• 제목/요약/키워드: 가속도신호

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가속도 응답을 이용한 실물 콘크리트 거더 교량의 구조건전성 모니터링 (Structural Health Monitoring of Full-Scale Concrete Girder Bridge Using Acceleration Response)

  • 홍동수;김정태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.165-174
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실물 콘크리트 거더 교량의 가속도 응답 신호를 이용하여 구조물의 상태변화를 경보한 후 그 위치 변화를 검색하는 2단계 구조건전성 모니터링 체계를 제시하였다. 먼저, 2경간 연속 콘크리트 거더 교량인 미호천교를 대상교량으로 선정하였으며, 볼링공을 이용한 강제진동 실험으로부터 동특성을 추출하였다. 다음으로, 미호천교의 2단계 구조건전성 모니터링 체계 구축을 위한 손상 발생 경보 및 손상 위치 검색 기법들을 선정하였다. 손상 경보 기법으로는 시간영역 특징을 이용하는 자기회귀모델과 주파수응답함수의 상관계수, 주파수응답비보증지수를 선정하였다. 손상 위치 검색 기법으로는 모드변형에너지기반 손상지수법을 선정하였다. 마지막으로, 덤프트럭을 이용한 정적 재하 실험을 통해 2단계 손상 모니터링 체계의 적합성을 검증하였다.

둔턱을 진행하는 고감쇠 차량의 강제진동 응답특성 (Response Characteristics of Forced Vibration of High Damping Vehicle Passing the Bumped Barrier)

  • 김종도;윤문철
    • 융합정보논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.132-139
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    • 2021
  • 고감쇠 차량이 둔턱(bumped barrier)을 넘어갈 때 발생하는 강제 진동의 응답 특성이 연구되었고, 이와 관련하여 특히 강제 진동 차량에서 변위, 속도 및 가속도의 응답 거동을 분석하였다. 또한, 각각의 응답을 얻기 위해 Runge-Kutta-Gill의 수치해석법을 수행하여 시간영역의 분석을 하였다. 강제 진동 모델의 여러 고감쇠 조건으로 응답 특성을 얻을 수 있었고 질량, 감쇠 및 강성을 달리하여 수치 분석 후, 임펄스 충격력으로 차체에 가해지는 모델을 고려하여 강제력에 의한 차량 모델의 응답 특성을 얻었고 실험 결과와 비교하여 그 모델의 타당성을 밝혔다. 진폭 및 차량의 고유진동수도 고려하여 분석하였고 차량 모델의 나이키스트 선도를 구하여 고감쇠의 정도에 따라 특성을 분석할 수 있었다. 상이한 질량, 감쇠 및 강성에 따라 임펄스 충격력에 의한 강제 진동 응답 특성을 분석하였다.

압전형 가속도계의 설계, 제작 및 보정 I

  • 이종원;구경회
    • 기계저널
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    • 제29권2호
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    • pp.175-183
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    • 1989
  • 오늘날 널리 연구되고 있고 공학자들에게 많은 관심을 끌고있는 압전 세라믹(ceramic)을 이용 하여 자연계에서 일어나는 각종 진동현상을 측정하고 해석하기 위한 센서(sensor)의 설계, 제작은 이미 선진국에서도 보편화된지 오래이다. 특히 압전형 가속도계(piezo type accelerometer)는 진동의 절대 측정에 가장 유용한 센서로 널리 알려져 있다. (1) 아주 넓은 사용 주파수 범위 (2) 넓은 동적범위(dynamic range)에 걸친 뛰어난 선형성(linearity) (3) 측정된 가속도 신호를 전기적으로 적분하여 속도와 변위에 대한 자료 제공 용이 (4) 높은 정확성 (5) 자발 전(self-generating)이므로 외부 전원 공급이 불필요 (6) 수명과 뛰어난 내구성 (7) 작은 크기와 가벼운 무게 등이다. 현재 기계 구조물 진동 측정에 이용되고 있는 스트레인 게이지 형(strain gage-type)의 가속도계는 감도가 좋고 저주파 진동 측정에는 편리한 반면 충격이나 높은 주파수 전동 측정에는 적합하지 않으며 내부 구조가 다소 복잡하다(2). 반면에 압전형 가 속도계는 압전 소자와 관성 질량의 조합 설계로서 저주파 진동 측정에 적합한 고감도의 가속도 계와, 감도는 떨어지나 아주 높은 주파수 범위의 진동까지 측정이 가능한 가속도계를 손쉽게 설계, 제작할 수 있다. 본 글에서는 선진국에 비해 낙후된 국내의 센서 설계, 제작 기술을 고 양시키고자 최근 한국과학기술원에서 시도된 압전형 가속도계의 개발 연구 사례를 중심으로 설계 및 제작시 고려 사항과 보정 문제를 소개하고자 한다.

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중력에 기반한 자연스러운 사용자 인터페이스 (Natural User Interface with Self-righting Feature using Gravity)

  • 김승찬;임종관;안드레아 뱐키;구성용;권동수
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.384-389
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    • 2009
  • 일반적으로 사용자의 동작 정보는 human-computer interaction 에 유용하게 사용되는데, 이때 사용자의 의도 파악은 주로 움직임의 가속도 정보를 통해 분석된다. 그러나 일반적인 사람의 움직임은 등속 운동 및 미미한 가속도를 수반하는 경우가 많아 기존의 접근 방식으로는 사용자의 모든 움직임을 검출하기 어려운 단점이 있으며, 경우에 따라서는 부자연스러운 움직임을 유발시키기도 한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 자연스러운 interaction 을 위한 새로운 인터페이스 방식을 제안하고 이의 활용방안에 대해 논의한다. 제안된 시스템은 중력을 기구부의 복원력으로 활용하여, 초기화와 같은 가속도계 기반의 IMU 의 공통적인 문제를 해결하고 또한 비교적 간단한 움직임으로도 다양한 신호 패턴을 생성시킬 수 있도록 하는 것에 그 목적을 둔다.

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GPS와 가속도계를 이용한 이동 물체의 위치 추정 시스템 (Position Estimation System of Moving Object using GPS and Accelerometer)

  • 염정남;이금분;박정진;조범준
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.600-607
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    • 2009
  • 본 논문은 연속적인 항법 정보를 획득하기 위해 GPS와 가속도계를 통합시킨 위치 시스템을 제안한다. 시스템은 칼만 필터를 사용하여 가속도계의 진동 및 잡음 성분을 제거한다. GPS 위치 정보와 중력 가속도를 고려하여 동체에 작용하는 진행 방향과 구심 가속도를 획득하고 GPS 위치 정보와 통합하여 연속적인 항법 정보 계산을 수행한다. 시뮬레이션 및 가속도계와 GPS 안테나를 부착한 자동차 주행 실험을 수행하였으며, 가속도계를 추가함으로써 GPS의 성능이 향상될 수 있음을 확인하였다. 제안하는 시스템은 터널이나 빌딩등으로 인해 GPS 신호를 사용하지 못하는 때에도 끊김 없는 위치 정보를 제공할 수 있다. 또한 다양한 설치 조건들을 만족하며 작은 회로 설계 및 낮은 생산 비용으로도 구현이 가능하다.

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시계열분석 방법 에 의한 절삭공구 의 마멸 에 관한 연구 (A Study on the Cutting Tool Wear by Time Series Approach)

  • 김광준;황홍연
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.450-461
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    • 1984
  • 본 연구에서는 그러한 간접적인 방법의 하나로서 공구대로부터 가속도신호를 절삭시간의 경과에 따라 측정한 후, 시계열자료를 모델화하는 전산프로그램을 사용하 여 적합한 모델을 구하고 그로부터 유도되는 여러 특성들을 관찰함으로써 보다 현실적 인 방법론을 제시하고자 하였다.

보에 있어서 진동인텐시티에 관한 연구 (Study on the Vibration Intensity in a Beam)

  • 김영완;박병전
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.36-42
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    • 1997
  • 본 논문은 건축구조체 내에서 진동 에너지의 크기와 흐름을 측정하는 하나의 방법인 진동인텐시티측정법에 관한 내용이다. 진동인텐시티법의 기본적인 원리와 계측이론을 이론적 해석이 명쾌한 1차원 보를 대상으로 하여 이론 및 실험적으로 검토하였다. 또한 징동가속도레벨을 이용한 해석 결과와 비교함으로써 진동인텐시티의 계측가능성을 검토하였다. 그 결과, 근접장의 영향이 무시가능한 조건에서는 진동가속도 분포로부터 구한 계산값과 진동인텐시티법에 의한 측정값이 거의 일치하여, 이러한 류의 진동 계측에 진동인텐시티법이 응용될 가능성이 있음을 알수 있었다. 그러나 반사파의 성분이 많이 존재하는 음장, 특히 근접장에 있어서는 측정신호가능 위상차비가 적어 진동인텐시티를 계측하기 어렵다는 것을 알았다.

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가속도 센서 데이터 기반의 행동 인식 모델 성능 향상 기법 (Improving Performance of Human Action Recognition on Accelerometer Data)

  • 남정우;김진헌
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.523-528
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    • 2020
  • 스마트 모바일 장치의 확산은 인간의 일상 행동 분석을 보다 일반적이고 간단하게 만들었다. 행동 분석은 이미 본인 인증, 감시, 건강 관리 등 많은 분야에서 사용 중이고 그 유용성이 증명되었다. 본 논문에서는 스마트폰의 가속도 센서 신호를 사용하여 효율적이고 정확하게 행동 인식을 수행하는 합성곱 신경망(모델 A)과 순환 신경망까지 적용한(모델 B) 심층 신경망 모델을 제시한다. 모델 A는 batch normalization과 같은 단순한 기법만 적용해도 이전의 결과보다 더 작은 모델로 더 높은 성능을 달성할 수 있다는 것을 보인다. 모델 B는 시계열 데이터 모델링에 주로 사용되는 LSTM 레이어를 추가하여 예측 정확도를 더욱 높일 수 있음을 보인다. 이 모델은 29명의 피실험자를 대상으로 수집한 벤치마크 데이트 세트에서 종합 예측 정확도 97.16%(모델 A), 99.50%(모델 B)를 달성했다.

자동이득 제어루프를 이용한 진폭제어방식의 공진형 가속도계 설계 (Oscillation Amplitude-controlled Resonant Accelerometer Design using Aautomatic Gain Control Loop)

  • 윤석창;성상경;이영재;강태삼
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.674-679
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    • 2008
  • 본 논문에서는 안정된 진동을 얻기 위한 자동 이득 제어(AGC) 루프를 이용하여 자가 유지 특성을 갖는 공진형 가속도계를 설계하였다. 제안된 가속도계의 기본 원리는 가속도 입력시, 가변 진동의 진폭을 일정하게 유지시키는 방법을 이용한다. 시스템 모델링과 진동의 포락선을 고려한 루프 설계 및 변환를 통하여 다양한 가속도 입력 하에서 진동 신호의 진폭을 일정하게 유지하도록 제어기를 설계하였고, 시뮬레이션 결과를 통해 실현가능성을 확인하였다. 따라서 고안된 공진 가속도계는 산업과 민간 응용 분야에 있어서 제어용 등급의 관성 측정 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

체감형 게임을 위한 3축 가속도 센서 기반 게임 인터페이스 개발 (Design of game interface based on 3-Axis accelerometer for physical Interactive game)

  • 김성호;채부경
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.538-544
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    • 2009
  • 세계적으로 게임 시장이 약한 성장세를 보임에 따라, 기존 게임방식에 식상한 게임 유저들로부터 새로운 컨셉의 게임에 대한 관심이 급부상 하고 있다. 최근, 사용자의 움직임을 인식하여 사용자와 게임간의 상호작용을 가능케 하는 체감형 게임이 인기를 끌고 있다. 체감형 게임은 가상현실(Virtual Reality; VR)기법을 활용한 것으로 사용자의 게임으로의 몰입을 위한 현실감이 중요한 요소로 간주되고 있다. 이에 본 연구에서는 3축 가속도 센서로부터의 신호를 기반으로 사용자의 동작 상황을 효과적으로 분류할 수 있는 체감형 게임 인터페이스를 제안하고자 하며, 제안된 시스템의 유용성 확인을 위해 실제로 제작된 테스트베드 환경 하에서 다양한 실험을 통해 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 하였다.