• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.587-588
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• 2009

• 한국구조물진단유지관리공학회지
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• 제17권4호
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• pp.2-9
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• 2013

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.249-254
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• 2017

본 논문에서는 가속도계와 속도계를 활용한 단기 동적변위 산정기법을 소개한다. 본 기법에서 변위는 측정된 가속도와 속도 데이터를 칼만필터 기반 실시간 융합 알고리즘에 적용하여 추정된다. 기존 변위센서(LVDT, LDV, Vision 등)는 고정된 지지점과 설치를 위해 별도의 가설물을 필요로 했기 때문에 지진 발생 시나 해상교량 적용에 한계가 있었다. 또한 Laser/Vision 기반 센서의 경우 시야확보가 어려운 경우 활용이 제한된다. 본 기법에서는 부착식 센서인 가속도계와 속도계를 활용하기 때문에, 고정된 지지점이 필요 없을뿐더러 부착만 되면 시야확보 여부로부터 자유롭다. 따라서, 지진, 해상교량뿐만 아니라 화재 시에도 적용 가능하다. 변위추정을 위해 누적되는 가속도의 이중적분 오차는 속도 계측치로 보정되며, 실험실 규모 테스트를 통해 해당 기법을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권6호통권40호
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• pp.73-80
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• 2004

구조물의 손상 진단을 위해 측정 가속도 데이터를 사용한 비선형 시간영역 SI 알고리듬을 개발하였다. 구조물의 비선형 거동을 고려하기 위하여 측정 가속도 증분과 해석에 의한 가속도 증분의 차이로 출력오차를 정의하고, 구속 비선형 최적화 문제를 풀어 최적 구조변수를 구하였다. 개발된 알고리듬은 시간에 따라 변하는 강성도와 감쇠 변수를 추정하도록 하였다. 구조물의 비선형 거동에 의한 복원력은 추정된 시간에 따라 변하는 구조변수와 Newmark-$\beta$법으로 계산한 변위를 사용하여 복원하였으며, 복원 과정에서 비탄성 거동에 대한 어떤 모델도 사전에 설정하지 않았다. 개발한 알고리듬에서는 측정오차와 공간 및 상태에 대한 불완전 측정의 경우를 고려하였다. 개발한 알고리듬을 검증하기 위하여 3층 전단건물에 대한 수치 모의시험과 실내 모형실험을 통한 연구를 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.289-290
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• 2012

본 연구는 가속도 센서를 이용하여 이동거리를 측정하는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 사람의 키와 보폭이 상관관계가 있다는 특성을 이용하였다. 제안하는 알고리즘은 가속도 센서에서 측정되는 샐플링 데이터를 이용해 이동거리를 측정하였다. 그리고 가속도 크기의 변화에 따라 인자값 및 임계값을 적용하여 실제 이동거리와 측정된 이동거리의 오차를 8%미만의 결과를 도출하였다.

• Wind and Structures
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• 제14권3호
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• pp.253-283
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• 2011

This paper presents the field measurement results of wind effects on a super-tall building (CITIC Plaza, 391 m high) located in Guangzhou. The field data such as wind speed, wind direction and acceleration responses were simultaneously and continuously recorded from the tall building by a wind and vibration monitoring system during two typhoons. The typhoon-generated wind characteristics including turbulence intensity, gust factor, peak factor, turbulence integral length scale and power spectral density of fluctuating wind speed were presented and discussed. The dynamic characteristics of the tall building were determined based on the field measurements and compared with those calculated from a 3D finite element model of the building. The measured natural frequencies of the two fundamental sway modes of the building were found to be larger than those calculated. The damping ratios of the building were evaluated by the random decrement technique, which demonstrated amplitude-dependent characteristics. The field measured acceleration responses were compared with wind tunnel test results, which were found to be consistent with the model test data. Finally, the serviceability performance of the super-tall building was assessed based on the field measurement results.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.101-104
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• 2004

This paper addresses uncertainty issues encountered recently in measuring head vibration using the conventional 6-axis or 9-axis bite-bar Those conventional bite-bars are shown to present insufficient information to measure a complete 6 degree-of-freedom motion of head vibration. In order to overcome such limit, a theoretical measurement model that consists of four 3-axis linear accelerometers is suggested (Theoretical backgrounds presented in this paper shall have been addressed in the international congress of ICA 2004 in this April). It is shown to enable the direct measurement of three angular acceleration components and six angular velocity-dependent nonlinear terms. In audition to the three linear acceleration terms, those nine angular motion-dependent ones are found to make it possible to evaluate the general head vibration for a given position. To examine the feasibility of the proposed method, a newly designed 12-axis bite-bar was developed. Detailed experimental results obtained using the developed 12-axis bite-bar are illustrated in the presentation of this paper, which illustrates what amount of measurement accuracy provides. But, this paper provides more detailed experimental data and extended uncertainty factors.

• International Journal of Railway
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• 제4권4호
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• pp.93-96
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• 2011

The basic element of the EMS suspension is the electromagnet system, which suspends the vehicle without contact by attracting forces to the rails at the guideway. The suspension of a vehicle by attractive magnetic forces is inherently unstable and consequently it is continuously adjusted by the strength of the suspending electromagnet from rail irregularity and bending of the guideway. In order to improve reliable tracking, it needs to get feedback signals without measurement delay time. In this paper the concept of feedback control system with Kalman Filter in EMS is proposed. The input signals in the feedback control system are an air-gap and an acceleration signal. The air-gap signal with noise from the gap sensor is transformed to the filtered air-gap signal y without measurement delay time by using Kalman Filter. The filtered air-gap signal is transformed to a relative velocity and a relative acceleration signal. Then it multiplies these values by gain matrix in order to get the actuator's reference voltage value. The simulation results show that the dynamic responses of the suspension system can be improved by reducing the influence of measurement delay time of air-gap signals.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.166-172
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• 2012

일반적인 파고 측정 시스템은 스펙트럼 분석을 통하여 파고를 측정한다. 하지만 스펙트럼 분석은 fast fourier transform(FFT)을 이용하기 때문에 구조가 복잡하며, 또한 FFT를 사용하기 위해서는 먼저 데이터를 저장해야 하기 때문에 실시간 처리가 어렵다. 본 논문에서는 칼만필터와 관성센서를 사용하여 실시간으로 데이터를 처리하는 알고리즘을 개발하고 성능을 평가하였다. 칼만필터 이론은 비교적 복잡한 알고리즘이지만 FFT를 사용하는 것에 비하여 간단하며, 가속도 데이터를 적분하여 위치를 효율적으로 추정할 수 있다. 하지만 가속도 데이터를 적분할 때 오차의 누적이 발생되는데, 파고의 특징을 이용한 알고리즘을 개발하여 누적오차 문제를 해결하였다. 본 논문에서는 다양한 조건의 해파를 모델링하여 성능평가를 수행하였으며, 실험을 통하여 풍랑측정에 한해서 평균 오차율 3.5%로 우수한 측정 성능을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제20권2호
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• pp.131-136
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• 2011

In this study, a compact wireless vibration measurement system was developed using a 3-axial accelerometer in order to evaluate the vibration stimulation system. A low power microprocessor chip integrated with 2.4 GHz RF transceiver was used for the wireless data communication. To evaluate the system, the frequencies and accelerations from the vibration stimulation system were measured using an LVDT sensor and a vibration measurement system. The average frequency difference by the measurement system was less than 0.1 Hz, and the standard deviation of frequencies estimated by the LVDT sensor and the accelerometer was below 0.08 Hz. The developed system was applied to access a vibration stimulation system for the future study. The average acceleration difference of the central and peripheral point of the stimulation system was less than 0.0005 g(1 g=9.8 $m/s^2$), and the standard deviation of the acceleration was below 0.004 g, which shows the usefulness of the wireless vibration measurement system.