• Title/Summary/Keyword: 구조적 안정도

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Design of Robust Controller for Non-minimum Phase System with Parametric Uncertainty using QFT (QFT를 이용한 파라미터 불확실성을 갖는 비최소위상 제어시스템의 강인한 제어기 설계)

  • Kim, Young-Chol;Kim, Shin-Ku;Cho, Tae-Shin;Choi, Sun-Wook;Kim, Keun-Sik
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.38 no.3
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    • pp.1-12
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    • 2001
  • We consider the robust control problem for non-minimum phase(NMP) systems with parametric uncertainty. First, a new method that translates such an uncertain NMP system into a interval family of minimum phase(MP) transfer functions followed a time delay term in the form of Pade' approximation is presented. The controller to be proposed consists of a compensator with Smith predictor structure, so that it can compensate the time delay behaviour due to NMP plant. Therein, the main feedback controller for a family of MP plants has been designed by using quantitative feedback theory(QFT) such that satisfies the robust stability against the structured uncertainty. The stability and performance of overall system are examined through an illustrative example.

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Seismic Analyses of Staggered Wall Apartment Buildings (격간벽 아파트 건물의 지진해석)

  • Jeon, Yong;Kong, Ji-Eun;Kim, Jin-Koo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.2-5
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    • 2010
  • 최근 공동주택 거주자의 공간변화 욕구에 대응하기 위하여 가변성 평면이 가능한 구조시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 건식벽체 구조시스템, 복합 무량 벽체 구조시스템, 격간벽 시스템 등 구조적으로 안정성이 확보되면서 공간가변성이 뛰어난 구조시스템이 대안으로 제시되었다. 본 연구에서는 격간벽 시스템의 지진해석을 통해 내진성능을 평가하였다. 비선형 정적해석 및 동적해석 결과 격간벽 시스템은 벽식 구조시스템에 비하여 초과강도가 작고, 연성이 다소 감소하지만 FEMA-356에서 정하는 붕괴 방지 수준을 만족하여 충분한 내진성능을 보유한 것으로 나타났다.

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Real-time Vibration Control of Bridges by MR damper and Lyapunov Control Algorithm (MR댐퍼 및 Lyapunov제어알고리즘을 이용한 교량 구조물의 실시간 진동제어)

  • Heo, Gwang-Hee;Jeon, Joon-Ryong;Park, Seung-Bum;Oh, Sung-Keun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.14 no.4
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    • pp.55-61
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    • 2010
  • This paper is concerned with an experimental research to random vibration control caused by external loads specially in bridges which tend to be structurally flexible. Experimenting on a reduced structure modelled on Seohae Grand Bridge, we inflicted a reduced form of El-centro wave on the model structure to a proper proportion. On the center of its middle span, we placed a shear type MR damper which was to control its vibration and also acquire its structural responses such as displacement and acceleration at the same site. The experiments concerning controlling vibration were performed according to a variety of theories including un-control, passive on/off control, and Lyapunov stability theory. Its control performance was evaluated in terms of the peak absolute displacements, the peak absolute accelerations and the total power required to control the bridge which differ from each different experiment method. Among all the methods applied in this paper, case of Lyapunov control method turned out to be the most effective to reduces of displacement and acceleration. Also, this method could to decrease consuming of external power for vibration control. Finally, it was noteworthy that Lyapunov control method was specially effective in the vibration control employing a semi-active damper such MR damper.

High-k 감지막 평가를 통한 고성능 고감도 Electrolyte-insulator-semiconductor pH센서 제작

  • Bae, Tae-Eon;Jang, Hyeon-Jun;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.447-447
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    • 2012
  • 최근 생물전자공학에서 의료 산업 환경 등 많은 분야에 응용 가능한 바이오센서의 연구가 활발해지고 있다. 그 중 의료 분야에서, 수소이온 ($H^+$)의 농도 감지는 인간의 질병을 예측하는데 중요한 지표가 되며 이러한 수소이온 ($H^+$) 농도의 변화를 실시간으로 감지하기 위해 반도체를 기반으로 한 다양한 pH 센서가 제안되었다. Ion sensitive field effect transistor (ISFET), electrolyte-insulator-semiconductor (EIS)는 대표적인 반도체 pH센서로, 작은 소자 크기, 견고한 구조, 빠른 응답속도와 CMOS 공정과의 호환성이 좋다는 장점이 있다. 특히, EIS는 제조공정이 간단하고 감지막의 감지 특성 평가가 용이하기 때문에 지속적으로 연구되고 있는 pH 센서이다. 센서의 감지 특성을 평가함에 있어 감지막의 감지감도와 안정성이 우수해야 하며 이를 위해 high-k 물질이 감지막으로 사용되고 있다. 추가적으로 high-k 물질은 기존의 $SiO_2$$Si_3N_4$를 대신하여 높은 유전상수로 인한 고성능, 고감도 센서제작을 가능케 한다. 본 연구에서는, high-k 물질인 $HfO_2$, $Ta_2O_5$, $ZrO_2$, $Al_2O_3$를 각각 $SiO_2$ 완충막에 적층한 이단 감지막을 제작하였고, 그 특성을 기존의 $SiO_2$, $Si_3N_4$ 감지막의 감지특성과 비교하였다. pH 감지 특성을 평가해 본 결과, 기존의 $SiO_2$, $Si_3N_4$ 감지막과 비교했을 때 high-k 물질의 감지막을 갖는 EIS pH 센서에서 감지감도와 안정성 모두 우수하게 나타났다. 특히, high-k 물질 중 $HfO_2$에서 감지감도가 다소 크게 평가되었으나, 화학적 용액에 대한 안정성은 떨어졌다. 반면에 $Al_2O_3$$Ta_2O_5$은 화학용액에 대한 안정성 측면에서 최적의 특성을 보임을 확인하였다. 결론적으로, high-k 물질에 대한 전반적인 평가를 통하여 높은 pH 감지감도뿐만 아니라 우수한 안정성의 EIS pH 센서를 제작 할 수 있었다.

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Degradation Characteristics of Structural Adhesives (구조용 접착제의 열화 특성 연구)

  • Hwang, Young-Eun;Oh, Jin-Oh;Yoon, Sung-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.443-446
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    • 2009
  • In this study, a series of degradation test for structural adhesives was performed to investigate the possibility of replacement of the alternative adhesives to the conventional adhesives. Four types of the adhesives were exposed to combined environmental conditions over 1000 hours at an accelerated aging tester, which can simulate natural weather conditions such temperature, moisture and ultraviolet. Mechanical and chemical properties of the adhesives were evaluated through material testing system and FT/IR spectrometer. According to the results, the conventional adhesives can be replaced by the alternative adhesives because the alternative adhesives were more stable to environmental conditions rather than the conventional adhesives.

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디스플레이용 PDP의 X-ray에 대한 반응특성 평가

  • Yun, Min-Seok;Jo, Seong-Ho;Gang, Sang-Sik;Cha, Byeong-Yeol;Kim, So-Yeong;Son, Dae-Ung;Heo, Seung-Uk;Nam, Sang-Hui
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.531-531
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    • 2007
  • 현재 널리 사용되고 있는 X선 영상 검출기의 문제점을 해결하기 위해 새로운 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 새로운 X선 검출기로써의 가능성 제시를 위해 Display용 PDP(Plasma Display panel)를 디지털 X-ray Detector로 적용하기 위한 기본적인 X-ray에 대한 반응성을 검증하였다. PDP의 X-ray Detector로의 사용 가능성을 보기 위하여, 실험에 사용된 panel은 상용화된(commercial) Display용 PDP의 기본적인 구조와 똑같은 구조의 sample을 제작하여 사용하였다. 제작된 panel은 상판에 Substrate glass와 유전체층, 투명전극을 형성하고, 버스 전극층과 MgO층을 형성하였다. 하판에는 격벽을 제작하고 형광체(R.G.B)층을 형성하고, 어드레스 전극을 형성하여 기존의 Display용 PDP와 똑같은 구조를 지니게 하였다. 이렇게 제작된 panel의 X-선 검출기로서의 전기적 특성물 조사하기 위해 누설전류(Dark current), X선 민감도(X-ray sensitivity), 그리고 선형특성(Linearity)을 측정하였다. 측정 결과, 누설전류가 낮고 X-선 검출기로서의 가능성이 충분한 민감도를 보이며, 선형적 특성 또한 우수한 결과를 보이는 등 안정된 전기적 동작특성을 보였다. 이러한 결과로부터 기존에 사용되어오던 디스플레이용 PDP의 구조적 변경을 통하여 상용화된 PDP룰 디지털 X-선 검출기로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

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Surface Treatment of Vertically Aligned CNTs Using Atmospheric Pressure Plasma Torch System

  • Lee, Byeong-Ju;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.293.1-293.1
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    • 2013
  • 탄소나노튜브(carbon nanotubes; CNTs)는 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 투명전도막, 복합재료 등 매우 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 예측되고 있으며, 더욱이 이러한 특성은 구조변형, 화학적 도핑뿐만 아니라 표면처리를 통해서 제어가 가능하다고 알려져 있다. 이를 위해 기존에는 열처리를 통하여 CNTs를 표면처리한 결과들이 보고되었으나, 고온에서 장시간의 공정이 요구되는 열처리 공정의 단점을 보완하기 위하여 플라즈마 처리를 통해 상온에서 단시간의 공정으로 CNTs를 표면처리하는 방법이 제시되었다. 특히 최근에는, 향후 산업적 응용을 목적으로 종래의 진공 환경에서 벗어나 대기압 연속공정 개발을 위한 대기압 플라즈마 기반의 표면처리 공정에 대하여 관심이 집중되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 대기압에서 플라즈마를 안정적으로 방전 및 유지 할 수 있는 플라즈마 토치 시스템을 구축하였고, 이를 이용하여 수직배향 CNTs를 표면 처리함으로써 그 영향을 살펴보았다. CNTs는 $SiO_2$ 웨이퍼 위에 증착한 철 촉매를 이용하여 $750^{\circ}C$에서 수직배향 합성하였으며, 원료가스로는 아세틸렌을 사용하였다. 대기압 플라즈마 장치의 경우 고전압 교류 전원장치를 이용하여 토치타입으로 제작하였다. 플라즈마는 아르곤과 질소가스를 시용하여 방전하고, 기판과의 거리 및 처리시간을 변수로 CNTs를 표면처리하였다. 플라즈마 처리 전후 접촉각 측정을 통하여 소수성이었던 CNTs 표면이 친수성으로 변화하는 것을 확인하였다. 또한 Raman 분석을 통하여 대기압 플라즈마의 처리조건에 따른 CNTs 의 구조적 결함 발생 정도를 정량화 시킬 수 있었다. 이를 통하여 대기압 플라즈마를 이용할 경우, CNTs의 구조적 손상을 최소화 하면서 효율적으로 표면특성을 변화시킬 수 있는 처리조건을 도출하였다.

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Evaluation of the Stability Management Methods for Embankments on Soft Clay Using Numerical Analysis (수치해석을 이용한 연약지반 성토 안정관리법 평가)

  • Kim, Jong-Ryeol;Park, Hwa-Joung;Hwang, Soung-Won;Kang, Hee-Bog
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.9 no.4
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    • pp.202-208
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    • 2005
  • In Korea it tends to rely on foreign standards for the stability management of the embankment slope on the soft clay layer. The Matsuo-Kawamura's method, the Kurihara's method, the Tominaga- Hashimoto's method and the Shibata-Sekiguchi's method are generally employed at site. In this study these slope stability methods are investigated and the applicability of the stability management methods is evaluated through numerical analysis. It is evaluated that stability is overestimated to some degree by the Matsuo-Kawamura method. According to the result by the Tominaga-Hashimoto method there is some risk of sudden failure. This implies that the careful attention is necessary for the management of monitoring the field data. Even though the stability tends to be underestimated by the Kurihara's method, however, it is estimated that this method is applicable to the field when the probable uncertainty at site is considered. For the Shibata-Sekiguchi's method, there is some difficulties in determining the failure index for the practical application, it is considered as safe when the existing estimated failure index is greater than ${\Delta}_q/{\Delta}{\delta}$. In this study, however, it is evaluated to be safe as well when ${\Delta}_q/{\Delta}{\delta}$ to load shows the tendency of constant increase.

Analysis of Geometric Shape and Displacement in Coastal Structure (해안 구조물의 기하형상과 변위 해석)

  • Mun, Do-Yeoul;Baek, Tae-Kyung;Lee, Tack-Gon;Lee, Sung-Su
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.15 no.4
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    • pp.114-123
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    • 2012
  • This study is aimed to assess the stability of cable bridge by determining the geometric shape of the suspension bridge among the domestic coastal structures in public use after their completion of construction and the displacement of the target suspension bridge after public use. For this purpose, this study calculated the length between pylon piers for each period, sag, sag ratio and the displacement of pylon. Compared to the management standards for each step across different pylon behaviors of the target suspension bridge, this study found that the target suspension bridge behaves stably within the maintenance standards. To identify the behaviors of a suspension bridge accurately, the priority is put on the determination of geometric shape. Therefore, it is required to determine the surveyed shape model on a regular basis across public use period and increased traffics, which is expected to contribute considerably to ensuring the stability of the suspension bridge in its maintenance.

Case Study of Derivation of Input-Parameters for Ground-Structure Stability on Foliation-Parallel Faults in Folded Metamorphic Rocks (단층 발달 습곡지반 상 구조물 안정성을 위한 설계정수 도출 사례 연구)

  • Ihm, Myeong Hyeok
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.467-472
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    • 2020
  • Methods for deriving design input-parameters to ensure the stability of a structure on a common ground are generally well known. Folded metamorphic rocks, such as the study area, are highly foliated and have small faults parallel to the foliation, resulting in special research methods and tests to derive design input parameters, Etc. are required. The metamorphic rock ground with foliation development of several mm intervals has a direct shear test on the foliation surface, the strike/dip mapping of the foliation, the boring investigation to determine the continuity of the foliation, and the rock mass rating of the metamorphic rock. etc. are required. In the case of a large number of small foliation-parallel faults developed along a specific foliation plane, it is essential to analyze the lineament, surface geologic mapping for fault tracing, and direct shear test. Folded ground requires additional geological-structural-domain analysis, discontinuity analysis of stereonet, electrical resistivity exploration along the fold axis, and so on.