• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.263-269
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• 2013

본 논문에서는 건물의 횡방향 구조반응을 평가하기 위한 변형률 기반의 모니터링 기법이 제시되고, 이에 대한 기초 연구로써, 구조해석을 통해 제안된 기법을 검증한다. 광섬유 격자 센서(fiber Bragg grating, FBG)는 일반 변형률 센서와 비교하여 내구성이 뛰어날 뿐 아니라 높은 샘플링 수와 여러 지점을 동시에 계측할 수 있는 장점이 있다. 이러한 특성 때문에 FBG 센서는 구조 모니터링을 위해 많은 센서가 요구되는 건물의 모니터링에 적합하다. 본 연구에서 FBG 센서는 수직 부재의 변형률을 계측하며, 이는 해당 부재의 곡률을 평가한다. 이러한 곡률은 횡변위와 횡가속도를 평가하는데 사용된다. 추가적으로 횡방향 가속도는 frequency domain decomposition(FDD) 기법을 이용하여 구조물의 고유진동수와 모드형상을 추정하는데 사용된다. 9층 철골모멘트 골조 예제의 적용을 통해, 제시된 기법이 건물의 다양한 횡방향 구조 반응과 동적 특성을 평가하는데 적절함을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권4호
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• pp.274-281
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• 2011

최근 백령도 해역에서 발생한 규모 4.3에 해당하는 중규모 지진(2011년 6월 17일)으로부터 관측된 지반진동 파형을 이용하여 지진원 기구 및 수평 응답스펙트럼을 분석하였다. 분석결과를 한반도의 응력방향과 비교하였고 또한 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 지진원 연구에 이용된 지반진동은 3개 관측소(각 관측소에서 3성분)에서 관측된 전파형에 대해 모멘트텐서 기본식을 이용한 격자탐색법을 적용하여 분석하였다. 지진원기구에서 제시하는 주압축응력 방향은 ENE-WSW 방향으로 기존 한반도 전체의 주 응력방향과 대체로 유사하였다. 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 국내 원자력시설물의 내진기준으로 이용되고 있는 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 특히 약 3 Hz 이상의 높은 고유진동수 영역에서 Reg. Guide 1.60 기준보다 높은 값을 보여 주었다. 또한 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준인 표준 설계응답스펙트럼을 비교한 결과 약 0.8초 이하의 단주기 영역의 전체 대역(SD 지반조건)에서 자료처리 결과가 기준을 크게 초과하였다. 향후 국내 지진활동 실정에 적합한 내진설계 기준 마련을 위해 관측자료의 질적 향상 및 양적인 축적 등을 통하여 특히 높은 고유진동수 대역에서 수평응답스펙트럼 기준의 보수성을 재고할 필요가 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.390-399
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• 2012

본 연구에서는 지속적인 담수유입이 존재하고 S자의 수로형태를 가진 경기만 석모수로에서 소조기 홍수시 13시간 동안 7개의 정선에서 단면유속 및 염분을 관측하였다. 각 단면의 최강 창조와 낙조시의 유속 크기와 방향을 파악하였고, 단면 내의 유속 분포 및 염분구조를 분석하였다. 또한 정선 별로 나타나는 횡 방향 흐름이 어떠한 운동량에 의해 지배되는지 파악하고자 횡 방향의 운동량 분석을 수행하였다. 운동량 분석에서는 석모수로의 S자 형태의 영향을 고려하기 위해서 원심력을 고려하였다. 분석 결과 소조기 홍수시 석모수로는 횡 방향 압력 경도력과 수직적 마찰력이 가장 우세하기 때문에 염분 분포와 성층에 의한 흐름이 주로 나타났다. 수로의 특성은 크게 북단과 남단으로 나누어 볼 수 있는데 상대적으로 조간대가 넓게 형성되고 담수의 영향이 큰 석모수로 북단의 4개 정선중에서 수심이 깊은 정선에서는 횡 방향 압력 경도력이 우세하지만 수직적으로 크기가 다르며, 수심이 낮은 정선에서는 수직 마찰항이 우세하였다. 이와는 달리 수심이 깊고 수로의 굴곡이 심한 석모수로 남단에서는 낙조시 지형학적 원인과 담수의 영향에 따라 이류 가속항과 원심력이 강해지게 된다. 이와 같은 결과를 종합할 때, 석모수로는 위치와 수심, 수로의 굴곡 등에 따라 운동량 분포가 각기 달리 나타나며 이러한 영향으로 인해 횡 방향 흐름 특성이 발생했음을 알 수 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.138-148
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• 2013

Purpose: Determining an appropriate path is a top priority in order for a robot to maneuver in a dynamically efficient way especially in a pick-and-place task. In a non-standardized work environment, current robot arm executes its motion based on the kinematic displacements of joint variables, though resulting motion is not dynamically optimal. In this research we suggest analyzing and applying motion patterns of the human arm as an alternative to perform near optimum motion trajectory for arbitrary pick-and-place tasks. Methods: Since the motion of a human arm is very complicated and diverse, it was simplified into two links: one from the shoulder to the elbow, and the other from the elbow to the hand. Motion patterns were then divided into horizontal and vertical components and further analyzed using kinematic and dynamic methods. The kinematic analysis was performed based on the D-H parameters and the dynamic analysis was carried out to calculate various parameters such as velocity, acceleration, torque, and energy using the Newton-Euler equation of motion and Lagrange's equation. In an attempt to assess the efficacy of the analyzed human motion pattern it was compared to the virtual motion pattern created by the joint interpolation method. Results: To demonstrate the efficacy of the human arm motion mechanical and dynamical analyses were performed, followed by the comparison with the virtual robot motion path that was created by the joint interpolation method. Consequently, the human arm was observed to be in motion while the elbow was bent. In return this contributed to the increase of the manipulability and decrease of gravity and torque being exerted on the elbow. In addition, the energy required for the motion decreased. Such phenomenon was more apparent under vertical motion than horizontal motion patterns, and in shorter paths than in longer ones. Thus, one can minimize the abrasion of joints by lowering the stress applied to the bones, muscles, and joints. From the perspectives of energy and durability, the robot arm will be able to utilize its motor most effectively by adopting the motion pattern of human arm. Conclusions: By applying the motion pattern of human arm to the robot arm motion, increase in efficiency and durability is expected, which will eventually produce robots capable of moving in an energy-efficient manner.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.762-770
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• 2021

본 연구의 목적은 신체 전신 운동인 맵시 운동 프로그램을 중년여성들에게 8주간 적용하여 보행 시 수직 지면반력 크기, 발생시간, 압력 중심 요인들에 미치는 영향을 분석하는데 있었다. 본 연구의 피험자로 운동군 13명(연령, 41±4.4 세; 신장, 162.5±5.8 cm; 체중, 57.8±6.7 kg; 신체질량지수, 21.9±2.4 kg/m²), 대조군 12명(연령, 41.1±5.6 세; 신장, 160.9±5.5 cm; 체중, 576.2±8.1 kg; 신체질량 지수, 21.7±2.9 kg/m²) 총 25명이 참여하였다. 운동군은 7영역 23종 77동작의 맵시운동 프로그램을 8주간 주 3회 실시하였다. 보행 시 지면반력 요인들의 검증을 위하여 Two-way repeated measures ANOVA를 실시하였으며, 사후검증은 bonferroni adjustment로 분석하였다(a=.05). 맵시 운동 프로그램의 운동군은 보행 시 FMWA와 FPO 시점까지의 소요 시간, FMWA와 FPO에서 발생한 수직 지면반발력 그리고 AP 방향 COP의 RMS 요인들에서 대조군에 비해 상대적으로 큰 수치를 나타내었다. 그러므로 8주간의 맵시운동 프로그램은 보행을 수행하는 중년여성들의 가속과 감속 운동 기능을 향상시킨 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.375-380
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• 2022

고속철도 교량은 열차 하중에 의한 공진으로 인한 동적응답 증폭의 위험이 존재하므로 설계기준에 따른 동적해석을 통한 주행안전성 및 승차감 검토를 반드시 수행하여야 한다. 그러나 주행안전성 및 승차감 산정 절차는 열차의 종류별로 임계속도를 포함하여 설계속도의 110km/h까지 10km/h 간격으로 동적해석을 일일이 수행해야 하므로 많은 시간과 경비가 소요된다. 이 연구에서는 딥러닝 알고리즘을 활용하여 별도의 동적해석 없이 주행안전성 및 승차감을 사전에 예측할 수 있는 딥러닝 기반 예측 시스템 개발하였다. 제안된 시스템은 철도교량의 열차별, 속도별 동적해석 결과를 학습한 후 학습 완료된 신경망을 기반으로 한 예측 시스템이며, 열차속도, 교량 특성 등의 입력파라미터에 따른 주행안전성 및 승차감 산정 결과를 사전에 예측할 수 있다. 제안된 시스템의 성능을 확인하기 위하여 단경간 직선 단순보 교량을 대상으로 한 주행안전성 및 승차감 예측을 수행하였고, 주행안전성 및 승차감 산정을 위한 상판 연직변위 및 상판 연직가속도를 높은 정확도로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제18권3호
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• pp.239-247
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• 2008

Low back disorders (LBDs) have been the most common musculoskeletal problem in Korean workplaces. It affects many workers, and is associated with high costs to many companies as well as the individual, which can negatively influence even the quality of life of workers. The _evaluation of low back disorder risk associated with manual materials handling tasks can be performed using variety of ergonomic assessment tools such as National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) Revised Lifting Equation (NLE), the Washington Administrative Code 296-62-0517 (WAC), the Snook Tables etc. But most of these tools provide limited information for choosing the most appropriate assessment method for a particular job and in finding out advantage and disadvantage of the methods, and few have been assessed for their predictive ability. The focus of this study was to _evaluate spinal loads in real time with lifting and pulling heavy cow leathers in variety of postures. Data for estimating mean trunk motions were collected as employees did their work at the job site, using the Lumbar Motion Monitor. Eight employees (2 males, 6 females) were selected in this study, in which the load weight and the vertical start and destination heights of the activity remained constant throughout the task. Variance components (three dimensional spaces) of mean trunk kinematic measures were estimated in a hierarchical design. They were used to compute velocity and acceleration of multiple employees performing the same task and to repetitive movements within a task. Therefore, a results of this study could be used as a quantitative, objective measure to design the workplace so that the risk of occupationally related low back disorder should be minimized.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.111-119
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• 2017

이 연구에서는 자기부상열차-가이드웨이 상호작용을 고려하여 자기부상철도 가이드웨이 구조물의 진동사용성을 고려한 처짐한계를 제안한다. 간략화된 자기부상철도 시스템의 운동방정식을 유도하고, 자기부상력 제어를 위한 되먹임 상수가 부상공극의 변동량이 최소가 되도록 최적화한다. 이 시스템에 대하여 자기부상열차의 운행속도, 가이드웨이 경간장, 2차 현가장치의 고유진동수와 감쇠비를 변화시켜 가며, 부상공극의 크기와 차체의 연직가속도에 대한 사용성 기준을 만족하는 가이드웨이의 처짐한계를 조사한다. 해석 결과로부터 자기부상열차의 2차 현가장치에 대한 요구 조건과 가이드웨이 구조물이 만족시켜야 하는 처짐한계를 제안한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권4호
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• pp.7-18
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• 1990

본 연구에서는 안정된 암 표면으로부터 가까운 거리에 강성재료로 이루어진 수직 옹벽이 설치될 때, 옹벽 뒷면에 작용하는 발생토압 문제를 다루기 위해 Spangler-Handy가 제시한 식 및 Sokol-ovskii 응력특성법을 각각 수정하였다. 수정 된 해석방법들은 옹벽 및 암 뒷면에서의 벽 마찰각의 크기 를서로구분하여 고려하였으며,됫채움 구이 비점성토인 경우에 바깥쪽으로 움직이는 옹벽의 다양 한 이동형태 및 각각의 이동단계에 관련된 정적 및 동적수평토압 계산에 이용 가능하다. 수정된 Spangler-Handy 식 및 Sokolovskii 응력특성법의 적용범위(옹벽-암 사이의 거리 b와 옹벽 높이 H의 비를 서로비교하였으며, 또한 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 원면의 벽마찰각이 각 해석방법의 적용범위에 미치는 영향도 분석하였다. 아울러, b/H=0.3인 경우에 수정된 Spangler-Handy 식을 토대로 얻어진 계산치를 Frydman-Keissar이 밝힌 실험 치와 비교 하였으며, 비교를 통해 하단을 중심으로 한 옹벽의 다양한 회전이동 단계에서 발생토압의 크기가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이외에도 옹벽 뒷면의 벽마찰각 및 수평가속계수가 정적 및 동적주동토압에 미치는 영향도 검토하였으며, 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 수평가속계수의 크기가 다양할 때 적용 가능한 설계도표도 아울러 제시되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4C호
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• pp.127-136
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• 2011

기초사석 위에서 진동하중을 받는 진동다짐판의 침하는 일시적인 진폭과 소성침하로 나타낼 수 있다. 최대 진동하중이 사석의 지지력을 초과하지 않는 한, 소성침하량은 극한값으로 수렴하며 궁극적으로 정상적인 진동을 한다. 이러한 진동다짐의 침하거동에 대한 실내실험은 수평방향이 구속된 시료에 대하여 진동하중이 전체면적에 작용하도록 수행되었거나 진동대에 시료를 놓고 실험을 수행한 것이 대부분이다. 그러나 실제 현장에서는 진동하중이 기초사석 표면적의 일부에만 적용되고 있다. 본 연구에서는 현장조건에 맞게 쇄석에 진동하중을 작용토록 하였다. 쇄석에 대한 진동다짐실험에 따르면 전체 침하량의 약 90%가 2분 이내에 발생하며, 정적 및 동적응력을 포함한 진동응력 수준이 증가할수록 침하는 증가하였다. 진동다짐시, 진동다짐수, 진폭, 침하량, 재하폭, 진동응력의 상관관계를 나타내는 식을 제안하였다.