• Smart Structures and Systems
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• 제31권5호
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• pp.455-467
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• 2023

Impact damper is a passive damping system that controls undesirable vibration with mass block impacting with stops fixed to the excited structure, introducing momentum exchange and energy dissipation. However, harmful momentum exchange may occur in the random excitation increasing structural response. Based on the mechanism of impact damping system, a semi-active impact damper (SAID) with controllable impact timing as well as a semi-active control strategy is proposed to enhance the seismic performance of engineering structures in this paper. Comparative experimental studies were conducted to investigate the damping performances of the passive impact damper and SAID. The extreme working conditions for SAID were also discussed and approaches to enhance the damping effect under high-intensity excitations were proposed. A numerical simulation model of SAID attached to a frame structure was established to further explore the damping mechanism. The experimental and numerical results show that the SAID has better control effect than the traditional passive impact damper and can effectively broaden the damping frequency band. The parametric studies illustrate the mass ratio and impact damping ratio of SAID can significantly influence the vibration control effect by affecting the impact force.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.729-746
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• 2022

In this paper, a nonlinear structural model updating methodology based on the Deep Belief Network (DBN) is proposed. Firstly, the instantaneous parameters of the vibration responses are obtained by the discrete analytical mode decomposition (DAMD) method and the Hilbert transform (HT). The instantaneous parameters are regarded as the independent variables, and the nonlinear model parameters are considered as the dependent variables. Then the DBN is utilized for approximating the nonlinear mapping relationship between them. At last, the instantaneous parameters of the measured vibration responses are fed into the well-trained DBN. Owing to the strong learning and generalization abilities of the DBN, the updated nonlinear model parameters can be directly estimated. Two nonlinear shear-type structure models under two types of excitation and various noise levels are adopted as numerical simulations to validate the effectiveness of the proposed approach. The nonlinear properties of the structure model are simulated via the hysteretic parameters of a Bouc-Wen model and a Giuffré-Menegotto-Pinto model, respectively. Besides, the proposed approach is verified by a three-story shear-type frame with a piezoelectric friction damper (PFD). Simulated and experimental results suggest that the nonlinear model updating approach has high computational efficiency and precision.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권3호
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• pp.201-215
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• 2024

Spline chirplet transform and local maximum synchrosqueezing are introduced to present a novel structural instantaneous frequency (IF) identification method named local maximum synchrosqueezing spline chirplet transform (LMSSSCT). Namely spline chirplet transform (SCT), a transform is firstly introduced based on classic chirplet transform and spline interpolated kernel function. Applying SCT in association with local maximum synchrosqueezing, the LMSSSCT is then proposed. The index of accuracy and Rényi entropy show that LMSSSCT outperforms the other time-frequency analysis (TFA) methods in processing analytical signals, especially in the presence of noise. Numerical examples of a Duffing nonlinear system with single degree of freedom and a two-layer shear frame structure with time-varying stiffness are used to verify the effectiveness of structural IF identification. Moreover, a nonlinear supported beam structure test is conducted and the LMSSSCT is utilized for structural IF identification. Numerical simulation and experimental results demonstrate that the presented LMSSSCT can effectively identify the IFs of nonlinear structures and time-varying structures with good accuracy and stability.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권6호
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• pp.385-398
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• 2024

To improve the accuracy of time-frequency analysis (TFA) and instantaneous frequency (IF) extraction of structural dynamic response signals, this paper improves the spline-kernelled chirplet transform, and a new form of modified spline-kernelled chirplet transform (MSCT) based on revised Gaussian window function and energy concentration principle is put forward. The effectiveness of the proposed method is verified by numerical examples of single-component signal, multicomponent signal, single-degree-of-freedom Duffing nonlinear system and two-layer shear frame structure model. Then, a time-varying cable test is designed to collect the acceleration response signals under linear changing tension, and the IF extraction of these signals is performed by using MSCT, which further verifies the effectiveness and accuracy of this method. Through numerical simulation and experimental verification, it is proved that the proposed method can effectively extract the IF of nonlinear structure and time-varying structure.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.671-677
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• 2013

본 논문에서는 스마트 키의 정확한 인식 거리 예측을 위한 차량 LF 안테나의 근접 자계 분석 방법을 제안하였다. 모델링된 LF 안테나는 폴리에틸렌으로 절연 코팅이 된 전도성 도선이 페라이트 코어를 감고 있는 형상을 가지며, 상용 차량의 범퍼 프레임 내부에 장착되어 동작한다. 스마트 키의 최대 인식 거리는 범퍼에 장착된 LF 안테나의 근접 방사 패턴을 고려하여 총 9개의 방위각에서 측정하였으며, 각 방향에서 측정된 최대 인식 거리에서 스펙트럼 분석기를 이용하여 수신 파워를 측정하였다. 측정 결과, 차량에 장착된 LF 안테나를 기준으로 1.38 m부터 1.53 m 사이의 인식 거리를 가지며, 그때의 수신 파워는 -83.6 dBmW부터 -75.0 dBmW 사이의 레벨을 가진다. 측정과 동일한 조건으로 전자파 해석을 진행하여 예측된 근접 필드와 측정된 인식 거리 및 수신 전력을 분석하였으며, 그 결과 전자파 해석을 통해 스마트 키 인식 거리 예측 및 근접 필드 분석이 가능함을 확인하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제26권5호
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• pp.1-18
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• 2023

The Ecosystem Conservation Levy (formerly known as the Ecosystem Conservation Cooperation Fund) system has been in place for 20 years, and it can be said that it has now entered the settlement stage. Based on an analysis of publicly available project implementation data from 2014 to 2020, we found that: 1) As the number of return projects increases, the targets of restoration technologies are also strengthening, and it is necessary to frame a series of processes from application, creation, and monitoring for some detailed projects to improve the effectiveness and efficiency of utilizing the levy. 2) Most of the implemented projects are applied as micro-ecosystem creation, but there are many cases where the contents of the project can be seen as other project categories. This shows that the purpose of the return project needs to be approached more clearly and suggests that institutional complementation is needed from the project application stage. 3) The detailed technologies applied tend to be gradually expanding, but most of them are technologies that are not differentiated from general development projects. It is urgent to secure a more technical identity, such as a range and list of utilized technologies suitable for the characteristics and purposes of return projects. 4) It is necessary to establish a relevant evaluation system or framework to utilize the monitoring results of restoration projects. 5) There have been few cases of application of single restoration technologies since the beginning, but the content and scope of the complexity tend to expand in recent years. Even if the objectives are not comprehensive and diverse, it can be seen that many parts of the projects are oriented toward convergence, so it is necessary to conduct separate research on this. 6) As for the direction of improvement of the return project, it is possible to consider expanding the restoration and conservation focus to partially accommodate the complexity of the natural environment and human ecology. It seems that the expansion of restoration technologies that consider the role and function of humans in the natural environment should be explored.

• 지능정보연구
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• 제23권4호
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• pp.57-76
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• 2017

최근 정보 기술의 발전 속도가 매우 빠르게 변화하고 있다. 스마트폰과 태블릿 같은 IT 기기에서 이런 변화들이 두드러지고 있다. 이전의 IT 기기들은 기능상의 혁신과 진보를 통해 소비자들을 끌어들였지만, 현재는 IT 제품 상에서 기능상 발전과 혁신은 둔화되었다. 기능상 차별점이 줄어든 시점에서 기업들은 외관과 디자인적 측면에서 차별화를 시도하고 있다. 스마트폰의 외관적 변화를 반영하듯 소비자들도 성능보단 디자인을 스마트폰 구매의 중요 요인으로 삼고 있다. 스마트폰은 패션 아이템의 하나로 자리매김하게 되었고, 스마트폰의 디자인과 외형이 지속적으로 중요해짐에 따라 해당 제품에 대해 소비자들이 느끼는 디자인 가치가 무엇인지도 중요해졌으며, 무엇에 영향을 받는지도 중요해졌다. 소비자들이 느끼는 가치가 중요해짐에 따라 소비자들이 해당제품의 디자인에 대해 평가하는 메커니즘을 밝힐 필요성이 존재하며, 적절한 가치를 전달하기 위해 디자인을 평가할 수 있는 모형이 필요하다. 디자인과 관련한 기존 연구들은 소비자들의 인지와 가치 부분에 초점을 맞추어 연구를 하였지만, 제품 속성 자체에 대한 부분은 고려하지 않은 경향이 있으며, 제품이 갖고 있는 객관적인 속성들에 따라 소비자들의 인지가 변화하는 과정과 최종적으로 느끼는 가치에 대한 메커니즘을 밝힌 연구는 부재한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 스마트폰 제품이 갖고 있는 객관적 속성인 제품 속성과 객관적 속성을 통해 느끼는 소비자들의 인지, 가치에 대해 평가할 수 있는 메커니즘을 설계하고, 이를 평가할 수 있는 3단계 디자인 평가 모형을 제시하려 한다. 3단계 디자인 평가 모형은 제품 속성, 인지 속성, 소비자 가치까지 모든 단계를 고려한 정량화된 모형으로 스마트폰 분야만이 아닌 사용자경험 분야에 전반적으로 적용 가능할 것으로 기대하며, 기업이 갖고 있는 소비자 데이터와 결합한다면, 특정 소비자층을 겨냥한 제품 생산 및 설계가 가능한 지능형 디자인 가치 평가 모형으로 발전할 수 있을 것으로 예상한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.377-387
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• 2014

본 연구는 지진에 대한 구조물의 손상을 최소화 하기 위하여 슬립 저항력을 활용한 새로운 형태의 마찰 댐퍼형 가새 시스템의 설계와 개발을 주로 다루고자 한다. 가새 부재 내에서 전단력에 의한 마찰 거동으로 상당량의 에너지를 수동적으로 소산하기 위하여 플레이트 전단 이음부 위에 슬롯 형태의 볼트 구멍을 설치한다. 여기에 전단 마찰 거동으로 인해 발생되는 잔류변형을 줄이고자 상온에서 원형복원이 가능한 초탄성 형상합금 와이어를 꼬아서 만든 연선을 설치하여 댐퍼 시스템 내에 복원성을 증진 시켰다. 기존에 주로 사용된 수동적인 변위 제어 장치와 비교하여 본 연구에서 다루고자 하는 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼형 가새 시스템은 중심 가새 프레임 구조물에 손쉽게 설치하여 지진발생 후에 구조물에 발생하는 층간 잔류변위를 최소화하여 유지 보수에 소모되는 비용의 대폭적인 절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼형 가새 시스템의 역학적인 거동 메커니즘을 살펴보고 실험값으로 보정되어 신뢰성을 확보한 스프링 모델을 사용하여 해석을 실시하였다. 시스템에 다양한 설계 변수를 적용하여 복원성과 에너지 소산 능력 측면에서 제안된 댐퍼의 성능 동향을 분석을 하고 최적의 설계 방식을 제안하고자 한다. 마지막으로 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼를 중심 가새 프레임 구조물에 설치하여 비선형 동적 해석을 실시하고 기존의 시스템과 비교하여 성능적인 우수성을 입증하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.875-888
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• 2013

최근에는 초탄성 형상기억합금을 구조물 일부에 설치하여 지진과 같은 외부 충격하중으로 인해 발생되는 영구적인 소성 변형을 줄이고 자동치유가 가능한 변위제어 시스템을 개발하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 초탄성 형상 기억합금은 상당량의 변위를 가하더라도 별도의 열처리 없이도 상온에서 단지 하중만을 제거하여도 원형으로 복원이 가능한 독특한 합성 금속재료이다. 뼈대 구조물에서 변형이 집중이 되는 부위에 기존에 사용된 강재를 대신하여 초탄성 형상기억합금을 사용한다면 시스템의 복원 효과를 극대화 시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 내진성능이 우수한 좌굴방지 가새프레임에 초탄성 형상기억합금 소재를 접목시킨 새로운 구조 시스템을 제안하고 자 한다. 본 연구에서 제안된 구조시스템의 성능을 검증하기 위하여 현재 사용되는 설계코드를 참고하여 6층의 가새프레임 빌딩을 설계를 하고 2차원적인 유한요소 프레임 모델에 각각의 지진 위험도 레벨의 가속도 데이터를 사용하여 비선형 동적 해석을 실시하였다. 해석결과를 바탕으로 초탄성 형상기억합금 가새시스템을 사용한 프레임 구조물과 기존의 가새시스템을 성능적인 측면에서 서로 비교하였다. 해석결과는 지진하중 이후에 초탄성 형상기억합금 가새시스템은 구조물에 잔류 처짐을 감소하는데 매우 효율적임을 보여주고 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2015

본 논문에서는 초광각 무선 내시경을 제안하고 구현하였다. 내시경은 초광각 카메라 모듈과 무선전송 모듈로 구성된다. 162도의 초광광 렌즈와 이미지 센서 및 카메라 프로세서가 $3{\times}3{\times}9cm3$ 크기의 케이스에 함께 패키지 된다. 무선전송 모듈로 UWB 기반 및 WiFi 기반의 플랫폼을 각각 구현한다. UWB 기반 모듈은 의 고화질 영상을 MJPEG로 압축하여, $2048{\times}1536$ (QXGA)의 해상도에서 15 fps의 속도로 영상을 전송하며, 최대 데이터 전송속도는 41.2 Mbps에 달한다. 구현된 내시경은 의료용 내시경의 화각과 해상도 수준을 가지며, 상용 고성능 WiFi 내시경과 비교할 때 ~3X의 화각과 16X의 해상도를 갖는다. WiFi 기반의 모듈은 $640{\times}480$ (VGA)의 해상도에서 30 fps의 속도로 영상을 스마트 기기로 스트리밍 하며, 최대 1.5 Mbps의 데이터 전송속도를 보여준다. 구현된 모듈은 저가격의 의료용 무선 전자 내시경의 구현 가능성을 보여주며, U-헬스케어, 응급처치, 가정의료, 원격진료 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.