• 제목/요약/키워드: period of vibration

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철골 구조물의 제진 및 면진성능 (Damping and Isolation Performance of Steel Structure)

  • 윤현도;박완신;한병찬;황선경;이규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.221-230
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    • 2004
  • 본 논문에서는 지진하중 작용시, 점탄성 감쇠기 및 면진장치를 설치한 다층 철골 모멘트 저항 골조의 동적응답을 해석적으로 규명하였다. 본 연구의 목적은 구조해석을 수행하여 최대 층간변위 및 최대응력법에 의해 효율적인 점탄성 감쇠기의 위치를 결정하는 것이다. 또한, 효율적인 진동 제어방법을 모색하기 위하여 점탄성 감쇠기 및 납삽입고무베어링형 면진장치에 의한 제어효과를 부재력, 조합응력, 그리고 구조물의 고유주기 등을 이용하여 상호 비교 분석하였다.

System identification of high-rise buildings using shear-bending model and ARX model: Experimental investigation

  • Fujita, Kohei;Ikeda, Ayumi;Shirono, Minami;Takewaki, Izuru
    • Earthquakes and Structures
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    • 제8권4호
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    • pp.843-857
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    • 2015
  • System identification is regarded as the most basic technique for structural health monitoring to evaluate structural integrity. Although many system identification techniques extracting mode information (e.g., mode frequency and mode shape) have been proposed so far, it is also desired to identify physical parameters (e.g., stiffness and damping). As for high-rise buildings subjected to long-period ground motions, system identification for evaluating only the shear stiffness based on a shear model does not seem to be an appropriate solution to the system identification problem due to the influence of overall bending response. In this paper, a system identification algorithm using a shear-bending model developed in the previous paper is revised to identify both shear and bending stiffnesses. In this algorithm, an ARX (Auto-Regressive eXogenous) model corresponding to the transfer function for interstory accelerations is applied for identifying physical parameters. For the experimental verification of the proposed system identification framework, vibration tests for a 3-story steel mini-structure are conducted. The test structure is specifically designed to measure horizontal accelerations including both shear and bending responses. In order to obtain reliable results, system identification theories for two different inputs are investigated; (a) base input motion by a modal shaker, (b) unknown forced input on the top floor.

아치구조물의 모의지진파 입력에 따른 지진응답특성에 관한 연구 (A Study on the Seismic Response of Arch Structures Using Artificial Earthquake Ground Motions)

  • 정찬우;박성무;강주원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.59-66
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    • 2008
  • 대부분의 대공간구조물은 극장, 스타디움, 체육관 등 공공성을 가지게 되어 내진안전성에 있어서 중요성이 많이 인식되고 있다. 그러나 구조형식 및 형상에 관하여 다양성을 가지고 있는 대공간구조물이 동적하중인 지진하중을 받을 때 나타나는 구조물의 거동은 파악하기 힘들다. 본 논문에서는 대공간구조의 주 구조요소인 아치구조물에 대하여 고유진동모드를 검토하였고 모의지진파를 입력하여 지진거동특성을 분석한 결과로서 아치구조물은 설계가속도스펙트럼의 크기보다 장주기 성분에 더 많은 영향을 받는다는 것을 파악하였다.

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초고층 구조물의 지진해석을 위한 지진기록의 조정방법 (Scaling Method of Earthquake Records for the Seismic Analysis of Tall Buildings)

  • 김태호;박지형;김욱종;이도범;고현
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.11-21
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    • 2008
  • 최근 감쇠장치 등을 가진 초고층 건축물의 지진해석에 시간이력해석법이 자주 사용되고 있다. 지진기록은 구조물의 기본 진동주기를 T라 할 때 설계기준에서 요구하는 바와 같이 0.2T에서 1.5T 사이의 스펙트럼 값을 설계응답스펙트럼에 부합하게 조정되어 사용되고 있다. 설계기준에서 제시한 방법으로 조정할 경우 주기가 길어질수록 두 해석법 사이의 응답차이는 커지는 현상이 발생한다. 즉 설계기준에 의하여 조정된 지진기록을 사용하여 시간이력해석을 수행하면 밑면전단력 등은 비슷하지만 변위, 층간변위, 부재력 등은 적게 평가되는 현상이 발생하였다. 이들 결과에 밑면전단력 조정계수를 적용하면 응답이 더욱 작아지는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서는 인공지진을 만드는 데 어려움이 있는 엔지니어들을 위하여 기존 설계기준에 부합하는 지진기록 조정방법을 제시하였다.

중력하중 설계된 1:5 축소 3층 철근콘크리트 골조의 지진모의실험 (Earthquake Simulation Tests of A 1:5 Scale Gravity Load Designed 3-Story Reinforced Concrete Frame)

  • 이한선;우성우
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.241-252
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    • 1998
  • 이 연구의목적은 여러 수준의 지진에 대한 비내진 상세를 가진 저층 모멘트 저항 골조의 실제 반응을 관찰하기 위한 것이다. 우선 모델에 대한 축소율은 사용된 진동대의 용량을 고려하여 1 : 5 로 결정하였으며 상사성의 법칙에 따라 모델을 제작하였다. 그 다음에 이 모델에 대해 Taft N21E 지진가속도 기록의 최대 지진가속도를 0.12g. 0.2g, 0.4g로 조정하여 진동대를 이용한 지진모의실험을 수행하였다. 각 층별 횡방향 가속도와 변위, 그리고 구조물의 취약부위에서 국부변형이 측정되었다. 밑면 전단력은 손수 만든 로드셀을 이용하여 측정하엿다. 각 지진모의실험 전과 후에는 고유주기와 감쇠비의 변화를 살펴보기 위해 자유진동실험을 수행하였다. 전체거동과 국부거동에 대한 실험결과를 분석한 결과, 이 모델은 우리나라의 현행 내진 설계 기준에서의 설계지진 즉, 0.12g의 최대 지진가속에 대해서는 선형탄성으로 거동하였다. 최대 밑면 전단력은 1.8tf 로 설계 밑면 전단력의 약 4.7배로나타났다.이 실험모델은 높은 수준의 지진모의실험에서도 양호한 성능을 나타내었다. 높은 수준의지진에 대한 저항의 주요요소는 1)높은 초과강도, 2)기본주기의 증가, 그리고 3)비탄성 변형에 의한 얼마간의 에너지소산이다. 이 실험에서 모델의 층간변위는 대략 허용한계 내에 있었다.

함정 기관실내 활동의 순환 및 호흡 기능에 대한 영향 (Changes in Circulatory and Respiratory Activities Observed on Men in an Engine Room of a Navy Ship)

  • 현광철;남기용
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제1권2호
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    • pp.199-213
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    • 1967
  • Circulatory and respiratory activities were observed in men exposed to the environment of engine room of a cruising Republic of Korea Navy ship and compared to the control values obtained in an ordinary laboratory room on land. The environment of an engine room of cruising navy ship was presumed to be a multiple stress acting on men. The environment of the engine room included high temperature $(35-42^{\circ}C)$, low relative humidity (20-38% saturation), vibration (about 7 cycles per second), rolling and pitching of ship and noises. Sixteen men were divided into two groups consisted of each 8 subjects. Subjects of sea duty group had experience of continuous on board duty averaging 3.5 years. Men of land duty group had no experience of on board activity. On land observations were made on one day prior to the boarding and leaving the port and four days after landing. In between observations in the engine room were made on the first, 5 th, 9 th, 12 th, and 14 th day of on board activity. The whole experimental period lasted for 20 days. Measurements on circulatory and respiratory parameters were at standing resting state (after 30 minutes standing in the case of on land study and 15 minutes in engine room study) and within one minute after cessation of on the spot running of which rhythm was 30/min. and lasted for 5 minutes. Oxygen consumption and pulmonary function test were done in the period of two minutes from the 3rd to 5th minutes of running. The following results were obtained. 1. Body temperature showed no change regardless of group difference or on land or on board measurements. 2. Pulse rate increased markedly after boarding the ship id both groups. Pulse rate increased from the first day on board at rest and after exercise as compared to the on land control value. This increase in pulse rate was more marked after exercise. Sea duty group showed less increase in pulse rate at rest than the land duty group. Standing and resting pulse rate of sea duty group on lam was 81 and increased to 87 at the 5th day on board and remained smaller than the land duty group throughout the period on board. Control standing and resting pulse rate of land duty group on land was 76 and reached 89 at the 9th day on board and thereafter decreased a little. Pulse rate of land duty group at rest on board remained greater than that of sea duty group throughout the period on board. 3. Systolic blood pressure of sea duty group increased after boarding the ship and remained higher than the control value on land. In the land duty group, however, systolic blood pressure decreased during the period on board the ship. Diastolic blood pressure decreased in both groups. 4. Resting breathing rate of land duty group increased and remained higher than the control value on land. In sea duty group, however, resting breathing rate showed a transient increase on the 1st day on board and decreased thereafter to the control value on land and kept the same level throughout the period of cruise. Absolute value of breathing rate in the sea duty group was greater than the land duty group both at rest and after exercise. 5. There was a lowering of breathing efficiency in both groups. Thus, increases in tidal volume and minute ventilation volume and decreases in maximum breathing capacity, vital capacity, capacity ratio and air velocity Index were observed after boarding the ship. An increase in ventilation equivalent was also observed in both groups. The lowering of breathing efficiency was more marked in the land duty group than the sea duty group. 6. Energy expediture increased in both groups during their stay on the ship and was more marked in the sea duty group. 7, Lactate concentration in venous blood at rest and after exercise increased after boarding the ship and no group difference was observed.

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양식장에서 사육하는 메기 (Silurus asotus)의 산소소비 및 암모니아 배설에 미치는 소음진동 영향 (Effects of Noise and Vibration on Oxygen Consumption and Ammonia Excretion in Cultured Catfish (Silurus asotus))

  • 허준욱;이정열;주진철
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제5권2호
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    • pp.105-109
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    • 2018
  • 진동 스트레스에 따른 양식 메기 (Silurus asotus)의 산소소비량 및 암모니아 배설량을 분석하였다. 연구에 사용된 메기의 평균전장은 $22.9{\pm}0.9cm$ (${\pm}SD$, n = 30), 평균체중은 $100.7{\pm}11.7g$ (${\pm}SD$, n = 30) 이었다. 진동 자극은 특수 제작한 진동기를 이용하여 48, 58 및 68 dB (V)이었으며, 이때의 소음은 $77.6{\pm}1.8dB$ (A) 크기를 주었다. 진동은 타임머를 이용하여 주간(08:00-18:00)에 15분 간격으로 11일간 계속하여 스트레스를 가하였다. 메기의 산소소비량 변화는 58 dB (V) 그룹에서 진동 후 1, 5, 9 및 11일째에 각각 21.8, 30.2, 36.0 및 53.2% 감소하는 것으로 나타났다. 68 dB (V) 그룹에서는 1, 7, 및 11일째에 각각 22.7, 35.1 및 57.7% 감소하였다. 48, 58 및 68 dB 그룹에서 진동 자극 경과일수(D)에 따른 식은 각각 직선식으로 OC=0.374D + 90.762 ($r^2=0.048$), OC = -3.581D + 89.520 ($r^2=0.831$) 및 OC = -4.109D + 90.907 ($r^2=0.884$)이었다. 암모니아 배설량은 48, 58 및 68 dB (V) 그룹에서 진동후 1일째에 각각 34.8, 51.8 및 63.2% 감소하는 것으로 나타났다. 48 및 58 dB (V) 그룹은 진동 3일째부터 11일째까지 유의한 차이를 보이지 않았다. 반면 68 dB (V) 그룹은 1, 3, 5, 7, 9 및 11일째에 진동전(0일째)과 비교하여 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 진동 48 dB, 58 dB 및 68 dB에서의 진동 경과 일수에 대한 암모니아배설량 감소율은 직선식으로 각각 AE=-1.646D + 115.915 ($r^2=0.265$), AE = -8.230D + 122.132 ($r^2=0.750$) 및 AE = -7.086D + 123.690 ($r^2=0.614$)로 나타났다.

회전 방지용 Post Screw 시스템의 임플랜트 지대나사풀림 방지효과에 관한 연구 (A STUDY OF THE ANTI-ROTATING INNER POST SCREW SYSTEM AS A MEANS OF PREVENTING ABUTMENT SCREW LOOSENING)

  • 김종희;임주환;조인호;이준석
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.671-683
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    • 2005
  • Statement of problem: The most commonly reported problem associated with dental implant restoration is the loosening of the screws. Purpose: This study compared the efficacy of an implant system incorporating an anti-rotational locking sleeve(Anti-Rotating Inner Post Screw System(ARIPS-system)) with other, traditional implant systems as a means of minimizing vibration loosening. Materials and methods: Three implant systems were examined; the conventional external hex type, the ARIPS-system, and the internal taper type implant system 30 specimens(10 samples per group)were fabricated and each abutment screw was secured to the implant future with 32Ncm of torque force and loosening torque was measured using a Torque Gauge. The procedure was repeated 3 times, recording initial loosening torque each time. The re-tightened abutment screw was subjected to a cyclic load having a maximum forte of 200N and minimum of 20N at 2Hz over a period of 12,600 cycles. after which the loosening torque was measured. Measured values were calaulated for statistical analysis. Analysis of measured value was performed by 3 methods: (i) as a percentage average of the initial 3 loosening-torque values(initial loosening value) to the tightening torque of 32Ncm, (ii) as a percentage of the loosening torque value after a load of 200N(experimental value) to the initial loosening value, and (iii) as a percentage of the experimental value to the 32Ncm of tightening torque. The analyses shows the amount of initial loosening at the screw, loosening by repetitive load and the the final loosening value. Results: The results of this study were as follows (1) Percentage of initial loosening value to tightening-torque was increased in order of external hex, ARIPS-system and internal taper and all values between each groups showed statistical significance (p<0.05). (2) Percentage of experimental value to initial loosening value was increased in order of external hex, ARIPS-system and internal taper. Value of internal taper showed significant difference with those of external hex and ARIPS-system (p<0.05). (3) Percentage of experimental value to tightening torque was increased in order of external hex, ARIPS-system and internal taper and all values between each groups showed statistical significance (p<0.05). Conclusion: The results of the analysis of the final loosening level value, which are closely correlated to clinical use, show that the ARIPS-system can be a useful means of minimizing abutment screw loosening when compared to the external hex type system. Although further clinical studies need to be made, the ARIPS-system should be considered to maximize the long-term success of the implant prosthesis.

졸음 인식과 안전운전 보조시스템 구현 (Implementation of A Safe Driving Assistance System and Doze Detection)

  • 송혁;최진모;이철동;최병호;유지상
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권3호
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    • pp.30-39
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    • 2012
  • 본 논문에서는 검출된 운전자의 얼굴영역에서 눈의 형태를 인식하여 졸음 상태를 감지하는 기법을 개발하고 감지 결과에 따라 위험 상태를 알려주는 경보 시스템을 구현하고자 한다. 먼저 얼굴 검출에는 Haar 변환 기법을 이용하고 실험실환경, 차량환경 및 적외선 영상을 획득하여 다양한 조명 환경에서도 강인하도록 전처리 및 후처리 과정을 적용한다. 눈 검출에는 보통 한국인이라는 가정하에 눈의 위치 및 크기의 비례 구조 특성 등을 이용하여 후보 영역을 제한하고 트리구조에 대한 실험 결과로 고속 알고리즘을 구현하였다. 또한 졸음 상태를 인식하기 위해서는 눈의 개폐 형태를 검출할 수 있는 Hough 변환을 이용한 기법과 눈의 계폐에 따른 눈의 형태 비율을 이용한 기법을 새로이 제안하며, 눈이 감겨있는 시간을 측정하여 졸음 여부를 판단한다. 1단계 졸음 상태로 판단될 경우 통합 모니터링 인터페이스에서 운전자에게 경고음을 울리며 2단계 졸음 상태로 판단될 경우에는 CAN(Controller Area Network)을 통하여 안전벨트를 진동하게 함으로써 운전자에게 경고를 하는 시스템을 구현한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 기존의 기법들과 비교하여 실험실 환경에서 평균 83.64% 이상의 검출률을 달성 하였으며, 실제 차량환경에서도 실험 결과를 통하여 평균적으로 우수한 결과를 보였다.

지진 관측을 위한 최적 설치심도 조사 방법 연구 (Finding Optimal Installation Depth of Strong Motion Seismometers for Seismic Observation)

  • 정석호;임도윤;황의홍;안재광
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.31-40
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    • 2023
  • 본 연구는 고밀도 지진 관측망 구축 시 지표 가속도 측정 및 조기경보 활용을 위한 효율적 관측소 설치 방법을 수립하기 위하여 테스트베드에 지표, 1m, 2m, 9m 깊이의 임시관측소를 설치하여 상시 잡음, 인공 가진 신호 및 지진 계측 자료의 깊이별 변화를 분석하였다. 연구대상지의 상시 잡음 분석 결과 1s 이하의 단주기 영역은 주변의 인위적 잡음이 우세하였으며, 1s 이상 장주기 영역은 풍속의 변동과 큰 상관성을 보였다. 2차원 지진계 배열을 통한 상시 잡음 진동수-파수(FK) 분석 결과 단주기 상시 잡음은 표면파 보다는 주로 체적파의 형태로 유입되는 것으로 추정된다. 잡음 수준 분석 결과 9m 이하에서는 낮은 수준의 상시 잡음이 관측되었으나, 지표, 1m, 2m 지진계에서는 토사층의 동적 거동에 의해 T < 0.1s에서 잡음의 증폭이 발생하는 것을 확인하였다. 인공 가진실험 및 괴산지진 계측 자료 분석 결과 전반적으로 깊이가 깊어질수록 신호의 크기가 감소함을 확인하였으며, 스펙트럼비 및 응답스펙트럼 분석 결과 지표와 1m에서 3m 깊이 토사층의 고유진동수에 해당하는 20Hz(T=0.05s) 대역의 지반운동이 크게 증폭되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 상시미동과 가진실험을 통해 대상구간의 관측환경을 조사하여 지진계 설치 방법 및 깊이 선정시 활용할 수 있는 것으로 나타났으며, 향후 다수의 지역에서 다양한 환경을 고려한 연구가 진행된다면 관측소 설치 깊이, 설치방법, 환경 조사방법에 대한 가이드라인을 제시하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.