• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.213-214
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• 2015

용융 합금의 표면 장력은 도금, 용접등 금속 제조 공정중 큰 영향을 미치는 재료의 물성 중 하나이다. 표면 장력의 측정을 위해 다양한 방법이 개발 되었으며 많은 합금계에 대해 표면 장력값이 온도와 조성의 변화에 대해 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 실험 측정의 어려움, 실용적인 다원계 합금에서의 표면 장력 측정치의 부족으로 인해 전술한 금속 제조 공정에서 나타나는 현상에 대한 해석에 사용하기에 아직 해결해야 할 부분들이 많이 있다. 본 연구에서는 표면 장력이 합금의 Gibbs free energy의 한 부분으로 기술되는 열역학 원리 및 표면 장력이 Gibbs energy 수식 내 표면적에 대응하는 포텐셜 함수로 얻을수 있다는 Pajarre등의 제안에 근거하여 용융합금의 표면 장력을 계산하는 방법을 제시한다. 다양한 열역학 성질과 상태도를 계산하기 위해 개발된 열역학 소프트웨어 및 데이터베이스를 활용하여 2원계-다원계 용융 합금의 표면장력을 계산하고 이를 알려진 실험 자료와 비교하였다. 철강 제품의 표면 도금에 사용되는 용융 아연 합금의 표면 장력을 전술한 방법을 통해 예측하고 그 결과를 토의한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.48-51
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• 2011

사장교에서 케이블은 하중을 지지하는 주요 부재로, 케이블 장력은 사장교의 건전성과 안전도 평가에 있어서 매우 중요한 변수이다. 케이블 장력을 추정하기 위한 대표적인 방법으로는 로드셀을 이용한 직접법과 진동 계측 자료를 이용한 간접법 등이 있으며, 최근에는 자기장-응력 관계를 이용한 EM(Elasto-Magnetic) 센서 측정법이 개발되어 케이블 장력 추정에 적용되었다. 본 논문에서는 세 가지 장력 추정 기법을 실제 시공중인 사장교에 적용하여, 그 성능을 상호 비교하였다. 본 연구는 한국의 KAIST와 미국 Northeastern 대학교의 공동연구로 수행되었다. 대상 교량은 부산 화명동과 김해 초정리를 연결하기 위해 현재 건설중인 화명대교이다. 화명대교의 교량 형식은 2주탑 콘크리트 사장교 (주탑 경간장 270m, 총 사장교 구간장 500m)이며, 사장재로는 MS (Multi-Strand) 형 케이블이 사용되었다. 실험 당시 화명대교는 중앙경간의 폐합 후 선형관리를 위한 장력조정작업을 수행하였으며, 케이블 재긴장시의 정확한 장력관리를 위하여 로드셀을 이용한 Lift-off test방법으로 케이블의 장력을 측정하였다. 이와 동시에 두 개의 케이블을 대상으로 진동 가속도 센서와 EM 센서를 설치하고 장력 계측을 수행하였으며, 재긴장 단계별 장력 변화치를 지속적으로 계측하였다. 계측된 결과를 바탕으로 케이블 장력 추정 기법의 정확성 및 실교량에서의 활용성을 비교하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.14-17
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• 2009

본 연구에서는 장대교량에서 케이블의 장력을 간편하게, 그리고 자동적으로 추정할 수 있는 저비용 무선장력계측시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 크게 비용이 저렴하고 설치 및 관리가 용이한 무선 기반 하드웨어와 케이블에서 계측된 가속도 데이터로부터 장력을 자동으로 추정하여 주는 내장 (Embedded) 자동화 소프트웨어로 구성된다. 저비용 무선 기반 하드웨어는 연산능력을 가진 무선계측유닛과, 계측 신호개선을 위한 신호처리보드, 그리고 상용 MEMS 가속도계로 구성되었으며, 내장 자동화 소프트웨어는 계측된 신호의 주파수 분석을 위한 FFT 모듈, 케이블의 푸리에 스펙트럼으로부터 고유진동수를 자동으로 추출하기 위한 자동 피크 추출(Peak-picking) 알고리즘 모듈, 그리고 추출된 고유진동수를 활용하여 케이블의 장력을 추정하는 진동법 모듈로 구성되었다. 개발된 시스템의 검증을 위하여, 사장교의 케이블 축소모델을 제작하고 케이블 모델에 다양한 장력과 새그를 주어 진동실험을 수행하였다. 실험 결과, 개발된 시스템은 케이블 모델의 주파수응답스펙트럼으로부터 고유진동수를 정확하게 추정하였으며, 장력과 새그의 크기에 상관없이 매우 정확한 장력을 추정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1755-1756
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• 2008

본 연구는 이동하면서 트롤리선 가설하는 작업로봇에서 가선 트롤리선에 대한 장력제어 방법이 제안되었다. 비선형 와이어 모델, AC 전동기를 이용한 장력발생 시스템 및 와이어 장력 방정식 에 기초하여 장력제어 시스템이 로드셀에 의한 장력 검출로 설계되고 실행되었다. 장력응답은 실험에서 만족하게 장력의 조절하는 것으로 보인다. 제안한 장력제어 시스템은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 결과가 유효함을 증명하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.13 no.2 s.54
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• pp.181-188
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• 2009

Measuring the tensile strength of steel cables used to support bridges is a critical inspection item in terms of the safety of a bridge. Today, cable tension is measured with the vibration method and loadcell. Recently, some advanced countries have conducted studies on measuring tension with magnetic method and are suggesting prospective results. Since there were no such studies ongoing in Korea, we began a study on measuring tension with magnetic method as we are undergoing researches to improve the precision of measurements. It is necessary to consider the influence for the magnetic field and the temperature of steel cables in tension measurement of magnetic method. In this paper, we tested an output characteristic of tension sensor according to temperature and deduced temperature compensation coefficient in the given magnetic field and applied the compensation coefficient to the tension measurement system in the lab. We analyzed and evaluated testing results for the output voltages of the tension sensor according to cable tensions.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.2A
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• pp.215-222
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• 2008

This paper introduces an experimental verification of a tension estimation method based on system identification approach for a double hanger system on a suspension bridge. A laboratory model of such double hanger system has been made for this study. Total nine cases of the vibration tests have been conducted with respect to three levels of applied tension and three cases of the location of clamp. For a set of the collected acceleration response data, modal analysis has been followed in order to extract the natural frequencies and mode shapes of the selected cable systems. For the extracted modal parameters, the existing tension estimation methods based on the string theory and axially loaded beam theory have been firstly applied to estimate the tensile force on the double hanger cable system. Next, the tensile force on cables has been estimated by the system identification approach. It is seen that the errors in the tension estimation using the frequency-based system identification technique are about 3% for all cases while the estimation error using the existing method is up to 53.1%.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.416-417
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• 2008

맨홀 설치간격과 설치장소선정은 케이블 포설장력과 관계가 깊다. 케이블 포설장력은 맨홀의 설치위치와 경간에 의해 이미 정해지기 때문이다. 맨홀경간이 길어지면 설치개소가 적어져 공사비가 절감이 되기 때문에 경제적인 이점이 있지만 반대로 케이블에는 포설장력이 반비례하게 증가하게 된다. 케이블의 수명을 오래동안 유지하기 위해서는 케이블에 적당한 장력이 걸리게 해야 하고 경제적인 측면에서도 경간을 증가시켜야 되는 상황에 처하게 된다. 설계자는 이에 경제적이고도 안정적인 지중배전선로를 구성하기 위해서는 반드시 케이블 포설장력을 계산하여 설계에 반영하여야 한다. 본고에서는 유형별로 케이블 포설장력을 계산하는 방법을 기술하였고 포설장력 산출결과에 따라 경제적인 맨홀설치 방안을 제시하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.9 no.4
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• pp.127-134
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• 2005

Design and construction of long-span bridge are recently increasing by development of computer technology. Specially, cable stayed bridge and suspension bridge having cable component are representative of long-span bridge may do. Therefore, this paper a present a methodology for cable tension force monitoring in cable-stayed bridge under construction using acceleration data acquired by the vibration method. To improve accuracy construction, all stay cables are measured, according to 4-step construction stage and change of temperature.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.5
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• pp.663-669
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• 2009

In the electrical railway, the increase of tensions in an overhead contact lines is essential to speed-up of train, because current collection quality largely depends on the ratio of a wave propagation speed to a train speed. For Kyungbu high-speed line, a pulley-type tensioning device is required to have a tension variation of maximum 3%. Therefore we developed a pulley-type tensioning device in order to meet tension variation requirement of the high-speed tensioning device. To verify the performance of the developed device, a performance test, overload test and failure test were carried out according to the factory test procedure of the Kyung-Bu High-speed line. Furthermore, we also performed reliability performance through not only a fatigue test in a factory, but also on-line verification test in Chungbuk line for over 1 year. These tests verified that the tensioning device had applicability to a main line.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.4
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• pp.295-311
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• 2021

In this study, an experiment was carried out on the field applicability of tension measuring devices of the cables in cable-stayed bridges. The vibration method was used to estimate the tension of cables of cable-stayed bridge, and the mode characteristics of the cable were analyzed using a cable tension measuring device. GTDL360, NI Module, and 9 Axes Motion Sensorwere applied to estimate the cable tension of five target bridges. Numerical analysis of the five target bridges was conducted to analyze the natural frequency of the cable and cable tension. The estimated tension of the cable based on field measurements and estimated tension of cable by numerical analysis were compared with the estimated tension of the cable based on field measurements. The analysis showed that the measured tension of the cable based on field measurements was within the margin of error. Therefore, it is safe to apply these measuring devices to the site. As a result of comparing and analyzing the values of the acceleration-based cable estimation tension and numerical analysis of the field demonstration bridge, the acceleration-based cable estimation of tension is deemed appropriate within the allowable range. On-site applicability analysis revealed limitations of the measuring devices, such as the installation location of sensors and weather conditions, so continuous follow-up research on smart cable tension measuring systems is expected.