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    학술대회 참관기 게시판 내용
    제목 ACSMO 2016 참관기 (Asia Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization)
    작성자 김현국
    작성일 2016-05-31 오전 11:06:08
    첨부파일 첨부파일  ACSMO참관기_revised.pdf





    ACSMO(Asia Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization)는 2014년까지 CJK-OSM(China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems)이라는 이름으로 진행되었던 학회다. 하지만 2008년 8th CJK-OSM부터 다른 아시아 지역에서도 연구자들을 초청하기 시작하다가 2016년, ACSMO로 그 이름을 바꾸게 되었다. 본 학회가 아시아 국가들을 대상으로 개최되는 학회임에도 불구하고 덴마크 등의 유럽권 국가의 신진 연구자들의 얼굴도 심심찮게 볼 수 있었고, 그만큼 ACSMO가 세계의 기계공학자들의 이목을 집중시키고 있음을 확인할 수 있었다. 본 학회는 기본적으로 최적설계와 관련된 연구사례들이 발표된다. 발표되는 주된 내용은 아래와 같다.


    - Optimization method
    - Shape and Topology optimization
    - Design under Uncertainty
    - Approximations, surrogates, and Metamodeling
    - Optimization in Engineering Applications
    - Optimization in Core Engineering Area


    본 학회는 주로 4박 5일의 일정으로 진행된다. 첫날은 공식적인 일정 없이 등록만이 진행되며, 둘째 날은 환영파티(Reception)가 있다. 또한 넷째 날 저녁에는 만찬(banquet)이 있는데, 이 날 만찬 자리에서는 서로의 연구 방향이나 발표내용들에 대한 다양한 질의응답들이 자유로운 분위기 가운데 이뤄졌다. 그리고 마지막 날은 견학(Technical Tour) 일정이 잡혀있다.






    ACSMO에서는 총 여섯 가지 연구주제로 세션이 구성되어있었으며, 특별히 ACSMO2016에서는 키노트 강의를 포함하여 총 160편의 발표가 진행되었다. 그 가운데 관심이 갔던 발표는 아래와 같다.



    본 발표는 최적설계분야에서 큰 관심을 받고 있는 RBDO(Reliability-Based Topology Optimization)에 대한 내용을 담고 있었다. 특별히 이 발표에서는 Chaos Dynamics라는 개념을 도입하여 신뢰성 기반 최적 설계의 알고리즘에서 수렴률을 조정하는 방법에 대한 소개가 있었다.





    본 발표는 평판형 음향메타물질에 사이즈최적화(Sizing Optimization)기법을 적용하여 소음 차단 성능을 극대화시킨 연구사례다. 이 발표에서는 플레이트와 그것을 둘러싸고 있는 음향공간을 플레이트 단일의 모델로 표현하여 지배방정식을 간략화 했다는 것에 의미가 있었다. 평판형 음향메타물질은 얇은 플레이트 영역과 두꺼운 프레임 영역으로 나뉘어 구성되어있는데, 얇은 플레이트의 영역만을 설계영역으로 설정하여 최적설계를 수행하였다. 특별히 이 최적설계는 가운데의얇은 플레이트 영역을 이산화시켜 각각의 플레이트의 두께를 설계변수로 하여 진행되었다. 이러한 최적설계기법을 통해 타겟하는 목적 주파수에 대해서 음향투과손실이 극대화 된 것을 볼 수 있었다.



    본 발표는 음향메타물질의 소음 차단 성능을 계산하는데 있어 좀 더 정확도를 높이기 위한 계산 방법에 대한 내용이었다. 본 연구는 랜덤 입사에 의한 투과손실 응답을 Elementary Radiator Approach를 이용하여 계산했다. 그래서 이중적분으로 계산되는 투과파의 음압을 하나의 Summation 식으로 간략하게 표현했다. 이런 방식의 계산법을 실험을 통해 검증된 결과에 동일하게 적용하여 타당성을 검증하였으며, 또한 두 번째 예제로서 평판형 음향메타물질에 이러한 계산법을적용하여 그 응답을 보여주고 있다. 이 발표에서는 차음판넬을 통과하는 음파의 음향투과손실을 계산하는데 있어 더 정확한 방법을 제시하고 있다.




    본 발표는 골프 클럽 헤드에 최적설계를 적용한 연구사례였다. 다양한 분야에서 최적설계기술이 실생활과 맞 닿아있다는 사실을 다시 한 번 일깨워 준 연구사례였다는 점에서 매우 흥미로운 발표였다.  본 연구에서는 Dispersion Distance를 최소화하고 Sweet Spot을 증가시키는 것을 목적함수로 설정하였다. 골프의 클럽헤드라는 점에서 충돌해석에 대한 해석모델이 사용되었는데 해석적으로 설계민감도를 구할수 없다는 어려움이 있었다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 본연구에서는 Basis Vector Method가 제안되었다.
    본 연구에 사용된 최적화 문제는 아래와 같다.




    본 발표는 컨테이너를 적재한 대형선박에 대한 구조적 안정성을 평가하고 보고하는 내용이었다. 2016년에 Panama Canal을 확장하는 프로젝트가 완성되어 개조된 선박의 구조적 안정성을 검토하는 내용으로 보강재를 추가하는 방식으로 설계가 이루어졌다.

    다음 그림은 선박의 FEM해석 모델과 보강제를 이용한 재설계 결과이다. 보강제를 추가함으로서 선박은 구조적 안정성을 확보하게 되었다. 강성을 최대화 하고, 응력을 구속조건으로 하여 최적화를 진행하는 등 구조에 대한 최적설계가 대부분 이러한 구조적 안정성을 확보하기 위한 문제로 정의되는데, 본 발표는 그런 면에서 가장 산업현장과 맞닿아 있는 연구였다고 할 수 있다.




    본 발표는 임의의 구조물에 발생하는 응력분포가 평준화 효과(Leveling Effect)를 보이도록 하기 위한 형상 최적화(Shape Optimization)가 수행되었다. 구조물 내의 최대응력의 감소는 구조물의 내구성 향상에 영향을 미친다. 본 연구에서는 동하중(Dynamic Loading)을 받는 Michell 트러스 구조물에 대한 응력분포가 구조물의 응답으로서 제시되어 있고 해석적인 최적화가 수행되었다.



    본 발표는 쉘(Shell) 구조물의 형상 및 위상 최적화(Topology Optimization)를 수행하기 위한 새로운 방법에 대한 내용이다. 알고리즘을 반복할 때마다  형상최적화(Shape Optimization)와 함께 위상최적화 기법을 적용함으로서 위상 및 형상 최적화를 동시에 고려한 최적설계안을 도출되었다. 본 연구에서는 SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization) 방법과  Free-Form Optimization Method가 이용되었다. 위상최적화를 산업현장에서 주로 사용하는 이유는 사이즈 최적화나 형상 최적화에 비해 비교적 독창적인 최적화 형상을 도출할 수 있다는 장점이 있기 때문이다. 하지만 위상최적화를 이용할 경우 제작상의 어려움을 초래할 수 있다는 단점이 있다. 본 발표는 위상최적화와 형상최적화를 동시에 수행함으로서 이러한 단점을 극복할 수 있었다.



    이번 학회는 나가사키에서 열렸다. 나가사키는 바다를 품고 있는 항구도시로서 쉽게 바다 내음을 접할 수 있는 곳이다. 한국에서 나가사키를 가기 위해서는 도쿄를 경유하여 비행기를 이용해 나가사키 공항을 통해 들어오는 방법이 있고, 후쿠오카 공항으로 가서 JR열차나 고속버스를 이용하는 방법이 있다. 후쿠오카 공항에서부터 버스나 기차를 이용할 경우 2시간~2시간 30분의 시간이 소요된다. 몇 일간 필자가 겪어본 일본의 분위기는 전반적으로 친절하지만 출장을 가는 입장에서 불편한 것은 다름 아닌 언어의 문제다. 우리나라나 가까이 중국의 경우만 보더라도 각종 표지판에 국문과 영문이 함께 쓰여 있지만, 일본의 경우는 관광객들을 위한서 그런 편의를 좀처럼 제공하지 않았다.
    머나먼 여정을 거쳐 학회장에 도착 할 수 있었다. 학회장은 나가사키 역에서 도보로 15분 거리에 위치한 Brick Hall이었다. 오고 가는 길 역시 해매기 쉽다. 하지만 나가사키 내부에 위치한 대부분의 숙박시설에서는 한글과 영어로 함께 표기된 지도를 배포하고 있으니 이를 참고하면 큰 어려움 없이 학회장에 도달할 수 있다. 학회장은 Brick Hall, 환영식 자리는 Glove Garden, 만찬 장소는 New Nagasaki Hotel로 세 장소가 거리가 상당했지만 학회에서 제공하는 트램(Tram)을 이용하여 편하게 오갈 수 있었고, 한국에는 아직 없는 전철을 체험해볼 수 있는 좋은 기회가 되었다.

    우리가 흔히 알고있는 경양식이나 라면등을 포함하여 보통의 한 끼 식사의 가격은 한화로 약 8,000원에서 10,000원 가량으로 한국과 비교하면 비슷하거나 조금 비싼 수준이라고 할 수 있다. 음식에 대한 이야기를 덧붙이자면 짬뽕과 카스테라를 체험해볼 것을 추천한다. 흔히들 알고있는 나가사키 짬뽕은 한국에서도 컵라면의 형태로 쉽게 접할 수 있는 맛이다. 그 맛과 풍미의 유사함에 아주 놀라게 된다. 나가사키 카스테라 역시 깊은 맛을 자랑한다. 특히 초코와 화이트 초코로 코팅 된 카스테라는 건빵과 별사탕을 함께 먹는 것을 연상시키는데, 퍽퍽함 없이 먹을 수 있다는 장점이 있다.


    나가사키는 둘러볼 수 있는 볼거리가 아주 많은 곳이다. 나가사키는 히로시마에 이어 원자폭탄이 투하된 곳으로서 그때의 희생을 기억하고 희생자들의 넋을 기리기 위한 목적으로 세워진 평화공원이 있다. 이곳에는 원폭투하 박물관도 함께 위치해 있는데 입장료는 ¥200으로 부담스럽지 않은 선에서 관람할 수 있다. 또한 평화공원에는 이 당시 중국인, 한국인 희생자들을 위한 위령비도 위치해 있다.

     



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    전체댓글11

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    |2017.02.21
    유이한 내용의 학술 대회 참관기였습니다. 감사히 잘 보았습니다.
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    |2017.02.20
    유용한 정보에 감사드립니다. 저희는 최적화 프로그램으로 주로 상용 프로그램을 사용하고 있습니다. Dassault Systems 사의 iSight 와 TOSCA 및 독일 FRIENDSHIP SYSTEMS 사의 CAESES 를 주로 사용하고 있습니다.
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    |2016.12.29
    ACSMO 참관기 잘 읽었습니다. 마이다스 IT라고 구조설계엔지니어링 솔루션 회사 사업분야와도 관련이 있는 거죠.. 연구하시는 분야에서 큰 성과 있기를 기원 합니다.
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    |2016.12.21
    좋은 자료 감사합니다.
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    |2016.12.21
    해외 다양한 학회 참석을 한 눈에 볼 수 있어 감사합니다.
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    |2016.12.19
    세계적으로 권위있고 훌륭한 ""아시아를 대상으로 하는"" 학회가 있는 줄은 몰랐는데 좋은 내용의 참관기를 통하여 알게 되었습니다. 직접 가서 듣고 보지 못해도 느낄 수 있도록 상세하게 기술해 주셔서 감사합니다.
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    |2016.12.14
    좋은 참관기 감사합니다.
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    |2016.12.14
    좋은 내용 감사합니다.
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    |2016.12.14
    유익한 참관기였네요..좋은 정보 감사합니다.
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    |2016.06.08
    좋은 논문들의 소개 감사드립니다. 최적화는 많은 분야에 사용되고 있지만 최적화를 전공하지 않는 상황에서 현실적으로 필요하다고 생각되는 부분은 역시 위상 최적화나 형상 최적화 부분이 아닐까 합니다. 동하중에 대한 내구성 향상을 고려한 형상 최적화 연구가 매우 관심이 가네요
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    |2016.06.01
    유익한 참관기 잘 읽어보았습니다. 감사합니다. CAE (Computer aided engineering), 특히 최적설계분야에서 한중일은 이미 세계적으로 검증된 실력과 명성을 가지고있는데, 본 학회의 전신격인 한중일 최적설계학회(CJK-OSM)로부터 ACSMO로의 새로운 변모가 동북아시아를 넘어서 전세계적으로 가져올 큰 변화와 영향력을 기대해봅니다.
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