• Journal of the KSME
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• v.24 no.6
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• pp.428-436
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• 1984

기계 시스템이 점차 복잡해지는 현재의 추세에서 진동 분석기술은 기계 설계자와 사용자에게 모두 필수적인 도구로서 등장하고 있으며, 이에 따라서 분석기술도 단순한 진동 레벨측정이나 주파수 분석의 단계를 넘어서서 점차 복잡한 신호처리를 요구하고 있다. 본 논문에서는 기계 진동분석에 의한 상태진단과 결함탐지 기술에 대한 기본적인 개념을 설명하고, 이 기술의 응용에 따르는 실질적인 문제들을 실제 측정예와 병행하여 논술하고자 한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07c
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• pp.2485-2488
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• 2003

본 논문에서는 DSP를 이용하여 운동하는 물체의 회전량을 측정하는 실린더형 진동 자이로스코프(이하 자이로) 제어기를 개발하였다. 진동 자이로를 구동하기 위해서는 정밀 진동제어와 신호 처리와 같은 고급 제어 기술이 필요하다. 정밀진동제어는 진동 자이로를 구동하기 위해 필요한 핵심기술로써 기존의 PLL(phase-locked loop)방식은 외부환경에 민감하여 구현이 까다로울 뿐만 아니라 자이로 개개의 고유 진동수가 다르기 때문에 대량 생산에 어려움이 있었다. 또한 자이로 출력 신호로부터 회전량을 검출하기 위해서는 진폭과 당향성 검출의 본 회로뿐만 아니라 잡음 제거와 신호 증폭, 온도 보상과 같은 전처리 과정도 필요하다. 본 논문에서는 DSP를 통해 정밀 진동제어와 잡음 제거, 방향성 검출 등의 기능들을 구현하였으며 증폭과 진폭(회전량) 검출은 아날로그 회로를 이용하였다. 또 한 외부와의 인터페이스를 위해 D/A 회로를 설계하였고 이들을 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.209-209
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• 2023

본 연구에서는 강우 시 발생하는 음향 및 진동 신호를 기반으로 강우강도를 산정하기 위한 방법론을 제안하였다. 먼저, Raspberry Pi, 콘덴서 마이크 및 가속도 센서로 구성된 관측 기기로부터 실제 비가 내리는 환경에서의 음향 및 진동 신호를 수집하였다. 가속도 센서로부터 계측된 진동 신호를 활용하여 강우 유무에 대한 이진 분류를 수행하고, 강우가 발생한 것으로 판단된 기간에 해당하는 음향 신호에 Short-Time Fourier Transform 기술을 적용하여 주파수 영역에서 나타나는 magnitude의 평균과 표준 편차, 최고 주파수 등의 특징을 기반으로 강우강도를 산정하였다. 이를 위해 앙상블 기반의 머신러닝 학습 모델인 XGBoost 알고리즘을 사용하였으며, 광학 우적계를 통해 관측한 강우강도와 산정 결과를 비교·평가하였다. 강우강도 산정 과정에서 사용된 음향 신호의 길이를 1초, 10초, 1분으로 구분하였으며, 무강우 기간 내 음향 정보로부터 배경 음향에 의한 노이즈를 제거하고자 하였다. 최종적으로 강우 유무 이진 분류 과정의 선행 여부, 음향 신호의 길이 및 노이즈 제거 방법에 따른 강우강도 산정 결과들에 대한 성능 비교를 통해 본 연구에서 제안하고자 하는 방법론의 실효성을 평가하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.6 no.3
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• pp.341-347
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• 1996

Vibration analysis is one of the most powerful tools available for the detection and isolation of incipient faults in mechanical systems. The methods of vibration analysis in use today and under continuous study are broad band vibration monitoring, time domain analysis, and frequency domain analysis. In recent years, great interest has been generated concerning the use of time- frequency repesentation and its application for a machinery diagnostics and condition monitoring system. The objective of the study described in this paper was to develop a new diagnostic tool for the rotating machinery. This paper introduces a new time frequency representation. Directional Winger-Ville Distribution, which analyese the time-frequency structure of the rotating machinery vibration.

• 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 KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.129-130
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• 2012

본 논문에서는 3축 가속도 센서의 부착 방법과 위치에 따른 진동 신호의 주파수 특성을 분석하였다. 날개 하나가 깨진 환풍기를 철제 기둥에 나사로 고정하고 회전수를 50rpm, 1710rpm, 2400rpm으로 각기 달리하여 진동을 발생 시켜 가속도 센서의 부착 방법과 위치에 따른 진동 신호를 측정하고 비교하였다. 3축 가속도 센서를 측정하기 위한 측정 소프트웨어를 설계 제작하였으며, 센서의 진동을 비교한 결과 실험에 사용된 회전수에서는 각각의 부착 방법보다는 부착 위치에 따른 진동의 차이가 있는 것으로 나타났다.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.4
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• pp.586-595
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• 1998

• Journal of KSNVE
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• v.13 no.4
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• pp.226-233
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• 2003

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.17-21
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• 1994

레이저 광원을 사용하여 정현적으로 극미세 진동하는 압전소자에 부착된 거울을 대상으로 마이켈슨 간섭계로 부터의 간섭신호를 감지해 변위의 크기와 주파수를 측정할 수 있는 진동측정 방법과 장치를 제시한다. 약 80[nm]~1.2[$\mu\textrm{m}$] 범위의 진폭을 가진 물체의 변위와 주파수를 매우 높은 정밀도로 측정하고, 빔의 파장보다 큰 진동물의 간섭신호를 컴퓨터로 처리하여 진동형태의 개형을 구해다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.160-164
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• 1994

본 논문에서는 구조물의 진동으로 야기되는 소음원을 규명하기 위해 구조물 동작중의 응답신호를 측정한다. 먼저 응답 신호벡터에서 스펙트럼행렬을 구성하여 특이치 분리법을 수행한다. 특이치의 정보로 구조물의 응답에 영향을 미치는, 서로 독립적으로 작용하는 주 가진원을 파악한다. 간단한 구조물에 대해, 본 논문에서 적용된 기법의 유용성 및 물리적 성질을 검토한 후, 자동차 파워트레인이 구조 진동이 실내 소음에 미치는 구조적 소음을 실험을 통해 규명한다.