구조물의 손상추정법은 정적방법과 동적방법으로 나눌 수 있다. 정적방법은 정적하중과 정적변위의 관계를 이용하여 구조물의 손상위치와 손상정도를 추정하는 방법으로 동적방법에 비해 수식이 간단하나, 정적하중과 정적변위의 관계만을 사용하여 구조물의 손상을 추정하므로 정적변위에 대한 오차에 매우 민감하다. 동적방법은 구조물의 고유한 진동특성을 나타내는 고유진동수와 진동모우드를 구하여 구조물의 손상을 추정하는 방법으로, 정적방법에 비해 동일한 측점에서 많은 양의 시간기록자료를 계측할 수 는 있으나, 신뢰성이 높은 많은 수의 고유진동수와 진동모우드를 구하기가 어렵다. 본 연구에서는 구조물의 정적변위, 고유진동수와 진동모우드에 대한 민감도행렬을 사용하여 구조물의 정적 및 동적특성을 동시에 고려할 수 있는 구조물의 손상추정법을 제시하였다. 제시한 방법은 구조물의 손상 전.후의 정적변위와 진동모우드의 변화량을 부등구속조건식으로한 최적화기법을 사용하므로, 제한된 계측절점과 오차를 고려할 수 있으며 정적변위와 모우드 민감도행렬이외의 다양한 구조적 특성에 대한 민감도를 구속조건식으로 사용할 수 있다. 트러스구조물에 대한 모의 수치예제를 통한 제안한 방법의 정확성과 효율성을 수치적으로 검증하였다.
준밀리미터파 위성통신 수신용 단말기에 사용되는 위상 배열 안테나에서 안테나 각각의 소자들에 위상차를 주기 위해 사용되는 20 GHz 대역 4-bit 디지털 위상변위기를 pin 다이오드를 이용하여 설계, 제작하였다. 180$^{\circ}$와 90$^{\circ}$위상차를 얻기 위해 링 하이브리드를 이용한 반사형 위상변위기를 설계 제작하였고, 45$^{\circ}$와 22.5$^{\circ}$위상변위기는 부하 선로형으로 설계 제작하여 가장 적은 수의 개수인 8개의 pin 다이오드를 이용하여 위상변위기를 구현할 수 있었다. 제작된 위상변위기는 중심주파수인 20GHz에서 16개의 위상 비트의 평균 위상 오차가 3$^{\circ}$, 최대 위상 오차 6.2$^{\circ}$, 그리고 평균 삽입 손실 6.92dB인 측정 결과를 나타내었다.
이 논문에서는 지상용 SAR (GB-SAR) 시스템의 간섭기법을 이용하여 특정 산란체의 인위적 변위를 탐지하고 대기습도보정을 통하여 정확도를 향상시켰다. GB-SAR 자료는 중심주파수 5.3 GHz, 거리 해상도 25 cm, 방위해상도 $0.324^{\circ}$로 모든 편파(HH, VV, VH, HV)에 대해 얻어졌다. 삼각삼면반사체(triangular trihedral corner reflector)를 시스템 전방 160 m 지점에 위치시킨 후 인위적으로 0 - 40 mm의 변위를 주어 측정하였다. 그 결과, 모든 편파에서 실제 변위와 GB-SAR 시스템을 통한 측정 변위의 RMS 오차는 1.22 mm로 나타났으며, 실제변위 40 mm 일 때의 최대 측정오차는 HH편파에서 2.72 mm로 나타났다. 대기 중 습도에 대한 보정을 실시하였고 그 결과, RMS 오차는 0.52 mm로 줄어들었다. 이를 통해 GB-SAR 시스템은 밀리미터 이하의 정밀도가 요구되는 자연산란체나 인공구조물의 변위측정 및 안정성 평가 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 상사진동에서의 응답을 통해 구성된 모드유연도 행렬에 의해 추정되는 변위/변형을 이용해 전당빌딩의 손상을 정량적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 전단빌딩의 손살발생 후의 층간변위와 손상발생 전 후의 층간변위 차이인 Damage-induced inter-story deflection(DI-ID)의 관계를 이용해 손상을 정량적으로 평가하는 방법이다. 구조물이 양전단력만을 발생시킴으로써 층간변위를 분명히 파악할 수 있도록 하는 양전단력 탐색하중(Positive Shear Inspection Load)을 통해 DI-ID를 산정한다. 제안된 방법의 검증을 위해 5층의 전단빌딩 축소모형을 대상구조물로 선정했으며, 단일손상과 다중손상의 모사를 위해 1층과 3층의 휨강성을 각각 10% 씩 저감시켰다. Static test와 modal test를 통해 각각의 결과를 비교하는 방법으로 제안된 방법의 성능검증을 수행했으며, 축소모형실험 결과, 두 실험간 평균오차 1% 이내로 정확도를 검증했다.
두부방사선 사진 채득 시 발생가능한 두부의 수직회전은 계측점 선정 및 계측치의 재현성에 영향을 줄 수 있으므로 진단자료의 객관화 및 중첩의 용이성을 위해 두부 회전을 최소화해야 한다. 본 연구에서는 연조직 계측점인 외안각(outer canthus)을 지표로 두부 자세를 기록하고 재현하는 방법의 신뢰도를 평가하고자 하였다. 정상 안모의 성인 남녀 21명에서 두부고정기에 부착한 Outer Canthus Indicator (OCI)를 이용하여 벽면응시를 통한 두부자세에서의 외안각의 위치를 계측하였다. 초진 시 두부자세에서 측모 광학 사진을 촬영하고 이틀 후 같은 계측치로 두부자세를 재현하여 얻은 두 장의 사진을 중첩하여 두부의 수직 회전과 외이도의 변위를 측정하였다. 두 명의 술자가 동일 과정을 반복했을 때 두부의 수직 회전은 각각 평균 $0.69\;{\pm}\;0.43^{\circ}$, $0.98\;{\pm}\;0.65^{\circ}$, 표준오차 0.09, 0.14로 나타났다. 외이도의 수평변위는 각각 평균 $0.90\;{\pm}\;0.72\;mm$, $0.72\;{\pm}\;0.55\;mm$, 표준오차 0.16, 0.12이고 외이도의 수직변위는 평균 $0.81\;{\pm}\;0.68\;mm$, $1.17\;{\pm}\;0.67\;mm$, 표준오차 0.15, 0.15이었다. 술자간 신뢰도를 평가하기 위한 paired t-test에서 변수들간 통계적으로 유의한 차이가 발견되지 않았다. Pearson 상관분석에서 외이도의 수평 변위와 수직 변위 사이에 통계적으로 유의성 있는 상관관계는 나타나지 않았다. 이상의 결과에 따라 OCI가 두부의 수직 회전에 의한 오차를 줄임으로써 규격화되고 상호 중첩 가능한 방사선 사진 및 광학 사진 자료를 채득하는 데 도움을 줄 것으로 사료된다.
선행연구에서는 지중경사계의 문제점인 1) 지중경사계관 설치의 어려움, 2) 단면 변위 파악의 한계성, 3) 인력 중심의 계측 방식을 해결하기 위한 2D LiDAR 센서 기반의 흙막이 벽체 변위 계측 시스템을 개발하였다. 본 연구의 목적은 선행연구에서 개발된 흙막이 벽체 변위 계측 시스템 내 탑재될 변위 분석 알고리즘을 선정하는 것이다. 변위 분석 알고리즘 선정 결과, 변위 추정 오차가 2mm인 M3C2 알고리즘이 흙막이 벽체 변위 분석 알고리즘으로 선정되었다. 본 연구 결과에서 선정된 M3C2 알고리즘이 흙막이 벽체 변위 계측 시스템에 탑재되고 수차례의 현장 실험을 통해 변위 분석 결과의 신뢰성이 담보될 경우 흙막이 벽체 변위 계측 시스템이 현행 계측관리 대비 변위 계측의 편리성 측면에서 효과적으로 흙막이 벽체의 변위를 관리할 수 있을 것으로 판단된다.
2-6 GHz 디지털 위상변위기 모듈을 설계, 제작하였다. 위상변위기 모듈에 사용된 MMIC 칩은 광대역을 구현하기 위해 Lange 커플러로 구성된 반사형 회로를 이용하여 설계 및 제작하였다. 위상변위기 모듈은 6.1°RMS 위상오차, 13.5 dB 최대 삽입손실과 각각, 8 dB와 10 dB의 입·출력 반사손실 특성을 갖는다. 32개의 위상 상태를 측정하기 위해서 컴퓨터를 사용하여 측정을 자동화 시켰다. 8×8 위상배열용 모듈들간의 RMS 삽입 위상오차는 최대 ±0.5°이내이고, 모듈들간의 평균 삽입손실 편차는 최대 ±0.5 dB를 넘지 않았다. 제작된 위상변위기 모듈의 크기는 45 × 22.5 × 60 ㎣. 이다.
이 연구에서는 변형률계를 사용하여 변위를 추정하는 이론식을 제안 및 검증하고 하중 작용점과 크기를 추정하여 강재보의 건전도 평가 시스템을 개발하고자 하였다. 실험결과 160kN(항복하중의 56%)가력시 최대처짐 점에서 변형률계를 사용하여 얻는 처짐과 변위계의 측정처짐과의 오차율이 2%이내로 나타났으며 하중작용점 및 크기의 추정도 오차율1% 이내로 나타났다. 이를 통해 변형률계로 강재보의 변위 및 하중을 계측 할 수 있으며 나아가 변위계와 하중계의 생략으로 경제적인 센서설계를 할 수 있다. Lab VIEW로 구현된 건전도 평가 프로그램은 측정된 데이터가 일정 범위(강도 한계상태, 사용성 한계상태, 항복변형률)를 넘어설 때 단계별 경고를 발생하였고 변형률계 만으로 사용성한계상태와 강도한계상태를 동시에 모니터링 할 수 있었다.
Spindle state monitoring is getting more and more important according to the technology trend of spindle that is accurate and automated. Spindle state monitoring is to measure the state of rotation vibrations. The spindle rotation error motion detected by sensing device includes rotation object's unbalance, external forced vibrations, shape error of spindle, as well as measuring error of monitoring device. In this paper, we have inspected the runout characteristics. Also, we introduce the way to exclude the runout element that appear while you monitor a spindle state.
측점으로 이루어진 측량망내에 변위점이 포함되어 있을 경우 변위점검출을 위해 오차타원 및 신뢰타원 개념이 효과적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 측량망내에서 고정점의 선택과 기하학적 조건의 변화가 미지점 좌표의 정확도에 미치는 영향을 분석하고 각 측점들의 변위를 조사하기 위해 고정망 조정방법과 자유망조정 방법을 각각 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 자유망조정에 의한 방법이 수평위치 결정의 정확도 향상과 변위점 검출에 있어 더 신뢰성 있는 결과를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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