여인창, 노명일, 전도현, "선박 배관망 지지대의 최적 배치 설계", 2022년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 제주, 2022.02.09-12
Domestic Conference
2021.12.17 15:15
여인창, 노명일, 전도현, "선박 배관망 지지대의 최적 배치 설계", 2022년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 제주, 2022.02.09-12
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| Abstract | 선박 배관망은 안정성과 관련된 여러 요구 조건들을 만족시켜야 하며, 경우에따라 그들을 만족시키기 위해 배관망 의 처짐 및 응력을 완화하는 지지대 (support)를 추가로 설치해야 한다. 이때 설치되는 지지대의 종류 및 위치는 다르기 때문에, 선박 배관망의 설계 과정은 경험 및 노하우를 갖춘 전문가에 의존해 수행된다. 따라서 설계자의 숙련도 및 노하우에따라 선박 배관망의 설계 완성도에차이가 발생한다. 또한, 선박 배관망 지지대의 설치와 수정은 한 번만 이루어지는 것이 아니라 안정성과 관련된 요구 조건들을 모두 만족할 때까지 반복하여 수행되므로 설계자의 시간 및 노동력의 낭비를 초래한다. 본 연구에서는 설계 전문가의 지식을 고려한 선박 배관망 지지대의 최적 배치 설계 방법을 제안하였다. 여러 배관망 설계 대안을 도출하기 위해 지지대의 종류 및 설치 위치를 설계 변수로 설정하였으며, 선박 배관망의 설치 비용과 관련된 지지대 사용 개수의 최소화를 목적 함수로 고려했다. 또한, 배관망 설계 시 안정성과 관련된 요구 조건들을 제약 조건으로 설정하였다. 설계 변수, 목적 함수, 제약 조건을 하나의 전역 최적화 문제로 정식화한 후, 이를 전역 최적화 알고리즘을 통해 풀어 최적의 선박 배관망 지지대 설계안을 도출했다. 최적화 과정 중 상용 프로그램을 이용한 응력 해석 과정을 자동화했으며, 이를 통해 각 설계 대안에대한 안전성 평가를 수행했다. 본 연구에서 제안된 방법의 효용성을 검증하기 위해, 실제 배관망 설계 과정에 제안된 방법을 적용하여 도출된 결과와 설계자의 수작업 설계 결과를 비교하였다. 그 결과, 제안된 방법을 활용할 경우, 안정성과 관련된 요구 조건들을 모두 만족시키며 지지대 사용 개수를 감소시킨 최적의 선박 배관망 지지대 설계안을 도출할 수 있음을 확인했다. |
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| Publication Date | 2022-02-10 |
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