• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.4
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• pp.10-13
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• 1991

현대의 건물은 초고층화 되어가기 때문에 바람이나 지진에 의한 건물의 과다진동이 일어나며 이것은 기초분리(base isolation) 방법 또는 제진장치를 설치함으로써 해결할 수가 있다. 기초분리 방법은 지진 다발 지역에서 지진에 의한 피해를 감소시키기 위하여 주로 이용되며 제진장치는 지진은 물론 바람을 받는 고층건물, 타워, 다리 등의 대형 구조물의 제진에 사용이 되며 병원, 컴퓨터센터, 그리고 반도체 공장 등 정밀한 작업이 이루어지는 곳에서의 국부적인 제진에 적용이 되고 있다. 제진장치는 수동제진장치와 능동제진장치로 대별이 되며 원리는 질량을 이용한 건물의 감쇠력을 증대시키는 데 있다. 능동제진장치를 이용한 시스템은 과다한 설치비와 운영비 뿐만 아니라 강한 바람이나 지진이 왔을 때 전력 중단이 되어 작동이 되지 않을 때가 있으므로 현재로서는 수동제진장치가 많이 이용이 되고 있다. 따라서 현재 강한 바람이나 지진에 대한 건물전체의 거동은 수동제진장치에 의하여 대처하고 약한 바람과 지진 등에 대한 국부적인 제진에는 능동제진장치를 이용하는 복합제진시스템(hybrid vibration control system)이 제시되고 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.388-391
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• 2010

본 논문에서는 풍하중을 받는 구조물의 응답을 보다 적극적으로 저감시킴으로써 구조물의 안정성과 사용성을 개선하기위한 능동제어 알고리즘을 송도 자유무역 지구에 건설중인 포스코건설 사옥에 수치해석을 통해 적용하여 그 효과를 검증하였다. 수치해석에 의한 시뮬레이션 결과를 보면 최대 제어력이 제한이 된 비선형 제어기가 LQR 제어기와 등등한 제어효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 제어력의 측면에서 본다면 비선형 제어기법이 더욱 유리한 것을 알 수 있다. 또한, 본 연구에서는 구조물과 질량형 제진장치의 상호작용을 고려하여 통합적으로 제진효과를 해석하고, 이를 바탕으로 제진장치를 설계할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 구조물의 모드정보에 기초한 축소모델을 구축하고 제진장치의 설계 및 제진성능 평가를 수행하고 사용성을 평가하게 된다. 전체 소프트웨어는 질량형 제진장치의 설계프로그램과 질량형 제진장치의 종류별 대안설계결과를 등가감쇠비로 표현하여 비교평가하는 두 개의 모듈로 이루어져 있으며 전자는 비제어구조물 해석 모듈 및 TMD, TLD, TLCD, AMD를 대상으로 해석 및 설계를 수행하는 총 5개의 하부 모듈로 구성된다. 본 소프트웨어를 현재 TLCD가 설치되어 있는 인천 송도 국제업무지구의 주상복합건물에 적용하여 TMD, TLD, TLCD, AMD의 대안설계를 실시하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.392-395
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• 2010

최소질량형 제진장치는 초고층건물의 풍진동 제어시 질량체의 관성력을 최대한 효율적으로 이용하여 이동질량의 크기를 최소화한 제진장치라 할 수 있다. 본 연구의 최종목표는 순수 국내기술에 의한 능동제어(active control)와 수동제어(passive control)의 특성이 결합된 하이브리드 제진장치(hybrid control device)의 콘트롤러 설계기술 개발이다. 이를 위한 1차적인 목표로 여기에서는 국내에 설치된 기존의 능동진동제어장치의 전체적인 설계과정을 살펴본다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.140-143
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• 2011

본 연구에서는 준능동형 제진장치로 복합형 제진장치(HMD, Hybrid Mass Damper)의 운용에 요구되는 제어알고리즘 개발에 대한 연구를 진행하였다. 제어력을 산정하기 위한 알고리즘 내장화 과정에서 구조물의 상태를 피드백하기 위해서는 구조물의 가속도를 계측하고 이로부터 변위, 속도를 추정하게 되는데 여기서 발생하는 오차의 문제점을 개선하기 위하여 GPS의 실시간 변위측정기술을 활용하여 변위를 직접 입력하면서 구조물의 응답을 제어할 수 있는 알고리즘을 구성하려 한다. 이 때 측정된 데이터의 값에는 잡음이 발생하고 미분기의 동적특성을 가지고 있는 HMD에 입력신호로 사용하는 경우 상당한 오차가 생기는 변위 되먹임(Feedback)의 문제점을 확인하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 제진장치 입력신호의 시간간격(Time-interval)을 조정하여 오차를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석결과, 입력신호에는 최적의 시간간격(Time-Interval)이 존재하였으며 이를 적용할 경우 건물의 변위와 가속도 응답을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

• Land and Housing Review
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• v.3 no.4
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• pp.407-413
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• 2012

In this study, the possibility of applying the damping devices to shear-wall dominant apartment buildings(SDA) was examined. In order to achieve research objectives, ASCE/SEI 7-10 design procedure for structures with damping systems applied to four representative apartment buildings which are under design or previously designed with the shear-wall dominant system, and the performances of damping devices were investigated. It is shown that in order to secure the seismic performance of SDA by using dampers, the stiffness of the dampers should be very large because of the effects of shear walls with the high elastic stiffness. But since this large stiffness is highly difficult to implement in reality, prudent decisions have to be made in designing the SDA with damping system and friction dampers with the high initial stiffness are more effective than hysteretic steel dampers.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.19 no.1
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• pp.23-34
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• 2015

Recently a new damper system with Kogome truss structure was developed and its mechanical properties were verified based on the laboratory test. This paper presents a Kagome truss damper external connection method for seismic strengthening of RC frame structural system. The Kagome external connection method, proposed in this study, consisted of building structure, Kagome damper and support system. The method is capable of reducing earthquake energy on the basis of the dynamic interaction between external support and building structures using Kagome damper. The pseudo-dynamic test, designed using a existing RC frame apartment for pilot application of LH corporation, was carried out in order to verify the seismic strengthening effects of the proposed method in terms of the maximum load carrying capacity and response ductility. Test results revealed that the proposed Kagome damper method installed in RC frame enhanced conspicuously the strength and displacement capacities, and the method can resist markedly under the large scaled earthquake intensity level.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.339-346
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• 2012

In this paper, equivalent models for active control devices are proposed so that building structures with such devices are analyzed using commercial structural analysis programs for the assessment of the structural members under active vibration control. Equivalent link models represent active control device with a virtual linear spring and dashpot, and equivalent force models are control force history acting at the installation point in structural models. Active controllers are designed based on the reduced-order models for a vertical cantilever model and a high-rise building model and corresponding equivalent models are determined from control gain matrices. Based on acceleration, displacement and member force responses, the effectiveness of the equivalent models is verified. As a result, proposed equivalent models, of which equivalent link model showed better performance, appear to enable detailed investigation of structural behavior to the extent of member force level.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.8 no.2
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• pp.55-62
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• 2004

In general, control performance of the active control system is superior to that of the passive control devices. However, the active system require a large amount of external energy to operate the actuators. Semi-active control systems maintain the reliability of the passive control systems while taking advantage of the adjustability of the active control system. In this research, a semi-active orificed fluid damper having the capacity of about 2 tons was designed and fabricated. It is a two-stage damper with normally open solenoid valve. A series of tests was performed to grasp its performance characteristics. It was also applied to a 6-story steel structure subjected to random and seismic excitations for the confirmation of its validity on structural vibration absorption.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.425-427
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• 2012

본 연구에서는 플로팅 구조물과 제진장치가 연계된 시스템에 대한 진동제어를 위하여 제어알고리듬에 의한 시뮬레이션을 수행하였다. 플로팅 구조물모형 2자유도, AMD 제진장치 2자유도가 연계된 4자유도 시스템에 대한 수학적 해석모형을 모델링하였으며, 모델링을 통하여 모형과 제진장치의 계측변수, 그에 따른 시스템의 입축력 관계에 따른 상태방정식을 제어 프로세서 과정에서 모듈화 하였으며 수치시뮬레이션을 통한 제어효과를 검증하였다. 향후 플로팅 모형 실험체를 제작하여 수조실험을 통한 실험적 검증을 수행할 예정이다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.5
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• pp.502-509
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• 1994

New damping measurement equipment was designed using the dynamic strain gage and high speed analog to digital signal 12 bit converter and compared it with existing equipment. The damping properties of general material and high damping material were also studied by this machine. The SDC (specific damping capacity) was measured with various heat treatment condition, initial vibration amplitude and internal stress. The vibration amplitude of high damping material is decreased within nearly less than 0.4 second after applying the initial forced vibration. But that of general material is still vibrating at the same time. After furnace-cooling heat treatment, SDCmax of Fe-lGwt.%Cr system was more than 40% and that of Fe-5.5wt.%Al alloy was more than 30% after air-cooling heat treatment. Upon increasing of initial vibration amplitude, it is detected the migration of SDCmax into the region of small vibraton amplitude. Damping capacity is decreased rapidly as the internal stress Increases. Damping measurement equipment in the present study was ahln to give the more accurate results of damping properties in the small vibration amplitude region.