• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.227-243
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• 2005

본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교에 납고무받침과 유압식 가력기를 결합한 복합제어 시스템을 적용하였다. 복합제어 시스템은 다중의 제어장치로 인해 제어성능의 향상을 기대할 수 있지만 추가적으로 사용되는 능동제어 장치로 인하여 전체 제어시스템의 강인성이 저하될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합제어 시스템의 강인성을 향상시키기 위해 기존의 LQG 알고리즘에 납고무받침의 응답에 따른 on-off 형태의 알고리즘을 결합하였다. 수치해석 결과 on-off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 납고무받침을 사용할 수동제어 시스템이나 유압식 가력기만을 사용한 능동제어 시스템과 비슷한 최대제어력이나 평균제어력을 사용하면서 제어성능이 향상되었으며, 기존의 성능에 초점을 둔 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템과 유사한 제어성능을 나타냈다. 또한 제안된 제어시스템은 구조물의 강성행렬에 교란이 있을 때 기존의 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템에 비해 강인성이 향상되었으며 교란된 시스템에 대해 불안정성을 보이지 않았다. 제안된 제어시스템은 설계지진뿐만 아니라 다른 입력지진에 대해서도 제어성능을 유지하였다. 따라서 On-Off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 불확실성이 많은 지진하중을 받는 사장교에 개선된 제어기법으로 제안될 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.349-356
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• 2011

본 논문에서는 파라메트릭 기법을 이용한 최적설계 알고리즘을 사용하여 최근 들어 다양한 형태를 지니고 있는 비정형 초고층 구조물의 최적 다이아그리드 각도를 찾는 것에 대해 연구하였다. 다이아그리드는 비정형 초고층 구조물을 구성하는 대각방향의 부재로 수직하중과 수평하중에 대해 효과적으로 대응할 수 있는 구조 시스템으로써 다이아그리드의 각도를 최적화 하여 비정형 초고층 구조물의 최대강성을 찾는 것에 목적을 두었다. 본 연구에서 검증예제로 비정형 형상인 원통형 구조물과 테이퍼드 원형 구조물에 다이아그리드 최적설계 알고리즘을 적용하여 변위를 효과적으로 제어하는 다이아그리드의 최적각도를 검토하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.33-34
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• 1997

장비나 부품이 비행 또는 수송 등 실제상황에서 겪게되는 진동환경에 얼마만큼 견디는지 여부를 확인하고, 예상되는 동적 하중에 의한 성능저하나 오 동작이 일어나지 알는지 확인하기 위해 환경진동시험(environmental vibration test)이 수행된다. 이러한 환경진동시험의 경우에는 대형(대용량)의 진동시험기(shaker 또는 exciter)가 이용되며 진동시험기로부터 에너지를 시험물에 기계적으로 전달시켜줄 수 있는 진동 시험치구(이하, "치구(fixture)")가 필요하게 된다. 따라서 치구의 설계문제가 대두되며, 환경진동시험의 성공여부를 좌우하는데 대단히 중요한 역할을 하게 된다. 치구의 설계시 가장 중요한 점은 시험규격에 정해진 기준스펙트럼(specified reference spectrum)이 치구 위에 설치될 여러 시험물부착점들에 그대로 전달될 수 있는 강체치구(rigid fixture)를 설계하는 것이 가장 이상적이지만 치구의 공진 및 반공진 특성으로 인해 시험물부착점들 마다 스펙트럼이 달라지게 된다. 따라서 시험물은 과대시험(overtest) 또는/그리고 과소시험(undertest)를 겪게된다.최근의 진동시험제어 기법으로서는 다채널시스템을 이용한 여러 시험부착점들에서의 진동레벨의 평균을 제어하는 평균제어기법(average control technique)이 이용되므로서 시험주파수 범위에서 공진진동수(resonance frequency)들은 기준스펙트럼과 동일하게 제어가 가능하나 반공진 진동수(antiresonance frequency)들에서는 반공진 진동수들이 갖는 물리적 특성으로 인해 기준스펙트럼과 동일하게 제어가 이루어지지 않으므로시험규격에 정해진 정확한 진동시험이 수행되지 못하게된다.본 연구에서는 치구의 설계단계에서 치구 위의 여러 시험물 부착점들- 평균제어점(average control points)- 에서의 반공진 진동수들을 고려하여 그 감도를 게산하고, 치구의 구조변경을 수행하여 시험물 부착점들에서의 반공진 진동수를 일치시키므로서 종래의 진동시험제어시 나타나는 반공진진동수에서의 문제점을 제거할 수 있고, 그 결과 시험물 부착점들에서의 스펙트럼이 시험규격에 정해진 스펙트럼대로 진동시험이 수행될 수 있게 하는데 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.147-154
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• 2002

수직방향 가속도를 받는 원통형 액체 저장탱크는 내부유체의 슬로싱(sloshing)에 의한 동하중에 의하여 구조 및 제어성능 안정성에 심각한 영향을 받을 수 있다. 더욱이 유체의 슬로싱 진동수가 제어계 혹은 탱크구조물의 고유진동수 근처에 있게되면 발사체에 큰 동하중과 모멘트를 유발하게 된다. 이와 같은 유체의 동적 효과를 억제하기 위하여 일반적으로 링형 탄성체 배플(baffle)을 채용하고 있다. 본 논문에서는 배플의 개수와 내경을 변수로 설정하여 배플의 동적억제효과를 평가 및 분석하기 위한 수치해석을 수행한다. 배플내경에 따른 파라메트릭 해석과, 탱크높이 및 유체높이를 각각 균등 분할하여 설치된 배들에 대한 동억제 효과를 분석한다. 유체와 구조물 사이의 정확하고 효과적인 연계해석을 위하여 ALE(arbitrary Lagrangin-Eulerian) 수치해석 기법을 적용한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.120-127
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• 2015

이 연구는 화재시 수직화염을 적절하게 제어할 수 있는 차양식 방화루버의 실용화 및 설계기법 개발에 관한 일련의 연구로써 구조물에서 화염 억제 특성을 해석할 수 있는 기법을 제시하고 실험을 통해 해석기법의 검증과 차양식 방화루버의 성능을 검증하기 위한 것이다. 실제 방화루버의 수직화염 억제뿐만 아니라 열전달 특성을 정량적으로 분석하기 위하여 2개의 실대형 실험을 계획하였다. 실험체는 전체 $3m{\times}3m$의 시험체 중 $850mm{\times}1,800mm$의 개구부를 두고 상부에 실험용 방화루버 ($900mm{\times}900mm{\times}175mm$)를 설치하였으며, 건설기술연구원에서 ISO834 화재하중 규모로 1시간 실험을 실시하였다. 실험변수는 방화루버의 두께로 1.5mm, 2.0mm로 설정하였다. 실험결과 차양용 방화루버는 상부의 수열온도가 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 특히 화재하중 가력 초기에서 6분 (로내 온도 $600^{\circ}C$)에서 우수한 차열성능을 나타냈다. ISO 834 화재하중 60분에서 방화루버 상부 500mm, 800mm 위치의 수열온도는 루버 두께에 상관 없이 각각 로내 온도 대비 11, 10%로 나타났다. 이를 통해 화재발생 후 상부층으로 화염 전파 억제 및 온도 전달 제어 측면에서 차양용 방화루버는 유효한 방안 중 하나라는 것을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.186-197
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• 2019

연구목적: 본 연구에서는 대변형 효과를 구현할 수 있는 유한요소 해석기법을 기반으로 반복하중에 의한 스테인리스강의 이력거동을 정확하게 평가할 수 있는 비선형 반복소성 손상모델을 개발하였다. 연구방법: 개선된 운동경화 모델과 등방경화 법칙을 연계하여 반복하중 하에서의 재료의 거동을 모사하는데 필요한 반복소성 모델을 개발하였으며, 이를 비선형 손상모델과 결합하였다. 연구결과 및 결론: 제안된 비선형 손상모델을 검증하기 위하여 변형률 제어 단조 및 반복하중 시험을 모사하였으며, 이를 통한 해석결과를 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 본 연구에서 제안한 비선형 손상모델은 스테인리스강의 반복하중 하에서의 이력거동을 정확하게 모사할 수 있음을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.123-130
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• 2005

본 연구에서는 횡하중을 받는 아웃리거 시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 효율적인 강성최적설계기법을 제시하고 이를 이용하여 아웃리거 시스템의 거동특성 및 효율성을 평가하고자 한다. 이를 위해 아웃리거를 이용한 고층 구조물의 거동특성을 고려한 민감도 해석을 수행하며 아울러 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도, 큰 규모의 문제도 효율적으로 다룰 수 있는 근사화 개념을 도입하여 구속조건식을 설정한다. 특히 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 부재재설계 기법을 개발한다. 제시된 정량적인 횡변위 제어 방안의 효용성을 검토하기 위해 네 가지 형태의 50층 고층구조물 예제가 고려된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권1호
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• pp.29-37
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• 2014

본 논문에서는 무어링윈치시스템 제어를 위한 제어계 설계법에 대해 고찰하고 있다. 특히 무어링윈치의 동적운전이 로우프에 부가하는 급격한 부하변동을 억제함으로써 로우프 피로하중을 감소시키고 선박운동제어에 있어서의 바람직한 제어성능을 달성할 수 있도록 하는 제어기 설계법을 제안하고 있다. 최적제어이론에 기반하여, 평가함수에 주어지는 중량행렬(weighting matrix)에 주파수 특성을 부여함으로써, 고주파 모드가 포함된 제어입력이 불안전한 특성을 여기시키지 않도록 하는 것이 제어기 설계 목표이며, 이것은 곧 로우프에 급격한 부하변동을 발생시키지 않게 되는 결과를 얻게 된다. 설계된 제어기는 저차이면서도 외란에 대한 강인성 뿐 만 아니라 제어성능 또한 보장하는 유용한 기법이며 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 유효성을 검증하고 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.57-68
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• 2007

메가골조시스템은 사용되는 구조재료를 절약하면서도 구조물의 강성을 효과적으로 높일 수 있는 장점 때문에 고층건물의 설계에 많이 사용되고 있다. 이러한 메가골조시스템이 주로 적용되고 있는 초고층건물의 구조설계에서는 횡하중에 대한 거주자의 불안감을 최소화시키는 것이 주요한 관심사중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 메가골조구조물의 사용성을 향상시키기 위한 방법으로 일반적인 수동 TMD의 제어성능을 개선한 준능동 TMD(STMD)를 사용하였다. 이를 위하여 TMD에서 일반적으로 사용되고 있는 수동감쇠기 대신 준능동 MR 감쇠기를 사용하여 STMD를 구성하였다. 메가골조구조물의 일반적인 유한요소해석모델은 매우 많은 수의 자유도로 구성되어 있기 때문에 원형모델을 사용하여 STMD의 제어성능을 검토하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 메가골조구조물의 동적 거동을 정확하게 표현할 수 있는 최소한의 자유도를 가진 응축모델을 행렬응축기법을 이용하여 제안하였다. 또한 일반적인 행렬응축기법의 효율성을 향상시키기 위하여 메가골조구조물의 특성을 활용한 다단계 행렬응축기법을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 응축모델을 사용한 제어의 효율성과 정확성 및 메가골조구조물에 대한 STMD의 제어성능을 예제해석을 통하여 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권5호통권60호
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• pp.613-625
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• 2002

본 연구는 강한 반복하중하에서 강부재가 파괴에 이르는 손상과정을 규명하고, 손상과 관련된 인자들을 이용하여 손상지수를 제시하며, 이와 관련된 해석 기법을 개발하는 것을 목적으로 한다. 제안된 손상평가 방법은 변형이 가장 심하게 집중된 단면에 있어서 국소 변형율의 이력에 초점을 맞추어 유도되었다. 해석모델은 좌굴변형의 발생 방향을 가정한 켄틸레버형 강상자형 부재이다. 파괴에 이르는 중심 압축하중과 일정 압축하중이 가해진 상태에서 반복 제어변위가 작용하는 강부재에 대해 비선형해석을 실시하였다. 본 해석에 적용된 주요 변수는 하중 재하패턴, 강종이다. 각 변수가 파괴모드, 변형능력, 그리고 손상과정에 미치는 영향을 기술하였고, 각각 강종에 따른 파괴 과정을 비교하였다. 그 결과 강한 반복하중하에서의 강부재의 파괴는 국부좌굴에 의해서 결정되고 특히 파괴와 직접적으로 연관성이 있는 국소 소성변형율과 관련되어 있음을 알 수 있었다.