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초록·키워드
수직 농장은 토지 면적 대비 식량 생산량을 늘려 미래의 식량난을 해결할 방법으로 주목 받고 있다. 수직 농장은 기본적으로 수경 재배가 가능한 재배 용기들을 여러 층으로 쌓아 올려 공간 효율을 높인다. 따라서 구조적 안정성을 위해 기본 구성 요소인 재배 용기에 대한 설계가 필요하다. 본 연구에서는 프레임의 무게 대비 강성인 비강성 향상을 목적으로 최적 설계를 수행하였다. 먼저 위상 최적화 방법을 이용하여 용기의 이상적인 단면 형상을 도출하였다. 다음으로 주효과 분석과 표면 반응법을 통해 용기의 경량화와 강성을 확보하였다. 최적화된 재배 용기는 최적화 전 용기 대비 질량은 16% 줄고, 비강성은 12배 증가하도록 형상을 설계하였다.
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