• 한국항행학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.84-89
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• 2019

본 연구는 복합재 항공기의 비행 데이터를 활용한 기계학습 기반 구조건전성 모니터링 시스템 연구의 예비 연구이다. 본 연구에서는 구조건전성 모니터링에 이용되기에 가장 적합한 기계학습 알고리즘을 선별하고, 실 기체 데이터에 대한 적용을 위해 차원 축소를 수행하였다. 이를 위해 외팔보를 통해 모사된 항공기 날개 구조와 부가 질량을 통해 손상 모사 실험을 진행하고, 분류 알고리즘을 통해 데이터를 손상의 위치와 정도에 따라 구분하였다. 이를 위해 FBG (fiber bragg grating) 센서를 부착한 외팔보의 진동 실험을 통해 정상상태와 12개의 손상상태에 대한 데이터를 취득하고, MATLAB 환경에서 tree, discriminant, SVM (support vector machine), kNN, ensemble 알고리즘의 비교와 파라미터 튜닝을 통해 가장 적합한 알고리즘을 도출하였다. 또한 NCA (neighborhood component analysis)를 이용한 특징 선택을 통해, 실 기체에서 나올 수 있는 고차원 데이터의 관리를 위해 필요한 차원 축소를 수행하였다. 그 결과, quadratic SVM이 NCA를 적용하지 않은 모델에서 98.7%, NCA를 적용한 모델에서 95.9%로 가장 높은 정답률을 보였다. 또한 NCA 적용 후 모델의 예측 속도, 학습 시간, 용량이 모두 향상되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.656-664
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• 2023

연구목적: 고용노동부에서는 사업장 내 화재·붕괴 등의 대형재난이 발생하면 사업장 대규모 인적사고 위기관리 표준매뉴얼에 근거하여 재난을 관리하고 있다. 현재 운용중인 표준매뉴얼을 점검하고 미흡한 항목에 대해 개선방안을 제시하고자 한다. 연구방법:이에 따라, 재난관리 매뉴얼 내·외부 전문가, 본부·지방관서의 재난업무 담당자 등과 함께 표준매뉴얼을 점검하였고 우선적으로 개선해야 할 항목을 도출하였다. 연구결과: 붕괴사고의 경우에는 재난관리 주관부처 선정의 논란을 제거하기 위해 행정안전부에서 선정기준을 정확히 제시할 필요가 있으며, 인파밀집사고의 경우에는 표준매뉴얼 보다는 행동·실무 매뉴얼에 구체적으로 반영하여 유사시 근로자 대피 안전성을 확보해야 할 것이다. 이 외에도 재난안전 통신망 운영 및 대피요령에 대해 상세한 내용의 추가 보완이 필요해 보인다. 결론: 향후에도 국민의 눈높이에 부응하는 재난관리 제도 개선을 위해서 해당 분야별 전문가, 재난업무 담당자, 그리고 일반시민 등의 의견수렴을 통해 근로자의 생명과 안전을 보장하고 좀 더 현장감 있는 사업장 대규모 인적사고 위기 관리 표준매뉴얼 마련을 기대한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권2호통권69호
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• pp.201-213
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• 2004

본 논문에서는 유전자 알고리즘과 보-기둥 접합부, 부재, 그리고 구조물 전체의 재료 및 기하학적 비선형 거동을 고려할 수 있는 개선소성힌지해석 방법을 접목시킨 평면 반강접 강골조 구조물의 최적설계법을 제안하였다. 개선소성힌지해석에서는 강골조 구조물의 기하학적 비선형성을 고려하기 위해 보-기둥 요소의 안정함수를 사용하였으며, 재료적 비선형성을 고려하기 위해 잔류응력, 소성힌지, 반강접 접합부 그리고 기하학적 불완전성 등에 의한 점진적인 강성감소모델을 사용하였다. 최적설계시 마이크로 유전자 알고리즘과 재생산을 위한 개체 선택 도구로 토너먼트 선택방법을 사용하였으며, 적합도 함수는 목적함수 및 벌칙함수로 나타낸 무제약 함수값의 조합으로 구성하였다. 목적함수로는 구조물의 중량을, 제약조건으로는 하중-저항능력, 사용성, 연성도, 그리고 시공성에 관한 기준을 사용하였다. 강접 및 반강접 접합부를 갖는 강골조 구조물의 최적설계결과의 비교를 통해 본 연구에서 제시한 방법의 적합성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.313-322
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• 2006

구조물의 진동 자료를 이용하는 유전알고리즘(GA) 기반 손상검색기법에 있어, 사용되는 모드 특징의 선택은 손상검색 결과의 정확도를 높이는데 중요하다. 본 연구의 목적은 고유진동수와 모드변형에너지를 이용하여 손상검색의 정확도를 높이는 것이다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 먼저, 모드 변형에너지를 유도하고 고유진동수와 모드변형에너지를 이용하는 새로운 GA 기반 손상검색기법을 제안하였다. 다음으로 제안된 기법의 효율성을 검증하기 위하여 양단 자유보의 손상시나리오를 제시하고, 손상시나리오에 따른 진동모드 실험을 실시하였다. 마지막으로 실험 자료를 바탕으로 제안된 기법과 기존의 고유진동수와 모드형상을 이용하는 기법으로 손상검색을 실시하여 결과를 비교하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권4호
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• pp.407-420
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• 2018

In structural health monitoring, it is meaningful to comprehensively utilize accelerometers and strain gauges to obtain the modal information of a structure. In this paper, a modal estimation theory is proposed, in which the displacement modes of the locations without accelerometers can be estimated by the strain modes of selected strain gauge measurements. A two-stage sensor placement method, in which strain gauges are placed together with triaxial accelerometers to obtain more structural displacement mode information, is proposed. In stage one, the initial accelerometer locations are determined through the combined use of the modal assurance criterion and the redundancy information. Due to various practical factors, however, accelerometers cannot be placed at some of the initial accelerometer locations; the displacement mode information of these locations are still in need and the locations without accelerometers are defined as estimated locations. In stage two, the displacement modes of the estimated locations are estimated based on the strain modes of the strain gauge locations, and the quality of the estimation is seen as a criterion to guide the selection of the strain gauge locations. Instead of simply placing a strain gauge at the midpoint of each beam element, the influence of different candidate strain gauge positions on the estimation of displacement modes is also studied. Finally, the modal assurance criterion is utilized to evaluate the performance of the obtained multitype sensor placement. A bridge benchmark structure is used for a numerical investigation to demonstrate the effectiveness of the proposed multitype sensor placement method.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.890-895
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• 2016

최근 빠른속도로 발전하는 무선통신기술로 인하여 스마트 기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이에 따른 데이터 트래픽의 문제가 날로 증가함에 따라 네트워크의 용량 증대를 위하여 아직 개척되지 않은 새로운 영역인 6GHz 이상의 대역에 대한 연구가 진행되었다. 밀리미터파(Millimeter Wave, MmWave) 통신은 6GHz 이상의 대역을 이용하여 초당 기가비트의 데이터 전송률 달성을 가능하게 한다. 작은 파장으로 인한 경로 손실을 극복하기 위해 대량의 안테나 배열을 사용하여 이득을 높인다. 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)을 이용한 프리코딩 과정에서 시스템의 스펙트럼 효율(Spectral efficiency)을 최대화 하는 알고리즘을 제시하였다. 또한 스펙트럼 효율이 최대가 되는 빔 수의 최적화 방법을 수식을 통해 제안하였다. 제안한 방법으로 스펙트럼 효율을 최대화 하는 것을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권1호
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• pp.195-219
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• 2015

A partial (hybrid) seismic isolation scheme for precast girder bridges in the form of a "buffer-gap-elastomeric bearings" system has been endorsed in the literature as an efficient seismic design system. However, no guides exist to detail an optimal gap size for different configurations. A numerical study is established herein for different scenarios according to Euro code seismic requirements in order to develop guidelines for the selection of optimal buffer-gap arrangements for various design cases. Various schemes are hence designed for ductile and limited ductility behavior of the bridge piers for different seismic demand levels. Seven real ground records are selected to perform incremental dynamic analysis of the bridges up to failure. Bridges with typical short and high piers are studied; and different values of initial gaps at piers are also investigated varying from a zero gap (i.e., fully locked) condition up to an initial gap at piers that is three quarters the gap left at abutments. Among the main conclusions is that the as-built initial gaps at piers (and especially large gap sizes that are ${\geq}1/2$ as-built gaps at abutments) do not practically reduce the seismic design demand and do not affect the reserve capacity of the bridge against failure for bridges featuring long piers, especially when these bridges are designed a priori for ductile behavior. To the contrary, the "buffer-gap-elastomeric bearings" system is more effective for the bridge schemes with short piers having a large difference between the stiffness of the bearings and that of their supporting (much stiffer) squat piers, particularly for designs with limited ductility. Such effectiveness is even amplified for the case of larger initial as-built gap sizes at piers.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권4호
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• pp.997-1018
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• 2015

Structural health monitoring along with damage detection and assessment of its severity level in non-accessible reinforced concrete members using piezoelectric materials becomes essential since engineers often face the problem of detecting hidden damage. In this study, the potential of the detection of flexural damage state in the lower part of the mid-span area of a simply supported reinforced concrete beam using piezoelectric sensors is analytically investigated. Two common severity levels of flexural damage are examined: (i) cracking of concrete that extends from the external lower fiber of concrete up to the steel reinforcement and (ii) yielding of reinforcing bars that occurs for higher levels of bending moment and after the flexural cracking. The purpose of this investigation is to apply finite element modeling using admittance based signature data to analyze its accuracy and to check the potential use of this technique to monitor structural damage in real-time. It has been indicated that damage detection capability greatly depends on the frequency selection rather than on the level of the harmonic excitation loading. This way, the excitation loading sequence can have a level low enough that the technique may be considered as applicable and effective for real structures. Further, it is concluded that the closest applied piezoelectric sensor to the flexural damage demonstrates higher overall sensitivity to structural damage in the entire frequency band for both damage states with respect to the other used sensors. However, the observed sensitivity of the other sensors becomes comparatively high in the peak values of the root mean square deviation index.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.137-140
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• 2008

FRP rebar와 콘크리트의 취성적인 재료특성때문에 FRP rebar를 사용한 콘크리트 휨 부재는 균형 보강비 이하의 저보강 설계시 극한상태에서 FRP rebar의 파단에 따른 급작스런 취성파괴가 발생한다. 따라서 일반철근콘크리트와 달리 균형보강비 이상으로 설계한다. 또한 부족한 연성을 보완하고 충분한 예비강도를 확보하기 위하여 철근콘크리트보다 안전한 휨 강도감소계수가 요구된다. ACI 440.1R-06에서는 FRP rebar의 사용한 콘크리트 휨 부재의 파괴형태에 따라 서로 다른 휨 강도감소계수를 제안하고 있으며, 또한 다양한 재료로 개발되어진 모든 FRP rebar에 동일한 휨 강도감소계수를 적용하고 있다. 이는 FRP rebar로 균형보강비 이상 보강된 콘크리트 휨부재의 휨 강성 증대효과를 고려하지 못하는 것이며, 다양한 FRP rebar 사용을 제한하는 것이라 할 수 있다. 따라서 다양한 FRP rebar의 종류와 보강비의 변화에 따라 다른 휨 강도감소계수를 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되며, 본 논문에서는 GFRP rebar로 보강된 콘크리트보의 휨 강도감소계수 보정식을 신뢰성해석을 통하여 제안하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권4호
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• pp.415-425
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• 2012

공동주택의 리모델링 수월성, 장수명화, 자원저감, 친환경 구조시스템 구현을 위하여 라멘구조인 그린프레임 공법이 개발되었다 그린프레임의 주요 구조부재인 합성 프리캐스트 콘크리트 기둥과 보는 접합부 철골과 콘크리트에 의한 접합으로 신속하고 정밀하게 설치할 수 있다. 그린프레임의 접합부는 그 형상에 따라 네 종류로 분류할 수 있으며, 각 종류에 따라 각기 접합 특성과 시공방법이 다르다. 현장상황에 적합한 기둥을 선택하기 위해서는 기둥 종류별 접합부 특성 비교 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기둥 종류별 접합부의 공기, 원가, 품질, 안전성능 비교 분석하는 것을 목적으로 한다. 본 연구의 결과는 GF 공법의 설계단계에서 프로젝트 특성을 반영한 적정 합성 프리캐스트 콘크리트 기둥을 선정하는데 활용된다.