• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.357-363
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• 2002

본 연구에서는 지진하중을 받는 구조물의 MR감쇠기를 이용한 모드제어를 구현하고자 한다. 모드제어는 저차의 모드만을 이용하여 구조물의 진동을 제어한다. 따라서 토목구조물과 같은 자유도가 많은 대형구조물의 제어에 적합하며, 제어기의 설계 역시 다른 제어이론에 비해 간편하다. 모드제어에 대한 앞선 연구들이 많이 있음에도 불구하고, 반능동제어, 특히 MR감쇠기에 대한 모드제어의 성능에 대한 연구가 없었다. 본 연구에서는 MR댐퍼에 대한 효율성을 검토하기 위해서, 모드제어이론을 지진하중을 받는 구조물에 구현하였다. 센서로부터 측정된 응답을 이용하여 모드응답을 예측하기 위해 칼만필터를 구현하였으며, Spillover problem을 해결하기 위해 low-pass filter가 적용되었다. 수치예제를 통해 저차의 모드만을 제어함으로써, 구조물의 거동이 효과적으로 줄어드는 것을 확인하였다. 그러나 줄어드는 정도는 제어기의 가중치행렬과 칼만필터에 사용되는 센서에 의해 측정된 응답에 따라 다르다

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.91-99
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• 2012

최근 인접 건축물의 진동제어와 관련된 연구가 몇몇 연구자에 의하여 수행되고 있으며 그리고 구조물의 지진동 제어를 위하여 준능동 감쇠기의 일종인 MR 감쇠기가 적용되고 있다. 본 논문에서는 MR 감쇠기의 위치에 따른 인접 건축물의 지진동 제어성능을 분석하여 MR 감쇠기의 설치에 대한 최적의 위치를 선정하고자 한다. 본 연구를 위하여 인접한 20층과 15층 건축물을 예제 구조물로 사용하였으며 이 예제 구조물은 서로 다른 고유진동수를 갖게 하였으며 예제 구조물의 지진동 제어를 위하여 Groundhook 제어기법을 적용하였다. 예제 구조물의 수치해석에 의한 지진응답 분석결과, 변위응답 제어를 위하여 인접 건축물의 최상층에 MR 감쇠기를 설치하는 것이 제어성능에 있어서 우수하며 가속도응답을 제어하기 위해서는 인접 건축물의 중간층에 MR 감쇠기를 설치하는 것이 우수한 제어성능을 보이고 있다. MR 감쇠기를 중간층에 설치할 경우에, 변위응답과 가속도응답을 동시에 제어가 가능하다. 따라서 건축물의 제어 목표에 따라서 MR 감쇠기 설치위치를 적절하게 선정해야 할 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
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• pp.14-18
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• 1992

진동을 제어하는 방법의 하나로 널리 응용되고 있는 진동감쇠 제어기술은 급속한 산업화에 부수되는 불필요한 진동이나 소음을 효과적으로 줄이기 위 하여 광범위하게 연구되어 오고 있다. 특히 수동감쇠제어는 기존의 구조물에 단지 표면처리등의 간단한 작업을 통해 큰 감쇠효과를 얻을 수 있을 뿐 아 니라 수명도 반영구적이고 사용장소의 구애를 거의 받지 않는다는 장점 때 문에 그 수요가 증가하고 있는 실정이다[1]. 그러나 대표적인 수동감쇠재료 인 점탄성재료는 우수한 감쇠성질을 가지고 있음에도 불구하고, 재료 자체가 주위환경에 따라 감쇠특성 및 물성치가 민감하게 변화하기 때문에 이 재료 로 감쇠처리된 구조물에는 유한요소법과 같은 구조해석기법을 응용하는 것 이 쉽지않다는 단점이 있다[2]. 따라서 본 연구에서는 이러한 제약을 극복하 기 위하여, 모우드해석법을 통해 유도된 점탄성재료의 주파수와 온도에 대한 특성치를 보여주는 Reduced Frequency Nomogram(RFN)을 전산화과정을 거쳐 그래프화 하여 미지의 온도와 주파수에서 특성치를 구할 수 있도록 하 였다. 이 자료를 근거로 점탄성 재료를 포함한 실제 구조물의 이론적인 해석 을 가능하게 함으로써 이 재료의 광범위한 활용을 도모하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.21-32
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• 2013

본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.27-30
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• 2010

TMD(Tuned Mass Damper)는 대표적인 제진장치로서 주로 고층건물, 교량 및 스타디움의 객석 등의 진동제어에 이용되고 있다. 그러나 대공간구조물과 같이 면외 방향의 강성이 매우 작은 구조물에 대한 TMD 적용에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 아치구조물의 진동에 대한 TMD의 제어 성능을 TMD의 설치위치 및 거동방향에 따라서 비교분석하였다. 아치구조물은 수평지진동에 대해서는 역대칭모드인 1차 모드가 지배적이며, 연직지진동에 대해서는 대칭모드인 2차 모드가 지배적인 진동응답을 보이고 있다. 따라서 아치구조물의 효율적인 진동응답제어를 위해서는 진동모드가 탁월한 위치에 TMD를 설치하는 것이 합리적이다. 그리고 수평지진동 및 수직지진동에 대하여 TMD가 수평방향으로 거동하도록 하는 것보다 연직방향으로 움직이도록 설치하는 것이 아치구조물의 진동제어에 있어서 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.291-293
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• 2012

AMD 능동형 제진장치를 이용하여 플로팅 구조물을 제어하기 위해서는 수조실험을 통해 플로팅 함체 구조물의 롤링방향에 대한 동적 특성을 추정한 후 대상 구조물 특성에 적합한 제어알고리즘을 적용하여 수치시뮬레이션을 통한 제어의 가능성 확인 및 향후 실제 제진장치를 설치하여 검증실험을 통해 플로팅 구조물 능동제어의 효과를 검증해야 한다.

• 소음진동
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• 제3권4호
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• pp.293-299
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• 1993

최근 토목, 건축재료 및 시공기술의 발전과 더불어 컴퓨터를 이용한 해석 기법의 개발, 경제규모의 확대, 주변환경과의 조화 및 미적감가의 끊임없는 추구는 구조물의 장대화, 연성화, 다양화는 물론 구조감쇠율의 감소 등을 가져옴으로서 바람에 의한 동적 거동의 영향이 증대되어 이에 대한 검토의 중요성이 크게 부각되기 시작하였다. 특히, 최근들어 활발히 계획, 공사중인 여러 현수교, 사장교 구조물 중 시공단계로서의 독립 tower, 발전소의 장대 굴뚝, 고층건물, 전망 tower, 공항 관제 탑 등이 좋은 예이다. 따라서 이들 구조물의 설계과정에서 제안된 여러형태의 진동 제어 방법중 수동 감쇠장치에 대하여 소개하기로 한다. 감쇠장치는 직접 외부에 부착 하는 강제 감쇠장치와 소량의 질량, 스프링과 감쇠장치들을 조합하여 부착하는 수동 감쇠장치가 있다. 수동감쇠장치는 소규모로서 유지보수가 거의 필요 없으며 외관의 변화가 거의 없고 저렴하다는 장점이 있다. 여러종류의 수동감쇠장치, 즉 TMD, IMD 그리고 TSD에 대한 개략적인 이론과 그 사용예에 대하여 설명하였다. 실험적 검증 및 실측결과 각 장치가 바람에 의해 야기되는 진동현상을 억제하는데 매우 유효한 것으로 판정되었고 또한 크기가 소규모일 뿐 아니라 유지보수가 거의 없으며 비용도 저렴하여 국내 건설 또는 건설예정인 유사구조물에도 많은 적용이 예상된다.

• 소음진동
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• 제8권5호
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• pp.832-840
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• 1998

Experimental studies on the adaptive vibration control of composite beams have been performed using a piezoelectric actuator and the neuro-controller. The variations in natural frequencies of the specimen and the actuation characteristics of the piezoelectric actuator according to the delamination in the bonding layer have been studied. In addition, the simulation of adaptive vibration control has been performed for the composite specimens with delaminated piezoelectric actuator using neuro-controller. The hardware for the adaptive vibration control experiment was prepared. A DSP(digital signal processor) has been used as a digital controller. Using neuro-controller, the adaptive vibration control experiment has been performed. The vibration control results using the neuro-controller show that the present neuro-controller has good performance and robustness with the system parameter variations.

• 대한공업교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.364-380
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• 2006

본 연구는 모델링 오차를 갖는 유연구조물의 잔류진동을 억제하는 입력설계에 대한 방법이다. 개루프 제어방법으로 시간지연방법을 이용하여 여러 가지 형태로 설계된 입력을 사용하여 유연구조물의 강체운동과 잔류진동을 억제함을 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 확인해 보았다. 또한 모델 오차에 대한 강인성 측면에서도 해석적으로 개루프 시스템에서 검토해 보았다. 여기서 사용된 입력설계(Input-Shaping) 방법은 일련의 임펄스 콘볼류션을 이용하여 진동이 제어되는 입력을 설계한다. 실린더 모양의 허브와 양쪽에 유연한 날개 모양을 가진 모델이 실험에 이용되었으며 제안된 입력설계 명령과 설계되지 않은 명령에 대한 강체운동과 구조물의 잔류진동을 측정하여 입력설계 방법의 효과를 확인하였다. 날개모양의 구조물은 길고 유연하여 운동 상태에서 낮은 주파수 진동을 수반하는 구조물이다. 또한, 적절히 설계된 입력이 폐루프 제어시스템의 입력으로 사용할 때의 응답을 개루프 제어시스템의 응답과 비교하기 위해 해석적 방법을 통해 살펴보았다. 제어의 목적은 강체의 빠른 정착시간, 유연 구조물의 빠른 잔류진동 감쇄, 모델의 불확실성에 대한 강인성 등을 검토해 보는 것이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.49-58
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• 2003

본 연구에서는 구조가 간단하고 경제적이며, 보수유지 면에서 능동형 진동제어 장치로서 매우 유리한 장점을 가지고 있는 선형모터 댐퍼(LMD : linear motor damper)를 개발하여 유니슨 기술연구소에 설치된 대형 철골구조물에 적용하였다. 개발된 LMD는 1,500kg의 가동질량을 갖고 있으며, 최대 $\pm$250mm의 변위로 움직일 수 있다. 제어 대상 시험구조물의 최저차 2개 진동형만을 가지는 축소모델을 사용하여 H$_{\infty}$ 제어로직을 설계하였다. 일련의 성능 검증시험을 통해 시험 구조물의 1, 2차 진동형에 대해 가속도 레벨이 약 l0dB 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 LMD가 풍 및 지진하중을 받는 구조물의 진동제어용 제진장치로서 가능성이 있음을 확인하였다.