• 제목/요약/키워드: 상판 구조물

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사장교에서 다양한 불확실성에 대한 μ-제어기의 강인성 해석 (Robust Analysis of a μ-Controller for a Cable-Stayed Bridge with Various Uncertainties)

  • 박규식;;김춘호;이인원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.849-859
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    • 2006
  • 본 연구에서는 벤치마크 사장교를 이용해 다양한 불확실성에 대해서 복합시스템에 사용된 ${\mu}$-제어기의 강인성 해석을 수행하였다. 복합 시스템에 추가적으로 사용된 능동제어 장치로 인하여 전체 시스템의 강인성이 저하되거나 불안정성이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합 시스템의 강인성을 향상 시키기 위해 기본적으로 신뢰성이 확보되는 수동장치와 함께 불확실성을 포함한 시스템의 성능과 안정성(강인성능)을 보장하는 ${\mu}$-합성법을 능동제어 장치에 사용하였다. 교량상판에 추가적인 질량, 구조물 강성행렬에 대한 섭동, 능동제어 장치의 시간지연, 그리고 이들의 조합을 이용하여 ${\mu}$-합성법의 강인성을 조사하였다. 수치해석 결과 다양한 불확실성에 대해 제안된 시스템은 제어성능의 저하 없이 뛰어난 강인성을 보여 주었다. 또한 제어시스템의 강인성은 다른 불확실성에 비해 구조물의 강성행렬 섭동에 더 큰 영향을 받는다. 따라서 ${\mu}$-합성법으로 제어되는 복합 시스템은 불확실성이 많은 지진하중을 받는 사장교에 개선된 제어기법으로 제안될 수 있다.

다목적 최적화 기반 구조물 수명관리의 효율적 의사결정을 위한 목적감소 기법의 적용 (Objective Reduction Approach for Efficient Decision Making of Multi-Objective Optimum Service Life Management)

  • 김선용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.254-260
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    • 2017
  • 사회기반시설물은 적절한 수명관리를 통해 경제적이고 안전한 구조성능을 유지한다. 일반적으로 최적화 기법을 적용하여, 유지보수의 시점과 방법을 결정하게 되는데, 이 적용에 있어서 단일 목적함수만을 고려하기 보다는 다수의 목적함수를 동시에 고려하는 것이 보다 합리적인 의사결정을 유도한다. 최근까지 수명관리에 관련한 연구는 생애주기 비용 최소화 또는 구조성능 최대화와 관련한 목적함수를 적용하여 왔으며, 새로운 확률론적 구조성능 및 안전성 평가 기법을 이용하여 다양한 형태의 목적함수를 개발/적용하고 있다. 이러한 다수의 목적함수를 동시에 고려하는 다목적 최적화 기반 사회기반시설물 수명관리가 최근 국내외에서 많이 적용되고 있다. 하지만, 수명관리 최적화를 위한 목적함수의 개수가 증가함에 따라 신뢰성있는 결과를 얻기 위해서는 많은 계산시간이 소요되며, 특히 확률론적 계산을 위한 시뮬레이션 기법이 적용되는 목적함수의 경우 계산시간은 더욱 증가하게 된다. 또한, 목적함수의 개수 증가에 따라 계산결과의 차수가 증가하기 때문에 이를 시각화하고 나아가 의사결정에 어려움이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 다목적 최적화 문제의 계산된 결과를 바탕으로 한 의사결정의 효율성 향상을 위해 최소 필수 목적함수를 구별하는 목적감소 기법을 적용하여 콘크리트 교량 상판의 수명관리에 대한 연구를 수행하였으며, 최초 4개의 목적함수가 2개까지 감소되는 결과를 보여준다.

프리스트레스트 강합성 거더의 모달테스트 및 이동 열차하중 해석에 의한 동적거동 (Dynamic Behavior of the Prestressed Composite Girder by Modal Tests and Moving Train Analysis)

  • 김성일;이필구;이정휘;여인호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.793-804
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    • 2006
  • 구조적 경제적 효율성을 갖춘 다양한 형태의 철도교량이 중소경간 적용을 위해 개발되고 있다. PSC 거더의 긴장방법 차이에 따른 단면효율화, 허용응력이 서로 다른 강재와 콘크리트를 효율적으로 합성시킨 형태의 교량 들이 개발되고 있으며, 본 연구에서 다루는 프리스트레스트 강합성 거더도 그 중 한 예이다. 프리스트레스트 강합성 거더 교량은 구조적 개념에 따라 형고 및 자중을 줄이고 경간을 장대화할 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나, 이와 같은 장대화된 보다 유연한 교량은 상대적으로 동적거동이 불리 할 수 있으며, 특히 철도교량의 경우 일정간격으로 반복되는 열차하중에 대한 공진 검토가 필수적이며, 동적응답의 검토 시 정확한 동특성 입력은 매우 중요하다. 본 연구에서는 정확한 고유진동수 및 감쇠비 추출을 위하여 실물 모형을 제작하여 모달테스트를 수행하였다. 모달테스트를 위한 가진방법으로 기존의 충격햄머와 디지털 콘트롤에 의한 가진기를 사용하였으며, 구조물 손상 후 동특성 변화 고찰을 위한 모달테스트도 수행하였다. 모달테스트 결과에 의한 동특성 값을 주행열차하중 해석에 적용하여 다양한 매개변수연구를 통한 철도교량 동적거동을 분석하였다. 동적처짐, 충격계수, 상판의 연직가속도, 단부꺾임각 등에 대하여 열차별, 속도별 동적해석을 수행하여 국내외 철도교량 동적성능 평가기준과 비교하였다.

사용지진을 고려한 고속철도 연속교 장대레일의 응력 해석 (Long-Rails Stress Analysis of High-Speed Railway Continuous Bridges Subject to Operating Basis Earthquake)

  • 김용길;권기준;고현무
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권5호
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    • pp.59-66
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    • 2002
  • 철도나 고속철도에서 사용되는 장대레일은 연결부 근처에서 상부구조물간의 변위불일치로 인하여 부가적인 응력이 발생되게 되는데, 이 현상은 단순교에서보다 연속교에서 더 현저하게 나타난다. 철도는 가속과 정지 시의 안전뿐만 아니라 지진상태에서도 탈선이 일어나지 않고 안전하게 정지할 수 있도록 철도구조물의 응력과 변위에서 안전을 보장할 수 있어야 한다. 철도의 안전도를 확보하기 위해 시-제동하중, 온도하중에 의한 레일의 응력에 대한 해석방법은 많은 연구가 이루어져 왔으나, 그 방법이 정적 비선형해석을 바탕으로 하고있어 동적 비선형해석을 필요로 하는 지진하중은 고려되지 못하였다. 그러나, 철도교량의 장대레일과 같이 비선형 거동을 보이는 시스템에서는 교량상판의 상대변위와 레일의 응력과는 선형적인 관계가 정립되지 못하므로, 지진시 열차의 안전한 정지를 확인 하기 위해서는 지진에 대한 영향이 제대로 반영되도록 정적하중인 제동하중과 동적하중인 지진하중을 동시에 재하하여 레일의 응력을 계산하는 동적해석 방법이 요구된다. 본 연구에서는 장대레일을 사용할 때 문제가 되는 레일의 응력을 해석하기 위해 대만고속철도 설계시방서 기준을 만족하는 재료비선형이 고려된 동적해석방법을 개발하였으며 그 방법을 현재 대만에서 연약부지 위에 건설중인 고속철도 연속교에 대한 해석에 적용하였다.

교량 상판 하부 안전점검 로봇개발 (Development of Robotic Inspection System over Bridge Superstructure)

  • 남순성;장정환;양경택
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2003년도 학술대회지
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    • pp.180-185
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    • 2003
  • 도로를 통과하는 차량 통행량의 증가는 장기적으로 교량에 구조적인 손상을 유발시키기 때문에 교량의 유지관리 측면에서 심각한 문제로 대두되고 있으며 준공 단계부터 구조물의 유지관리에 대하여 관심을 기울이지 않으면 공용기간 중 만족할 만한 기능의 유지 및 확보는 불가능하다. 또한, 공황 중에 균열이나 변형 등과 같은 열화손상을 조기에 발견하여 기능상의 장애나 사고를 미연에 방지하기 위해서는 정기적인 점검을 통하여 유지관리를 실시해야 하나 이에 관한 관심도가 상대적으로 낮아 구조물 유지관리에 대한 새로운 인식의 전환과 이와 관련된 기술개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구는 현재 굴절차 또는 점검차에 점검 인력이 직접 탑승하여 실시하는 육안조사를 대체하기 위하여 작은 카메라가 부착된 로봇(Machine Vision System)이 장착된 Linear Motion Control of System을 교량 하부에 설치하고 작업자는 교량 상부에서 외관조사를 수행함으로써 점검자에 따라 주관적으로 점검결과가 도출되는 문제를 근본적으로 해결하고 점검시 안전성을 대폭 개선하며 화상에 검측된 열화 손상 자료를 이미지 프로세싱 기법을 이용하여 객관적이고 정량적인 자료로 저장 및 제공함으로써 교량 유기관리시스템을 위한 데이터베이스를 구축하는데 기여할 수 있는 교량 하부 외관조사 자동화 시스템을 개발하는 데에 그 목적을 두고 있으며 본 시스템을 통하여 교량의 보수 보강 시기를 보다 객관적으로 산정할 수 있어서 현재 매년 기하급수적으로 늘어나는 교량의 보수 보강 비용을 상당히 절감할 수 있을 것으로 기대된다.저장기간을 계산하면, 아세설팜칼륨의 혼용 비율이 높아질수록 저장기간이 길어져서, $50\%$로 혼용하였을 때 가장 긴 저장기간이 산정되어 $20^{\circ}C$에서는 178일, $30^{\circ}C$에서는 88일이 예측되었다. 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용비율을 5:5, 7:3, 9:1로 달리하여 구연산 완충액 상에 녹인 후, 20, 40, $60^{\circ}C$에서 저장하였다 크기 추정법을 이용하여 단맛을 측정한 결과 20일간의 저장 기간 동안 $20^{\circ}C$$40^{\circ}C$에서는 단맛이 유지되는 것으로 나타났다.산도 $0.4\~0.8\%^{(10)}$에서도 식품 유해가능성을 가진 균이 상당수 검출되므로 원료의 수송, 김치의 제조 및 유통과정에서 병원균에 대한 오염방지에 유의하여야 할 것이다. 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다./207), $99.2\%$(238/240), $98.5\%$(133/135) 및 $100\%$ (313)였다. 각각 두 개의 요골동맥과 우내흉동맥에서 부분협착이나

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이제마(李濟馬)의 형상관(形象觀)에 대한 의사학적(醫史學的)인 고찰(考察) (Studies on the medical histological point of view of Lee Je-ma's "Hyung Sang")

  • 하만수;송일병
    • 사상체질의학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-40
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    • 1999
  • 이제마(李濟馬)는 사상인(四象人)의 장부성리(臟腑性理)와 그에 해당하는 사상인(四象人)의 외형(外形)을 발견하며 사상체질론(四象體質論)을 성립시켰다. 사상인(四象人)을 감별하는 변증(辯證)에 있어 용모사기(容貌詞氣)와 체질기상(體質氣象), 성질재간(性質才幹), 지행(知行)의 취상판증(取象辦證) 방법을 제시하면서 형상(形象)을 이용한 형상의학(形象醫學) 정신을 제시하고 있다. 따라서 이제마(李濟馬)의 형상관(形象觀)은 사상의학(四象醫學)을 이해하는데 중요한 단서가 된다고 할 수 있다. 저자는 동무공(東武公)의 형상관(形象觀)이 이루어진 배경을 알아보기 위해 주역(周易)과 중용(中庸) 그리고 주돈신의 태극도설(太極圖說)의 정신을 의사학적으로 비교하고 격치고(格致藁), 동무유고(東武遺藁), 동의수세보원초본권(東醫壽世保元草本卷)에 나타난 형상관(形象觀)과 비교 고찰하고자 한다. 형상(形象)은 형(形과) 상(象)으로 구분하여 볼 수 있는데 형(形)은 가시적으로 나타나는 눈에 보이는 것을 말하고, 상(象)은 공통적인 분모로 유추하여 간접적인 그림자로 느낄 수 있는 것을 말한다. 따라서 눈에 보이는 물상(物象)과 눈에 보이지 않는 의상(意象), 정신적인 면도 형상화 할 수 있다. 이제마(李濟馬)의 형상관(形象觀)이 형성되는 과정을 살펴보면 우선 시전(詩傳)에 유물유칙(有物有則)인데 물(物)은 형기(形氣)이고 칙(則)은 이(理)이다라는 말이 있는고 초본권(草本卷)에 보면 유물유칙(有物有則)에서 인형(人形)은 물(物)이고 인성(人性)은 칙(則)이라고 하였다. 형기(形氣)와 인형(人形)은 상(象)이 되고 이(理)와 인성(人性)은 상(象)이 나타나는 내재적인 이치가 되는 것이다. 이것을 황로학파(黃老學派)의 내경(內景)과 동의보감(東醫保鑑)의 기리형표(氣裏形表)라는 말에 비교하여 말하면 이상상표(理喪象表)라 할 수 있다. 이제마(李濟馬)는 주역(周易)을 유학적(儒學的)으로 해석한 공자(孔子) 이후의 의리학파(義理學派)의 개념과 도교적(道敎的)인 음양오행(陰陽五行)사상을 유학(儒學)적으로 해석한 주돈신, 중용(中庸)의 재물(載物), 복물(覆物), 성물(成物)의 개념과 유학(需學)적 요약정신(要約精神)을 계승하여, 황로학파(黃老學派)의 상수역학적(象數易學的)인 수리적(數理的)인 음양오행(陰陽五行)사상은 받아들이지 않고 취상정신(取象精神)만 받아들여 사심신물(事心身物)의 사상(四象)만으로도 모든 사물과 의학을 설명할 수 있다고 보아 사상의학(四象醫學)을 제시하였고 그 방법으로 형상의학정신(形象醫學精神)을 도입했다고 볼 수 있다. 결론은 다음과 같다. 1. 주역(周易)의 해석방법(解析方法)에 수리(數理)와 상(象)을 수단으로 하는 상수역학(象數易學)과 괘(卦)의 의미(意味)를 성정(性情)이나 괘덕(卦德)으로 설명하는 의리역학(義理易學)으로 나눌 수 있다. 2. 이제마(李濟馬)의 형상관(形象觀)은 주역(周易)의 유교적(偏敎的) 해석의 도입과정에서 중용(中庸)에 나타난 요약 정신을 바탕으로 이루어진 새로운 사상학적(四象學的) 인식체계라 할 수 있다. 3. 주역(周易)은 천(天), 지(地), 인(人) 삼재(三才)에 음양(險陽)을 배경으로 하여 상(象)과 수(數)로써 사물을 설명하고 있는데 이제마(李濟馬)의 형상관(形象觀)은 천(天), 지(地), 지(知), 행(行)의 사재(四才)에 사상적(四象的) 요약정신인 사심신물(四心身物)의 배경을 통하여 수(數)보다는 상(象)을 이용하여 사물을 인식하고 있다. 4. 사상의학(四象醫學)에서 사상변증(四象辯證)의 방법에는 음양론(陰陽論)이나 대대적(待對的)인 설명보다는 사상적(四象的) 요약정신의 형상관(形象觀)으로 설명되고 있는데 이는 인체를 구조(構造)와 기능(機能)을 동시에 설명하는 방법이다.

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