유도하고자 하며, 도로의 운영기간 동안 증 가하는 교통량을 고려한 탄소발생량 산정하여 LCA를 기반으로 하 는 탄소저감방안을 제시하고자 한다. 그리고, 주행속도와 탄소발생량 산정을 위한 프로그램화를 통하여 ʻ탄소저감 형 선형조합 평가시스템ʼ을 개발하여 최적의 선형설계를 수행할 수 있도록 하였다. ʻ횡단면 설계기법ʼ은 도로수목 등 탄소흡수원 확보를 위한 녹지공간 마련을 목적으로 하며, 도로횡단구성요소에 서 중앙분리대, 비탈면, 환경시설대 등을 세부요소로 포함하였다. 중앙분리대는 안전성을 고려하여 도로 폭원별 중 분대 폭원과 식재 유형을 제시하여 녹지중앙분리대 조성방안을 개발하였으며, 비탈면의 기울기 완화, 라운딩 기법 을 통하여 수목의 활착율을 높이고 식재공간을 최대한 확보하고자 비탈면 설계기법을 개발하였다. 그리고, 도로규 모별 횡단면 적용모형을 개발하여 탄소흡수원을 확보하기 위한 최적의 횡단면을 구성하고자 하였다. 또한, 도로선형, 횡단면, 도로수목 등 그린네트워크 도로설계요소별 기술성, 경제성, 시공성, 환경성 등 도로 건설의 주요 지표를 고려하여 기법의 효과평가 방안을 마련함으로써 최적의 선형계획과 횡단면을 구성하고 도 로수목을 식재함으로서 해당 노선과 지역의 특성을 고려한 최적의 기법을 적용할 수 있도록 하였다. 이에, 본 연구에서는 그린네트워크 도로설계기법의 정립을 위하여 ʻ도로선형설계기법ʼ과 ʻ횡단면설계기법ʼ의 개발 및 기법 적용을 위한 ʻ효과평가ʼ 방안 위주로 연구내용을 제시하고자 한다.

본 논문에서는 브리징 스케일 분해를 기반으로 멀티스케일 문제에 대한 설계민감도 해석법을 개발하였다. 나노 기술의 급속한 발전으로 인해 나노 수준의 해석의 필요성이 지속적으로 증가하고 있다. 최근 분자동역학과 연속체역학의 연성문제에서 많은 해석 방법들이 개발되었다. 본 논문에서는 연성시스템 해석을 위해 브리징 스케일 기법을 사용한다. 전체 영역의 분자동역학 시스템의 해석은 많은 양의 계산 비용이 들기때문에 분자동역학과 연속체 시뮬레이션의 연성시스템을 선호한다. 분자동역학과 연속체 수준 사이의 정보 교환은 분자동역학과 연속체의 경계에서 일어난다. 브리징 스케일 법에서 일반화된 랑지벵 방정식은 축소된 영역의 분자동역학 시스템 해석을 위하여 요구되고, 시간이력 커널을 사용하여 구한 GLE 힘은 분자동역학 시스템에서 경계에 있는 원자들에 작용한다. 그러므로 분자동역학과 연속체 수준의 시뮬레이션을 분리해서 해석할 수 있으며 계산 과정을 가속시킬 수 있다. 연성문제의 시뮬레이션 이후에는 설계의 최적화를 위해 설계민감도 해석의 필요성이 자연스럽게 나타나며 전체 시스템의 성능은 나노 스케일의 효과를 고려해서 최적화된다. 설계구배 기반 최적화에서 설계민감도가 요구되지만 유한차분법으로 구한 민감도는 문제가 대형화될 때 계산비용의 제한때문에 비실용적이나 해석적 설계민감도는 효율적인 강점을 갖는다. 본 연구에서는 연성된 분자동역학-연속체 멀티스케일 문제에서 해석적 설계민감도를 유도하여 정확성과 향후 최적설계로의 활용 가능성을 확인하였다.

본 논문에서는 배터리 전극 해석을 위한 응력-확산 완전 연계 멀티스케일 해석기법을 고안하였다. 제안된 방법에서는 먼저 리튬농도에 따른 확산계수 및 기계적 물성을 계산하였다. 이를 고려하여 확산에 의한 응력뿐만 아니라 응력에 의한 확산거동 변화까지 모두 고려한 응력-확산 완전연계 연속체 모델을 유한요소 기반으로 구성하였다. 이를 통해 실리콘 나노와이어 음극의 충/방전 전산 모사를 수행하였다. 이러한 해석결과를 통하여 기존의 확산에 의한 응력 연속체 모델보다 더 실제와 가까운 해석결과를 제안된 방법이 보여줌을 확인할 수 있었다.

This study explores a possibility to expend the scope of Traditional Korean-style House, or Hanok through including North Korea's Modern Korean-style building. As Korean traditional architecture is gaining more attention, we should think over how contemporary Hanok should be and establish the concept of Hanok for future generations to come. In order to do that, the traditional Hanok design techniques should be understood. Based on this, the appropriate Hanok Design and construction techniques for contemporary buildings could be found out. This study, therefore, aims at finding basic data of design techniques which can be applied to modern Hanok in South Korea and provi야ng clues for the future Hanok design through studying Korean-style modern buildings in North Korea.

21세기는 문화가 경쟁하는 민족개성의 시대로 나아가고 있다. 본 연구는 한옥의 부흥과 ‘현대한옥’ 실현을 위한 연구의 한 방법으로 북한의 현대한옥에 연구를 통해 한옥의 범위를 확장하고 현대한옥의 하나의 범위로 그 가능성을 모색하기 위한 연구이다. 이제 건축에서도 분명 새로운 한옥의 시대가 도래하였고 이 시대의 한옥이 어떠해야 하는지 생각해 봐야 하고 앞으로 우리의 후손에게 남겨줄 지금의 한옥을 정립하여야 한다. 그러기 위해서는 과거 우리의 한옥이 어떠했는지 알아야 함이 먼저 선행되어야 한다. 이를 바탕으로 한옥에 적합한 기법을 찾아내고 지금 우리가 사는 이 시대 이 장소에서 새롭게 적응시킬 수 있는 설계와 시공에 대한 연구가 필요하다 . 이러한 바탕에서 본 연구는 북한의 대형공공건물에 전통설계기법을 적용한 방법을 통해서 이 시대 대한민국에서도 실현 가능한 현대한옥의 기초 자료를 제공하고 북한에서 그간 연구하고 진행하고 있는 북한의 현대한옥을 조사 연구함으로 우리 현대 한옥의 나아갈 방향에 대한 단서를 제공한다.

지구온난화로 인한 이상기후는 자연재해의 발생 등 큰 피해를 초래하여, 범지구적 차원의 기후변화 협 약이 체결되고 세계 각국은 온실가스 배출을 저감하기 위한 가시적인 노력을 경주하고 있다. 특히 탄소배출의 주요 원인으로 교통부문이 부각되면서 도로는 자연환경을 훼손하고 자동차는 탄소발 생을 증대시키는 요인으로 인식되고 있다. 실제 기존의 도로는 기능성과 경제성, 안전성 위주로 조성되어 주변 자연환경을 훼손하고 탄소배출에 대한 고려가 소홀하여, 도로건설에 따른 자연환경의 훼손을 최소화하고 자연환경에 순응하여 탄소발생을 저감시키는 설계기술의 개발이 요구되고 있으나 현재 도로부문에서의 탄소저감을 위한 기술개발은 일부 시설물에 국한된 초기단계에 있다. 이러한 현실을 반영하여 도로의 선형, 횡단면, 환경시설대, 구조물(교량)을 주요 설계요소로 하는 탄소 저감을 위한 ‘그린네트워크 도로설계 기법’ 개발을 위한 연구를 수행함으로서, 도로의 설계요소별 기존 도로설계 대비 그린네트워크 도로설계기법 적용을 통한 탄소배출량과 저감량을 산정하여 요소별 탄소저감 효과분석에 따른 최적의 설계기법을 적용하고자 한다. 따라서, 도로설계시 설계요소별 탄소저감량 산정 사례 연구를 통하여 최적의 도로설계 기법의 적용 방 안을 마련하고, 그린네트워크 도로설계 절차를 정립하여 향후 과제 도출을 위한 연구의 방향성을 제시하는 것을 본 연구의 목표로 한다.

산업기술의 비약적인 발전으로 인해 오늘날 우리가 개발하거나 사용하는 시스템은 보다 기술의 고도화 양상을 보이고 있다. 따라서, 기존의 시스템이 지니고 있어 제공하는 단일 특성에서 벗어나 다양한 학제간 결합된 기술로 기존 시스템이 지니고 있는 관념적인 기능에서 벗어나 다기능을 제공하고 있다. 이로 인해, 기존의 개발단계에서는 보다 높은 설계 신뢰성이 요구되고 있다. 특히, 오늘날 우리사회는 시스템의 개발성공이라는 안도에서 벗어나 시스템 운용·유지단계에서도 안전성 측면에서 매우 중요성을 인식하고 대비하고 있다. 따라서, 국내에서는 미흡한 상위 단계에서의 설계활동과 또한, 같은 시스템 수명주기 상에서의 시스템 안전활동을 동시에 고려한 동시공학적인 접근에 관한 연구를 본 연구팀은 지속적으로 수행해왔다. 따라서, 기존의 연구결과인 설계와 안전을 동시에 고려한 통합 설계 프로세스 모델에 대해, 시스템개발에 관련한 모든 이해당사자가 공통된 이해를 바탕으로 시스템설계와 안전 활동에 대해 상호 호완성과 공통된 인식을 갖고 접근할 수 있는 방안을 본 연구를 통해 수행하였다. 따라서, 본 연구는 모델기반 시스템공학 기법중 보편적인 언어인 공통 언어를 통해 기존 연구를 통해 제시한 통합설계 프로세스 모델을 구현에 관한 연구 수행을 통한 접근 방안에 관하여 논의하고 있다. 본 연구를 기반으로 향후 추가 연구를 수행한다면, 국내 대형복합시스템의 설계단계에서의 안전성을 동시 고려한 시스템 설계 신뢰성 확보를 위해 도움이 될 것으로 기대 된다.

Geometric configurations such as hull shape, wall thickness, stiffener layout, and type of construction materials are the key factors influencing the structural performance of pressure hulls. Traditional theoretical approach provides quick and acceptable solutions for the design of pressure hulls within specific geometric configuration and material. In this paper, alternative approaches that can be used to obtain optimal geometric shape, wall thickness, construction material configuration and stiffener layout of a pressure hull are presented. CAE(Computer Aided Engineering) based design optimization tools are utilized in order to obtain the required structural responses and optimal design parameters. Optimal elliptical meridional profile is determined for a cylindrical pressure hull design using metamodel-based optimization technique implemented in a fully-integrated parametric modeler-CAE platform in ANSYS. While the optimal composite laminate layup and the design of ring stiffener for a thin-walled pressure hull are obtained using gradient-based optimization method in OptiStruct. It is noted that the proposed alternative approaches are potentially effective for pressure hull design.