• 한국지반공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.15-23
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• 2017

기존 구조물의 내진 보강을 위해서는 구조물이 경험하게 될 지진 하중의 결정이 매우 중요하며 이러한 지진 하중의 크기는 구조물 하부 지반의 전단파 속도 주상도에 의해 큰 영향을 받는다. 기존 건물 하부지반의 전단파 속도 주상도를 결정하기 위해서는 매우 협소한 공간에서 시험이 가능하며, 배경잡음의 영향을 효과적으로 배제할 수 있고, 하부지반 물성 변화에 민감하게 반응할 수 있는 시험법이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 HWAW방법을 구조물 하부지반 전단파 속도 주상도 평가에 적용하였다. 제안된 방법의 타당성을 수치 모의 실험과 현장 적용을 통해 평가하였으며, 이를 통해 제안된 방법의 적용성을 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권2호
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• pp.203-217
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• 2014

Due to the shift in paradigm from passive control to adaptive control, smart tuned mass dampers (STMDs) have received considerable attention for vibration control in tall buildings and bridges. STMDs are superior to tuned mass dampers (TMDs) in reducing the response of the primary structure. Unlike TMDs, STMDs are capable of accommodating the changes in primary structure properties, due to damage or deterioration, by tuning in real time based on a local feedback. In this paper, a novel adaptive-length pendulum (ALP) damper is developed and experimentally verified. Length of the pendulum is adjusted in real time using a shape memory alloy (SMA) wire actuator. This can be achieved in two ways i) by changing the amount of current in the SMA wire actuator or ii) by changing the effective length of current carrying SMA wire. Using an instantaneous frequency tracking algorithm, the dominant frequency of the structure can be tracked from a local feedback signal, then the length of pendulum is adjusted to match the dominant frequency. Effectiveness of the proposed ALP-STMD mechanism, combined with the STFT frequency tracking control algorithm, is verified experimentally on a prototype two-storey shear frame. It has been observed through experimental studies that the ALP-STMD absorbs most of the input energy associated in the vicinity of tuned frequency of the pendulum damper. The reduction of storey displacements up to 80 % when subjected to forced excitation (harmonic and chirp-signal) and a faster decay rate during free vibration is observed in the experiments.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권1호
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• pp.31-46
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• 2019

In the present study, the various dynamic properties of MWCNT embedded fiber reinforced polymer uniform and tapered composite (MWCNT-FRP) plates are investigated. Various configurations of a tapered composite plate with ply-drop off and uniform composite plate have been considered for the development of the finite element formulation and experimental investigations. First order shear deformation theory (FSDT) has been used to derive the kinetic and potential energy equations of the hybrid composite plates by including the effect of rotary inertia, shear deformation and non-uniformity in thickness of the plate. The governing equations of motion of FRP composite plates without and with MWCNT reinforcement are derived by considering a nine- node rectangular element with five degrees of freedom (DOF) at each node. The effectiveness of the developed finite element formulation has been demonstrated by comparing the natural frequencies and damping ratio of FRP composite plates without and with MWCNT reinforcement obtained experimentally. Various parametric studies are also performed to study the effect of CNT volume fraction and CNT aspect ratio of the composite plate on the natural frequencies of different configurations of CNT reinforced hybrid composite plates. Further the forced vibration analysis is performed to compare the dynamic response of the various configurations of MWCNT-GFRP composite plate with GFRP composite plate under harmonic excitations. It was observed that the fundamental natural frequency and damping ratio of the GFRP composite plate increase approximately 8% and 37% respectively with 0.5wt% reinforcement of MWCNT under CFCF boundary condition. The natural frequencies of MWCNT-GFRP hybrid composite plates tend to decrease with the increase of MWCNT volume fraction beyond 2% due to agglomeration of CNT's. It is also observed that the aspect ratio of the CNT has negligible effect on the improvement of dynamics properties due to randomly orientation of CNT's.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권5호
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• pp.319-330
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• 2022

In this study, the optimal driving frequency was derived through finite element analysis (FEA) to optimize the developed piezoelectric ultrasonic medical devices(PUMD) for bone surgery. The core of the PUMD is the piezoelectric ceramic (PZT), which is a vibrator that generates vibration energy. The piezoelectric ceramic shows the maximum current value with respect to the input voltage at the resonance frequency, which generates the maximum mechanical vibration. In the past, various studies have been conducted related to the analysis of PUMD, but most of the research so far has been limited to free vibration analysis. However, in order to derive the accurate resonant frequency, the initial stress generated by bolt tightening in the bolt-clamped Langevin type transducer (BLT) must be considered. In this study, after designing a PUMD, the driving performance according to the bolt tightening value was analyzed through FEA, and this was experimentally verified. First, the resonance mode and frequency response were confirmed through modal and harmonic analysis at 20-40 kHz, which is known as the optimal driving frequency band of PUMD for bone surgery. In addition, the design of the PUMD was confirmed by checking the mechanical behavior of the tip and the piezoelectric ceramic at the resonant frequency. Consequentially, the characteristic evaluation was performed, and it was confirmed that the resonant frequency result derived through the FEA was reasonable. Through this study, we presented a more rational FEA method than before for BLT transducers. We expect that this will shorten the time and cost of developing a PUMD, and will enable the development of more stable and high-quality products.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권3호
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• pp.347-362
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• 2024

Controlling vibrations and noise in steel box girders is important for reducing noise pollution and avoiding discomfort to residents of dwellings along bridges. The fundamental approach to solving this problem involves first identifying the main path of transmission of the vibration energy and then cutting it off by using targeted measures. However, this requires an investigation of the characteristics of flow of vibration energy in the steel box girder, whereas most studies in the area have focused on analyzing its single-point frequency response and overall vibrations. To solve this problem, this study examines the transmission of vibrations through the segments of a steel box girder when it is subjected to harmonic loads through structural intensity analysis based on standard finite element software and a post-processing code created by the authors. We identified several frequencies that dominated the vibrations of the steel box girder as well as the factors that influenced their emergence. We also assessed the contributions of a variety of vibrational waves to power flow, and the results showed that bending waves were dominant in the top plate and in-plane waves in the vertical plate of the girder. Finally, we analyzed the effects of commonly used stiffened structures and steel-concrete composite structures on the flow of vibration energy in the girder, and verified their positive impacts on energy regionalization. In addition to providing an efficient tool for the relevant analyses, the work here informs research on optimizing steel box girders to reduce vibrations and noise in them.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권3호
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• pp.20-38
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• 2014

식물계절은 기후변화와 관련된 생태계의 중요한 지표로서 지속적인 모니터링을 필요로 한다. 본 연구에서는 Moderate Resolution Imaging Spectrometer(MODIS) 위성영상을 기반으로 구름이나 기타 영향에 의한 오류를 보정한 식생지수를 통해 국내 산림의 식물계절학적 특성을 분석하였으며, 이에 Harmonic Analysis of NDVI Time-Series(HANTS) 알고리즘을 이용하였다. 그 결과, 위성영상 기반 식생지수의 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있었으며, 고도에 의한 식물계절 변화 및 경향을 파악할 수 있었다. 식물계절시기는 고도에 따른 변화경향이 뚜렷하게 나타났으며, 침엽수의 경우 생육개시일과 생육종료일, 생육기간은 각각 +0.71일/100m, -1.33일/100m, -2.04일/100m, 활엽수의 경우 +1.50일/100m, -1.54/100m, -3.04/100m, 혼효림의 경우 +1.39일/100m, -2.04일/100m, -3.43일/100m로 분석되었다. 고도에 따른 식물계절시기의 변화는 기온과 관련된 것으로 판단되며, 활엽수림이 침엽수림보다 변화에 대한 민감도가 더 높은 것으로 나타났다.

• 대한후두음성언어의학회지
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• 제30권2호
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• pp.101-106
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• 2019

Background and Objectives Reinke's edema is a benign vocal fold disease caused by an edematous laryngeal superficial layer of lamina propria. The first line treatment is cessation of smoking and laryngeal microsurgery. The aim of the study is to evaluate the feasibility and efficacy of percutaneous steroid injection via cricothyroid membrane in patients with Reinke's edema. Materials and Method From Jan 2010 to July 2018, 33 Patients with Reinke's edema managed by vocal fold steroid injection via the cricothyroid membrane were included in this study. We compared medical records of laryngoscopy, stroboscopy and Multi-Dimensional Voice Program analysis at pre-treatment and post-treatment. Subjective voice improvement was evaluated using Voice Handicap Index-30 (VHI-30). Results 75.7% of the patients showed partial response and 6.06% showed complete response. 93.94% were present smokers and only 4 patients ceased smoking after the treatment. In acoustic analysis, the pre-treatment mean value of jitter, shimmer, and noise to harmonic ratio was 2.30±3.21, 9.34±10.37, 1.11±2.90 each. The post-treatment value was 2.20±1.89, 6.96±5.30, 0.20±0.09 respectively and none of the parameters were statistically significant. For subjective symptom improvement, 25 (75.8%) patients showed a better score on post-treatment VHI-30 compared to pre-treatment. Conclusion According to our study, steroid injection is a relatively safe and effective procedure for patients with Reinke's edema. A vocal fold steroid injection via the cricothyroid membrane can be an alternative treatment option for those who are not able to undergo conventional laryngeal microscopic surgery, however cessation of smoking is necessary for effective treatment.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.321-328
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• 2015

최근 극지 선박의 수요가 늘어나고 있고 IACS(국제선급연합)에서는 대빙 선박에 대한 새로운 기준이 적용되고 있다. 이 선박에서는 추진시스템에 대한 대빙 설계 기준으로 빙 충격 토크는 프로펠러 날개 수를 중심으로 한 조화 함수로 규정되어 있다. 그러나 실 상황에서는 이러한 주기적인 기진 토크보다는 불규칙한 빙의 충격 토크가 발생할 수 있는 확률이 오히려 크다. 이 논문에서는 비틀림진동이 비교적 큰 6개의 실린더를 갖는 디젤엔진을 주 기관으로 한 추진시스템의 안정성을 검토하고자 한다. 특히 불규칙한 빙 충격 토크와 디젤엔진에서 발생하는 진동토크를 동시에 고려하여 비틀림진동의 공진점을 통과할 과도 비틀림 진동 응답을 이론적으로 해석하였다. 여기서 빙 충격토크는 빙이 프로펠러에 부딪칠 때를 여러 유형별로 가상하여 선급에서 규정된 방법에 의해서 구하였다. 전체적인 시스템의 과도응답 해석은 직접적분방법의 하나인 뉴마크(Newmark) 법을 이용하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.992-1001
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• 2023

OWEC(Overtopping Wave Energy Converter)는 월파된 파도를 이용한 파력발전시스템이라한다. OWEC의 성능 및 안전성은 파고, 주기 등 파도의 특성에 의해 영향을 받는다. 따라서 해역 특성에 따른 OWEC의 최적 형상과 구조안전성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 울릉읍 연안 해양 환경 데이터를 이용하였으며, SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 입자법 해석을 통해 기존 케이슨 하부 구조에 변화를 준 모델 4개를 비교하여 월파 효율을 분석하였다. 그 결과, 하부 구조의 변경 및 경량화가 가능함을 확인하였다. 최적화 해석을 통해 설계 하중에 내하력을 가지는 하부 구조인 새로운 트러스형 구조를 제안하였다. 이후 부재 직경 및 두께를 설계변수로 하는 사례 연구를 통해 허용응력조건 하에서 구조 안전성의 확보를 확인하였다. 주기적인 파랑 하중을 받기 때문에 제안하는 구조의 고유 진동수와 해당 해역의 파주기를 비교하였으며, 1년 재현 주기의 파랑을 하중으로 한 조화응답해석을 수행하였다. 제안하는 하부 구조는 동일 가진력에서 기존 설계 대비 응답의 크기가 감소하였으며, 기존 대비 32% 이상의 중량 절감을 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권2호
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• pp.96-106
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• 2009

본 논문에서는 헤드폰의 음향적 특성과 주관적인 선호도간의 상관관계를 분석하고, 이로부터 음향적 특성을 이용한 주관적 선호도의 예측 가능성을 알아보았다. 헤드폰의 음향적 특성으로 좌, 우 채널에 대한 고조파 왜곡, 주파수 특성의 분산, 그리고 충격파 응답의 양이 상관 계수가 사용되었다. 이들 특성은 머리 모형을 이용하여 잡음이 없는 무향 환경에서 측정되었다. 주관적인 선호도는 음량감, 선명감, 공간감, 포만감, 전체적인 느낌의 5개 항목으로 점수화하여 나타내었다. 선호도 평가에는 음악 청취에 경험이 많은 12명의 청취자가 참여하였으며 샘플 음악은 가요, 팝, 경음악, 음성, 클래식의 5 종류의 음악이 사용되었다. 실험에 사용된 헤드폰은 밀폐형 4종, 개방형 2종 귓속 삽입형 2종 등 총 8개가 사용되었다. 주관적인 선호도는 이원 배치 법을 이용하여 주관적 선호도에 영향을 끼치는 요인을 분석하였으며 음향적 특성과 주관적인 선호도 점수 간의 상관 계수를 구하였다. 실험 결과 오른쪽 채널에서 측정된 주파수 크기 응답의 분산이 주관적인 선호도와 가장 높은 상관 계수를 갖는 것으로 나타났으며, 충격파 응답의 양이 상관 계수는 거의 상관 관계가 없는 것으로 나타났다.