• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.2
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• pp.213-219
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• 2013

Recently, with the rapid advancement in information and communication technology, indoor location-based services(LBSs) that require precise position tracking have been actively studied with outdoor-LBS using GPS. However, in case of a ship which consists of steel structure, it is difficult to measure a precise localization due to significant ranging error by the diffraction and refraction of radio waves. In order to reduce location measurement errors that occur in these indoor environments, this paper presents distance compensation algorithms that are suitable for a narrow passage such as ship corridors without any additional sensors by using UWB(Ultra-wide-band), which is robust to multi-path and has an error in the range of a few centimeters in free space. These improvement methods are that Pythagorean theory and adjacent node technique are used to solve the distance error due to the node deployment and distance variation analysis technique is applied to reduce the ranging errors which are significantly fluctuated in the corner section. The experimental results show that the number of nodes and the distance error are reduced to 66% and 57.41%, respectively, compared with conventional CSS(Chirp spread spectrum) method.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.2D
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• pp.319-327
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• 2009

In order to estimate accurate position by GPS observations, it is prerequisite to define both of the correct function model and the realistic stochastic model. In the case that un-modeled outliers exist in observations, estimates become biased, and their standard deviations are unable to be used as a measure which represents their accuracy. Hence, such outliers should be appropriately removed from the observations before estimating final solutions, so that the accuracy can be maximized with the improvement of the reliability. For this purpose, this research deals with quality control and quality measure computation algorithms for GPS stand-alone positioning. After theoretical studies, all the algorithms have been implemented and tested with real observations. Results of the tests indicate that the reliability of the estimated position is improved by increasing redundancy as well as using good satellite geometry and more realistic stochastic model. Moreover, the adaptation of the quality control procedure enable to improve positioning reliability and accuracy by appropriately excluding outlier in observations.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.05a
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• pp.684-691
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• 2005

본 연구는 전달함수 합성법을 이용하여 보강후 구조물의 진동특성을 예측하는 방법이다. 이 방법은 보강후 구조물의 진동특성을 보강전 구조물의 전달함수를 이용하여 예측하는 기술로, 이에 관한 이론은 많이 알려져 있다. 하지만 실제 실험으로 전달함수를 계측할 경우 회전자유도에 대한 전달함수를 계측하기가 어렵다. 따라서 병진자 유도만으로 전달함수 합성법을 적용할 경우 발생하는 고유진동수 추정 오차를, 전체 자유도를 이용한 경우와 간단한 구조물의 수치해석을 통해서 비교해 보고자 한다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.09a
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• pp.213-220
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• 2002

본 연구에서는 최근에 개발된 Unscented Particle Filter (UPF)를 사용한 비선형 동적 구조계의 구조계수 규명기법이 연구되었다. 일반적인 비선형 구조계수 추정 문제의 일반 해는 존재하지 않으나, 그에 대한 대안으로써 선형 근사 기법인 extended Kalman filter (EKF)가 비선형 동적 구조계수의 추정에 주로 사용되어왔다. 그러나, EKF는 구간 선형(piecewise linear) 가정으로 인해 biased estimator이고 비선형성이 상대적으로 높을 때 오차가 큰 추정치를 주는 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해서 UPF가 개발되었고, 이 기법은 particle filter의 일종으로써 Unscented Kalman filter (UKF)를 사용하여 importance proposal distribution을 생성한다. 수치실험이 SDOF와 MDOF에 대하여 3가지 경우에 대해서 수행되었다. 비선형 SDOF의 수치 실험으로부터 잡음이 가해진 상태에서 UKF가 EKF에 비해 초기 공분산 행렬의 가정에 대해 정확하고 강인한 추정결과를 보여줌을 보였다 최하층의 column에 비선형 거동이 발생하는 5층 전단 빌딩모형의 수치실험으로부터 UKF가 복잡한 구조물의 구조계수 추정능력이 있음을 보여주었다. 여러 가지 수치실험은 UPF가 EKF보다 비선형 동적 구조계수 추정에 있어서 더 나은 방법임을 보여 주었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1997.04a
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• pp.176-183
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• 1997

본 논문에서는 모드합성법의 단점이라고 할 수 있는 고차모드의 생략오차를 보완하면서 합성 후의 전체구조물의 자유도를 줄일 수 있는 자유경계합성법을 대형복합구조물에 적용하기 위하여 일반화된 다중모드합성법을 제시하고 판구조물과 모형차에 적용하여 그 효율성을 검증하였다. 또한 모드합성법의 개념을 구조물의 동적구조변경에 적용하기 위한 부분구조 모드물성치 감도법을 제안하였으며, 이의 타당성을 확인하기 위하여 판구조물에 적용하였다. 이 방법은 물성치가 변하는 분계에서만 모드물성치의 감도를 다시 계산하여 합성하면 되므로 대형구조물의 구조변경시 효과적인 방법이다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.32-35
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• 2011

전기역학적 임피던스(electromechanical impedance)를 이용한 구조물 건전성 모니터링(structural health monitoring; SHM) 기술은 구조물의 주요 부재에 압전센서를 부착하여 이로부터 획득한 임피던스 신호의 변화를 관찰함으로써 구조물의 국부적 상태를 실시간으로 진단하는 것이다. 임피던스는 손상뿐만 아니라 외부 온도에도 민감하게 반응하기 때문에 구조물 진단 결과에 상당한 오차를 유발할 수 있으므로 이에 대한 보상을 수행해야 한다. 따라서 본 논문에서는 온도변화가 임피던스 기반 진단 결과에 미치는 영향을 PZT 센서를 사용하여 실험적으로 연구하였다. 리액턴스(reactance)의 주성분 분석(Principal Component Analysis; PCA)을 통해 도출된 첫번째 주성분과 저항(resistance)으로부터 계산된 손상지수 사이의 관계를 분석함으로써, 온도변화에 의해 구별되지 않았던 손상을 보다 확연하게 구별 할 수 있음을 확인하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.219-227
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• 1998

실제 구조물에 있어 확률, 통계 및 이론으로 구해진 랜덤성을 갖는 객관적 불확실성뿐만 아니라 설계자의 경험이나 공학적 판단에 의해 주관적으로 평가되는 인간오차나 시공중의 과오 또는 구조설계에 미치는 사회적, 정치적 및 경제적 요청 등의 퍼지성을 갖는 주관적 불확실성이 존재하기 때문에 현실적으로 랜덤성과 퍼지성을 동시에 고려한 실뢰성평가 즉, 안전성평가에 대한 퍼지이론의 도입이 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 기존 구조물의 객관적·주관적 불확실성을 동시에 고려한 신뢰성해석방법으로 베이즈의 의사결정이론에 퍼지이론을 병합한 퍼지-베이즈 신뢰성해석 알고리즘을 개발하여 건축구조물의 신뢰성평가 및 안전성평가에 적용하여 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.5
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• pp.533-541
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• 2007

The Zienkiewicz-Zhu(Z/Z) error estimate is slightly modified for the hierarchical p-refinement, and is then applied to L-shaped plates subjected to bending to demonstrate its effectiveness. An adaptive procedure in finite element analysis is presented by p-refinement of meshes in conjunction with a posteriori error estimator that is based on the superconvergent patch recovery(SPR) technique. The modified Z/Z error estimate p-refinement is different from the conventional approach because the high order shape functions based on integrals of Legendre polynomials are used to interpolate displacements within an element, on the other hand, the same order of basis function based on Pascal's triangle tree is also used to interpolate recovered stresses. The least-square method is used to fit a polynomial to the stresses computed at the sampling points. The strategy of finding a nearly optimal distribution of polynomial degrees on a fixed finite element mesh is discussed such that a particular element has to be refined automatically to obtain an acceptable level of accuracy by increasing p-levels non-uniformly or selectively. It is noted that the error decreases rapidly with an increase in the number of degrees of freedom and the sequences of p-distributions obtained by the proposed error indicator closely follow the optimal trajectory.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.26 no.1
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• pp.89-96
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• 2022

In this paper, to evaluate the output quality of the cementitious composite mixture for printing with the ME method for construction 3D printer, visual inspection of the output appearance and the dimensional error rate, compressive strength and flexural strength of the output were measured. As a result of the test, the mixing design with excellent output appearance was P1-2, P1-4, P2-5, P2-6, and the mixing design with good output appearance was P0-1, P1-1, P1-3, P1-6, P1-7 and P2-4. Of these mixing designs, P0-1 and P2-6 had the lowest dimensional error rates As a result of evaluating the compressive strength and flexural strength of the various mixing designs, the Mixing design with excellent output designs showed good mechnical properties. However, mixing designs with excellent mechanical properties does not necessarily have excellent output quality. Therefore, in order to accurately evaluate the output quality, it is judged that visual inspection and dimensional error rate inspection should be performed first, and then the mechanical characteristics should be reviewed.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.28 no.2
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• pp.27-34
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• 2024

This study was conducted to examine the feasibility of using Fe-activated wood-derived biochar as a conductive filler for manufacturing cement-based strain sensor. To evaluate the compressive and electrical properties of cement composite with 3% Fe-activated biochar, three cubic specimens of size 50 x 50 x 50mm³ and three prismatic cement-based sensors of size 40 x 40 x 80mm³ were prepared respectively. The four-probe method of electrical resistance measurement was used for cement-based sensors. For cement-based sensors with FE-activated biochar, the conductive performance such as electrical resistance and impedance under different water content and repeated compression was investigated. Results showed that the fractional changes in the DC electrical resistivity of cement-based sensors increase with increasing time and the maximum fractional changes in the resistivity decrease with increasing the moisture contents during 900s. At moisture content of 7.5% range, the conductive performance of cement composite including 3% Fe-activated biochar as a conductive filler showed the most stable, while the strain detection ability tended to decrease somewhat as the repeated compressive stress increased between repeated compressive strain and fractional change in resistivity (FCR).