• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.161-165
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• 2011

본 논문에서는 고유진동수 조절이 가능한 새로운 형태의 액체댐퍼를 개발하였다. 동조댐퍼는 구조물의 설계단계에서 응답평가를 통해 필요성이 요구된다. 건물은 설계단계에서 고유진동수와 시공 후 고유진동수가 상이하다. 액체댐퍼의 형태는 설계단계에서 건물의 고유진동수를 동조시킬 수 있도록 설계되기 때문에 고유진동수가 고정이 될 수 있다. 본 연구에서는 제안한 댐퍼의 전체적인 형태는 기존의 Liquid Column Vibration Absorber(LCVA)와 같다. 기존의 LCVA는 시공 후 건물의 고유진동수에 동조시키기 위해 물높이를 조절하나 층고 때문에 제한이 있다. 우리가 제안한 새로운 형태의 액체댐퍼는 물높이 조절 뿐 아니라 수직관의 면적을 조절하여 고유진동수를 조절 할 수 있도록 개발하였다. LCVA의 수직관을 일정한 면적의 독립된 셀로 나누었으며 이 셀을 각각 밀폐시킬 수 있도록 하였다. 밀폐된 셀 안으로는 공기압력에 의해 물이 차지 않고 차 있는 물도 움직이지 않게 된다. 밀폐된 셀의 개수를 조정하여 수직관의 면적이 조절하여 고유진동수를 변화시킬 수 있다. 제작된 액체댐퍼의 밀폐된 셀 개수를 조절하여 진동대 실험을 통해 댐퍼의 고유진동수를 파악하였다. 실험으로 나온 고유진동수와 이론적으로 산정한 고유진동수를 비교하여 댐퍼의 사용성을 평가하였다. 개발된 액체 댐퍼의 수직관의 면적 조절을 통해 고유진동수 조절이 용이하여 실제로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.765-772
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• 2002

초고층 건물의 가속도 레벨을 줄이기 위해서 TMD, TLD, VED와 같은 다양한 진동제어장치들이 많은 국내외 연구자들에 의해 연구되고 있다. TLD는 다른 제진장치에 비해 설치의 간편함 및 유지비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나 물의 요동을 평가함에 있어서 어려움이 있으므로 동조액체댐퍼의 동적특성에 대한 실험 및 해석적 검증이 필요하다. 본 연구에서는 TLD를 100층 규모의 초고층건물에 설치할 경우를 상정하여 자유진동실험과 백색잡음을 이용한 강제진동실험을 통하여 TLD의 제진성능을 확인하고자 하였다. TLD의 질량비, 감쇠네트수, TLD 형상비 등을 주요실험변수로 설정하였으며, 물탱크를 설치한 건물의 반응값들이 건물 단독인 경우보다 적게 나타남을 알 수 있었다. 또한 질량비, 감쇠네트, 형상비가 커질수록 감쇠성능이 개선됨을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.778-782
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• 2010

본 논문에서는 TLD와 TLCD를 사용한 하나의 액체 감쇠기를 이용하여 건물의 양방향 응답 제어를 연구하였다. 초고층 건물이 풍하중을 받을때는 풍방향과 풍직각방향으로 진동하여 두 개의 댐퍼를 필요로 한다. 이 논문에서 제안된 댐퍼는 건물의 양방향 응답을 하나의 감쇠기로 제어할 수 있다는 장점이 있다. 이 댐퍼의 TLCD는 건물의 주축방향으로 TLD는 주축으로 직각되는 다른 방향으로 거동을 하게 된다. 실험을 통해 양방향 감쇠기를 사용하여 건물의 양방향 응답제어를 증명하였다. 첫 번째로 양방향 감쇠기에 의한 건물의 응답제어를 알기 위한 진동대 실험을 실시하였다. 진동대 가속도를 입력으로 하고 단자유도 건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 실험 결과 이 연구에서 제안된 감쇠기는 단자유도 건물의 양방향 응답을 제어하였고, 비틀림 응답도 제어 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.323-330
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• 2012

본 연구진은 최근 U자 형태인 액체댐퍼의 수직관을 다수의 셀(사각 기둥)로 나누어 셀 상부를 개폐함에 따라 다양한 고유진동수를 쉽게 재현하는 새로운 멀티셀 액체댐퍼를 제시하였다. 이러한 댐퍼를 1층 건물 모형에 설치하여 진동대 실험을 수행하여 건물응답이 감소되는 것을 검증하였다. 64층의 풍응답인 가속도를 제어할 수 있도록 댐퍼를 설계하기 위하여 건물을 1자유도계로 축소하였다. 가속도 기반 상사비인 1/20를 적용하여 1층 건물 모형과 새로운 댐퍼를 제작하였다. 설계 진동수인 0.65Hz가 구현되도록 모형건물의 질량과 강성을 쉽게 조절할 수 있도록 탈부착식으로 제작하였다. 모형건물은 중량을 부담하는 질량부와 하부에 스프링과 LM guide가 설치된 구동부로 나누어서 제작되었다. 18개의 셀을 가지는 액체댐퍼를 제작하여 고유진동수 조절 범위가 0.65Hz~0.81Hz인 것을 파악하였다. 대형 진동대에 설치한 모형건물의 일방향 가진을 통하여 모형의 응답을 측정하고 모형상부에 멀티셀 액체댐퍼가 설치되었을 경우 모형의 응답을 측정하여 비교하였다. 진동대 가속도를 입력과 모형건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 예상한 바와 같이 멀티셀 액체댐퍼의 고유진동수를 건물의 진동수에 동조시켰을 경우 건물의 가속도 응답이 감소함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.513-519
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• 2016

본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV를 이용하여 동조액체기둥감쇠기 안의 액체의 파고를 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. 비접촉 센서의 장점과 LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 대상 물체가 액체인 경우에 요구되는 사항들에 대하여 실험적으로 파악하였다. 투명한 액체는 레이저 광선을 대부분 투과시켜 LDV에 되돌아오는 광량이 부족해 측정이 불가능함을 확인하였고 이를 증가시키기 위해 염료를 혼합하였다. 이때, 염료의 색에 따라 광량에 차이가 발생함을 확인하여 LDV에 사용된 레이저 광선의 파장과 연관된 결과를 도출하였다. 염료를 혼합한 후 광량이 충분한 경우에도 발생하는 데이터의 오차를 제거하기 위해 염료의 농도를 변화시키며 그에 따른 데이터의 정확도를 파악하였다. 결과적으로 모든 가시광선의 빛을 반사시키는 흰색의 염료를 충분한 농도로 혼합하였을 때 LDV를 이용한 TLCD의 파고 측정의 실험적인 결과가 용량식 파고계와 일치함을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.287-295
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• 2010

This study deals with the design of a bi-directional damper using a tuned liquid damper(TLD) and a tuned liquid column damper(TLCD) for a SDOF building. Two dampers are usually needed to reduce wind-induced responses of tall buildings since they are along and across wind ones. The proposed damper has the advantage of controlling both responses with a single damper. The damper used in this study behaves as both a TLCD in a specific translational direction and a TLD in the other orthogonal direction. This paper presents experimental verification to confirm its control performance. First, shaking table test is carried out to investigate reducing responses by the damper. Control performance of the damper is expressed by the transfer function from shaking table accelerations to SDOF building ones. Testing results show that the damper reduced bi-directional responses of a SDOF building. Also, it reduced torsion responses.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.139-144
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• 2008

본 논문은 건물의 형태와 동적특성을 변화시키지 않고 건물에 부가질량을 설치하여 건물의 진동을 제어하는 방법중 수동형 제진장치인 TLD(tuned liquid damper)와 MTLD(multiple tuned liquid damper)의 진동응답을 감소시키기 위해 진동대를 이용한 성능실험을 실시하였다. 따라서 기존의 형태별(원형, 직사각형) TLD 실험의 실험 데이터를 가지고 가진 진폭(1mm, 3mm, 5mm, 10mm, 20mm) 의 변화에 따른 고유진동수(0.44Hz, 0.55Hz)에 대한 MTLD의 형태별 실험을 통하여 TLD와 MTLD의 진동감소효과에 대한 성능실험을 비교 분석 하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1584-1589
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• 2003

Simple and effectively developed learning control logic is used to control vibration of U type Tuned Liquid Damper system. The purpose of this paper is design optimal control system to deal with unknown errors from nonlinearity and variation that cost modeling difficulty in complex structure and is followed with the desired behavior. Finally this hybrid control method applied to U type Tuned Liquid Damper structure gives the benefit from better performance of precision and stability of the structure by reducing vibration effect. This research leads to safety design in various structure to robust unspecified foreign disturbances such as earthquake.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.161-165
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• 2013

In this paper, possibility of controlling motion of a floating structure using a tuned liquid damper (TLD) is numerically investigated. A TLD is a tank partially filled with liquid. Sloshing phenomena of liquid inside a tank can suppress movement of the tank subject to external excitations at specific frequency. The effects of sloshing phenomena inside a rectangular floating body on its sway motion are investigated by varying excitation frequency. First, a grid-refinement study is carried out to ensure validity of grid independent numerical solutions using present numerical techniques. Then, sway motion of the floating body subjected to wave with five different frequencies are simulated. The normalized amplitudes of sway motion of the target floating body are compared over the frequency, for cases with and without water inside the floating body. It is shown that the motion of the floating body can be minimized by matching the sloshing natural frequency to excitation frequency.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.534-537
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• 2012

Hydroelastic effects on sloshing phenomena in a rectangular tank are numerically investigated. The dimension of the tank is $1000mm{\times}600mm$, and the filling ratio of water is 20% of tank height. One of the side walls of tank is assumed to be flexible. The tank is excited into sway motion with amplitude of 100mm and frequency of 0.53Hz that is first natural frequency of water inside the tank. Prediction results for time histories of pressure and displacement of flexible and rigid walls are compared to quantitatively assess hydroelastic effects on sloshing phenomena.