최적이란 용어는 효율이라는 용어와 밀접한 연관성을 가진다. 여기서 효율은 얼마를 투자하였을 때 얼마만큼의 성과를 얻었는가를 나타내는 투자 대비 성과의 상대적인 비율이다. 예를 들어 똑같은 제품을 만원을 들여 만든 경우와 이만원을 들여 만든 경우를 비교하면 전자의 경우가 후자에 비해 효율적인 측면에서 두 배이다. 물론 이 계산에는 만드는데 소요된 시간은 동일하다고 가정하였다.
보다 엄밀한 의미에서 최적이란 주어진 조건 하에서 발휘할 수 있는 최대의 효율, 즉 최고의 성능을 의미한다. 그리고 이렇게 제품을 설계하는 기술을 최적설계라고 부른다. 여기서 주어진 조건이란 제약조건을 의미하며, 제약조건의 심각성에 따라 얻을 수 있는 최고의 성능은 당연히 달라질 것이다.
예를 들어 크기, 무게 그리고 가격이 얼마 이상을 초과해서는 안 된다는 제약조건 하에서 설계한 제품과 이러한 제약 조건이 없는 상태에서 설계한 제품의 성능은 분명 다르기 때문이다. 다른 한편, 어떠한 제품의 성능은 여러 가지 요인의 영향을 받는다. 예를 들어 자동차의 주행 성능은 타이어, 엔진, 차체 무게 등과 같은 요인에 지대한 영향을 받는다.
최적설계란 주어진 제약 조건하에서 얻을 수 있는 최고의 성능을 발휘하도록 제품을 설계하는 기술을 의미한다. 이러한 최적설계를 위해서는 각 설계변수(design variable)가 해당 제품에 미치는 영향력을 파악해야 한다. 그리고 이 영향력을 분석하는 것을 민감도 해석(sensitivity analysis)이라고 부른다. 한 제품의 최적설계 과정은 제품이 목표로 하는 성능의 설정, 각종 제약조건의 설정, 성능에 지대한 영향을 미치는 설계변수의 설정, 각 설계변수의 민감도 해석, 그리고 최적의 설계변수 조합을 찾는 것으로 구성된다. > 최적설계 더 자세히 보기🔎
