• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.219-224
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• 2016

본 연구에서는 지진하중을 받는 인접한 건물의 진동제어를 위한 준능동 제어장치의 제어성능을 검토하였다. 준능동 제어장치로는 MR 감쇠기를 사용하였다. MR 감쇠기로 연결된 인접한 건물을 효과적으로 제어하기 위하여 퍼지제어알고리즘을 사용하였다. MR 감쇠기로 연결된 인접한 건물의 제어시 한쪽 건물의 응답을 저감시키는 것은 다른 한 쪽 건물의 응답을 증가시키는 효과를 가져온다. 따라서 연결된 건물의 제어는 서로 상충되는 특성이 있기 때문에 다목적 최적화문제로 귀결된다. 따라서 본 연구에서는 다목적 유전자알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기를 제어하는 퍼지제어알고리즘을 최적화하였다. 수치해석을 통하여 준능동 MR 감쇠기를 이용한 인접건물의 연결제어효과를 검토하였고 매우 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권2호통권54호
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• pp.165-171
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• 2009

본 논문에서는 건설구조물의 스마트 제어를 위해 오리피스 구간의 갭(gap) 조건을 달리한 2개의 준능동 MR 감쇠기를 개발하고, 동하중 실험을 통해 갭 조건에 따른 감쇠성능을 비교 평가하였다. 여기서, MR 감쇠기는 그 특성상 재료적 및 기계적인 다양한 변수들로 인해 그 감쇠성능이 크게 좌우될 수 있으나, 특히 MR 감쇠기의 오리피스 구간에 대한 갭 크기의 영향은 MR감쇠장치의 설계 시 핵심적인 요소 중에 하나이다. 따라서 본 논문에서는 오리피스 구간의 갭 조건을 1.0mm와 2.0mm로 각각 설계하였으며, 인가전류 조건을 달리한 동하중 실험을 통해 발생 감쇠력을 획득하였다. 이들 획득결과는 힘-변위 이력곡선과 힘-전류 관계곡선으로부터 최대 최소 감쇠력 및 동적범위로 분석 평가되었다. 이상의 결과로부터, 갭의 조건에 따른 MR감쇠장치의 감쇠성능 변화를 규명하였으며, 본 연구에서 개발된 2개의 MR 감쇠기는 인가전류셑 및 코일 권선수 등의 추가핵심설계요소를 효과적으로 고려함으로써 건설구조물의 스마트 제어를 위해 유용하게 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권2호통권54호
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• pp.172-180
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• 2009

일반적으로 MR 감쇠기를 이용한 준능동 제어 시스템을 구축하기 위해서는 감쇠장치의 동적모델이 요구된다. 여기서, 동적모델링은 감쇠장치의 발생 감쇠력 및 거동 성향 등을 수치적으로 예측하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 MR 감쇠기의 동적거동을 실무적인 관점에서 합리적으로 모델링하기 위하여 다양한 동적모델 중 Power 모델 및 Bingham 모델을 적용해 MR 감쇠기의 동적거동특성을 예측 평가하였다. 이때 활용한 MR 감쇠기의 실험결과는 압착식 형태로 개발된 MR 감쇠기를 대상으로 동하중 실험을 수행하여 획득하였으며, 힘-변위 이력곡선으로부터 준능동 제어장치로의 타당성을 확인하였다. 또한, 각 동적모델의 예측성능을 평가하기 위하여 우선 실험결과를 이용해 각 동적모델 별 모델변수를 규명하였고, 이를 바탕으로 힘-속도 관계곡선 및 예측된 발생 감쇠력의 오차율을 산출하여 개발된 압착식 MR 감쇠기의 실험결과와 상호 비교 평가하였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한 압착식 MR 감쇠기는 준능동 제어장치로 활용 가능함을 확인하였고, 평가된 두 가지 동적모델은 모두 우수한 예측성능을 보임으로써 본 연구에서 개발한 압착식 MR 감쇠기는 물론 MR유체를 이용한 다양한 형태의 감쇠장치의 거동특성을 수치적으로 예측하기 위하여 간단히 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.403-410
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• 2001

고층 빌딩의 풍하중에 의한 진동을 제어하기 위하여 MR 유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 제안된 설계기법의 효율성을 검증하기 위하여 3차 ASCE benchma가 구조물을 대상으로 수치 모의 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기의 76층 빌딩내에서의 최적위치와 용량을 결정하였으며, clipped optimal control 제어기법을 사용하여 가속도 되먹임 구조를 갖는 MR 감쇠기의 제어 알고리즘을 구성하였다. 수치 모의 해석 결과로부터 MR 감쇠기는 ATMD와 유사한 제어 성능을 가지고 있으며 매우 작은 규모의 파워 시스템만으로 운영이 가능한 효율적이고 안정적인 시스템임을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.72-77
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• 2001

고층 빌딩의 풍하중에 의한 진동을 제어하기 위하여 MR 유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 제안된 설계기법의 효율성을 검증하기 위하여 ASCE benchmark 구조물을 대상으로 수치 모의 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기의 76층 빌딩 내에서의 최적위치와 용량을 결정하였으며, clipped optimal control 제어기법을 사용하여 가속도 되먹임 구조를 갖는 MR 감쇠기의 제어 알고리즘을 구성하였다, 수치 모의 해석 결과로부터 MR 감쇠기는 ATMD와 유상한 제어 성능을 가지고 있으며 매우 작은 규모의 파워 시스템만으로 운영이 가능한 효율적이고 안정적인 제어 시스템임을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.61-69
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• 2013

본 연구에서는 준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성을 분석 및 평가하였다. 실제 구조물 크기의 모형구조물을 진동제어하기 위하여 Semi-active 성능의 MR Damper를 설계/제작 하였다. 일반적으로 MR Damper를 이용한 준능동 제어 시스템을 구축하기 위해서는 감쇠장치의 발생 감쇠력 및 거동 성향 등의 데이터를 수치적으로 나타낼 수 있는 동적 모델이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 MR Damper의 동적거동을 예측/평가 할 수 있는 모델링을 하기 위하여 다양한 동적 모델 중 Power 모델 및 Bingham 모델을 적용하였다. 이때 동적 모델과 비교/평가하기 위하여 개발된 MR Damper의 동하중 실험을 수행하였다. 동하중 실험조건은 가진 주파수를 (0.15Hz, 1.0Hz, 2.0Hz) 선정하고, 주파수별 각각 3가지씩 가진 속도를 달리하여, 변위가 감쇠력에 미치는 영향력을 확인하였다. 이렇게 얻어진 MR Damper의 동하중실험 결과를 적용하여 각 동적 모델 별 모델변수를 규명하였고, 이를 바탕으로 힘-속도 관계곡선 및 예측된 발생 감쇠력을 산출하였으며, 산출된 결과와 개발된 MR Damper의 실험 결과를 상호 비교 평가하였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한 MR Damper는 준능동 제어장치로 활용 가능함을 확인 하였고, 다양한 변위를 이용한 실험을 통하여 정상적인 진동제어를 위해서는 최소 2mm 이상의 변위가 확보되어야 한다는 결과를 얻었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.104-105
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• 2017

본 논문에서는 전동기를 구동하는 인버터 출력단에 있는 LC필터의 공진현상을 피하기 위한 능동감쇠 방법을 제안하였다. 기존의 방법들은 추가적인 센서 혹은 복잡한 신호처리를 필요로 한다. 이에 비해 제안된 방법은 기존의 방법과 달리 샘플링 주파수를 변경하여 추가적인 제어 없이 공진 문제를 해결한다. 제어 시스템이 특정한 조건을 만족하는 경우, 샘플링 주파수를 공진 주파수와 일치시켜 공진 전류를 Aliasing된 형태의 저주파수 성분으로 계측한 후, 이를 통해 시스템의 안정성을 확보하여 공진현상을 억제한다. 이산 시간(discrete-time)에서의 모델링을 통해 제안된 방법의 안정성 여부를 확인하였고, 최종적으로 실험을 통해 제안된 능동감쇠 방법의 유효성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.450-456
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• 2009

수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. 본 논문에서는 유연우주트러스구조물의 진동제어를 위해 고안된 반능동 댐퍼내 작동유체의 질량을 모델링에 고려했을 경우의 제진특성을 분석하였고 댐퍼내 작동유체의 점성이 부족감쇠를 유지 할 경우, 작동유체 질량 적용에 따른 반능동 댐퍼의 제진효과를 확인하였으며 이를 토대로 반능동 댐퍼의 성능향상을 위한 설계방법을 제시하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.416-423
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• 2004

본 연구에서는, 능동질량감쇠기가 설치된 3층 건물 축소 실험을 통해 유한요소모델에 기초한 시스템 식별기법의 유효성을 검증하였다. 입력 신호로는 능동질량감쇠기를 통해 구현되는 20개의 가우시안 백색잡음을 사용하였으며, 출력 신호로는 각층에 설치된 가속도계를 사용하여 측정된 각층 절대가속도를 사용하였다. 복소진동수응답함수를 구성한 후, 마코프(Markov) 파라메터와 시스템 행렬을 추출하였으며, 이로부터 CBSI기법을 이용하여 유한요소모델을 식별하였다. 식별된 유한요소모델과 실험을 통해 얻어진 복소응답함수는 매우 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.83-90
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• 2006

건물의 능동 진동 제어에 있어서 제어기의 제어입력의 포화와 건물의 파라미터 불확실성을 동시에 고려하는 제어 방법이 필요하다. 저자들의 이전 논문에서는 제어 입력에 포화가 존재하는 불확실한 선형 시불변계에 대하여 강인 안정성과 제어 성능이 보장되는 강인 포화 제어기를 제안하였다. 본 논문에서는 능동 질량 감쇠기 (AMD)가 설치된 건물의 능동 진동 제어에 대한 제안된 강인 포화 제어기의 유용성을 실험적으로 검증한다. 실험은 유압식 AMD가 설치된 2층의 건물 모형에 대하여 수행된다.