• Journal of Power System Engineering
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• v.3 no.3
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• pp.83-90
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• 1999

제어이론분야에서의 발전은 그러한 이론을 다방면으로 응요할 수 있는 분야를 더더욱 폭넓게 제공해 주고 있다. 자동화와 관련된 분야뿐만 아니라, 건축 및 토목분야에서도 고도의 제어어이론을 응용한 예를 쉽게 접할 수 있게 되었으며, 지진동에 의한 구조물의 진동을 억제하려는 방책이 그 ??ㅣ다. 이에 관한 많은 연구에서도 알 수 있듯이, 일반적으로 구조물의 수학적 모델에만 의존하여, 즉 구조물의 설계파라미터는 이미 설계되어져 있다는 가정하에 제어계를 설계하고 있다. 그러나 이러한 설계법에 있어서는 설계자로 하여금 구조물의 설계파라미터를 조정할 수 있는 자유도는 전혀 주어지지 않게 되며 단지 제어계의 파라미터를 조정하는 자유도만 허용된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 구조계 및 제어기의 설계파라미터를 동시에 조절할 수 있는 자유도가 허용되는 '구조계/제어계의 동시 최적화' 기법이 있다. 따라서 본 논문에서는 교량의 주탑 및 해양구조물 등의 진동제어 문제에 이러한 설계기법을 이용하여 주어진 설계사양을 만족하도록 구조계 및 제어계의 파라미터를 최적화 한다. 특히 본 논문에서는 제어계 설계 문제에 있어서의 일반적인 경우를 고려하여 상태의 일부가 관측된다고 가정하고 출력피드백의 경우에 대해 고찰하고 있다. 이때의 설계사양은 선형행렬부등식(LMI)으로 주어지며, 실험을 통하여 본 논문에서 소개하는 설계기법의 유효성을 검증한다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.11 no.2
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• pp.217-223
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• 1997

도시생태계는 주 구성원인 인간의 사회구조와 경제활동이 주축이 되고, 부 구성원인 자연이 주 구성원과 상호관계를 받으면서 존재하는 실체이다. 도시 생태계는 사회구조와 경제활동이 일어나는 핵심부와 그것과 직접 관계하는 기초부 및 물질과 에너지의 공급원, 수용원 및 축적을 담당하는 외부환경의 세 부위로 구성되는, 사회-경제-자연-복합 생태계SENCE)로 이해할 수 있다. 도시생태계는 자연생태계의 원리에 따라 기능을 조절하고 시스템모델 기법으로 분석할 수 있다. 도시생태계의 범위는 그 크기, 독립영양과 종속영양의 평형, 기능적 활성 및 발달단계에 따른 ㅗ이부환경(입력환경과 출력환경)의 변화에 의하여 크게 달라진다. 생태학자나 환경학자는 도시생태계를 자연만을 대상으로 연구하였지만 앞으로는 사회학자와 공동으로 연구하여야 문제의 정곡에 접근할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.713-716
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• 2010

본 논문에서는 코리올리 효과를 가진 압전-구조 시스템의 주파수응답 해석을 효율적으로 수행하기 위한 크리로프 부공간 모델차수축소법을 제안하였다. 이 방법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답 해석에 효과적으로 이용되고 있다. 예제로 고려된 압전형 미소 각속도계의 해석에는 압전구동 하중과 구조체의 회전에 따른 원심력이 동시에 입력하중으로 고려되는 다중입력의 경우이므로 변환행렬 V의 생성시, block Arnoldi 과정을 이용하여 두 하중의 효과를 축소모델에 함께 고려한다. 본 문제에 제안된 축소기법을 이용한 결과, 축소모델을 이용하여 원래 시스템의 관심영역의 주파수응답을 작은 차수의 모델로도 정확하게 계산할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 이용하면 다양한 가진조건과 각속도 입력 하에서의 주파수응답을 정확하고 더욱 효율적으로 계산할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.130-135
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• 1992

복잡한 구조물의 동특성 해석은 수치 해석적인 방법과 실험적 방법 모두 단 순 구조물의 동특성 해석에 비해 정확도가 떨어지는 반면 계산시간과 노력 은 크게 증가하게 된다. 이 경우 구조물 전체를 여러개의 간단한 부분 구조 계로 부할하고, 각 부분 구조계에 대해서 해석후 그 결과들을 적절한 결합 조건하에서 다시 조합하여 전체 구조계에 대해 동특성 해석을 수행하거나, 고감쇠 처리된 구조물과 같이 고전적 이론 해석기법의 적용이 어려운 경우 실험적인 해석방법과 이론적인 해서방법을 혼합 사용할 수 있는 부분 구조 합성법(Substructural Synthesis Method)을 사용하는 것이 효과적이다. 부분 구조합성법은 1) 응답특성을 이용한 방법 2) 모우드 특성을 이용한 방법 3) 특성행렬을 이용한 방법 등이 있으며 본 연구에서는 부분 구조계 응답함수 로부터 직접 특성행렬을 산출하는 방법을 이용하여 전체 구조계의 동특성을 해석할 수 있는 부분 구조 합성법을 제시하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.149-160
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• 1997

Mechanical structures are composed of substructures connected by joints and boundary elements. While the finite element representation of plain substructures is well developed and reliable, joints have a lot of uncertainties in being accurately modelled and affect dynamic behavior of a total system. In order to improve the accuracy of a finite element model, a new method is proposed, in which reduced finite element model is combined with a system identification technique. After substructures except joints are modelled with finite element method and joint properties are represented by parameter states, non-linear state equation is derived in which parameter states are multiplied by physical states such as displacements and velocities. So the joint parameter identification is transformed into non-linear state estimation problem. The methods are tested and discussed numerically and the feasibility for physical application has been demonstrated through two example structures.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.1
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• pp.35-46
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• 1998

Structural damage is used to be modeled through reductions in the stiffness of structural elements for the purpose of damage estimation of structural system. In this study, the concept of joint damage is employed for more realistic damage assessment of a steel structure. The joint damage is estimated damage based on the mode shape informations using neural networks, The beam-to-column connection in a steel frame structure is represented by a rotational spring at the fixed end of a beam element. The severity of joint damage is defined as the reduction ratio of the connection stiffness with respect to the value of the intact joint. The concept of the substructural identification is used for the localized damage assessment in a large structure. The feasibility of the proposed method is examined using an example with simulated data. It has been found that the joint damages can be reasonably estimated for the case with the measurements of the mode vectors subjected to noise.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1784-1788
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• 2008

전자파표면유속계는 여러 측정지점을 가능한 신속하게 이동하면서 홍수시 유속을 측정하는데 그 목적이 있다. 또한 홍수시 유속은 시간대 별로 급격히 변하는 속성을 가지고 있으므로 유량측정 지점의 유량을 실시간으로 획득하기 위해서는 현장 측정에서 측정한 유량데이터가 실시간으로 집계 되어야한다. 현재의 시스템은 측정 정보를 실시간으로 전송하기 위하여 현장 측정자에게 PDA가 보급되어 있으며 CDMA망을 통해서 유량 측정을 위한 각종 정보 및 측정결과를 실시간 전송하도록 되어있다. 그러나 전자파표면유속계를 비롯한 각종 유속계가 PDA와 무선으로 통신을 할 수 있게 되어있지 않기 때문에 열악한 여건의 현장에서 측정한 데이터를 야장에 수기로 기록한 후 이를 다시 PDA에 수동으로 입력시켜야하는 불편함이 있다. 전자파표면 유속계를 제외한 다른 측정 장비는 제조회사가 수자원공사와 독립적인 업체이므로 통신 접속을 하기위한 특정 인터페이스를 알아내기가 어려운 실정이다. 그러나 전자파표면유속계는 수자원공사에서 개발한 장비로서 핵심기술을 수자원공사에서 보유하고 있으므로 PDA와 통신을 가능하게 하는 장치의 개발이 가능하다. 이에 이러한 불편한 문제점을 개선하여 현장에서 홍수 유량 측정시 작업자들의 편이성을 증대시키고자 전자파표면유속계와 PDA간에 근거리통신기법을 적용하였다. 이를 위하여 Bluetooth, UWB(Ultra-Wide Band, 초광대역통신), Zigbee 등 적용가능한 근거리 통신기법을 조사하였다. 그 결과 Zigbee가 소비전력이 적어 현장에서 홍수유량측정에 이용되는 전자파표면유속계에 적용성이 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 무선통신 모듈과 연동되는 전자파표면유속계는 이동식을 기준으로 적용하였으며 기존 신호처리부에 무선통신 모듈을 장착할 수 있는 구조로 설계하였다. 장착 방식은 기존 이동식 유속계의 신호처리부의 RS-232 포트에 무선통신 모듈을 장착하면 사용할 수 있는 구조로 되어있다. 신호처리부 RS-232 포트는 현재까지는 측정한 유속값을 PC로 전송받는 용도로 활용되었으나 무선모듈 장착 시에는 무선통신 할 수 있는 이중화 구조를 채택하였다. 두 가지 방식에 대한 통신구별은 초기에 송수신하는 데이터에 따라 구별되도록 하였다. 신호처리부에서 무선통신 추가에 따른 운용 방식은 별도의 수자원공사 모드를 추가하여 운용하도록 수정하였다. 유속 측정 시에는 무선통신 모듈을 제거한 상태에서 측정한 후, 측정한 데이터를 PDA로 전송할 때 아를 부착하여 사용할 수 있는 구조를 갖도록 제작하였다. 이러한 방식을 적용시킨 이유는 기존에 보급된 유속계에 무선모듈을 장착한 후, 신호처리부 운용 프로그램을 업그레이드하면 바로 사용할 수 있도록 하기 위함이다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.361-370
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• 1998

본 논문에서는 역전파학습에 의한 신경망기법을 사용하여 구조물의 미지계수를 추정하는 기법을 연구하였다. 대형구조물의 경우 계측 또는 추정하여야 하는 자유도의 수가 많으므로 인하여 구조계수를 추정하는 데에는 많은 어려움이 존재한다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 부구조추정법과 부행렬계수를 사용하여 추정하고자 하는 미지계수의 수를 효율적으로 줄일 수 있도록 하였다. 구조물의 고유주파수 및 모드형상 등의 모드계수를 신경망의 입력자료로 사용하였으며, 추정하고자 하는 부재의 부행렬계수를 신경방의 출력자료로 사용하였다. 입력자료로 사용되는 모드계수에 포함되어 있는 계측오차 및 신호처리오차의 영향을 줄이기 위하여, 신경망의 학습과정에서 노이즈를 첨가하는 기법을 사용하였다. 일반적인 형태의 자켓구조물을 대상으로 수치해석을 수행함으로써 제안기법의 대형구조계에 대한 적용성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.11
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• pp.7-14
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• 2005

A subdomain-interface finite element method is suggested to solve a class of fully- coupled thermomechanical problems with contact boundaries. The penalty method is used for connecting subdomains that satisfy interface compatibility conditions. As a result, effective stiffness matrices are always positive definite, and computational efficiency can be improved to a considerable degree. Moreover, any complex-shaped domain can be divided into independently modeled subdomains without considering the conformity of meshes on interfaces. Using a computer code based on the present method, these advantageous features are shown through a set of numerical studies.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.13 no.2 s.54
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• pp.137-144
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• 2009

This paper provides the results from evaluating the stiffness of Hi-Form joint by an experiment and the system identification method using the dynamic modal data, and the reasonable modeling method of Hi-Form joint which is proposed for improved stair construction recently. Based on the crack pattern and load-displacement relationship and the damage distribution, it can be judged that Hi-Form joint can't fully transfer the forces between the elements linked, and we propose that the joint is modeled as a element which have a stiffness with 50% decrease.