• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.95-106
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• 1995

지하철의 운행에 의한 소음과 진동은 운행로 주위의 주민을 괴롭히는 중요한 요소의 하나이다. 일반적인 건물의 진동은 횡방향의 진동을 많이 고려하고 있으나 지하철의 운행에 의한 건물의 진동은 수직방향의 진동을 주요하게 다루어야 한다. 수직방향의 진동을 고려하기 위한 구조물은 보의 진동이 고려된 모델이어야 한다. 따라서 구조물의 수평방향 진동을 고려하기 위하여 사용된 모델은 수직방향의 진동을 고려하기 위한 모델과 같이 사용될 수 없다. 건물의 수직진동을 고려한 해석을 수행하기 위해서는 보의 관성력을 충분히 고려할 수 있는 모델이 사용되어야 한다. 본 논문에서는 지하철의 운행에 의한 구조물의 수직방향진동을 고려하기 위한 구조물의 해석 모델기법에 대하여 연구한 결과 기둥의 경우 하나이상 보의 경우 두개 이상의 요소로 나누어 해석하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.161-165
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• 2011

본 논문에서는 고유진동수 조절이 가능한 새로운 형태의 액체댐퍼를 개발하였다. 동조댐퍼는 구조물의 설계단계에서 응답평가를 통해 필요성이 요구된다. 건물은 설계단계에서 고유진동수와 시공 후 고유진동수가 상이하다. 액체댐퍼의 형태는 설계단계에서 건물의 고유진동수를 동조시킬 수 있도록 설계되기 때문에 고유진동수가 고정이 될 수 있다. 본 연구에서는 제안한 댐퍼의 전체적인 형태는 기존의 Liquid Column Vibration Absorber(LCVA)와 같다. 기존의 LCVA는 시공 후 건물의 고유진동수에 동조시키기 위해 물높이를 조절하나 층고 때문에 제한이 있다. 우리가 제안한 새로운 형태의 액체댐퍼는 물높이 조절 뿐 아니라 수직관의 면적을 조절하여 고유진동수를 조절 할 수 있도록 개발하였다. LCVA의 수직관을 일정한 면적의 독립된 셀로 나누었으며 이 셀을 각각 밀폐시킬 수 있도록 하였다. 밀폐된 셀 안으로는 공기압력에 의해 물이 차지 않고 차 있는 물도 움직이지 않게 된다. 밀폐된 셀의 개수를 조정하여 수직관의 면적이 조절하여 고유진동수를 변화시킬 수 있다. 제작된 액체댐퍼의 밀폐된 셀 개수를 조절하여 진동대 실험을 통해 댐퍼의 고유진동수를 파악하였다. 실험으로 나온 고유진동수와 이론적으로 산정한 고유진동수를 비교하여 댐퍼의 사용성을 평가하였다. 개발된 액체 댐퍼의 수직관의 면적 조절을 통해 고유진동수 조절이 용이하여 실제로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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• pp.181-186
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• 1994

본 연구에서는 수직펌프 구조물의 동적특성을 규명하기 위해 역학적인 해석과 유한요소법의 상용코드인 ANSYS를 이용하여 수치해석한 결과를 현장실험을 통한 분석 결과와 비교 검토하였다. 구조물 진동의 해석은 현재 가동중인 화력발전소의 수직 순환수 펌프(해수 순환수 펌프)를 대상으로 하였으며 고유진동수의 예측 및 실체 측정을 하였다. 수직순화수 펌프의 고유진동수 측정은 정지된 상태에서 충격가진 방법 및 전기자석식 가진기를 이용 실시되었으며 임시로 별도 설치된 펌프구조물의 지지봉에 대한 진동 영향평가도 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.70-81
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• 2024

본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권1호
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• pp.37-46
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• 2017

가열된 표면에서의 액적은 일반적으로 내부에 마랑고니 유동이 발생하고, 이는 불균일한 침전물 패턴 형상을 구성하게 된다. 본 연구는 마랑고니 유동을 가시화하고, 수직진동을 사용해서 이를 제어하는 것을 주 목적으로 한다. 액적이 증발하는 동안, 액적의 접촉각 변화와 부피변화를 실험적으로 알 수 있었고, PIV(Particle Image Velocimetry) 실험 장치를 이용하여, 평판 온도별 마랑고니 유동의 내부 유동의 흐름을 가시화하였다. 그리고 평판에 각 주파수별 수직진동을 가해주는 실험을 진행하여, 그 결과 마랑고니 유동의 유동 방향과 수직진동의 유동 방향이 서로 반대인 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 증발하는 액적에 수직진동을 가해줌으로써, 액적의 하단부분에서 내부유동의 흐름변화를 관찰하였다. 마랑고니유동에 의해 발생하는 내부유동 방향과 수직진동으로 발생하는 내부유동의 방향이 서로 반대 방향이므로 가열된 평판에 진동을 가해주었을 때 액적 내부유동의 흐름이 변화가 발생하였고, 이는 곧 불균일한 침전물 패턴이 억제된 것을 증발 후 침전물의 패턴형상을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.197-203
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• 2012

최근 환경 공해 저감에 대한 사회적 요구가 높아짐에 따라 구조물의 방음, 방진 설계가 더욱 중요해지고 있다. 이 논문에서는 최근 개발된 수직형 면진장치의 기본 개념 및 성능 확인 실험 결과를 제시하였다. 개발된 면진장치는 PTFE 재질 마찰면의 마찰작용을 이용하여 수직방향의 진동을 감쇠시키고 수평 및 수직으로 배치된 폴리우레탄 소재의 스프링을 통하여 복원력을 제공하는 구조이다. 성능확인 실험은 하중 재하 속도에 변화에 따른 성능 변화추이를 파악하기 위한 실험과 고정하중이 적용된 후 발생되는 진동하중 작용 시 가정된 하중-변위 특성을 확인하기 위한 실험으로 구성하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.122-128
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• 2004

본 논문에서는 가동자의 이동방향에 따른 진동과 고정자에 대하여 수직으로 작용하는 진동을 동시에 고려할 수 있는 이론을 제시함에 있어서, LSM의 구조를 기초로 자기등가회로를 구성하였으며, 자기등가회로에 대한 방정식을 이용하여 LSM의 전기적인 등가회로를 유도하였다. 그리고, LSM의 변위에 따른 수직력 분포를 유한요소법(Flux2D)으로 계산하였으며 이를 방정식으로 나타내었다. 최종적으로 1상 여자방식에 의한 가동자의 이동방향에 따른 진동과 고정자에 대하여 수직으로 작용하는 진동을 전압방정식, 추력 및 수직력 방정식, 운동방정식을 사용하여 ACSL(Advanced Continuous Simulation Language)에 의하여 시뮬레이션 하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.47-55
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• 2009

본 연구의 목적은 첫째, 비선형성을 포함하는 액체기둥진동흡진기(LCVA)의 감쇠항에 대한 등가선형화된 운동방정식을 바탕으로하여 가진입력인 진동대 가속도와 출력인 제어력의 관계인 전달함수를 해석적인 식으로 규명하는 것이다. 둘째, LCVA의 주요설계변수인 수직기둥과 수평기둥의 단면적비의 변화에 따른 진동특성분석이다. 셋째, 동조의 수단으로 이용되는 수직기둥 액체의 높이를 변화시켜 진동특성을 분석하는 것이다. LCVA를 진동대 위에 설치하고 가진하여 제어력을 측정하여 실험 전달함수를 구하였다. 이것을 해석적인 전달함수와 비교 및 최적화작업을 수행하여 LCVA의 진동특성변수에 영향을 미치는 고유진동수, 감쇠비 및 질량비 등을 파악하였다. 실험결과, 액체 수위 및 단면적비의 변화에 따라 감쇠비 및 참여질량비의 특성이 변화하였다. 수직기둥과 수평기둥이 교차하는 엘보우에서 액체의 흐름 변화로 인하여, LCVA 실험체의 수직기둥 단면적이 작아질수록 감쇠비와 참여질량비가 증가하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.146-153
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• 2003

본 논문은 열차 곡선부 노선에서 발생하는 진동크기의 예측을 위한 것으로, 곡선부를 주행하는 틸팅 차량에 의해 발생하는 진동크기를 수치해석적으로 예측한 결과이다. 곡선부를 주행하는 틸팅차량에 의한 진동의 특징으로, 진동의 방향성분을 들 수 있다. 진동의 방향성분은 직선 구간에서는 수직성분이 월등히 우세하나, 곡선구간에서는 수평성분이 크게 증가한다. 틸팅차량의 경우, 일반열차에 비해 곡선 구간에서의 높은 속도로 인해 수평성분이 크게 발생한다 따라서 틸팅차량의 주행에 의한 인근 지역에서의 진동환경을 파악하기 위해서는 수직성분 뿐 아니라 수평성분의 정확한 파악도 필요하다. 이러한 진동의 방향성분은 근거리 또는 원거리 영역에 파라 달라져, 이의 파악을 위한 연구가 필요하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.687-694
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• 2005

건설 재료와 기술의 발달로 건축물이 장스팬화 ·경량화 되어 가고 있다. 이로 인해 건축물 바닥의 고유진동수(Frequency)와 감쇠비(damping ratio)가 감소함에 따라 거주자들의 바닥판의 수직진동에 대한 문제가 발생하고 있다 그러나 현행 사용성 기준은 바닥판의 최대 정적 처짐에 의해 결정하고 있다. 하지만 선행연구(Han et al., 2003)에서 현행 기준을 만족하는 바닥이 수직진동에 대한 사용성 기준을 만족하지 못하는 것을 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 거주자들의 뒤꿈치 충격하중에 대한 수직진동 사용성 기준을 만족하는 바닥 두께를 제안하고자 하였다. 슬래브 재료의 특성과 뒤꿈치 충격하중 및 마감 고정하중의 불확실성을 고려하기 위해 Monte Carlo Simulation을 사용하여 확률적으로 접근하였다. 그 결과 4변 단순지지의 경우 두께가 스팬 길이의 $1/14\~1/17$에서, 4변 고정지지의 경우 스팬 길이의 $1/18\~1/25$인 경우에 초과 확률이$0\%$에 도달하였다.