• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.14 no.4
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• pp.55-61
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• 2010

This paper is concerned with an experimental research to random vibration control caused by external loads specially in bridges which tend to be structurally flexible. Experimenting on a reduced structure modelled on Seohae Grand Bridge, we inflicted a reduced form of El-centro wave on the model structure to a proper proportion. On the center of its middle span, we placed a shear type MR damper which was to control its vibration and also acquire its structural responses such as displacement and acceleration at the same site. The experiments concerning controlling vibration were performed according to a variety of theories including un-control, passive on/off control, and Lyapunov stability theory. Its control performance was evaluated in terms of the peak absolute displacements, the peak absolute accelerations and the total power required to control the bridge which differ from each different experiment method. Among all the methods applied in this paper, case of Lyapunov control method turned out to be the most effective to reduces of displacement and acceleration. Also, this method could to decrease consuming of external power for vibration control. Finally, it was noteworthy that Lyapunov control method was specially effective in the vibration control employing a semi-active damper such MR damper.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.48-52
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• 1992

진동원을 가진 장비를 임의의 구조물에 설치할 경우 관심이 되는 문제는 구 조물의 임의의 위치에서의 진동 수준을 추정하는 일이다. 특히 정밀장비를 다루는 반도체 공장에서 크린룸이나, 정밀측정, 분석 실험실등 미진동을 제 어해야 하는 분야에서는 더욱 그 필요성이 대두되고 있다. 진동제어가 필요 한 공간에 대한 진동수준의 예측이 가능할 경우 진동윈이나 수진점(active and passive type)방진에서 최적화된 전달률(transmissibility)을 명확히 결정 할 수 있어 설계와 시행오차를 최소화 할 수 있다. 그러나 이러한 실제문제 를 다룰 경우 대부분 진동제어 구조물은 복잡하고 설치 운용되는 장비들은 대형, 복합장비가 사용되는 것이 일반적이고 수행기간도 여러가지 공정상 단 시간에 이루어져야 하는 현실적인 어려움이 있다. 진동제어가 필요한 구조물 에 대한 임의의 공간에서 진동수준을 신속하고 정확하게 예측하기 위해서는 최소한 두 가지 정보만이라도 명확히 해야 한다. 하나는 장비의 주파수별 정 확한 가진력의 산정이고 다른 하나는 장비가 설치되고 진동제어가 필요한 구조물에 대한 동적특성(dynamic property)이다. 가진력에 대한 정보는 일반 적으로 장비제작사가 제시하는 것이 원칙이나 그렇지 못할 경우 구조해석 기술자(structure engineer)가 해석적으로 추정하거나 또는 명확히 가진 특성 을 알지 못하는 복잡한 장비는 실험적으로 결정해야 한다. 구조물의 동적 특 성을 나타내는 모빌리티(mobility)를 구하는 방법은 해석적인 방법과 실험적 인 방법이 있으나 복합재료, 복잡한 구조형태나, 지지조건, 다양한 결합부의 동적 특성을 정의하여 해석적으로 정확히 해결하기에는 어려움이 있다. 이러 한 제한조건을 손쉽게 해결하는 방법은 실 구조물에 대한 동적실험(dynamic test)을 통하여 단기간에 동적특성을 결정하고 SDM(structure dynamic modification)이나 FRS(force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.536-539
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• 2009

BIRDI(Bridge Inspection Robot Development Interface)에서 현재 개발된 첨단굴절로봇차는 비전 시스템과 로봇 플랫폼을 붐에 장착하여 교량 하부를 점검하는 점검용차량이다. 본 연구에서는 첨단굴절로봇차의 포스트 붐에 엑츄에이터를 장착하여 강풍 등으로 발생이 예상되는 유해 진동을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 성능 평가를 위해 수치적 연구를 수행하였다. 제안된 제어시스템의 수치적 연구를 위해 현재 제작된 포스트 붐과 작업 붐의 제원을 이용하여 모델링 하였으며, 적절한 주파수 특성을 가진 하중을 가정하였으며, 최적 제어이론인 PD제어기법인 피드백 제어기법을 적용하여 수치해석을 수행 하였다. 수치해석 결과, 제안된 제어시스템은 L형 붐에 발생되는 유해 진동을 저감시킴을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 시스템의 진동제어 성능을 입증하였으며, 실제 첨단굴절로봇차에 적용될 경우 점검 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.765-770
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• 2000

HDD로부터 방사되는 소음을 제어하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 기존의 소음제어 방법은 주로 소음/진동 측정에 의한 실험적 방법과 엔지니어의 직감과 경험을 이용만 반복적 시행 착오법에 의존한다. 그러나, 이러한 방법은 제품 개발 기간의 단축이 요구되고 소음문제가 더욱 크게 대두되는 현실에 비추어 볼 때 부적절하다. 따라서, 본 연구에서는 해석적 방법을 통해 HDD 소음을 체계적으로 제어하고자 한다. 실험을 통해 HDD의 소음/진동특성을 파악하였고 문제가 되는 관심 주파수대역를 선정하였다. 복잡한 HDD 전체구조물에 대한 유한요소모델을 세우기 보다 소음/진동적 측면에서 문제가 되는 커버만 유한요소모델을 수립하고 부분구조합성법을 통해 전체 HDD의 동특성을 예측할 수 있는 모델을 수립하려 하며 현재 이러한 연구를 진행 중에 있다. 이러한 실험/해석모델이 완성되면 궁극적으로 SDM을 적용하여 소음/진동 특성이 향상된 HDD 구조물 설계기법을 제안할 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 현재까지의 실험 및 해석결과와 향후 필요한 과제를 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1993.04a
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• pp.40-45
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• 1993

일반적으로 건물 구조물에 전달되는 기계진동을 감소시키기 위해서 기계와 기초사이에 유연한 방진소자를 삽입하여 기계가진력(exciting force)의 전달 률을 줄인다. 또한 구조물의 고유진동수와 진동원의 가진주파수가 일치할 경 우, 가진주파수를 변화시키거나, 구조물의 동특성을 변화시키는 방법을 사용 한다. 어떠한 방안을 선택하든 효과적이고 정량적인 방진 시스템을 구성하고 구조물의 정확한 진동상태를 예측하기 위해서는 진동원의 가진특성과 구조 물의 동특성에 대한 정보가 요구된다. 일반적으로 방진설계를 위해 필요한 진동원의 가진특성은 제조회사의 사양이나 측정을 통하여 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 복합재료, 다양한 경계조건, 복잡한 대형구조물등은 수치해석을 이 용하여 해석적인 방법으로 동특성을 구할 경우, 신뢰성 있는 정보를 얻기에 는 많은 노력이 요구된다. 더우기 현장에서 발생하는 진동문제는 대부분 복 잡하고 시간적으로 시급히 해결해야 하기 때문에 효율적인 절차를 구성하여 구조물의 동특성을 해석하는 방법을 사용할 필요가 있다. 구조물의 동특성은 실험적인 방법을 통하여 구하고 그 외의 필요한 계산들은 해석을 통하여 얻 는 것이 효율적일 수 있다. 실험적 동특성해석은 입력하중에 대한 응답의 크 기와 위상 비를 주파수별로 나타내는 전달함수를 측정하는 방법으로서 가진 장치 및 여러 측정/분석 장비가 필요하며, 철교, 교량, 건물의 철골 및 콘크 리트 슬라브등 다양한 중대형의 구조물을 Signal/Noise비가 좋도록 가진 시 켜야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 실험적 방법의 현장 적응성과 신뢰성을 확보하기 위해 대형충격기(large impact hammer, max, peak force 약 10000N, time duration 약 20ms)를 제작하고 실험/분석 시스템 및 구조물 의 진동제어를 위한 절차를 Fig.1과 같이 구성하고 이를 철근콘크리트 건물 에 설치한 기계식 주차설비의 진동제어에 적용하였다.force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.5
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• pp.421-427
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• 2008

A robot crane truck is developed by the Bridge Inspection Robot Development Interface(BRIDI) for an automated and/or teleoperated bridge inspection. This crane truck looks similar to the conventional bucket crane, but is much smaller in size and light-weight. At the end of the telescoping boom which is 12m long, a robot platform is mounted which allows the operator to scan the bridge structure under the deck trough the camera. Boom vibration induced by wind and deck movement can cause serious problems in this scanning system. This paper presents a control system to mitigate such vibration of the robot boom. In the proposed control system, an actuator is installed at the end of the working boom. This control system is studied using a mathematical model analysis with LQ control algorithm and a scaled model test in the laboratory. The study indicates that the proposed system is efficient for the vibration control of the robot booms, thereby demonstrating its immediate applicability in the field.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.17 no.1
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• pp.33-40
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• 2003

기존 대부분의 진동제어법이 모드제어에 근거한 것인데 반면, 본 연구에서는 진동억제의 또다른 방법인 파동제어기법을 다루었다. 무반사조건을 만족하면서 진동에너지를 흡수하는 파동제어는 특히 1차원 구조계에 유용하게 사용될수 있으리라고 기대되는데, 현실적으론 제어알고리즘의 실현화에 그 어려움이 있다. 본 연구에서는 근사화된 무한구조계를 계산기내에 구축하여, 진동에너지가 근사 무한구조계에 흡수되는 조건을 제어기가 실현하는 제어수법을 개발하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여, 본 연구에서 제안한 파동제어기법에 의해 이동하는 현수체의 진동억제가 효율적으로 이루어짐을 확인할 수가 있었다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.17 no.1
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• pp.26-32
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• 2003

기존 대부분의 진동제어법이 모드제어에 근거한 것인데 반면, 본 연구에서는 진동억제의 또다른 방법인 파동제어기법을 다루었다. 무반사조건을 만족하면서 진동에너지를 흡수하는 파동제어는 특히 1차원 구조계에 유용하게 사용될 수 있으리라고 기대되는데, 현실적으론 제어알고리즘의 실현화에 그 어려움이 있다. 본 연구에서는 근사화된 무한구조계를 계산기내에 구축하여, 진동에너지가 근사 무한구조계에 흡수되는 조건을 제어기가 실현하는 제어수법을 개발하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여, 본 연구에서 제안한 파동제어기법에 의해 회전체의 비틀림 진동억제가 효율적으로 이루어짐을 확인할 수가 있었다.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.6
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• pp.1083-1093
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• 2000

This paper is concerned with the real-time automatic tuning of the positive position feedback controller for smart structures by the genetic algorithms. The genetic algorithms haute proven its effectiveness in searching optimal design parameters without falling into local minimums thus rendering globally optimal solutions. The advantage of the positive position feedback controller is that if it is tuned properly it can enhance the damping value of a target mode without affecting other modes. In this paper, we develop for the first time a real-time algorithm for determining a tuning frequency of the PPF controller based on the genetic algorithms. To this end, the digital PPF control law is downloaded to the DSP chip and a main program, which runs the genetic algorithms in real time, updates the parameter of the controller in real time. Hence, any kind of control including the positive position feedback controller can be used in adaptive fashion in real time. Experimental results show that the real-time tuning of the positive position feedback controller can be achieved successfully. so that vibrations are suppressed satisfactorily.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.2 s.95
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• pp.153-163
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• 1999

본 연구에서는 격자패널을 통한 소음전달을 감소시키기 위하여 외부 구조적 가진으로부터 유발된 경량 패널의 진동을 능동 제어하는 기법을 기술한다. 최적 되먹임제어기와 적응 앞먹임제어기가 결합된 혼합형 제어기가 진동제어기로 사용된다. 되먹임제어기는 주파수 영역의 모델규명법에 의해 추출된 다중 입/출력 패널진동계 모델에 대하여 LQG 최적기법을 이용하여 감쇠능을 향상시키도록 설계된다. 앞먹임제어기는 되먹임 궤환의 결합효과를 자동적으로 보정할 수 있는 제안된 학습법칙에 기초하여 패널의 잔류진동이 최소가 되도록 적응된다. 45.7${\times}$45.7${\times}$2.54 ${cm^3}$ 벌집형상의 고강도 패널, 4개의 관성형 구동기 및 이산신호처리장치에 의해 구현된 패널 진동계에 대한 능동제어 실험을 수행해 본 결과 600Hz 주파수대역에 대한 12dB 진동저감이 이루어 질 수 있었다.