• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.179-184
• /
• 2019

최근 대도시 핵심 교통수단인 도시철도의 대중화와 노후화에 따른 다양한 문제점이 발생되고 있다. 본 연구에서는 이의 해결을 위해 스마트폰 내장형 가속도센서와 이를 활용한 애플리케이션을 사용하여 대구광역시 도시철도 1호선 전 구간에 대한 진동가속도를 측정하고 열차진동 특성을 평가하였다. 이를 위해 국내 철도차량 진동 측정 방법(KS R9160)을 따라 주행 시 발생하는 3축 방향 가속도를 기반으로, 32개 역사 구간 및 방향 별 진동가속도 특성을 분석하였다. 또한, 1997년 개통 당시 측정된 주요 구간 진동가속도와의 비교를 통해 열차 진동환경 변화에 따른 진동증폭 양상을 모니터링하였다. 진동가속도 분석 결과, 20년에 걸친 철도시설 환경의 노후화에 따른 수평 및 수직 방향 진동가속도 증가 특성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 추후 도시철도 승차감 평가와 주변 구조물에 대한 진동영향성 평가를 위한 주요한 자료로서의 가치가 있을 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제15권6호
• /
• pp.595-603
• /
• 2018

Shake table testing has been regarded as one of the most effective experimental approaches to evaluate seismic response of structural systems subjected to earthquakes. However, reproducing a prescribed acceleration time history precisely over the frequency of interest is challenging because shake table test systems are eventually nonlinear by nature. In addition, interaction between the table and specimen could affect the control accuracy of shake table testing significantly. Various novel control algorithms have been proposed to improve the control accuracy of shake table testing; however, reference values for control performance assessment remain rare. In this study, reference values for control performance assessment of shake table testing are specified based on the statistical analyses of 1,209 experimental data provided by the Seismic Simulator Laboratory of National Center for Research on Earthquake Engineering in Taiwan. Three individual reference values are considered for the assessment including the root-mean-square error of the achieved acceleration time history; the percentage of the spectral acceleration that exceeds the determined tolerance range over the frequency of interest; and the error-ratio of the achieved peak ground acceleration. Quartiles of the real experimental data in terms of the three objective variables are obtained, providing users with solid and simple references to evaluate the control performance of shake table testing. Finally, a set of experimental data of a newly developed control framework implementation for uni-axial shake tables are used as an application example to demonstrate the significant improvement of control accuracy according to the reference values provided in this study.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.529-536
• /
• 2019

본 논문에서는 회전체의 특징 파라미터들을 추출하기 위한 센서의 신호들을 수집하여 추출기법의 성능을 분석하고자 한다. 이를 위해, 모형 시험을 수행하기 위한 진동 테스트 리그를 개발하여 정상적으로 운전하에서의 신호특성을 분석하였다. 그 결과, 가속도 센서에서 측정한 불평형 질량에 따른 가속도 센서에서 측정된 원 데이터 진폭의 변화는 나타나지 않는 것으로 판단된다. FFT를 수행하여 불평형량이 증가함에 따라 회전 주파수인 20Hz의 진폭이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 속도 센서의 불평형량 변화에 따른 분석결과도 가속도 센서와 같이 1X 하모닉 성분이 크게 증가하였다.정렬불량의 변화시 가속도 센서 데이터에는 특별한 진폭의 변화가 없었으며, Envelope 데이터의 경우 2X(40Hz)의 진폭이 정렬불량의 정도에 따라 증가되었다. 정렬불량의 변화시 속도 센서도 가속도 센서와 유사한 결과를 보였으며 주파수 스펙트럼에서 부하의 증가에 따라 600Hz에서 피크가 감소되었다.

• 지질공학
• /
• 제32권1호
• /
• pp.143-155
• /
• 2022

본 연구에서는 지진 모사실험을 진행하는 1 g 진동대 실험에 올라가는 연성토조(Laminar Shear Box, LSB)라고 하는 토조의 경계조건(Boundary effect)을 달리하여 다른 조건에 따른 응답가속도 증폭에 대한 분석하였다. LSB의 양 옆을 고정하여 경계조건을 달리하여 실험을 진행하였고, 가속도계를 각 동일한 위치에 설치하여 2가지 시료에 대하여 실험을 진행하였다. 또한, DEEPSOIL v7 프로그램을 이용하여 1차원 지반응답해석을 통하여 자유장 조건에서와 비교 분석하였다. 그 결과 가속도가 하층부에서 상층부로 올라갈수록 증폭하는 모습을 확인할 수 있었고, 지반응답해석과 비교한 결과, 자유장 조건에서 해석과 비슷하게 나오는 것을 확인할 수 있었다. SA분석결과, 지반응답해석과 유사한 결과를 얻을 수 있었으며, 고정한 경우는 PSA가 더욱 증폭하는 결과를 확인할 수 있었다.

• 지질공학
• /
• 제33권2호
• /
• pp.293-305
• /
• 2023

지진이 발생할 때 대한 지진동 증폭 현상을 확인하기 위해 1g 진동대와 연성토조(Laminar Shear Box, LSB)를 이용하여 모형지반을 조성하였고, 3가지 모델에 대하여 지진동 증폭현상에 대하여 확인하였다. 3가지의 모형지반을 선정하였으며 모든 모형지반에서 조밀한 층과 느슨한 층으로 나누었고, 지반모형의 경우는 다층 수평지반, 다층 제방지반, 다층 분지지반모형으로 선정하였다. 각 지반모형을 제작하며 가속도계 매설을 진행하였으며, 인공지진파, Sinesweep파와 Sine 10 Hz의 지진파를 통하여 증폭현상을 확인하였다. 최대지반가속도(Peak ground acclelration, PGA)와 응답스펙트럼 가속도(Spectrum acceleration, SA)를 통해 지진동 증폭현상을 확인하였다. 수평 다층지반에서 조밀한 지반을 통과 후 느슨한 지반에서 가속도 증폭이 조밀한 지반에 비해 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 다른 두 모형지반에서는 층의 경계면을 통과 후 점차 중심부에서 가속도 증폭이 더 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한교통학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.127-136
• /
• 2003

본 연구는 3차원의 실제 도로형상을 고려하여 일관성을 평가하는 방법으로 가속도 개념을 사용하였다. 차량의 운행과 운전자가 받는 느낌을 근거로 가속도는 안전에 커다란 영향을 미친다. 특히. 운전자를 중심으로 가속도의 크기는 상당한 영향 요소로서 작용되어진다. 이를 근거로 3차원 도로상에서의 각 지점의 가속도를 계산하고 일관성 평가 방법을 제시하였다. 가속도의 계산은 3차원의 변위를 각각 계산하여 변위에 대한 벡터의 합으로 정의하였고 곡선부 내에 속도 예측모형(정준화, 2001)을 사용하여 속도 프로파일을 작성하고 이 프로파일을 근거로 각 지점의 속도를 정하여 가속도를 구하였다. 일관성 평가는 기존의 연구에서 3차원 가속도의 범위를 정하고 g-g-g diagram을 작성하여 해당 범위에 벗어나는 것을 일관성에 어긋나는 것으로 간주하고 평가의 방법을 제시하였다. 본 연구에서는 최소 설계 기준을 바탕으로 가상의 도로를 예시로 들어 가속도의 변화를 계산함으로서 일관성 평가 방법을 적용하였으나 해당 방법이 한계가 드러나 있는 기존의 속도 예측모형을 사용하고 있어 기타의 차량 상태(서스펜션, 타이어, 차종 등)를 고려하지 못하기에 정확한 가속도의 값을 제시하지는 못한 실정이다. 그러나 속도 프로파일만 정의되어지면 복합곡선, 완화곡선 등의 모든 도로형상에 대하여 가속도를 계산함으로서 이를 도로의 일관성 평가에 사용이 가능할 것이나 현재는 3차원 형상이 고려된 속도예측모형과 복합선형 등이 고려된 속도예측모형을 제시할 수 있을 것이다. 향후에는 이러한 속도예측모형이나 속도프로파일모형에 관한 연구가 계속 이루어져야 하고 실험차량을 통한 일관성 평가의 정확한 기준의 개발과 검증이 요구된다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제49권3호
• /
• pp.82-89
• /
• 2012

본 논문에서는 기동표적의 위치오차에서 구해지는 가속도를 보상하는 지능형 추적 알고리즘을 소개한다. 관측치와 예상위치와의 차이값은 가속도와 순수잡음으로 분리된다. 이때, 최적의 가속도를 얻기 위하여 퍼지 c-means 클러스터링 기법과 예상명중위치기법이 이용되었다. 분리된 가속도와 잡음에 대한 퍼지 이론의 멤버쉽 함수를 결정되고, 이에 따라 기동표적의 기동특성이 인식되어진다. 분리된 가속도와 잡음은 추적 알고리즘 내에서 추정된 오차값을 보상하는데 이용된다. 표적의 추정값을 계산하는 일련의 과정중 필터링 과정은 기동표적의 비선형성을 선형성으로 인식하게 된다. 이것은 필터가 위치오차에서 가속도를 추출하여 남겨진 잡음만을 인식하기 때문이다. 필터링 과정 이후 추출된 가속도를 보상하여 표적의 추정값을 구해낸다. 제안된 기법은 퍼지 시스템의 멤버쉽 함수에서 파라미터를 조절하여 적응성과 강인성을 향상 시켰다. 제안된 시스템의 효율성을 극대화하기 위하여 제안된 기법을 다중모델 구조로 형성한다. 또한 제안된 기법은 온라인 시스템으로서의 수행이 가능하다. 마지막으로 제안된 알고리즘의 효율성을 보여주기 위하여 몇 가지 예를 추가하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.73-79
• /
• 2020

한반도에서 점차 증가하는 지진으로 지진을 빠르고 정확하게 감지하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기상청에서 운영하는 기존 관측소는 설치와 운영에 많은 비용이 요구되어 오늘날 저가의 센서를 사용하여 지진을 감지하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 논문에서는 스마트폰에 설치된 저가의 MEMS 가속도 센서를 활용하여 지진 관측자료 생성 및 지진 감지 체계를 구축할 수 있는지에 대해 평가한다. 가속도 센서 분석을 위하여 국내의 여러 위치에 설치하여 가속도 데이터를 수집하였으며, PSD 계산을 통하여 각 센서의 바닥 잡음 수준을 파악한다. 분석 결과를 바탕으로 기존 MEMS 가속도 센서의 바닥 잡음 수준과 지진 감지를 위한 노이즈 모델과 비교하여 MEMS 센서가 감지할 수 있는 지진의 규모를 파악한다. 다양한 종류의 건물에 부착된 280 여 개의 가속도 센서 중 200 개의 센서로부터 데이터를 지난 수 개월 간 수집 하였으며 PSD 계산을 통하여 설치된 스마트폰의 MEMS 가속도 센서는 10Km 이내에서 발생하는 규모 3.5 이상의 지진을 관측 할 수 있음을 파악하였다. 지난 몇 개월간의 운영 기간 동안, 스마트폰 가속도 센서는 2019년, 12월 30일 밀양에서 발생한 규모 3.5의 지진을 기록하였으며 지진 감지 기법 중 하나인 STA/LTA 기법에 의해서 지진이 감지됨을 확인할 수 있었다. 제안하는 MEMS 가속도 센서를 사용한 지진 감지 체계는 점차 증가하는 지진을 더욱 빠르고 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.7934-7940
• /
• 2015

도시철도의 표정속도를 증가시키기 위한 여러 가지 방법 중 가속도를 높이는 방법이 있다. 전동기의 견인력을 높이면 일정 목표 수준까지는 가속도를 향상시킬 수 있으나 점착력 제한 등으로 어느 수준 이상에서는 슬립이 발생하여 목표 가속도를 낼 수 없게 된다. 주행저항도 목표 가속도 선정 시 고려해야 할 요소이다. 견인력과 점착력 및 주행저항은 속도에 따라 변하는 함수이므로 가속도 규격을 선정하기 위해서는 속도에 따른 견인력, 점착력, 주행저항 등의 변화에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 차세대전동차를 대상으로 하였는데 이 전동차의 경우 전두부가 유선형이고 1C1M 방식의 모터제어를 수행하므로 기존의 주행저항 수식과 점착력 수식을 적용하는 것은 적합하지 않다. 따라서, 본 연구에서는 견인력과 점착력 수식으로부터 가속도 제한을 구하고 실제 시험 결과와 비교하여 대상 전동차에 맞는 점착력 수식을 도출한다. 이를 바탕으로 차세대전동차의 M카, T카 편성을 변경할 경우 수치적으로 가능한 최대 가속도 규격을 도출한다. 이렇게 이론적 한계를 제시함으로써 실제 가속도 규격 선정 시 도움이 될 수 있도록 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.114-122
• /
• 2018

이 연구에서는 사장교 및 현수교에 부착된 지진가속도계측기를 활용하여 교량의 안전성을 긴급하게 평가할 수 있는 기법을 제안한다. 실측된 지진가속도계측기의 상시 응답을 이용하여 구조해석 모델의 고유주파수와 비교를 통해 최대한 유사한 동적특성을 갖도록 모델링을 개선한다. 설계지진에 대한 지진해석을 수행하여 지진가속도계측기 설치 위치별 최대 변위를 도출하며, 도출된 변위는 사전에 관리기준치로서 시스템에 기 입력된다. 지진발생 시 실시간으로 측정된 가속도 시간이력을 필터링 후 2중적분을 통해 변위시간이력으로 변환한 뒤 최대 변위를 추출한다. 최종적으로 시스템에 기 입력된 관리기준치와 추출된 변위와의 비교를 통해 안전성을 평가한다. 경주지진 시 기록된 데이터를 활용한 12개 특수교량의 긴급 안전성평가 수행을 통해 제안된 방법의 적용성을 확인한다.