• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1171-1178
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• 2011

본 논문은 동적 시스템인 구동기의 강건설계를 수행한 결과를 제시한다. 구동기를 구성하는 부품들의 변량은 구동기의 성능에 변량을 유발한다. 따라서 부품들의 변량에 둔감한 구동기의 성능을 확보하기 위해 구동기에 대해서 강건설계를 수행하였다. 구동기를 구성하는 부품들을 전달함수로 표현하여 시뮬링크 모델로 구축하였으며, 시뮬링크 모델을 이용하여 설계 변수 조합에 따른 구동기의 응답을 얻었다. 또한 반응표면법을 적용하여 구동기의 응답을 설계 변수들의 2차 함수로 근사화하였다. 구동기응답을 출력으로 하는 근사화된 모델에 확률적 설계방법을 적용하여 강건한 구동기의 성능을 위한 최적 설계변수를 결정하고 기존 설계와 비교한 결과를 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.103-112
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• 1990

본 연구는 내진설계시 많은 불확실성을 내포하는 지반의 거동특성을 규명하고, 적용대상지반의 확충 및 경제성 제고를 위하여 토사지반의 동적지반특성 평가 및 지반-구조물 거동 특성을 고찰하였다. 예제해석은 토사지반에 원전 containment 구조물이 설치된 경우를 가상하여 지진하중에 대한 지반-구조물 시스템의 거동을 반무한체해석과 유한요소해석으로 분석하였다. 이는 토사지반에 원전이 건설될 경우에 고려해야 할 안정성 및 경제성 분석의 일환으로 수행되었으며, 토사지반의 큰 비선형거동을 정확하게 해석에 반영하기 위한 해석 software와 지반입력 data의 합리적인 평가방안 등을 예제해석을 통하여 분석하였다. 예제해석결과를 종합해 볼 때 토사지반의 동적거동의 정확한 분석을 위하여 비선형 유한요소해석은 Seed & Idriss 모델이, 선형 유한요소해석은 지진하중에 대한 1차원 지반거동시 변형율에서의 동적지반특성을 이용한 방법이, 반무한체해석은 정적하중시 변형율에서의 동적지반특성을 이용한 방법이 가장 합리적으로 동적지반특성을 평가하는 것으로 추천할 수 있다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권2호
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• pp.5-20
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• 1990

지반-구조물의 동적 상호작용 해석에 있어서, 흙의 특성치들 뿐만 아니라 입력지진 자체도 무척 Random하다. 본 논문에서는 이 Randomness를 고려하기 위하여 확률론적 방법을 적용하여 상호작용 해석에 미치는 영향을 연구하였다. 이 확률론적 적용을 위해 Elastic Half Space 이론에 의해 얻어진 Complex Response 방법, Random Vibration Theory와 Rosenblueth의 Two Point Estimate 방법을 사용하여 해석을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 흙의 동적 특성치 뿐만 아니라 Kanai-Tajimi에 의하여 제안된 입력지진의 PSD Function 의 불확정성도 상당히 큼을 알 수 있었다. 이때의 Parameter의 변동계수는 0.4에서 0.6의 범위를 갖는다. 2) 흙의 동적 특성치의 불확정성의 영향이 입력지진의 그것보다는 구조물에 미치는 영향이 큼 을 알 수 있었다. 3) 입력지진과 흙의 동적 특성치 사이의 상관계수에 의한 영향은 무척 작음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.681-688
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• 2009

철도교량은 일반적으로 공용기간동안 진동과 충격에 의한 구조적 영향을 받는다. 이와 같은 이유로 내하력 증진을 위한 보강성능 검토 시 철도교에 작용하는 외부하중에 효율적으로 저항할 수 있는 보강성능이 요구된다. 이 연구에서는 철도교의 공용 중 진동 및 충격하중에 효율적으로 저항할 수 있는 보강공법으로써 NSM 보강공법을 제안하였다. 이는 기존 탄소섬유외부부착 공법에 비해 부착성능 및 보강성능이 우수한 공법이다. NSM 보강공법은 현재 다양한 실험적 연구들이 진행되고 있으나, 실교량으로의 범용적인 적용을 위해서는 보강설계에 필요한 합리적인 보강비 산정이 필수적이다. 이를 위해, 이 연구에서는 재료적 및 기하학적 불확실성이 반영된 확률 신뢰도기반 NSM 보강비 산정방법을 제안하여 임계보강비를 산정하고자 한다. 이를 위해, Monte Carlo Simulation(MCS) 기법으로 도출된 재료 및 단면치수에 대한 불확실성 특성을 내부저항모멘트 설계식에 반영하여, 외부활하중의 불확실성 특성이 반영된 외부하중모멘트에 대한 안전도 평가를 수행하였으며, 목표신뢰성지수 3.5를 만족할 수 있도록 하는 CFRP 플레이트의 임계보강비를 산출하였다.

• 경제분석
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• 제26권1호
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• pp.84-132
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• 2020

중앙은행은 수익률곡선을 바탕으로 미래 수익률에 대한 시장의 기대를 추론한다. 통화 정책의 유효성 제고를 위하여, 시장이 예상하는 미래 수익률의 움직임을 정확히 파악할 필요가 있기 때문이다. 이에 따라 그동안 수익률곡선과 시장기대를 정확하게 추정하기 위한 다양한 모형들이 활용되었다. 이와 함께 채권시장의 발달로 채권시장과 거시경제간의 상호 연관성이 높아지면서 수익률 곡선에 영향을 미치는 거시변수가 무엇인지 파악하는 것이 매우 중요해졌다. 그러나 수익률 결정요인에 관한 다양한 이론이 있는 만큼 그동안의 선행연구에서는 수익률곡선 추정 모형에 포함되는 거시변수들이 서로 달랐다. 이는 수익률곡선을 추정하는 데 있어 어떤 변수를 포함한 모형이 바람직한가에 관한 문제, 즉 모형 불확실성이 존재한다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서 본 연구는 수익률곡선과 미래 수익률에 대한 시장기대를 정교하게 추정하기 위해 동태적 Nelson-Siegel 모형에 베이지안 변수선택 방법을 적용하였다. 베이지안 변수선택은 모형에 포함되는 중요한 변수를 선험적으로 결정하는 데 따르는 문제들을 완화하고 모형 불확실성을 추정에 효율적으로 반영하는 포괄적인 방법이라는 점에서 바람직한 추정방법이 될 수 있다. 베이지안 변수선택 모형과 선행연구의 모형들을 비교한 결과 모형에 어떤 거시변수를 포함하느냐에 따라 도출되는 미래 수익률에 대한 시장기대가 상당히 다르게 나타났다. 이는 모형 불확실성이 추정결과에 큰 영향을 미치며 이를 추정에 반영하는 것이 타당하다는 것을 의미한다. 베이지안 변수선택 모형의 예측력이 선행연구의 다른 모형들보다 우월한 것으로 나타난 점도 이를 뒷받침한다. 따라서 모형 불확실성이 추정에 영향을 미치는 상황에서 수익률곡선과 시장기대 추정의 정확성 제고를 위해 베이지안 변수선택 모형을 활용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제7권6호
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• pp.487-502
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• 2007

In recent decades there has been a trend towards improved mechanical characteristics of materials used in footbridge construction. It has enabled engineers to design lighter, slender and more aesthetic structures. As a result of these construction trends, many footbridges have become more susceptible to vibrations when subjected to dynamic loads. In addition to this, some inherit modelling uncertainties related to a lack of information on the as-built structure, such as boundary conditions, material properties, and the effects of non-structural elements make difficult to evaluate modal properties of footbridges, analytically. For these purposes, modal testing of footbridges is used to rectify these problems after construction. This paper describes an arch type steel footbridge, its analytical modelling, modal testing and finite element model calibration. A modern steel footbridge which has arch type structural system and located on the Karadeniz coast road in Trabzon, Turkey is selected as an application. An analytical modal analysis is performed on the developed 3D finite element model of footbridge to provide the analytical frequencies and mode shapes. The field ambient vibration tests on the footbridge deck under natural excitation such as human walking and traffic loads are conducted. The output-only modal parameter identification is carried out by using the peak picking of the average normalized power spectral densities in the frequency domain and stochastic subspace identification in the time domain, and dynamic characteristics such as natural frequencies mode shapes and damping ratios are determined. The finite element model of footbridge is calibrated to minimize the differences between analytically and experimentally estimated modal properties by changing some uncertain modelling parameters such as material properties. At the end of the study, maximum differences in the natural frequencies are reduced from 22% to only %5 and good agreement is found between analytical and experimental dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes by model calibration.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.383-389
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• 2011

본 논문에서는 통계적인 방법을 이용하여 점탄성 제진재인 합성고무의 물성에 대한 변동성을 평가하는 방법을 제안하고 측정데이터를 이용하여 합성고무에 대한 평가를 수행하고 합성고무로 이루어진 고무 마운트에 대한 동특성 해석을 수행하였다. 고무 물성의 불확실성 인자로는 외기 온도의 변화와 실험 데이터의 오차 및 점탄성 물질모델의 오차를 고려하였다. 고무는 분수차 미분모델로 표현되었고, 온도의 영향은 비선형 이동계수모델을 도입하여 복소계수로 나타내어 동강성과 감쇠를 표현하였다. 이러한 물성모델을 바탕으로 고무에 대한 물성 실험데이터와 물성계수의 확률밀도함수 사이에 정의된 우도함수를 최대화하는 통계적 보정방법을 이용하여 물성모델의 물질계수들에 대한 변동성을 추정하였다. 합성고무로 이루어진 제진용 고무 마운트에 대하여 유한요소모델을 이용하여 동특성을 계산하였다. 동특성의 계산시 추정된 물성의 통계값을 적용하고 몬테카를로 해석을 통하여 동강성의 변동성을 살펴서 그 변동성이 매우 큼을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권2호
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• pp.201-216
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• 2014

In this paper the vulnerability of the confined masonry buildings is evaluated analytically. The proposed approach includes the nonlinear dynamic analysis of the two-story confined masonry buildings with common plan as a reference structure. In this approach the damage level is calculated based on the probability of exceedance of loss vs a specified ground motion in the form of fragility curves. The fragility curves of confined masonry wall buildings are presented in two levels of limit states corresponding to elastic and maximum strength versus PGA based on analytical method. In this regard the randomness of parameters indicating the characteristics of the building structure as well as ground motion is considered as likely uncertainties. In order to develop the analytical fragility curves the proposed analytical models of confined masonry walls in a previous investigation of the authors, are used to specify the damage indices and responses of the structure. In order to obtain damage indices a series of pushover analyses are performed, and to identify the seismic demand a series of nonlinear dynamic analysis are conducted. Finally by considering various mechanical and geometric parameters of masonry walls and numerous accelerograms, the fragility curves with assuming a log normal distribution of data are derived based on capacity and demand of building structures in a probabilistic approach.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권1호
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• pp.93-107
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• 2016

Seismic fragility analysis is a probabilistic decision-making framework which is widely implemented for evaluating vulnerability of a building under earthquake loading. It requires ingredient named probabilistic model and commonly developed using statistics requiring collecting data in large quantities. Preparation of such a data-base is often costly and time-consuming. Therefore, in this paper, by developing generic seismic drift demand model for regular-multi-story steel moment resisting frames is tried to present a novel application of the probabilistic decision-making analysis to practical purposes. To this end, a demand model which is a linear function of intensity measure in logarithmic space is developed to predict overall maximum inter-story drift. Next, the model is coupled with a set of regression-based equations which are capable of directly estimating unknown statistical characteristics of the model parameters.To explicitly address uncertainties arise from randomness and lack of knowledge, the Bayesian regression inference is employed, when these relations are developed. The developed demand model is then employed in a Seismic Fragility Analysis (SFA) for two designed building. The accuracy of the results is also assessed by comparison with the results directly obtained from Incremental Dynamic analysis.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권4호
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• pp.484-491
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• 2003

For most of linear time-varying (LTV) systems, it is difficult to design time-varying controllers in analytic way. Accordingly, by approximating LTV systems as uncertain linear time-invariant, control design approaches such as robust control have been applied to the resulting uncertain LTI systems. In particular, a robust control method such as quantitative feedback theory (QFT) has an advantage of guaranteeing the frozen-time stability and the performance specification against plant parameter uncertainties. However, if these methods are applied to the approximated linear. time-invariant (LTI) plants with large uncertainty, the resulting control law becomes complicated and also may not become ineffective with faster dynamic behavior. In this paper, as a method to enhance the fast dynamic performance of LTV systems with bounded time-varying parameters, the approximated uncertainty of time-varying parameters are reduced by the proposed QFT parameter-scheduling control design based on radial basis function (RBF) networks.