• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.375-380
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• 2022

고속철도 교량은 열차 하중에 의한 공진으로 인한 동적응답 증폭의 위험이 존재하므로 설계기준에 따른 동적해석을 통한 주행안전성 및 승차감 검토를 반드시 수행하여야 한다. 그러나 주행안전성 및 승차감 산정 절차는 열차의 종류별로 임계속도를 포함하여 설계속도의 110km/h까지 10km/h 간격으로 동적해석을 일일이 수행해야 하므로 많은 시간과 경비가 소요된다. 이 연구에서는 딥러닝 알고리즘을 활용하여 별도의 동적해석 없이 주행안전성 및 승차감을 사전에 예측할 수 있는 딥러닝 기반 예측 시스템 개발하였다. 제안된 시스템은 철도교량의 열차별, 속도별 동적해석 결과를 학습한 후 학습 완료된 신경망을 기반으로 한 예측 시스템이며, 열차속도, 교량 특성 등의 입력파라미터에 따른 주행안전성 및 승차감 산정 결과를 사전에 예측할 수 있다. 제안된 시스템의 성능을 확인하기 위하여 단경간 직선 단순보 교량을 대상으로 한 주행안전성 및 승차감 예측을 수행하였고, 주행안전성 및 승차감 산정을 위한 상판 연직변위 및 상판 연직가속도를 높은 정확도로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.26-31
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• 2023

고분자 전해질 연료전지(Polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC) 고분자막의 내구성 향상을 위해서 빠른 시간에 내구성을 평가할 수 있는 가속 내구 평가법들이 연구 개발되었다. 그러나 트럭, 버스 등 대형 상용차용 연료전지 수명은 승용차보다 3배 이상 요구되어 화학적 가속 내구 평가(Accelerated stress test, AST) 시간도 길어져서 1,500 시간 이상이 되었다. 그래서 본 연구에서는 단 시간내에 고분자막의 화학적 내구성을 평가하기 위한 방법으로 막 초기 특성으로 내구성을 예측할 수 있을지 검토하였다. 초기 특성으로 수소투과전류밀도(Hydrogen crossover current density, HCCD)와 단락 저항(Short resistance, SR)을 그리고 3시간의 셀 밖 실험으로 가능한 Fenton 실험을 통해 AST 시간을 예측하였다. HCCD와 불소 이온 유출 농도가 증가하면 AST 시간이 선형적으로 짧아지는 경향을 보였으나 편차가 있었다(R² ≒0.65). SR이 감소하면 AST 시간이 선형적으로 증가하는 상관관계를 보였으며 정확도가 높아(R² =0.93) 고분 자막 초기 SR로 AST 시간을 예측할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.471-479
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• 2009

본 논문에서는 개선된 가시 트리 구조와 가시면 검색을 위해 효율적인 방법을 적용한 광선 추적법을 제안한다. 비슷한 특성을 갖는 트리의 노드를 재생성하지 않는 개선된 가시 트리 구조를 사용하였으며, 가시면 판별을 위해 묶음 광선(packet ray) 개념 검사점을 비균일하게 분포시키는 방법으로 경로 탐색 성능을 개선하였다. 충돌검사에서 묶음 광선를 사용함으로써 3.3배의 속도 개선을 이루었으며, 비균일 검사점 분포를 통해 1.11배의 성능향상을 이루었다. 본 광선추적법을 적용한 결과의 경우, 경로 손실에서 Rh4S 에러가 1.9 dB 발생하여 높은 정확도를 제공할 수 있음을 보였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제4권4호
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• pp.397-428
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• 2013

This paper examines whether the "effective period" of bilinear isolation systems, as defined invariably in most current design codes, expresses in reality the period of vibration that appears in the horizontal axis of the design response spectrum. Starting with the free vibration response, the study proceeds with a comprehensive parametric analysis of the forced vibration response of a wide collection of bilinear isolation systems subjected to pulse and seismic excitations. The study employs Fourier and Wavelet analysis together with a powerful time domain identification method for linear systems known as the Prediction Error Method. When the response history of the bilinear system exhibits a coherent oscillatory trace with a narrow frequency band as in the case of free vibration or forced vibration response from most pulselike excitations, the paper shows that the "effective period" = $T_{eff}$ of the bilinear isolation system is a dependable estimate of its vibration period; nevertheless, the period associated with the second slope of the bilinear system = $T_2$ is an even better approximation regardless the value of the dimensionless strength,$Q/(K_2u_y)=1/{\alpha}-1$, of the system. As the frequency content of the excitation widens and the intensity of the acceleration response history fluctuates more randomly, the paper reveals that the computed vibration period of the systems exhibits appreciably scattering from the computed mean value. This suggests that for several earthquake excitations the mild nonlinearities of the bilinear isolation system dominate the response and the expectation of the design codes to identify a "linear" vibration period has a marginal engineering merit.

• 한국운동역학회지
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• 제21권2호
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• pp.253-258
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• 2011

The purpose of this study was to compare metabolic energy expenditure with the computed kinetic energy for different speeds of walking and running over the treadmill and to find the relevance for individual and group equation by performing a statistical analysis, Bland-Altman plot. Seven male subjects participated, and they were required to walk and run on the treadmill with the gas analyzer and triaxial accelerometer. Walking speeds were 3.0, 4.0, 5.0 and 6.0 km/h and running speeds were 7.0, 8.0 and 9.0 km/h respectively. Kinetic energy was calculated by the integration of acceleration data and compared with the metabolic energy measured by a gas analyzer. Correlation coefficients showed relatively good between the measured metabolic energy and the calculated kinetic energy. In addition, a dramatic increase in kinetic energy was also observed at the transition speed of walking and running, and two standard deviations in Bland-Altman plot, derived from the difference between measured and predicted values, were 1.14, 2.53, 2.93, 1.80, 2.80, 0.60 and 2.48 respectively. It was showed that there is no difference for methods of how to predict the kinetic energy expenditure for individual and group even though people had each different physical characteristic.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.595-601
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• 2020

10년 이상 보관된 니트로셀룰로오스 (Nitrocellulose, 니트로셀룰로오스) 재질의 화약용기 안전 검사를 진행하는 과정 중 화약이 보관되어진 용기에 균열이 발생한 것을 확인하여 고장 원인 분석 시험을 실시하였다. 고장이 발생한 데에 영향을 준 요인을 선별하기 위해 먼저 고장수목분석(Fault Tree Analysis, FTA)을 통해 고장 요인 및 원인에 대해 탐구하였으며, 보관 시 발생할 수 있는 내·외부적인 요인 및 환경에 대한 영향성을 확인한 결과 열에 의해 화학 반응이 가속화되어 발생한 화약용기의 물성 변화가 고장의 원인인 것으로 추정하였다. 이를 확인하기 위해 자연 노화된 화약용기를 이용하여 열충격시험, 양립성 시험 등의 환경시험을 수행하여 고장의 원인 분석을 수행하였으며, 가속노화시험을 통해 고장 재현 시험을 실시하였다. 이를 통해 앞선 고장수목분석 결과와 같이 열과 화약에 의해 화학 반응이 가속화되는 것을 확인할 수 있었으며, 화약용기의 물성이 변화하는 것을 확인하였다. 또한, 열 노화에 의한 수명 추정을 위해 아레니우스 모델(Arrhenius Model)을 이용하여 화약용기의 사용 수명을 추정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.699-709
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• 2014

본 논문에서는 단일윤축 탈선이론을 적용하여 측풍 조건에서 주행 중인 철도차량의 탈선을 예측하는 방법을 제시하였다. 기존 연구에서는 측풍에 의한 탈선은 모두 전복탈선이라고 가정하여 탈선 예측 이론을 개발하였다. 그러나 이러한 가정은 특수한 주행조건하에서 차륜 타고오름 탈선의 가능성을 무시하고 있다. 또 기존의 측풍 탈선 이론은 주행 중 발생하는 차륜-궤도 사이의 마찰력, 동적상호작용과 같은 주행조건이 탈선에 미치는 영향을 고려할 수 없었다. 본 논문의 방법은 차륜-궤도 사이의 동적 영향, 횡가속도 및 켄트 영향, 측풍 영향 등을 동시에 고려할 수 있었다. 본 이론의 결과를 기존 이론 및 시뮬레이션 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권4호
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• pp.543-568
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• 2013

This study explores the floor micro-vibrations induced by the automated guided vehicles (AGVs) in liquid-crystal-display (LCD) factories. The relationships between moving loads and both the vehicle weights and speeds were constructed by a modified Kanai-Tajimi (MKT) power spectral density (PSD) function whose best-fitting parameters were obtained through a regression analysis by using experimental acceleration responses of a small-scale three-span continuous beam model obtained in the laboratory. The AGV induced floor micro-vibrations under various AGV weights and speeds were then assessed by the proposed regressional MKT model. Simulation results indicate that the maximum floor micro-vibrations of the target LCD factory fall within the VC-B and VC-C levels when AGV moves at a lower speed of 1.0 m/s, while they may exceed the acceptable VC-B level when AGV moves at a higher speed of 1.5 m/s. The simulated floor micro-vibration levels are comparable to those of typical LCD factories induced by AGVs moving normally at a speed between 1.0 m/s and 2.0 m/s. Therefore, the numerical algorithm that integrates a simplified sub-structural multi-span continuous beam model and a proposed regressional MKT moving force model can provide a satisfactory prediction of AGV-induced floor micro-vibrations in LCD factories, if proper parameters of the MKT moving force model are adopted.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.126-131
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• 2017

본 논문은 오래된 옹벽과 같은 건축물이나 잠재적 위험을 내재한 건설 및 토목 구조물 등에 부착 가능한 블루투스 비콘 센서 노드를 활용하여 위험감지 및 대피/대처 서비스를 제공해줄 수 있는 스마트 안전 계측 시스템을 설계한다. 제안한 시스템은 블루투스 비콘을 활용하여 비콘이 설치된 지점의 가속도, 자이로, 지자계, 압력/고도, 온도/습도 등의 다양한 센서 데이터를 전송할 수 있으며 이러한 데이터를 활용하여 위험 감지, 예측, 경고 등의 다양한 서비스에 활용할 수 있다. 제안한 시스템의 실효성을 검증하기 위해 필드 테스트를 수행하였으며 옹벽의 변위값이 허용변위 38.5 mm 내에 존재한다는 것을 확인하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.15-19
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• 2012

Occupant footfalls are often the most critical source of floor vibration on upper floors of buildings. Floor motions can degrade the performance of imaging equipment, disrupt sensitive research equipment, and cause discomfort for the occupants. It is essential that low-vibration environments be provided for functionality of sensitive spaces on floors above grade. This requires a sufficiently stiff and massive floor structure that effectively resists the forces exerted from user traffic. Over the past 25 years, generic vibration limits have been developed, which provide frequency dependent sensitivities for wide classes of equipment, and are used extensively in lab design for healthcare and research facilities. The same basis for these curves can be used to quantify acceptable limits of vibration for human comfort, depending on the intended occupancy of the space. When available, manufacturer's vibration criteria for sensitive equipment are expressed in units of acceleration, velocity or displacement and can be specified as zero-to-peak, peak-to-peak, or root-mean-square (rms) with varying frequency ranges and resolutions. Several approaches to prediction of floor vibrations are currently applied in practice. Each method is traceable to fundamental structural dynamics, differing only in the level of complexity assumed for the system response, and the required information for use as model inputs. Three commonly used models are described, as well as key features they possess that make them attractive to use for various applications. A case study is presented of a tall building which has fitness areas on two of the upper floors. The analysis predicted that the motions experienced would be within the given criteria, but showed that if the floor had been more flexible, the potential exists for a locked-in resonance response which could have been felt over large portions of the building.