• 한국지진공학회논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.21-29
• /
• 2001

주차장, 버스터미널, 스타디움, 집회공간과 같은 낮은 고유진동수를 갖는 장경간 건축물에서는 저속 차량의 이동하중이나 보행자의 보행하중과 같은 동적하중에 의해 과도한 바닥판 진동이 발생할 수 있으며 이러한 진동은 건축물의 이용자에게 불쾌감을 일으켜 건축물의 사용성에 심각한 영향을 주게된다. 구조물에 가해지는 보행하중의 일반적인 적용방법은 분할된 요소의 절점을 따라 절점하중으로 가하는 것이다. 그러나 이러한 해석모델은 보행하중을 절점에만 가해야하는 제한적인 문제점을 가지고 있어 보폭 수만큼 절점을 생성시켜야 하며 보폭이 변하거나 절점이외에 하중이 작용할 경우 해석모델을 수정해야하는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 보행하중에 대한 계측과 분석을 통하여 보행하중의 동적특성을 분석하였으며 계측한 보행하중을 예제구조물에 적용하였다. 그리고 보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석을 위하여 구조물에 가해지는 보행하중을 등가의 절점하중으로 치환하는 방법을 제안하였으며 제안된 등가절점 하중의 타당성을 검증하기 위하여 예제구조물의 진동해석을 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.173-188
• /
• 2002

보행하중을 받는 바닥판 구조물의 진동해석을 위해서 일반적으로 계측한 보행하중을 적용하거나 Bachmann의 보행하중식을 사용하게 된다. 다양한 매개변수의 영향을 받는 보행하중은 계측이 쉽지 않으며 Bachmann 보행하중식은 보행진동수가 2.OHz와 2.4Hz로 제한적이기 때문에 다양한 보행진동수에 따른 보행하중을 적용하기가 곤란하다. 따라서 보행하중을 받는 구조물의 진동해석을 위해서 보행하중의 매개변수 분석과 다양한 보행진동수에 적용이 가능한 보행하중의 모형화가 필요하다. 본 논문에서는 로드셀이 장착된 계측 플레이트를 이용하여 바닥판에 가해지는 보행하중을 직접 계측하고 매개변수를 분석하였다. 그리고 퓨리에 변환을 이용하여 계측한 보행하중을 다양한 진동수를 가지는 조화하중으로 분해하였다. 분해과정을 거쳐 얻은 조화하중의 계수들을 보행진동수에 대한 일정한 함수관계로 유도하여 보행하중을 모형화하였다. 본 논문에서 제안한 보행하중식을 이용하면 다양한 보행진동수에 따라 다르게 나타나는 보행하중을 구조물의 진동해석에 용이하게 적용할 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제5권5호
• /
• pp.35-45
• /
• 2001

최근에 넓은 공간이 요구되는 건축물에서는 칸막이 벽과 같은 비구조재의 사용이 감소됨으로써 감쇠효과가 크게 줄어들고 있으며 고강도재료의 사용으로 바닥판 구조물이 유연화, 장경간화 되어가고 있다. 대형집회공간, 쇼핑몰, 사무실 등과 같이 장경간 건축물에서는 사람의 움직임에 의하여 과도한 진동이 발생할 수 있으며 이러한 진동은 건축물의 사용성을 크게 저하시키는 원인이 되고 있다. 바닥판 진동의 주요 진동원 중의 하나가 보행하중이다. 보행하중을 받는 구조물의 진동해석에 있어서 보행하중을 적용하는 일반적인 방법은 한 절점에 보행하중을 연속적으로 가하거나 주기하중으로 이상화된 동적하중을 가하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 보행의 이동효과를 고려할 수 없다. 본 논문에서는 실제 바닥판 구조물의 고유진동수와 감쇠비를 평가하였으며 예제 구조물의 효율적인 진동해석을 위하여 보행하중을 적용하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.65-72
• /
• 2003

이 연구의 목적은 무리보행하중을 받는 구조물의 주요 지점에 대한 응답을 계측하고 분석하여 하중의 특성을 파악하는 것이다. 이를 위하여 먼저 건축구조물의 동특성을 파악하였으며 이를 바탕으로 무리보행하중의 주파수 특성을 파악할 수 있는 식을 유도하였다. 그리고, 단위보행하중의 주파수 특성을 바탕으로 무리보행하중의 크기를 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 유도된 식은 무리보행하중의 진동수 및 크기를 잘 나타내었으며, 단위보행하중을 기준으로 한 무리보행하중의 크기를 평가하는 경우에는 고차모드형상을 포함하여야 좋은 결과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.216-224
• /
• 2014

층간소음의 대부분의 원인이 아이들 뛰거나 발걸음으로 나타나고 있어 층간소음 저감을 위한 선행 연구로 층간소음의 주요 충격원인 보행 행위에 대한 정밀한 연구가 필요하다. 성인 보행 충격력과 그에 따른 바닥충격음을 계측하여 보행하중이 바닥충격음에 영향을 주는 요소를 분석하였다. 보행하중 중 발 뒤꿈치 충격력은 전체 충격하중을 주파수 특성을 대변할 수 있는 임펄스 형태의 하중으로 충격력은 뱅머신 또는 고무공보다 낮지만 1 차 영점(First zero)이 80Hz 정도로 높아 유효 가진 주파수 대역이 표준 중량충격원 보다 높았다. 구조물과 수음실의 고유모드 특성으로 인해 외부 충격에 대한 구조체 진동 및 음압의 공진 현상이 발생되기 때문에 공진 성분이 포함되는 바닥충격음 레벨은 순수 충격력 특성인 보행 또는 표준 중량충격원의 옥타브 밴드 충격력 폭로레벨과는 전혀 다른 주파수 특성을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.221-228
• /
• 2004

본 연구에서는 현장 측정과 유한요소 해석을 이용하여 기존 아파트 바닥의 수직진동 성능 평가를 수행하였다. 평가에 사용된 기준은 ATC-1(1999) 기준과 AISC-11(1997) 기준, 그리고 일본건축학회 기준(1991)이며, 우리나라 사람의 감성을 고려하기 위해 선행연구에서 수행된 인지실험으로 제안된 인지곡선(2003)을 함께 사용하였다. 뒤꿈치 충격하중(heel drop)과 보행하중(walking)을 이용한 현장 측정으로 바닥판의 동특성을 파악하고 최대가속도값을 측정하여 이를 기준과 비교하였다. 대상 바닥판의 동특성은 고유진동수가 17Hz~22Hz이고, 감쇠비는 3~4%이다. 수직진동 성능 평가에 앞서 현행 기준의 최소두께 기준과 대상 바닥판의 두께를 비교 검토한 결과 기준의 최소값은 만족하나, 단부 슬래브에 대한 10% 증대 항목을 적용하면 만족하지 않았다. 대상 바닥의 보행하중에 대한 최대가속도값은 모두 ATC-1(1999) 및 AISC-11(1997) 기준과 일본건축학회 기준(1991)을 만족하지 못하였고, 뒤꿈치 충격하중에 대한 최대가속도값은 64RC-L만 일본건축학회 기준(1991)의 제한값에 근접하며 만족하였다. 우리나라 사람의 감성이 고려된 인지곡선(2003)과의 비교 결과 보행하중과 뒤꿈치 충격하중에 대한 대상 바닥판의 최대가속도값은 모두 '약하게 인지' 수준과 '인지하지 못함' 수준에 사이에 분포하고 있어, '인지하지 못함'을 인지의 하한선으로 본다면 대상 바닥판에서는 모두 진동을 인지하게 된다. 또한 유한요소 해석으로 구한 1KN의 정적 집중하중에 대한 처짐은 모두 1mm 미만으로 10Hz 이상의 고유진동수를 갖는 바닥판에 대하여 고려하도록 하는 ATC-1(1999) 및 AISC-11(1997)의 최소 강성 기준은 만족함을 알 수 있었다.

• 대한인간공학회:학술대회논문집
• /
• 대한인간공학회 1998년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.117-123
• /
• 1998

본 연구는 하중운반 보행시 지면반력에 미치는 하중운반체계의 효과에 관한 생체역 학적 연구로써 지면반력기, EMG system등을 이용하여 동역학적인 분석을 하였다. 피실험자는 2명이며, 무부하시와 하중운반시 지면반력의 동역학적인 변화, 근육의 활동전위를 분석하였다. 분석한 결과는 아래와 같다. 1. 20kgw, 30kgw의 하중운반 체계에서 비효율적인 보행동작으로 나타났으며, 30kgw의 운반체계는 지면에 큰 충격을 주는 것으로 나타났다. 2. 비복근, 전경골근, 내측광근, 외측광근의 활동전위는 부하의 증가에 따라 크게 나타았으며, 전경골근의 경우는 20kgw의 등 뒤쪽 부하시 활동전위가 감소되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제35권5호
• /
• pp.309-316
• /
• 2022

이 논문에서는 이동하는 질량체의 연직 방향에 대한 관성 효과를 고려하여 보의 진동을 해석할 수 있는 유한요소해석 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 정밀한 상호작용 해석을 요하지 않는 경우에 계산의 효율성을 높이는 방법으로서, 이동하는 질량체의 관성 효과를 운동방정식에 연계시키고 질량체와 보의 상호작용력은 외부 하중으로만 고려한다. 범용 유한요소해석 소프트웨어인 Abaqus를 이용하여 시간 영역 해석을 수행하고 보의 절점과 이동하는 강체 질량의 절점 변위를 다지점 구속조건으로 연계하여 해석하는 방법을 제시하였다. 기존 해석적 방법에 의한 해와 비교하여 제안하는 방법을 검증하고 보행하중 모델을 이용한 이동 보행 하중해석에서 보행자의 질량 효과를 살펴보기 위한 간단한 연속 보 모델에 대한 해석 결과를 제시하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.587-592
• /
• 1999

압력측정시스템은 입각기동안 동적압력분포를 성공적으로 측정할 수 있으나 하중수용기-중간입각기, 말기입각기-전유각기의 전환기들에 대해서는 운동분석시스템을 사용하지않고는 정확한 정의가 불가능하다. 따라서 저자들은 수평자유보행 시 압력중심의 이동을 이해하기 위해서 정상적인 발을 가진 20-30대 성인남자 78명을 대상으로 동작분석과발바닥 압력측정을 동시에 수행하였다. 결과로 하중반응기-중간입각기 전환시기의 발바닥 압력중심점은 후족부와 중족부의 경계선에서 앞쪽으로 1.9$\pm$1.5frame(32$\pm$24msec)에 위치하였으며 말기입각기-전유각기 전환시기에는 중족골두 최대 압력점의 앞쪽으로 2.3$\pm$2.0 frame(38$\pm$33msec)에 위치하였다. 정상수평보행에 있어서 최초접지 순간 압력중심은 전방으로 빠르게 이동하다가 바로 급속히 감소하여 하중반응기-중간입각기의 전환시기에는 작은 속도로 이동하였다. 압력중심의 이동속도는 그 후 다시 서서히 증가하다가 전체 보행주기의 25% 전후에서 서서히 감소하여 비교적 일정하다가 말기입각기-전유각기의 전환시점에서 다시 급격한 증가를 보였다. 족부질환과 보행특성을 판단하는데 있어서 압력중심의 이동궤적은 매우 유용한 인자가 될 것으로 기대된다. 본 연구를 통해서 압력측정시스템만으로는 정의할 수 없었던 두 전환기인 하중반응기-중간입각기, 말기입각기-전유각기를 결정할 수있게 되었다.

• 전기의세계
• /
• 제36권5호
• /
• pp.305-309
• /
• 1987

국내에서는 아직 보행로보트에 대한 본격적인 연구가 없었으나, 미국, 일본과 같은 선진국에서는 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 지금까지 개발된 보행로보트는 보행 속도가 느리고 많은 동력이 소모되며 하중운반 능력이 미약하다는 사실이 취약점으로 지적되고 있다. 그러므로 현재 선진 외국에서의 연구방향은 주로 다리의 기구학적 설계, 로보트 자체 중량의 최소화 그리고 효율적인 동력이용 등으로 진행되고 있다.