• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.14-17
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• 2009

본 연구에서는 장대교량에서 케이블의 장력을 간편하게, 그리고 자동적으로 추정할 수 있는 저비용 무선장력계측시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 크게 비용이 저렴하고 설치 및 관리가 용이한 무선 기반 하드웨어와 케이블에서 계측된 가속도 데이터로부터 장력을 자동으로 추정하여 주는 내장 (Embedded) 자동화 소프트웨어로 구성된다. 저비용 무선 기반 하드웨어는 연산능력을 가진 무선계측유닛과, 계측 신호개선을 위한 신호처리보드, 그리고 상용 MEMS 가속도계로 구성되었으며, 내장 자동화 소프트웨어는 계측된 신호의 주파수 분석을 위한 FFT 모듈, 케이블의 푸리에 스펙트럼으로부터 고유진동수를 자동으로 추출하기 위한 자동 피크 추출(Peak-picking) 알고리즘 모듈, 그리고 추출된 고유진동수를 활용하여 케이블의 장력을 추정하는 진동법 모듈로 구성되었다. 개발된 시스템의 검증을 위하여, 사장교의 케이블 축소모델을 제작하고 케이블 모델에 다양한 장력과 새그를 주어 진동실험을 수행하였다. 실험 결과, 개발된 시스템은 케이블 모델의 주파수응답스펙트럼으로부터 고유진동수를 정확하게 추정하였으며, 장력과 새그의 크기에 상관없이 매우 정확한 장력을 추정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2452-2454
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• 2000

현재, 전차선의 트롤리선을 설치하는 것은 수작업에 의해 행해지고 있어 작업의 효율화와 함께 최적의 장력제어가 필요하다. 케이블을 새롭게 가설하는 장치는 케이블을 릴에 감아 올릴 필요성은 거의 없기 때문에 케이블을 풀어주는 속도와 로드셀에 의해 장력을 검출하고 장력을 발생하는 하드웨어 구성방법을 연구하는 것이다 본 연구는 현수형 케이블(Catenary Cable)의 동적 모델링을 작성한다. 이 시스템에 대하여 교류서보 전동기를 이용한 장력 발생장치를 모델링한다. 현수형 시스템의 장력계측 장치는 하중변환기(load cell)를 사용하고 수학적 모델링을 행한다. 장력계측 장치에 관해서 스프링 저울을 이용해 출력을 비교 검토한 결과, 인장력을 계측하는 장치로서의 유효성을 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.4
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• pp.295-311
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• 2021

In this study, an experiment was carried out on the field applicability of tension measuring devices of the cables in cable-stayed bridges. The vibration method was used to estimate the tension of cables of cable-stayed bridge, and the mode characteristics of the cable were analyzed using a cable tension measuring device. GTDL360, NI Module, and 9 Axes Motion Sensorwere applied to estimate the cable tension of five target bridges. Numerical analysis of the five target bridges was conducted to analyze the natural frequency of the cable and cable tension. The estimated tension of the cable based on field measurements and estimated tension of cable by numerical analysis were compared with the estimated tension of the cable based on field measurements. The analysis showed that the measured tension of the cable based on field measurements was within the margin of error. Therefore, it is safe to apply these measuring devices to the site. As a result of comparing and analyzing the values of the acceleration-based cable estimation tension and numerical analysis of the field demonstration bridge, the acceleration-based cable estimation of tension is deemed appropriate within the allowable range. On-site applicability analysis revealed limitations of the measuring devices, such as the installation location of sensors and weather conditions, so continuous follow-up research on smart cable tension measuring systems is expected.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.3
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• pp.93-100
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• 2014

This study presents the recomposition of MBM (measurement-based model) using natural frequencies and modes from the usually measured data, and the evaluation of cable tension in service from the analysis results upon MBM of existing CSB (cable stayed bridge). The cable tension is shown to be different according to the position attached to cable and loading type. The measured cable tensions are not different distinctly according to position attached cable under dead and live loads, but larger than those under design loads. The distribution of cable tension calculated upon the MBM is similar to those of measured tension although the former is more than those of cable tension upon the design model. Considering to long-term behaviors of cable, therefore, the design of cable in CSB needs to apply the analysis results on MBM. For this purpose, future study needs lots of measured data and MBM is used to analyze the long-term behavior of cable in CSB.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.48-51
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• 2011

사장교에서 케이블은 하중을 지지하는 주요 부재로, 케이블 장력은 사장교의 건전성과 안전도 평가에 있어서 매우 중요한 변수이다. 케이블 장력을 추정하기 위한 대표적인 방법으로는 로드셀을 이용한 직접법과 진동 계측 자료를 이용한 간접법 등이 있으며, 최근에는 자기장-응력 관계를 이용한 EM(Elasto-Magnetic) 센서 측정법이 개발되어 케이블 장력 추정에 적용되었다. 본 논문에서는 세 가지 장력 추정 기법을 실제 시공중인 사장교에 적용하여, 그 성능을 상호 비교하였다. 본 연구는 한국의 KAIST와 미국 Northeastern 대학교의 공동연구로 수행되었다. 대상 교량은 부산 화명동과 김해 초정리를 연결하기 위해 현재 건설중인 화명대교이다. 화명대교의 교량 형식은 2주탑 콘크리트 사장교 (주탑 경간장 270m, 총 사장교 구간장 500m)이며, 사장재로는 MS (Multi-Strand) 형 케이블이 사용되었다. 실험 당시 화명대교는 중앙경간의 폐합 후 선형관리를 위한 장력조정작업을 수행하였으며, 케이블 재긴장시의 정확한 장력관리를 위하여 로드셀을 이용한 Lift-off test방법으로 케이블의 장력을 측정하였다. 이와 동시에 두 개의 케이블을 대상으로 진동 가속도 센서와 EM 센서를 설치하고 장력 계측을 수행하였으며, 재긴장 단계별 장력 변화치를 지속적으로 계측하였다. 계측된 결과를 바탕으로 케이블 장력 추정 기법의 정확성 및 실교량에서의 활용성을 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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• 2000.12a
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• pp.217-220
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• 2000

현재, 선박용 로프제조에서 로프의 제조 공정은 수작업에 의해 행해지고 있어 작업의 효율화와 품질의 균질화를 위해서 최적의 장력제어가 필요하다. 본 연구의 목적은 와이어 로프 제조공정의 자동화이고 로프의 제조 공정에서 장치는 로프를 릴에 감아 올릴 필요성은 거의 없기 때문에 케이블을 풀어주는 속도와 로드셀에 의해 장력을 검출하고 장력을 발생하는 하드웨어 구성방법을 연구하는 것이다. 본 연구는 현수형 와이어 로프(Catenary Rope)의 동적 모델링을 작성한다. 이 시스템에 대하여 교류서보 전동기를 이용한 장력 발생장치를 모델링한다. 현수형 시스템의 장력 계측 장치는 하중 변환기(load cell)를 사용하고 수학적 모델링을 행한다. 장력 계측 장치에 관해서 스프링 저울을 이용해 출력을 비교 검토한 결과, 인장력을 계측하는 장치로서의 유효성을 확인하였다.

• Proceeding of KASS Symposium
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• 2008.05a
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• pp.189-194
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• 2008

The main object of this paper is that it's possible to monitoring the deformation of cable in the tensegrity structure. always monitoring system of Fiber Bragg Grating(FBG)Sensor is described. The measurement of parts on the cable is very important. We make an experiment with measuring deformation of cable in the tensegrity structure to the pressure conditions. In the result of experiment, the fiber sensors showed good response to the pressure conditions. Therefore, We could calculate the deformation of cable structure and be possible health monitoring of the tensegrity structure.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.17-19
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• 2014

해양사고 발생 직후 2차적인 피해로의 확산을 방지하기 위한 조치로 사고선박을 안전한 장소로 이동하게 된다. 사고선박의 크기와 상태 그리고 해상조건을 고려하여 예선의 크기와 척수가 결정된다. 이 과정에서 사고선박의 선체저항을 계산하게 되는데, 기존의 이론식을 적용하여 계산하고 이에 대한 검증 단계로 예인실험을 실시하였다. 대상선박은 목포해양대학교 실습선 새유달호이며, 장력계, 외력 측정장치 등 실험장치는 실습선에 탑재하여 계측하였다. 실험장소는 목포해양대학교 인근 묘박지이며, 당시 풍속은 7m/s, 조류는 0.7m/s 전후이었으며, 횡방향 예인, 전방 2척 예인, 전 후방예인, 프로펠러고착, 예인속력의 변화 등 다양한 시나리오에 대하여 실험을 실시하였다. 장력의 계측은 예선의 예인삭을 사용하였으며, 실습선 선수미 비트에 장력계를 연결하여 측정하였고, 장력계의 최대측정 범위는 20톤을 사용하였다. 예인속력은 정지에서 3m/s까지 단계적으로 증가시키면서 해당 속력별 장력을 계측하여 속력증가에 따른 예인력을 확인하였다. 최종적으로 이론계산 결과와 실선실험 결과를 상호 비교하여 이론계산식의 유효성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.261-264
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• 2001

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.2A
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• pp.215-222
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• 2008

This paper introduces an experimental verification of a tension estimation method based on system identification approach for a double hanger system on a suspension bridge. A laboratory model of such double hanger system has been made for this study. Total nine cases of the vibration tests have been conducted with respect to three levels of applied tension and three cases of the location of clamp. For a set of the collected acceleration response data, modal analysis has been followed in order to extract the natural frequencies and mode shapes of the selected cable systems. For the extracted modal parameters, the existing tension estimation methods based on the string theory and axially loaded beam theory have been firstly applied to estimate the tensile force on the double hanger cable system. Next, the tensile force on cables has been estimated by the system identification approach. It is seen that the errors in the tension estimation using the frequency-based system identification technique are about 3% for all cases while the estimation error using the existing method is up to 53.1%.