• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.1
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• pp.91-99
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• 2012

The main objective of this study is to examine the feasibility of using lead zirconate titanate (PZT)'s direct piezoelectric response as vibrational feature for damage monitoring in beam structures. For the purpose, modal strain energy (MSE)-based damage monitoring in beam structures using dynamic strain response based on the direct piezoelectric effect of PZT sensor is proposed in this paper. The following approaches are used to achieve the objective. First, the theoretical background of PZT's direct piezoelectric effect for dynamic strain response is presented. Next, the damage monitoring method that utilizes the change in MSE to locate of damage in beam structures is outlined. For validation, forced vibration tests are carried out on lab-scale cantilever beam. For several damage scenarios, dynamic responses are measured by three different sensor types (accelerometer, PZT sensor and electrical strain gage) and damage monitoring tasks are performed thereafter. The performance of PZT's direct piezoelectric response for MSE-based damage monitoring is evaluated by comparing the damage localization results from the three sensor types.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.187-191
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• 1990

그동안 실험을 통해 측정된 울산화력 BFP 진동 Data의 분석을 통하여 문제 가 되는 과도진동원에 대한 분석이 시도되었다. BFP의 이력과 그간의 측정 자료를 근거로 진동원과 진동에너지의 전달 경로를 가정하였고 각각의 진동 원에 대한 타당성 검토를 위하여 신호처리가 수행되었으며 그 결과로부터 BFP 과도진동 현상에 의해 야기되는 F 베어링 92.5 Hz의 진동에너지는 Voith Coupling의 기어에서 발생되었던 것으로 밝혀졌다. 문제의 해결을 위 해 치차를 대체시켰으며 진동값은 치차가 교환되기 전의 193.$\mu$m이 40.$\mu$m 이하로 줄 수 있었고 따라서 BFP는 안전운행 조건을 만족시키는 동급(Fair Operation)에 들게 됨을 볼 수 있다. BFP로부터 분리된 구동축 Gear는 육안상 크게 균열은 없어 보였으나 특정방향으로 일부 마모가 있어 보였으며 이는 유체와의 회전시 Unbalance에 의한 마모결과로 보여진다. 현 재 6-2 BFP에서 사용되었던 구동측 부품인 기어, Impellar는 치차마모등 비 파괴 정밀조사와 함께 Wet Balancing등의 측정이 진행되고 있다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.4 s.109
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• pp.339-345
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• 2006

In this paper, a physically meaningful methodology which can assess the contribution of each vibration mode to various vibration response signals (displacement, velocity, acceleration) is developed. Based on these results, the problem of quantitative assessment of the relative importance of a structural system's vibrational modes is discussed. In addition, a direct method which ran assess the relative importance of each mode from uniformly sampled experimental data is also proposed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2010.05a
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• pp.100-101
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• 2010

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1996.04a
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• pp.247-253
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• 1996

기계 가공을 위해선 보통 많은 절삭 에너지가 필요하다. 공작 기계는 대부분 매우 적은 감쇄 특성을 지니는데, 앞서 언급한 절삭 에너지는 공작 기계 구조물에 전달되게 된다. 이때 기계 가공에서의 특유 메카니즘인 채터(chatter)라는 자생적인 진동(self-excited vibrations)현상이 종종 발생한다. 이러한 채터 현상에서의 절삭 가공은 절삭 공구의 물리적 한계에 직면한다. 그러므로, 실시간 제어기의 적용을 필요로 한다. 이 연구 보고서는 chatter 진동을 적절히 제어하기 위해, 가공 시간에 따라 변하는 절삭공구와 피삭제간의 transfer function을 recursive 방식을 통해 update하도록 시도하였다. 이 방식은 디지털 신호처리 기법과 제어 설계 기법을 적용하였다. 아울러, 일련의 시뮬레이션이 제시되며, 현재, 실험적으로 접근하기 위한 연구를 진행중에 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2015.10a
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• pp.412-415
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• 2015

This paper presents a MPPT(Maximum Power Point Tracking) control CMOS interface circuit for vibration energy harvesting. The proposed circuit consists of an AC-DC converter, MPPT Controller, DC-DC boost converter and PMU(Power Management Unit). The AC-DC converter rectifies the AC signals from vibration devices(PZT). MPPT controller is employed to harvest the maximum power from the PZT and increase efficiency of overall system. The DC-DC boost converter generates a boosted and regulated output at a predefined level and provides energy to load using PMU. A full-wave rectifier using active diodes is used as the AC-DC converter for high efficiency, and a schottky diode type DC-DC boost converter is used for a simple control circuitry. The proposed circuit has been designed in a 0.35um CMOS process. The chip area is $950um{\times}920um$.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.10a
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• pp.267-270
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• 2014

This paper presents a CMOS interface circuit for vibration energy harvesting. The proposed circuit consists of an AC-DC converter and a DC-DC boost converter. The AC-DC converter rectifies the AC signals from vibration devices(PZT), and the DC-DC boost converter generates a boosted and regulated output at a predefined level. A full-wave rectifier using active diodes is used as the AC-DC converter for high efficiency, and a schottky diode type DC-DC boost converter is used for a simple control circuitry. A MPPT(Maximum Power Point Tracking) control is also employed to harvest the maximum power from the PZT. The proposed circuit has been designed in a 0.35um CMOS process. The chip area is $530um{\times}325um$. Simulation results shows that the maximum efficiencies of the AC-DC converter and DC-DC boost converter are 97.7% and 89.2%, respectively. The maximum efficiency of the entire system is 87.2%.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.213-216
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• 1995

공사장의 건설기계 소음은 저주파 에너지를 많이 가지고 있기 때문에, 일단 소음이 발생되면 그 전파가 멀리까지 감쇄없이 진행하는 물리적 특징을 가지고 있으며 현실적으로 흡음재처리를 통한 소음방지효과는 저조한 실정이다. 특히, 선진국에서는 건설기계 등의 엄격한 소음 인증제도 실시로 인해 국내 일부 건설장비 생산제품이 외국에서 요구하는 소음규제치를 초과하기 때문에 저소음, 저진동 건설기계 설계 기술의 발전이 없으면, 향후 수출여건이 점차 어려워지고 있다. 이와같은 주변여건의 변화로 인해 건설기계를 생산하는 입체에서는 공사장 소음과 같은 저주파 에너지에 의해 지배 받는 소음문제를 효과적으로 저감시키기 위한 건설기계의 저소음, 저진동 설계의 필요성을 심각하게 인식하고 있는 실정이다. 건설기계중, 소음이 문제시되는 기계로는 지반정지공사, 기초공사, 콘크리트공사, 포장공사, 파괴 및 해체공사와 기타등 6가지가 있다. 이중에서 환경연구원의 연구결과에 따르면, 항타기, 브레이커 및 착암기가 높은 소음도를 나타내고 있다. 가장 높은 소음을 배출하고 있는 항타기는 기초 공사에 쓰이는 것으로써 지반 천공후 H빔을 싣는 디젤 항타기의 경우, 소음도가 107dBA를 보여주고 있다. 이 값은 기계로부터 7m 떨어진 거리에서 측정된 값이다. 또, 파괴 및 해제공사에 쓰이는 브레이커는 98dBA의 소음도를 보여주고 있다. 착암기는 작용원리에 따라 91-96dBA의 소음을 배출하고 있다. 본 연구에서는 건설기계중 소음이 높아 문제시 되고 있는 유압 브레이커의 저소음 설계기술개발에 관한 내용이다. 저소음 브레이커의 개발을 위해 소음에너지의 전달경로를 검토하고, 현실성있는 소음방지 대책을 제시하였다. 연구결과, 브레이커의 설계개량을 통해, 10dB의 소음저감효과를 볼 수 있어 만족스러운 결과를 도출할 수 있었다.타를 처리하기에는 부적절한 방법임이 널리 알려진 사실이다[3]. 최근에 Ben Mrad와 Fassois[4]는 신호에 잡음이 존재하여도 이를 잘 처리할 수 있는 확률적(stochastic) 방법을 개발하여 기존의 결정적 방법들과 그 결과를 비교하였다. 그러나, 개발된 방법은 응답 신호에 백색잡음(white noise)이 섞이는 특수한 경우에만 사용할 수 있게 만들어져서 이 방법의 실질적인 적용에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 회귀적 모우드 변수 규명 방법을 개발하였다. 이는 Fassois와 Lee가 ARMAX모델의 계수를 효율적으로 추정하기 위하여 개발한 뱉치방법인 Suboptimum Maximum Likelihood 방법[5]를 기초로 하여 개발하였다. 개발된 방법의 장점은 응답 신호에 유색잡음이 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.22 no.3
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• pp.291-297
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• 2012

Conventional Fourier analysis can give only limited information about the dynamic characteristics of nonstationary signals. Instead, time-frequency analysis is widely used to investigate the nonstationary signal in detail. Several time-frequency analysis methods are compared for a typical acoustic emission burst generated during the impact between a ferrite ceramic and aluminum plate. This AE burst is inherently nonstationary and random containing many frequency contents, which leads to severe interference between cross terms in bilinear convolution type distributions. The smoothing and reassignment processes can improve the readability and resolution of the results. Spectrogram and scalogram of the AE burst are obtained and compared to get the characteristics information. Renyi entropies are computed for various bilinear time-frequency transforms to evaluate the randomness. These bilinear transforms are reassigned by using the improved algorithm in discrete computation.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.11 no.2
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• pp.75-84
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• 1994

기계가공프로세스에서 절삭공구의 마멸과 채터진동은 공작기계의 가동율과 생산성을 크게 저해하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서는 공구마멸과 채터현상이 혼재하는 상황에서, 이들 두 현상을 동시에 검출하는데, AE 및 가속도센서에서 검출된 신호와 AR계수 및 주파수대역 평균에너지를 특징입력으로 하는 인공신경회로망을 이용하였다. 그 결과, 공구마멸과 채터현상에 대응하는 서로 다른 신호특징의 차이를 동시에 식별하는 데 인공신경 회로망의 유용성을 입증하였으며, 시계열모델의 AR계수(70 .approx. 90%)보다는 주파수대역에너지법의 평균에너지 (80 .approx. 100%)를 신경회로망의 특징입력으로 하는 경우가 높은 성공률을 나타내었다.