• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.61-70
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• 2011

본 논문에서는 전원회로에 사용되는 주요 부품인 트랜스포머에 대한 주요한 고장모드, 고장메커니즘, 스트레스 인자들을 규정하고 그에 따른 가속열화시험을 실시하여 가장 유효한 스트레스 인자를 도출하고 트랜스포머의 열화가 전원회로에 미치는 영향을 분석에 대한 연구를 진행하였다. 전원회로의 고장분석에서, 트랜스포머의 일시적인 특성변화 또는 고장현상(Bunt, Short, Open 등) 발생으로 인한 전류의 급증, 공진주파수 부조화, Spike 발생 등으로 인한 주변부품 또는 구성회로에 미치는 영향을 정확하게 분석하는 것이 어렵다는 점과 비교적 단순한 구조와 강한 내성으로 뚜렷한 고장모드를 보이지 않는 특징으로 인해 전원회로의 고장원인이 트랜스포머 외의 반도체 소자, 저항, 커패시터 등에 의한 것으로 분석되는 것이 일반적이다. 유효한 스트레스 인자별 가속열화시험을 통한 성능평가에서는 절연저항을 제외한 특성에서는 뚜렷한 변화(열화)를 보이지 않았고, 고온고습에 의한 스트레스에서 가장 절연저항의 급격한 열화를 확인할 수 있었다. 또한 열화 각각의 스트레스 인자에 따라 열화시킨 트랜스포머를 실장하여 평가하는 실증적인 방법을 통해 분석한 결과 트랜스포머의 열화는 스위칭소자를 비롯한 주변부품에 스트레스를 가중시켜 발열로 대변되는 현상을 유발하고 트랜스포머 입출력 양단간의 위상편차는 심화시키는 것으로 나타났으며, 스트레스 인자 중 온습도에 의한 영향이 가장 유효하다는 것으로 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.27-34
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• 2016

시설물의 거동 파악을 위한 대표적인 방법으로는 가속도센서에서 측정되는 동적응답을 이용하여 역해석을 통해 구조변수를 추정하는 방법이 있다. 정확한 구조변수의 추정을 위해서는 최적화된 센서의 위치가 필요한데, 본 논문에서는 다양한 최적 센서위치를 추정하는 방법을 정리하였으며, 기존 시간영역에서만 사용되었던 Hankel matrix법을 주파수영역으로 확대 개발하여 기존 최적 센서위치 추정 방법들과 결과를 비교 분석하였다. 결과 비교 및 검증을 위해 지진동에 의한 동적 해석을 수행하여 기존 및 새로운 방법으로 선택된 최적 센서위치 에서의 가속도데이터를 활용하여 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 진동 형상의 크기를 구하고, spline function으로 전체 자유도에 대한 진동 형상을 추정하였으며, 추정된 진동 형상과 해석적으로 구해진 진동 형상과의 MAC 지수를 통하여 다양한 방법들의 모드 추정의 정확도를 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.61-73
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• 2009

본 논문에서는 강판형교의 주된 두 손상유형인 거더의 휨 강성 저하와 지점부의 손상을 검색하기 위해 가속도-임피던스 특성을 이용한 하이브리드 구조건전성 모니터링 기법을 제안하였다. 하이브리드 기법은 1) 전역적인 방법으로 손상의 발생을 경보하고, 2) 구조물의 구조 부재내의 발생된 손상을 분류하며, 3) 구조 부재에 따라 적절한 방법을 이용하여 세부적으로 분류된 손상을 평가하는 크게 3단계로 구성되었다. 첫 번째 단계에서는 가속도 특성 변화를 모니터링하여 전역적인 손상의 발생을 경보한다. 두 번째 단계에서는 임피던스 특성 변화를 모니터링하여 경보된 손상유형을 분류한다. 세 번째 단계에서는 모드변형에너지기반 손상지수법과 RMSD 기법을 이용하여 손상의 위치와 크기를 평가한다. 몇몇의 손상 시나리오에 의해 측정된 하이브리드 가속도-임피던스 신호를 이용한 모형 강판형교 실험을 통해 제안된 하이브리드 기법의 유용성을 평가하였다. 또한, 온도변화 및 지점손상 조건에 대한 실험을 통해 임피던스기반 손상모니터링의 정확도에 미치는 온도유발 영향을 검토하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.227-227
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• 2003

캐패시터, 인덕터 등의 전자부품들은 적층기술 및 표면 실장 기술 등을 이용하여 적층형 칩형태로 제작되고 있다. 적층형 칩형태의 전자부품들은 전자기적 특성을 부여하는 세라믹스와 전극역할을 하는 금속으로 구성되어 있으며, 전극 부분은 크게 내부전극과 외부전극으로 구분된다. 고장이 발생하게 되면 고장의 형태를 의미하는 고장모드(failure mode)와 제품을 고장에 이르게하는 물리, 화학적, 기계적 과정을 의미하는 고장기구(failure mechanism)을 조사하게 된다. 전자부품에서 고장이 발생하였을 경우, 1차적인 분석대상은 전극재인데 전극재에 기인한 고장으로는 세라믹스와 전극재 사이의 열팽창계수 차이에 기인한 박리현상(Delamination), 인쇄불량에 의한 단락 및 두께 불량, 세라믹스와 전극재 사이의 반응, 산화에 의한 부식 등이 있다. 이러한 고장은 급격한 주위 환경의 변화에 의한 것보다는 일정수준의 스트레스가 축적되어 발생하며, 수명을 예측하기 위해서는 고장의 원인을 규명하고 그 원인에 의한 가속 시험을 수행하는 것이 일반적인 방법이다. 본 연구에서는 Ag 외부 전극재의 수명을 예측하고자 가속시험을 수행하였고, 고장 분석 통하여 Ag외부 전극재의 특성 및 문제점 등을 정확히 파악하기 위한 연구를 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.7-15
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• 2017

본 논문에서는 온실 구조물의 구조 성능 검토 시 적합한 모델링 방법을 제시하기 위해 대상 온실 구조물을 선정하고 지점 및 접합부 조건 그리고 케이블 요소의 단면적을 변화시켜 가며 파라메트릭 스터디를 수행하였으며, 이들 파라메터의 변화에 따른 대상 구조물의 주요 모드 형상 및 고유진동수 변화를 조사하였다. 또한 대상 구조물에 대해 현장 가속도계 측정법을 이용하여 상시진동을 계측하여 주요 모드 형상 및 고유진동수를 측정하여 해석 결과와 비교하였다. 이들 비교 결과로부터 대상 온실 구조물의 해석에 적합한 모델링 기법을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.84-92
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• 2014

본 연구에서는 PC교량의 외부텐던의 장력을 평가하기 위하여 신속하고 경제적으로 적용할 수 있는 텐던의 진동을 이용한 고유진동수 측정 방법의 적용성을 검토하였다. 길이별로 다양한 여러 종류의 외부텐던 덕트 표면에 가속도 센서를 부착하고 고유진동수를 측정하였다. 센서의 방향과 위치변경 등 여러 종류의 다양한 진동시험을 실시한 결과 고유진동수의 차이는 1% 이내로서 충분한 정확성을 확보하고 있음을 보였다. 측정된 고유진동수로부터 장력을 추정하기 위해서는 현의공식, 다중모드법, 저차 모드의 실용적 공식을 활용한 방법 (Zui et al., 1996), 양단고정 경계조건에 의한 휨강성을 고려한 현의공식 (Sag$\ddot{u}\grave{e}$s et al., 2006) 등의 장력 추정법을 적용하였고 그 결과값을 비교하였다. 휨강성을 반영하지 못한 현의 공식이나, 다중모드법은 길이가 짧은 텐던에 대해 장력을 과대평가하는 결과가 도출되어 텐던의 장력평가에 적절하지 않음을 알 수 있었다. 텐던의 장력 추정에 적절한 방법은 양단고정 경계조건과 휨강성을 고려한 단단한 현의 공식에 의한 방법임을 알 수 있었으며, 이 방법을 실제 공용중인 PC 교량의 외부텐던에 적용한 결과 방향전환블록에 의한 마찰력으로 긴장단과 고정단에 텐던의 장력 차이가 발생한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.93-104
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• 2000

적충되어 있는 다중 블록 시스템은 역사적 건물이나 문화재등에 자주 사용되고 있다. 이러한 구조시스템은 지진에 매우 취약하고, 특히 세장한 구조물인 경우에는 낮은 수준의 지반가속도에 대해서도 전도가 일어날 수 있다. 지진으로부터 이러한 구조물을 보호할 수 있는 방법중의 하나로써 지진격기받침의 사용을 들 수 있으나, 아직 격리받침이 설치되어 있는 다중블록의 거동에 대해서는 잘 알려지지 않는 실정이다. 이 논문에서는 각각 P-F 시스템, FPS, LRB 시스템이 설치되어 있을때의 세장한 강체 블록의 동적거동에 대해 살펴보았다. P-F 시스템과 FPS에서의 마찰모델은 Coulomb의 마찰법칙을 이용하였도, 상부구조물은 붙음(stick)모드와 록킹(rocking) 모드만이 존재하도록 가정하였다. 충격은 개별요소법(distinct element method, DEM)을 이용해 기술하였고, 조화입력운동에 대한 응답을 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.730-736
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• 2016

이전 연구에서 기존의 재하실험을 통한 교량의 공용 중 내하력 평가방법을 개선하기 위하여 충격계수 응답스펙트럼과 그에 따른 내하성능 변화 추정 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 제안된 방법의 적용성을 검증하기 위하여 공용 중인 단순지지 단경간 교량에 대한 현장 동적특성 평가 실험을 수행하였다. 실험을 통해 상시 교통하중 상태에서 무선 가속도계를 이용하여 교량의 고유진동수 도출이 가능한 수준의 동특성 응답을 획득할 수 있었다. 대상 교량의 가속도 데이터로부터 동적거동은 1차 모드에 지배되며 준공 당시에 비해 공용 기간의 증가로 인해 고유진동수가 감소한 것으로 나타났다. 충격계수 응답스펙트럼으로부터 대상 교량의 발생 가능한 최대 충격계수를 추정하였다. 도출된 이전 및 현재의 고유진동수와 충격계수를 바탕으로 성능감소계수를 적용한 내하력 평가방법을 이용하여 성능변화를 추정하였다. 이전에 비해 공용내하력이 감소하였으나 설계 활하중을 상회하여 내하성능에는 문제가 없는 것으로 나타났다. 상시 교통하중 하에서의 가속도 계측 데이터와 충격계수 응답스펙트럼을 이용하는 제안된 내하성능 변화 추정 방법은 실제 교량에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권1호
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• pp.77-84
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• 2015

2011년 교통부문 온실가스 배출량은 85.04백만$tonCO_2eq$이며 도로분야에서 발생한 온실가스 배출량은 95% 비율을 차지한다. 이러한 온실가스 배출량 감축의 일환으로 급가속 회피, 경제속도 준수 등 에코드라이빙 교육 및 홍보 프로그램이 활성화되고 있으나 근원적인 배출량 감축 기술 개발은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 도로 경사도 별 최적가속도를 분석하고 하류부의 오르막 구간을 대상으로 연료 효율적인 주행방법의 제시를 목적으로 하였다. 오르막 주행 시 주행모드에 따른 시나리오를 설정하고 시나리오별 속도변화량을 다르게 설정하여 속도 프로파일을 생성하였다. 각 속도 프로파일을 Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 산정하였다. 도로 경사도, 오르막길이 별 연료소모량이 가장 적게 소모된 주행모드와 속도변화량을 도출하였다. 도출된 주행모드와 속도변화량을 기반으로 에코드라이빙 시 소모된 연료소모량과 cruise control 주행 시 소모된 연료소모량을 비교 분석하였다. 분석 결과, 오르막 지형을 100kph, 90kph, 80kph 속도로 주행 시 에코드라이빙 주행의 연료소모량이 cruise control 주행 보다 각각 33.9%, 30.8%, 5.3% 감축효과가 나타나는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.611-617
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• 2018

대형구조물의 효과적인 구조 안전성 확보를 위해서는 결함탐지기술을 포함한 건전성 모니터링의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 보 구조물에 발생하는 균열위치와 균열크기를 추정하기 위하여 다음과 같은 2단계의 균열추정방법을 제안한다. 우선, 보 구조물의 분포 국부 변형률 계측결과를 이용하여 변형률 모드형상을 구하고, 이에 대한 수정 라플라시안(Laplacian) 연산을 통하여 균열발생 영역을 추정한다. 이후, 가속도 측정을 통하여 구한 고유주파수와 신경망기법을 이용하여, 미리 추정된 균열발생 영역을 대상으로 균열위치와 균열크기를 추정한다. 이때, 신경망을 훈련시키기 위하여, 에너지법에 의해 유도된 균열보의 등가휨강성을 이용하여 균열보의 고유주파수를 해석적으로 구한다. 기법을 검증하기 위하여 알루미늄 캔틸레버 보에 대한 손상실험을 수행하였다. 인위적으로 실험체에 균열을 가한 후 자유진동실험을 수행하여 동적 변형률과 가속도를 계측하고 이를 이용하여 변형률 모드형상과 고유주파수를 구하였다. 변형률 모드형상에 대한 수정 라플라시안 연산을 통하여 균열발생 영역을 추정하고, 고유주파수와 신경망기법을 이용하여, 미리 추정된 균열발생 영역에 대하여 균열위치와 균열크기를 판정하였다. 3가지 손상경우에 대한 균열발생 영역의 추정결과는 실제 영역과 잘 일치하였으며, 균열위치와 균열크기 추정결과의 정확성을 상당히 향상시킬 수 있었다. 제안된 기법은 장대구조물에 대한 구조물 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.