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문제 정의
- 공리적 설계 기법은 MIT 의 서남표 등에 의해 제안되고 발전되어 온 설계 이론이다.(1) 이번 연구에서는 공리적 설계 기법의 독립 공리를 이용하여 해당 제품의 최하위 단계의 부품들까지 상세하게 설계를 분석하여 제품의 전체적인 설계 특성을 파악하고자 한다. 또한 이렇게 얻어진 분석 결과를 이용하여 제품의 설계 특성을 파악하고 효율적인 설계 과정을 제안하고자 한다.
- (1) 이번 연구에서는 공리적 설계 기법의 독립 공리를 이용하여 해당 제품의 최하위 단계의 부품들까지 상세하게 설계를 분석하여 제품의 전체적인 설계 특성을 파악하고자 한다. 또한 이렇게 얻어진 분석 결과를 이용하여 제품의 설계 특성을 파악하고 효율적인 설계 과정을 제안하고자 한다. 이 논문은 공리적설계 방법(axiomatic design)을 상용화되고 있는 매립형 공기조화시스템에 적용하였다.
- 공리적 설계에서 제시하는 기본 공리는 독립 공리(Independent Axiom)와 정보 공리(Information Axiom)의 두 가지이다. 독립 공리는 기능요구들 간의 독립성이 유지되는 설계가 좋은 설계라고 이야기 하고, 이런 독립성이 존재하도록 제품을 설계하라고 말한다. 기능요구들 간의 독립성은 식 (1)의 [A], 즉 설계 행렬로부터 파악할 수 있다.
- 4 과 같이 실내의 기류를 결정하는 Motor, DC, Indoor 의 경우 비대각원소들을 통하여 확인할 수 있는 관련 기능요구들은 모두 7 가지이며, 각각의 기능요구에 해당하는 설계파라미터들이 Motor, DC, Indoor 와 관련이 있는 부품임을 확인할 수 있다. 이와 같은 방법으로 매립형 공기조화시스템의 전반적인 부품간의 관련성을 파악하였다. 이를 통해 설계자가 현재의 부품과 관련되어 전후 단계에서 고려해야 할 부품들을 모두 제시함으로써 설계시간을 효율적으로 단축시킬 수 있다.
- 성능시험을 통과하지 못한 경우, 설계를 개선하는 과정에서 성능시험과 관련된 기능요구와 설계파라미터들을 확인할 수 있다면 효율적으로 설계를 개선할 수 있다. 이번 연구에서는 공기조화시스템의 성능시험과 관련된 기능요구들을 정의함으로서 공기조화시스템 설계 개선 시 설계에 필요한 비용과 시간을 최소화할 수 있도록 하였다. 이를 위하여 공기조화시스템과 관련된 한국공업규격(KS)의 내용을 토대로 총 20 개의 냉방전용 공기조화시스템의 성능시험항목을 Table 4 와 같이 정리하였다.
- 본 연구에서는 설계자들이 매립형 공기조화시스템 을 설계할 때 관용화된 설계방법의 사용으로 인해 발생하는 많은 시행착오와 손실을 줄이기 위하여 공리적 설계 기법을 이용하여 매립형 공기조화시스템의 상세분석을 수행하였다. 제품의 설계특성을 정확히 파악하기 위해서 매립형 공기조화시스템을 부품 단위까지 상세하게 분석하였다.
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