• Title/Summary/Keyword: 구조건전성 모니터링

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Health Monitoring in Composite Structures using Piezoceramic and fiber Optic Sensors (압전세라믹 센서와 광섬유 센서를 이용한 복합재 구조물의 건전성 모니터링)

  • Kim, C.G.;Sung, D.U.;Kim, D.H.;Bang, H.J.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.23 no.5
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    • pp.445-454
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    • 2003
  • Health monitoring is a major concern not only in the design and manufacturing but also in service stages for composite laminated structures. Excessive loads or low velocity impact can cause matrix cracks and delaminations that may severely degrade the load carrying capability of the composite laminated structures. To develop the health monitoring techniques providing on-line diagnostics of smart composite structures can be helpful in keeping the composite structures sound during their service. In this study, we discuss the signal processing techniques and some applications for health monitoring of composite structures using piezoceramic sensors and fiber optic sensors.

해양플랜트 해체작업 통합관리용 시스템 개발 방향

  • Park, Yeong-Mo;Park, Wan-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2013.06a
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    • pp.551-553
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    • 2013
  • 노후 해양 플랜트 해체사장의 확대와 더불어 HLVs에 의존하고 있는 기존 해체 공법을 대체할 수 있는 새로운 통합관리 시스템의 개발이 요구되고 있다. IT 기술, ROV 운용기술, 구조물 건전성 모니터링 시스템 구축기술, 고성능 재료 개발 기술 등 국내에 확보되어 있는 기술들을 융합하여 노후 해양플랜트 해체작업을 종합적으로 관리, 진행할 수 있는 통합관리 시스템의 개발방향을 제시하였다.

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US-Korea Collaborative Research for Bridge Health Monitoring Testbeds (교량의 상태감시 테스트베드 구축을 위한 한-미 국제공동연구)

  • Yun, Chung-Bang;Sohn, Hoon;Chung, Myung-Jin;Lee, Jong-Jae;Park, Seung-Hee;Wang, Ming L.;Zhang, Yunfeng;Lynch, Jerome P.
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.106-109
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    • 2009
  • 본 논문에서는 교량의 상태감시 테스트베드 구축을 위한 한-미 국제공동연구의 현황 및 활동 내용들을 논하였다. 이 국제공동연구는 최첨단 센서와 구조건전도 모니터링 방법의 유용성 및 통합화하는데 그 목적을 두고 있다. 테스트베드 구축을 위해 가속도계과 동적 FBG 센서, 압전 센서 등과 같은 스마트 센서를 사용하였으며, 무선 데이터수집 시스템이 도입되었다. 교량 모니터링 기법으로는 압전 센서 및 EM센서로부터 취합된 데이터를 이용하여 국부손상검색을 수행하였으며, 가속도계, 동적 FBG센서 및 이미지 프로세싱을 이용하여 진동기반 전역손상검색을 수행하였다. 테스트베드 교량으로는 PC박스 거더교, 강상자형교, 강판형교, 사장교의 4가지 형식의 교량이 사용되었다. 테스트베드 교량에 최신 이동통신 인터넷 연결기술을 이용하여 교량에 설치된 센서로부터 취합된 데이터와 모니터링 시스템으로부터 교량의 상태를 실시간 감시할 수 있는 네트워크 시스템을 구축하였다. 이러한 원거리 이동통신시스템을 통하여 구조물의 건전성 평가결과를 실시간으로 전송 및 분석할 수 있도록 하였다.

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Web-based Monitoring System for a Railroad Tunnel by Wireless Internet (무선인터넷을 이용한 웹 기반 원격지 철도터널의 계측관리)

  • Lho, Byeong-Cheol;Kim, Jong-Woo;Kim, Jeong-Hoon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.10 no.3
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    • pp.159-164
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    • 2006
  • Mobile communication with wireless modem can be powerful tool in web-based structural health monitoring system in which power and communication method are crucial points. In this study, the major reasons of side cracks in tunnel lining are studied by FEM analysis. In addition, a web-based monitoring system using mobile communication with wireless modem is applied to the tunnel structure to monitor the long term behavior of the side cracks. The field application shows that CDMA is useful method for structural health monitoring system which installed long distance away.

Feasibility Check of Textile Sensor Made of P(VDF-TrFE) for Structural Health Monitoring of Composite Structures (복합재료 구조물의 건전성 모니터링을 위한 P(VDF-TrFE) 직물센서의 가능성 평가)

  • Bae, Ji-Hun;Chang, Seung-Hwan
    • Composites Research
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    • v.30 no.2
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    • pp.126-131
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    • 2017
  • For structural health monitoring of a complex shaped structure a new sensor that can compensate for the drawbacks of the current sensors such as brittleness is needed and the sensor should be highly flexible and durable. In this study a textile sensor made of polyvinylidene fluoride trifluoroethylene (PVDF-TrFE) which is a type of electroactive polymer was fabricated. And the textile sensors were applied to a complex shaped structure (an egg-box panel made of carbon/epoxy composite) for checking their feasibility of structural health monitoring. To correlate the collapse response with failure mechanisms of the structure the multiply-interrupted compressive test was carried out. During the test, the textile sensors succeeded to prove their applicability for damage detection (crack initiation) by generating electric voltages (0.05 V-0.25 V) in the real time.

Development of Real Time Smart Structure Monitoring System for Bridge Safety Maintenance using Sensor Network (센서 네트워크 기반 실시간 교량 안전관리를 위한 지능형 구조 건전성 모니터링시스템 개발)

  • Jo, Byung-Wan;Kim, Heon;Lee, Yun-Sung;Kim, Do-Keun
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.16 no.2
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    • pp.221-230
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    • 2016
  • As structures' long term performances and users' safety have been highlighted, a new maintenance technique using IT has drawn attention around the globe. Therefore, throughout the paper, by analyzing bridge's static and dynamic data using wireless measuring sensor, a "real time smart bridge monitoring system" has developed. Smart bridge monitoring system is consists of three main parts a sensor that can measure major members' movement, a wireless system that informs the data from the sensor, and the database system that analysis the data. In order to test the performance of the system, five different were placed on the Olympic Bridge, Seoul. The power system of the sensors was replaced by self-sustain solar energy system. In order to validate data from the real time smart bridge monitoring system, the data was collected for a week from both wireless system and the wired system and the two data were compared to see the relevance.

Elasto-Magnetic Sensors-based Cross-sectional Loss Monitoring of Steel Cables (E/M 센서를 이용한 케이블 단면 손실 모니터링)

  • Kim, Ju Won;Park, Seunghee;Lee, Jong Jae;Yim, Jinsuk
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.92-92
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    • 2011
  • 최근 건설기술의 발전과 함께 강재 케이블을 이용하는 시설물의 시공이 점점 증가하는 추세이다. 특히 현수교, 사장교와 같은 초장대 교량에 사용되는 케이블은 주거더 및 상판에 의한 하중의 대부분을 지지하는 핵심부재이다. 하지만 이러한 케이블 부재는 부식, 파단 등으로 인한 단면손실이 발생할 수 있고, 이로 인한 손상부의 응력집중으로 인해 시설물 전체의 붕괴로 이어질 수 있는 위험성을 가진다. 따라서 조기에 단면손실을 찾아 사고를 미연에 방지할 수 있는 강재 케이블 비파괴 검사 기술기반의 건전성 모니터링이 필수적이다. 이러한 효율적인 건전성 모니터링을 위해 스마트 센서를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 그중 대표적인 스마트 센서중 하나인 마그네틱 센서는 높은 신뢰도와 어디에나 적용 가능한 재현성 때문에 구조물 건전성 평가에 적용하기 유용한 기술로 그 적용범위가 선박, 항공등으로 점점 넓어지고 있는 추세이다. 마그네틱 센서는 그 적용대상에 따라 다양한 마그네틱 특성을 활용할 수 있는데, 최근에는 투자율 계측을 통해 케이블의 장력 측정이 가능한 Elasto-Magnetic 센서(E/M 센서)가 개발되었고 그 활용성에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 이에 본 연구에서는 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술을 제안하고자 한다. E/M 센서는 본래 케이블의 장력측정을 위해 개발되었지만 본 연구에서는 강재 케이블 부재의 단면손실 검색을 위해 적용하였다. 제안된 기술의 실험적 검증을 위해 E/M 센서를 이용하여 4가지의 다른 직경을 가지는 강봉시편을 E/M 센서헤드의 1차 코일을 통해 자화시키고, 각각의 직경에서 출력전압을 2차 코일을 이용하여 계측하였다. 그 결과 강봉의 직경이 감소함에 따라 출력 전압이 감소함을 보였다. 반복실험을 통해 해상도 및 선형성이 확보되는 최적의 입력전압과 출력전압의 워킹포인트를 선정하였고, 선정된 조건에서 강봉시편을 일정 간격으로 스캔한 결과 단면감소에 따른 선형적인 출력전압 감소와 동시에 단면 변화 지점에서는 추세선에서 크게 벗어난 출력전압 계측값을 나타내었다. 본 실험을 통해 제안된 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술의 유용성 및 적용가능성을 확인할 수 있었다.

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The characteristics of Lamb waves in a composite plate with thickness variation (두께변화가 있는 복합재 평판의 램파 전파특성)

  • Han Jeongho;Kim Chun-Gon
    • Composites Research
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    • v.18 no.2
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    • pp.46-51
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    • 2005
  • An active inspection system using Lamb waves for structural health monitoring was considered in this paper. In order to understand the characteristics of the Lamb waves propagating in a composite plate, the experiment was performed for a quasi-isotropic composite plate with thickness variation. Lamb waves were generated and received by the thin PZT transducers bonded on the surface. In this test, a simple new technique was tried for characterizing the Lamb waves propagating across the discontinuity due to the thickness variation. The results showed that Lamb waves were more sensitive to the thinner plate with faster group velocity and that the thickness change in composite plate was detectable. Consequently, the potential of applying this technique to structural health monitoring was verified.

A Guided Wave-Based Structural Damage Detection Method for Structural Health Monitoring (구조물의 건전성 모니터링을 위한 유도초음파 응용 구조손상 탐지기법)

  • Go, Han-Suk;Lee, U-Sik
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.3
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    • pp.412-419
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    • 2009
  • How to efficiently and accurately detect the damages generated in a structure has become an important issue for structural health monitoring (SHM). Most existing SHM techniques require the baseline data which should be measured before a structure get damaged. Thus, this paper presents a new pitch-catch method-based SHM technique which will not require the baseline data any more. In the proposed SHM technique, the imaging method is also utilized to visualize damage locations. The proposed SHM technique is then validated through the damage detection texts for damaged aluminum plates.

Selection of Sensing Members in a High-rise Building Structures using Displacement Participation Factors and Strain Energy Density (변위기여도 및 변형에너지밀도를 활용한 초고층 건물의 센싱 부재 선정)

  • Lee, Hong-Min;Park, Sung-Woo;Park, Hyo-Seon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.4
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    • pp.349-354
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    • 2009
  • To rationally secure and maintain the safety and serviceability of a high-rise building, monitoring of structural responses of members is necessary. As such health monitoring of large-scale building structures has received growing attention by researchers in recent years. However, due to a very large number of members complexity of structural responses of a high-rise building structure, practical difficulties exist in selection of structural members to be sensored for assessment of structural safety of a structure. In this paper, a selection technique for active members for safety monitoring of a high-rise building based on displacement participation factor and strain energy density of a member is investigated.