• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.94-94
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• 2011

배관 구조물에서는 내부 미세 균열에서부터 국부 좌굴, 볼트 풀림, 피로 균열 등과 같이 다양한 형태의 손상이 복합적으로 발생 가능하다. 이러한 복합 손상은 배관 구조물의 누수, 누유 등의 사고를 야기할 수 있다. 하지만 기존의 단일 스케일 계측 시스템으로부터 복합 손상에 의한 실시간 누수를 진단하기는 매우 어렵다. 본 연구 단계에서는 누수를 야기하는 복합 손상을 효율적으로 진단하기 위하여 선행 연구에서 제안된 압전센서를 이용한 자가 계측 회로 기반의 다중 스케일 계측 시스템을 구조물의 복합 손상 진단에 적용하였다. 자가 계측 회로 기반 다중 스케일 계측 시스템은 크게 두 가지 형태의 신호를 계측한다. 첫 번째 스케일은 임피던스 계측으로부터 특정 주파수 대역폭에 대한 구조 응답을 계측하며, 두 번째 스케일은 유도 초음파 계측으로부터 단일 중심 주파수에 해당하는 구조물의 응답을 계측한다. 복합 손상을 손상 유형별로 분류하기 위하여 E/M 임피던스(Electro-mechanical impedance)및 유도 초음파(Guided wave) 계측으로부터 추출한 특성을 이용하여 2차원 손상지수를 계산하고 이를 지도학습 기반 패턴인식 기법(Supervised learning based pattern recognition) 중 확률론적 신경망 기법(Probabilistic Neural Network, PNN)에 적용한다. 제안된 기법의 적용성 검토를 위하여 파이프 구조물에 인위적으로 다중 손상을 생성시켜 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 기법이 실제 배관 구조물에 성공적으로 적용된다면 손상 부재의 거동 및 구조물 성능의 손상에 대한 영향을 효율적으로 진단하고 평가함으로써 배관 구조물의 효과적인 유지관리가 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.5
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• pp.832-840
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• 1998

Experimental studies on the adaptive vibration control of composite beams have been performed using a piezoelectric actuator and the neuro-controller. The variations in natural frequencies of the specimen and the actuation characteristics of the piezoelectric actuator according to the delamination in the bonding layer have been studied. In addition, the simulation of adaptive vibration control has been performed for the composite specimens with delaminated piezoelectric actuator using neuro-controller. The hardware for the adaptive vibration control experiment was prepared. A DSP(digital signal processor) has been used as a digital controller. Using neuro-controller, the adaptive vibration control experiment has been performed. The vibration control results using the neuro-controller show that the present neuro-controller has good performance and robustness with the system parameter variations.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2003.05a
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• pp.712-717
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• 2003

지능 재료를 이용한 디바이스는 자연계에 존재하는 생명체와 같이 내.외부 환경 변화에 대응하여 스스로 변하는 능동적 기능을 갖고 있기 때문에 시스템 성능의 극대화 및 유지비용의 최소화를 가져오게 된다. 이러한 지능재료 기술은 지난 10여년 전부터 연구되었는데 대표적인 웅용을 보면, 산업, 항공, 교통, 운송 분야의 능동 소음 및 반능동 진동제어; 복합 재료 손상위치 탐지시스템, 손상구조 건전성 평가시스템, 교량, 저장탱크, 건물, 유조선, 대형 구조물의 건전성 평가 시스템; 초정밀 직진 안내기구, 나노 스테이지, 절삭오차 보정용 엑츄에이터, 초음파 회전모터, 지능유압 서보밸브, 변형 거울 등의 모터/엑츄에이터; 자동차 엔진 성능제어, 흡배기구 압력측정, 가속도 센서, 자이로센서, 에어백 센서, 타이어 센서 등의 지능 MEMS/NEMS 센서; electronic article 정찰, 도서태그, 비접촉 항공 운송물 분류 및 보안시스템, 전자 운전자 식별시스템, 광섬유 건물 보안 시스템, 지능 신경망 형상 인식 시스템 등의 보안 시스템; 지능항공기 구조물, 인공위성안테나, 헬리콥터 회전익 등의 형상제어가 있다. 본 논문에서는 지능재료 기술을 정리하고 차세대 철도차량 기술에 지금까지 적용한 예를 소개하며 향후 적용할 수 있는 분야들을 가능성 및 실용성 면에서 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.5
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• pp.445-454
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• 2003

Health monitoring is a major concern not only in the design and manufacturing but also in service stages for composite laminated structures. Excessive loads or low velocity impact can cause matrix cracks and delaminations that may severely degrade the load carrying capability of the composite laminated structures. To develop the health monitoring techniques providing on-line diagnostics of smart composite structures can be helpful in keeping the composite structures sound during their service. In this study, we discuss the signal processing techniques and some applications for health monitoring of composite structures using piezoceramic sensors and fiber optic sensors.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.29 no.4
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• pp.308-315
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• 2009

Because the attenuation of AE signal in composite materials is relatively higher than that of metallic materials, it is required to develop a damage assessment technique less affected by the attenuation property of composite materials in order to use AE sensing as a damage detection method. In the signal processing procedure, it is profitable to use the leading wave that arrives first because the leading wave is less influenced by the boundary conditions. Using wavelet transform, we investigated the frequency characteristics of impact induced AE signals focused on the leading wave in advance and chose the key factors to discriminate the damaged condition quantitatively. In this research, we established a damage assessment technique using the sharing percentage of the wavelet detail components of AE signal, and conducted a low-velocity impact test on composite laminates to confirm the feasibility of the proposed signal processing method.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.13 no.8
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• pp.612-618
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• 2003

A hybrid vibration control scheme using ER fluid and PZT patches is proposed. Dynamic characteristics of the beam embedded with the ER fluid can be controled by changing the strength of the electric field applied on the ER fluid, thus provides a mean to avoid the resonance. It was found that active vibration control of the structure embedded with ER fluid failed to suppress the vibration excited with broad band frequency due to the limited change of the dynamic characteristics of the structure. To compensate this limited effect of the control scheme with ER fluid alone, PPF control using PZT patches as sensors and actuators is added to construct a hybrid controller. Experimental results suggests that proposed hybrid controller is effective to suppress the additional resonance vibration that appears when each controller is used alone.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2003.04a
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• pp.382-387
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• 2003

Many type of smart materials and control laws are available to actively adjust the structure from various external disturbances. Usually, a certain type of control law to activate a specific smart material is tell established, but the effectiveness of the control scheme is limited by the choice of the smart materials and the responses of the structure. ER fluid is adequate to provide small but arbitrary control forces at any point along the structure. It was found that active vibration control of the structure embedded with ER fluids fluidly to suppress the vibration excited with broad band frequency due to the limited change of the structure characteristics. To compensate this limited effect of the control scheme with ER fluid alone, PPF control using PZT as an actuator is added to construct a hybrid controller.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.2
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• pp.81-85
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• 2017

Fiber-reinforced polymer composites, which are made by combining a continuous fiber that acts as reinforcement and a homogeneous polymeric material that acts as a host, are engineering materials with high strength and stiffness and a lightweight structure. In this study, a shape memory alloy(SMA) reinforced composite actuator is presented. This actuator is used to generate large deformations in single lightweight structures and can be used in applications requiring a high degree of adaptability to various external conditions. The proposed actuator consists of numerous individual laminas of the glass-fiber fabric that are embedded in a polymeric matrix. To characterize its deformation behavior, the composition of the actuator was changed by changing the matrix material and the number of the glass-fiber fabric layers. In addition, current of various magnitudes were applied to each actuator to study the effect of the heating of SMA wires on applying current.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.290-291
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• 2011

본 논문에서는 열-전기-기계 하중 하의 지능형 복합재료 보 모델을 전산점근해석기법에 기초하여 개발하였다. 열-전기-기계 하중 하의 구조물은 지난 십년간 많은 연구가 있어왔으나, 주로 고전적 보 모델에 기반을 두어 진행되어져 왔다. 멀티피직스 환경하의 구조물은 여러 가지 하중의 조합과 이에 따른 연성효과의 고려가 필수적이다. 따라서 공학적인 가정이 없는 점근해석기법은 보다 정확한 등가 보 모델을 개발하는데 있어 기반요소가 될 수 있다. 본 연구에서는 3차원 멀티피직스 구성방정식으로부터 출발하여 점근기법을 적용 체계적으로 등가 보 모델을 유도하고 그 해석 결과를 고찰하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.5
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• pp.9-14
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• 2002

A higher order zig-zag plate theory is developed to accurately predict fully coupled mechanical, thermal, and electric behaviors. Both the in-plane displacement and temperature fields through the thickness are constructed by superimposing linear zig-zag field to the smooth globally cubic varying field. Smooth parabolic distribution through the thickness is assumed in the transverse deflection in order to consider transverse normal deformation. Linear zig-zag form is adopted in the electric field. The layer-dependent degrees of freedom of displacement and temperature fields are expressed in tern-is of reference primary degrees of freedom by applying interface continuity conditions as well as bounding surface conditions of transverse shear stresses and transverse heat flux. The numerical examples of coupled and uncoupled analysis demonstrate the accuracy and efficiency of the present theory. The present theory is suitable for the predictions of fully coupled behaviors of thick smart composite plate under mechanical, thermal, and electric loadings combined.