This research introduces a novel probabilistic approach to consider the effects of uncertainty parameters during the design and construction process, providing a fresh perspective on the evaluation of the structural performance of reinforced concrete structures. The study, which categorized various random design and construction process variables into three groups, selected a two-story reinforced concrete frame as a prototype and evaluated it using a nonlinear analytical model. The effects of the uncertainty propagations to seismic responses of the prototype RC frame were probabilistically evaluated using non-linear dynamic analyses based on the Monte-Carlo simulation sampling with the Latin hypercube method. The derivation of seismic fragility curves of the RC frame from the probabilistic distributions as the results of uncertainty-propagation and the verification of whether the RC frame can meet the seismic performance objective from a probabilistic point of view represent a novel and significant contribution to the field of structural engineering.

In this paper, we covered the basic design process of water-cooled cabinets and studied how to determine the target performance of heat exchanger design, which is essential in water-cooled cabinet design. A theoretical method was presented to set the target efficiency of the heat exchanger, and the pressure drop of air passing through the heat exchanger was predicted analytically. A cabinet-level thermal analysis was performed using the target efficiency and pressure drop data of the heat exchanger. The accuracy of the theoretical method was judged by comparing the theoretically predicted operating environment of the internal equipment with the analytically predicted operating environment of the internal equipment.

이 연구는 일본 규슈 북쪽 서단(西端)에 위치한 작은 도시지만, 제1,2 차 세계대전에서 구(舊)일본 해군의 군사적 요충지 역할을 맡은 군항도시 사세보(佐世保)가 관광도시로 전환되는 그 과정의 설계와 실천 과정에 기반을 두고 있다. 1983년 개장한 나가사키(長崎) ‘오란다무라(Holland Village)’는 지역경제에 많은 파급효과를 가져왔고, 1992년 개장한 ‘하우 스텐보스(Huis Ten Bosch)’는 관광도시로의 전환에 있어 ‘결정체’와 같 은 역할을 했다. 오랜 기간 군항도시의 역할이 지속된 사세보는 전전기 (戦前期)와 전후기(戦後期)를 거치며 어두운 전쟁의 체험과 역사적 흔적 을 남겼다. 하지만 사세보 시민들이 염원하던 ‘평화산업항만도시’로의 전 환에 있어 결정체 역할을 한 ‘하우스텐보스’의 개장은 마치 어두운 전쟁 의 역사의 흔적을 지우듯 나가사키의 역사와 문화라는 옷을 입혀 그 부 지위에 자리 잡았다. 하우스텐보스가 조성된 부지는 전전기에는 해군병 교 하리오(針尾)분교가, 전후기에는 인양자들의 숙소이자 인양 원호국이 자리잡고 있었던 곳이었다. 이처럼 사세보의 어두운 역사의 땅 위에 하 우스텐보스가 지어지며 군항도시에서 관광도시로 전환된 과정을 흥미롭 게 살펴보고자 한다.

The production process of ultra-pure water (UPW) involves dozens of unit processes such as reverse osmosis (RO), pretreatments, membrane degasifier, and several ion exchange processes. Recently, continuous electrodeionization (CEDI) has replaced the 2-bed and 3-tower (2B3T) ion exchange process. As a result, the majority of wastewater in UPW production now comes from the RO concentrate. The important of RO in UPW production is to produce high-quality water with a low ion concentration (around 1 mg/L) for CEDI feed water. Minimizing RO concentrate is essential to reduce the wastewater produced in the UPW production process. This can be achieved by maximizing the recovery of the RO system. However, increasing the recovery is limited by the water quality of the RO permeate. To ensure high-quality permeate water, the RO system is designed with a two-pass configuration. The recovery of each pass in the RO system is limited (e.g., < 85%) due to the expected increase in permeate water concentration at higher RO feed water concentrations. Interestingly, tests using 4-inch RO modules with low concentration feed water (≤ 35 mg/L as NaCl) revealed that the permeate concentration remains almost constant regardless of the feed water concentration. This implies that the recovery of the first RO pass can be increased as long as the average feed/concentrate concentration of the second RO pass is less than 35 mg/L. According to this design criterion for the RO system, the recovery of the first and second RO pass, with a feed water concentration of 250 mg/L as NaCl, can be increased up to 94.8% and 96.0%, respectively. Compared to the conventional RO system design (e.g., 70% and 80% for the first and second RO pass) for UPW production, this maximum recovery design reduces the volume of RO feed and concentrate by up to 38.4% and 89.2%, respectively.

The Ti-6Al-4V lattice structure is widely used in the aerospace industry owing to its high specific strength, specific stiffness, and energy absorption. The quality, performance, and surface roughness of the additively manufactured parts are significantly dependent on various process parameters. Therefore, it is important to study process parameter optimization for relative density and surface roughness control. Here, the part density and surface roughness are examined according to the hatching space, laser power, and scan rotation during laser-powder bed fusion (LPBF), and the optimal process parameters for LPBF are investigated. It has high density and low surface roughness in the specific process parameter ranges of hatching space (0.06–0.12 mm), laser power (225–325 W), and scan rotation (15°). In addition, to investigate the compressive behavior of the lattice structure, a finite element analysis is performed based on the homogenization method. Finite element analysis using the homogenization method indicates that the number of elements decreases from 437,710 to 27 and the analysis time decreases from 3,360 to 9 s. In addition, to verify the reliability of this method, stress–strain data from the compression test and analysis are compared.

국내 Y정수처리시설에 20-40 m3/m2/h의 표면부하율을 갖는 고속 용존공기부상공정을 도입하였다. 우선, 용존공기부상공정과 입상활성탄 공정이 결합된 반응기를 일처리용량 500 m3/day의 조건으로 운전하였다. 운전결과는 두 공정이 원수내 탁도, 조류, 지오스민, 2-MIB를 감소시킬 수 있음을 증명하였다. 도출된 최적 설계요소를 활용하여 현장규모의 공정(5,000 m3/day)에 용존공기부상공정을 도입하였다. 여름철 56일간 조류와 탁도 제거율을 평가하였다. 처리수 내 조류의 개체수는 20-30 cells/mL 이하로 유지되었으며, 조류 제거효율은 80-89%를 기록하였다. 침전법 및 용존공기부상공정 처리수질의 탁도 제거효율을 비교한 결과 평균 탁도 제거효율은 77%를 나타냈다. 이러한 결과들은 고속 용존공기부상공정이 여름철 음용수의 탁도 및 조류와 같은 저밀도 고형물을 제거하는데 유의미한 방법임을 나타냈으며, GAC는 맛･냄새를 유발하는 화합물(지오스민, 2-MIB)를 제거할 수 있는 공정 옵션인 것을 확인하였다.

Companies are making design changes by improving product quality and function to succeed while meeting customer requirements continuously. Design changes are changing the product BOM's amount, item, specification, and shape while causing a change in the product's structure. At this time, the problem of inventory exhaustion of parts before design change is a big topic. If the inventory exhaustion fails, the pieces before the design change become unused and are discarded, resulting in a decrease in asset value, and the quality cost of the design change affects the company's profits. Therefore, it is necessary to decide to minimize quality costs while minimizing waste inventory costs at the time of application of design changes. According to the analysis, priorities should be prioritized according to urgency because the quantity of items before the design change affects the applied lead time.

Organic waste generated by small and medium-sized (S&M-sized) metal decontamination in NPP decommissioning. To lower the concentration of these organic substances for a level acceptable at the disposal site, the project of “Development of Treatment Process of Organic Decontamination Liquid Wastes from Decommissioning of Nuclear Power Plants” is being carried out. The conditioning and treatment process of organic liquid waste was designed. Also, the literature was investigated to make simulated organic liquid waste, and the composition of these waste was analyzed and compared. As the decontamination agent, organic acids such as EDTA, oxalic acid, citric acid are used. The sum of the concentrations of these organic materials was set to a maximum value of 1,000 ppm. The major metal ions of the decontamination liquid waste estimated are 59Fe, 51Cr, 54Mn, 63Ni, and the concentrations are respectively 527, 163, 161, 159 ppm. Additional major metal ions are 60Co, 58Co, 137Cs. 58Co is replaced by 60Co because it has the same chemical properties as 60Co. Unlike the HLW, the contamination level of S&M-sized metal in primary system was quite low, so 60Co is set to 2,000 Bq/g. Considering the contribution of fission and gamma ray dose constant, 137Cs was estimated to 360 Bq/g. Also, suspended solids of decontamination liquid waste were set at 500 ppm. Under these assumptions, the simulated organic liquid waste was made, and then organic substances and metal ions were analyzed with TOC analyzer and ICP-OES. The TOC analysis value was expected to 392 ppm in consideration of the equivalent organic quantity. the test result was 302 ppm. Some of organics appears to have been decomposed by acid. The values of metal ions (Fe3+, Cr3+, Mn2+, Ni2+) analyzed by ICP-OES are 139, 4, 152, 158 ppm, respectively. A large amount of Cr3+ and Fe3+ were expected to exist as ions, but they existed in the form of suspended solid. Mn2+ and Ni2+ came out similar to the expected values. The designed conditioning and treatment process is largely divided into pretreatment, conditioning, and decomposition processes. After collecting in the primary liquid waste storage tank, large particulate impurities and suspensions are removed through a pretreatment process. In the conditioning process, treated liquid waste passes through UF/RO membrane system, and pure water is discharged to the environment after monitoring. Concentrated water is decomposed in the electrochemical catalyst decomposition process, then this water secondarily passes through the RO membrane system and then discharged to the environment after monitoring. Through an additional experiment, the conditioning and treatment process will be verified.

Most of automobile steering parts are manufactured through the multi-stage cold forging process using round-bar drawn materials. The same process is applied to the ball stud parts of the outer ball joint, and various research activities are being carried out to reduce the extreme manufacturing cost in order to survive in the limitless competition. In this paper, we present a quantitative prediction method for the limiting life of the die as a method for cost reduction in the multi-stage cold forging process. The load on the die was minimized by distributing the forming load based on process optimization through finite element analysis. In addition, based on the quantitative prediction algorithm of the limiting life of the die, the application of the split die and the optimization of the phosphate treatment of the material surface are presented as a conclusion as a method to improve the limiting life of the die.

본 연구의 목적은 서비스디자인 프로세스를 활용한 제품디자인 개발 프로세스를 체계화하여 실무에서 활용할 수 있도록 ‘서비스디자인 방법론을 활용한 제품디자인 개발 프로세스’를 제안하는 데 목적을 두고 연구를 진행하였다. 일반 가정용 전화기에 비해 스마트화 되어가는 사무환경을 고려한 오피스 전화기에 대한 사용성(Usability) 연구가 부족한 상황에서, 이 연구를 통해 단순 제품 개발이 아닌 제품기반 서비스디자인적 관점으로 확장하여 스마트 사무환 경에서의 오피스 전화기 제품디자인을 통해 새로운 사용자 경험 가치 제공과 서비스 연계 방안을 모색하고자 한다. 본 연구의 방법으로는 서비스디자인 프로세스를 활용하여 UX중심의 사용자 니즈 도출 및 사용자 경험 가치를 구현하 는 제품디자인 개발에 중점을 두었다. 특히, 제품 개발과정에서 사용자 니즈와 경험 가치 요소를 좀 더 체계적으로 도출하고, 제품기반 서비스가 융합된 아이디어를 발굴하기 위해 서비스디자인 프로세스를 접목하였다. 이를 위해 서 비스디자인 분야에서 널리 활용되고 있는 ‘더블 다이아몬드 디자인 프로세스 모델’을 채택하였다. 또한 실제 사용자 및 다양한 분야의 인력들이 참여하는 Work Flow를 통해 사용성 개선방안, 사용자 경험(UX) 가치 요소 및 제품-서비 스 연계 아이디어를 도출할 수 있도록 제품디자인 개발 프로세스를 구축하였다. 본 연구의 결과로서, 더블 다이아몬드 디자인 프로세스에 기반하여 ‘문제발견(Discover)’정보수집 단계에서는 국내외 오피스 전화기 시장을 중심으로 디자 인 트렌드를 파악하였다. ‘정의(Define)’분석·도출 단계에서는 사용자 관찰 및 인터뷰, 사용성 설문조사를 통해 사용자 니즈를 분석하고, 디자인 요구조건 및 사용자 경험 이슈를 도출하였다. 사용자 유형 분석을 통해 퍼소나(Persona)를 설정하였으며, 이를 바탕으로 사용자 시나리오를 제시하였다. ‘발전(Develop)’발전·개발 단계에서는 디자인 구체화를 위한 아이디어 워크숍과 콘셉트 렌더링을 진행하였으며, 사내 다양한 분야의 인력이 참여하여 디자인 선호도 및 사용 성 개선방안을 도출하여 디자인 방향을 설정하였다. ‘전달(Deliver)’ 개선·프로토타입 개발·평가 단계에서는 디자인 프로토타입 목업을 제작하여 사외 디자인전문가 자문을 통한 디자인 및 사용성 평가를 진행하였다. 결론적으로 본 연구는 기존의 제품디자인 개발 프로세스와 서비스디자인 프로세스가 접목된 제품디자인 개발 프로세스 모델을 구축 하였다는데 의의가 있다. 궁극적으로 향후 I사 제품이 서비스 융합을 통해서 사용자 경험 가치를 구현하고, 이를 통해 새로운 비즈니스 모델을 만들어갈 수 있도록 서비스디자인기반 제품디자인 개발 프로세스를 제안하였다.

본 연구의 목적은 비데를 아이템으로 선정해 시니어의 특성과 니즈를 충족시키기 위한 제품기반 서비스디자인을 제안하는데 목표를 두고 진행하였다. 최근 초고령화가 급속히 진행되고 있으나 시니어에 대한 이해가 부족하고, 시 니어를 위한 PSS 개념의 서비스디자인 연구가 미흡한 편이다. 본 연구에서는 4D 더블 다이아몬드 디자인 프로세스 모델을 활용하여 시니어의 특성과 니즈를 반영한 ‘시니어 중심의 비데 제품서비스디자인’ 개선방안을 제안하고자 한다. 연구의 방법은 PSS 개념에 기반하여 ‘4단계 더블 다이아몬드 디자인 프로세스 모델’을 활용하였다. 이를 위해 시니어 대상 질적 리서치를 수행하여 시니어의 특성과 니즈에 따른 사용자 가치 요소를 도출하였으며, 이를 기반으 로 제품서비스 아이디어를 발굴하여 실무 전문가 그룹의 유용성 리뷰를 반영한 프로토타입을 제안하였다. 연구의결과는 첫째, ‘사용자 맞춤 기능 설정 가이드 스마트 앱 서비스’를 제안하였다. 사물인터넷(IoT) 기술을 접목한 비데 와 스마트 폰이 연동되어 사용자 특성 정보와 비데 제품에 대한 정보를 자동으로 해석하여 맞춤 기능을 가이드해주 는 앱 서비스를 제시하였다. 둘째, ‘사용자 중심의 제품서비스 인터페이스’를 적용한 조작부 및 리모컨 UI를 제안하 였다. 시니어의 사용성 및 인지능력을 고려하여 주 기능 중심의 구성과 과업(Task) 순서에 따른 버튼 배치, 터치 화면 형 리모컨 등 단순하고 직관적인 Physical UI를 제안하였다. 셋째, 정기적인 제품 점검뿐만 아니라 사용자 건강 및 사용 공간의 위생, 청결 등 폭넓은 서비스를 제공하는 ‘제품과 헬스/위생 케어가 연계된 비데 케어서비스’를 제안하 였다. 결론적으로 사용자(시니어)의 비데 제품 사용 과정(사용 전-중-후)에서의 페인포인트(Pain Point) 및 요구를 발 견하고 개선하여 사용자 경험과 관계 품질을 향상시킬 수 있는 제품기반 서비스디자인 방법론을 제안하였다.

현재 교량과 같은 토목구조물의 설계프로세스는 1차 설계 후 구조 검토를 수행하여 기준에 부적합할 경우 재설계하는 과정을 반복 하여 최종적인 성과품을 만드는 것이 일반적이다. 이러한 반복 과정은 설계에 소요되는 기간을 연장시키는 원인이 되며, 보다 수준 높 은 설계를 위해 투입되어야 할 고급 엔지니어링 인력을 기계적인 단순 반복 작업에 소모하고 있다. 이러한 문제는 설계 과정 자동화를 통하여 해결할 수 있으나, 설계 과정에서 사용되는 해석프로그램은 이러한 자동화에 가장 큰 장애요인이 되어 왔다. 본 연구에서는 기 존 설계 과정 중 반복작업을 대체하고자 강화학습 알고리즘과 외부 해석프로그램을 함께 제어할 수 있는 인터페이스를 포함한 교량 설계 프로세스에 대한 AI기반 자동화 시스템을 구축하였다. 이 연구를 통하여 구축된 시스템의 프로토타입은 2경간 RC라멘교를 대 상으로 제작하였다. 개발된 인터페이스 체계는 향후 최신 AI 및 타 형식의 교량설계 간 연계를 위한 기초기술로써 활용될 수 있을 것 으로 판단된다..

Eutrophication and algal blooms can lead to increase of taste and odor compounds and health problems by cyanobacterial toxins. To cope with these eco-social issues, Ministry of Environment in Korea has been reinforcing the effluent standards of wastewater treatment facilities. As a result, various advanced phosphorus removal processes have been adopted in each wastewater treatment plant nation-widely. However, a lot of existing advanced wastewater treatment processes have been facing the problems of expensive cost in operation and excessive sludge production caused by high dosage of coagulant. In this study, the sedimentation and dissolved air flotation (SeDAF) process integrated with sedimentation and flotation has been developed for enhanced phosphorus removal in wastewater treatment facilities. Design and operating parameters of the SeDAF process with the capacity of 100 m3/d were determined, and a demonstration plant has been installed and operated at I wastewater treatment facility (located in Gyeonggi-do) for the verification of field applicability. Several empirical evaluations for the SeDAF process were performed at demonstration-plant scale, and the results showed clearly that T-P and turbidity values of treated water were to satisfy the highest effluent standards below 0.2 mg/L and 2.0 NTU stably for all of operation cases.

This study proposed a base framework for creating sustainable designs with textile production waste and unused neckties with the “design thinking” approach, which is an iterative process. It aimed to set an example of how fashion designers can plan and manage their clothing design processes in a more sustainable way by recycling textile production scraps and unused neckties into unique clothing pieces with the upcycling method. Unused neckties and upholstery scraps were turned into skirts, blouses, and dresses by using creative techniques in line with current fashion trends. In addition, the five-stage iterative design process followed was explained, and the way in which the waste textile materials gained value by being converted into unique garments was discussed in terms of the user and the designer. Through the study, it was observed that the smallest amount of textile waste can be transformed into upcycled clothing via the iterative process, and original, value-added products enjoyed by consumers can be created. In addition, it was observed that the design thinking approach improves the understanding of the context of the problem, creativity in the generation of insights and solutions, skills to materialize those solutions through iterative prototyping, and the ability to combine these factors. Promising ideas to help designers develop recycling strategies were also provided.