CANFLEX 연료봉 다발의 3000 시간 내구성 시험 기간 동안 속도센서를 사용하여 압력관 내부에 장전된 연료봉 다발의 진동을 측정하였다. 압력관 내부에 장전된 연료봉의 진동측정은 고온, 고압, 그리고 공간적 제약 때문에 가속도계나 스트레인 게이지 같은 접촉센서로는 측정할 수 없다. 비접촉 센서를 사용하면 이러한 난점을 해결하고 압력관 내부에 장전된 연료봉 다발의 진동을 측정할 수 있다. 속도센서는 비접촉 센서로서 가우스(gauss)의 크기를 감지하여 전압을 출력하는 센서이지만, 측정거리, 주파수, 그리고 속도와 가우스가 비선형이기 때문에 교정을 한 후에 사용하여야 한다. 본 본문에는 속도센서의 교정방법과 압력관 내부에 고온, 고압의 유체가 흐를 때 발생하는 연료봉 다발의 진동특성을 구하였다.
진동하는 구조물의 평면 진동장을 측정하기 위해, 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기를 개발하고 이의 성능을 시험하였다. 광섬유를 사용하여 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직일 수 있도록 하였으며, 시스템의 자동화를 이루기 위한 알고리즘을 고안하였다. 시스템의 자동화과정은, 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직이도록 하며, 표면의 각 측정 점마다 두 레이저 광선들의 초점을 맞추고, 진동 신호 데이터를 얻고 저장하는 모든 과정을 포함한다. 따라서 이 자동화 과정을 이용하여 구조물의 표면 진동장을 측정할 수 있도록 하였다. 이 진동 측정기의 성능을 시험하기 위하여, 연속신호로 가진되는 압전 원통 셸의 진동과 펄스 신호에 의해 가진되는 평판의 진동을 측정하였다. 측정결과로부터, 구조물의 평면 진동장을 측정하고 표면을 따라 전파되는 탄성파들을 분리해내기 위하여, 이 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기가 유용한 측정 도구가 될 수 있음을 보였다.
본 연구에서는 발파가 이루어지는 공사현장에서의 거리별 진동레벨을 리온계측기로 측정하였고 같은 거리상에서 진동속도를 측정을 위해 BlastmateIII를 사용하였다. 현장실험에서 발파는 총 5,180kg의 장약량으로 총 130회의 발파가 진행되었으며 회당 발파공수는 5, 10, 20공으로 공당 4kg의 약량이 사용되었다. 발파로 인한 진동은 진동속도와 진동레벨로 같은 거리에서 동시 측정하였다. 계측은 발생원으로부터 15~102m 구간에서 측정하였고 8차례 구간을 나누어 진동속도, 진동레벨 데이터를 각각 273개 획득하였다. 측정된 진동속도 데이터를 이용하여 기존의 상관식에 의하여 분석하였으며 이를 실제 측정한 진동레벨과 비교 분석하고 상관성에 대하여 연구해 보았다.
발파공법이 소개된 이후로 계속해서 많은 우수한 발파이론이 발표되어 왔다. 그러한 이론들의 저변에 있는 궁극적인 목표는 효율의 증가와 경제성이다. 이에 본 연구는 Air-Tubes 발파공법을 소개하고 터널에서 일반발파와 비교하여 그 발파효율을 검토해 보았다 연구의 배경이 되는 곳은 산청군 시천면 내대리와 하동관 묵계리를 연결하는 2차선 국도 터널 공사 현장이며 전체 총연장은 2Km이다. 진동측정방법은 하나의 발파진동을 4개의 측정기로 측정하여 데이터분석에 사용하였다. 일반발파와 Air-Tubes의 진동측정을 4개소에서 각각 6회씩 실시하여 총 24개씩의 진동측정 데이타를 얻었고 회귀분석을 실시하여 95% 신뢰도의 발파진동 추정식을 얻었다. 시험발파 및 진동측정에 이어 매 발파마다 광파측량을 실시하여 진행장을 구하였으며 사용한 장약량은 Air-Tubes 발파시 25% 정도 적게 사용하였고 발파진동이 23% 감소하였다. 발파당 굴진장 및 Smooth blasting 발파시의 벽면의 상태는 동일하고 파쇄석의 크기는 Air-Tubes 발파시 더 작게 나타난다.
본 연구에서는 한국표준과학연구원(KRISS)에 설치된 대구경 반사경용 광학측정타워를 이용한 광학측정 시 타워에 유입되는 진동과 그로 인해 발생하는 광학측정오차에 대한 분석을 수행하였다. 여러 환경조건에 대해 타워구조물, 간섭계, Null lens의 진동측정을 수행하였으며 동시에 직경 600 mm의 축대칭 비구면 반사경의 광학측정을 수행하여 진동과 광학측정오차간의 연관성을 분석하였다. 진동측정 결과 타워의 상단에 위치한 Null lens 및 간섭계가 외부 진동요인에 매우 취약하여 외부 진동유입 시 광학측정오차가 민감하게 증가됨을 확인할 수 있었다. 특히 간섭계와 Null lens의 각 방향 진동이 서로 다르게 발생하는 경우 광학측정오차가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 진동에 의한 간섭계, Null lens, 반사경의 정렬오차를 줄이기 위해 타워 구조 시스템이 저주파 진동에 둔감하도록 구조개선이 필요할 것으로 판단되며 진동 모니터링을 통해 간섭계와 Null lens의 진동이 안정화된 시점에 광학측정을 수행하여야 형상 오차 측정값에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 것이라 사료된다.
엔진 크랭크축계의 비틀림진동은 엔진설계 및 제작에 있어서 오랜동안 주관심사였다. 크랭크축계의 비틀림진동에서 고려되는 문제는 비틀림진동계의 고유진동수와 이에 따른 차수별 엔진의 공진속도와 엔진의 공진속도에서의 비틀림진동각 및 크랭크축의 비틀림진동에 의한 토오크와 비틀림 응력 등이다. 당사에서는 simulation program을 개발했으며, 비틀림 진동측정 방법도 개발했다. 또한 비틀림진동 측정결과와 simulation결과의 비교로부터 simulation결과 및 측정결과의 정확도를 높여가고 있으며, simulation 방법의 개선을 모색하고 있다. 본 글에서는 이 program에 이용된 기본이론과 실험방법 및 댐퍼 선정 방법을 간단히 소개하고자 한다.
현존하는 진동 측정 센서는 정밀도 면에서는 대부분의 진동을 측정하기에 충분하나, 센서 한 개로 하나의 지점이나 방향에 한정하여 측정할 수밖에 없다는 단점을 갖고 있다. 반면 카메라의 경우, 정밀도나 측정 가능한 주파수 영역의 면에서는 다소 불리하지만, 한 번에 광범위한 영역의 진동을 측정할 수 있고 가격 면에서 유리하며 다자유도의 진동을 동시에 측정할 수 있다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 저가의 머신 비전 카메라가 진동 측정 센서로서 어느 정도의 오차 범위 내에서 진동을 측정할 수 있는지 알아본 후, 실제 외팔보의 진동을 측정하였다. 카메라의 2차원 평면 이미지는 두 방향의 직선 운동과 한 방향의 회전 운동을 나타낼 수 있다. 먼저 단일 점의 진동을 카메라로 측정하고, LDV(Laser Doppler Vibrometer) 측정을 기준으로 한 카메라 측정의 오차를 실험적으로 교정하였다. 다음으로 다중점의 진동을 한 번에 측정하여 회전 진동과 외팔보 전체 형상의 진동을 측정하였다. 외팔보 전체 형상 진동은 주파수와 시간 영역 모두에 대하여 분석하였다.
전철의 궤도 방진에 의한 소음.진동 저감 효과를 실제 측정에 의해 확인하기 위해서는 궤도 방진 전과 후의 소음.진동 측정 데이타가 필요하다. 그러나 방진 궤도 구조로 설계된 신축 역사는 전철이 운행되지 않으므로 궤도 방진 전의 전철 운행시 발생하는 소음.진동을 측정할 수 없으며 공사완료 후 전철이 운행된다고 하여도 궤도 방진이 되지 않은 상태에서의 소음.진동 측정은 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 현재 전철이 운행되고 있고 궤도 방진이 되어 있지 않은 유사한 구조의 산본 전철 역사를 선택하여 소음.진동을 측정, 분석하고 이 데이타를 방진 궤도 구조로 설계된 유사한 구조 신축 역사의 소음.진동을 예측하는데 기초 입력 데이타로 제시하고자 한다.
본 논문은 머리진동 측정용 바이트 바의 동적 특성에 관한 연구이다. 머리진동의 관심주파수 영역은 0.5Hz~30Hz 범위의 주파수이며 기구학적 이론들을 이용하여 측정된 선형 가속도로부터 머리의 각각속도를 계산하는 과정을 소계한다. 본 논문에서는 9개의 선형가속도를 이용하여 각각속도를 구하는 방법에 대한 검증뿐 아니라 나아가 센서의 측정점의 Offset 영향을 고려한 이론식을 제시한다.
수차발전기 유지관리상 중요한 자료인 소음 진동을 주기적으로 측정하고 있는데 측정자의 전문성, 측정장비, 데이터 취득분석 등에 있어 일관성이 결여되어 과거 데이터를 현재 취득 값과 비교분석 할 수 없게 되었다. 그래서 수차발전기의 진동원인, 측정상의 주의점, 진동의 판정법, 수차발전기 이론진동수 조사, FFT Analyzer를 이용한 데이터분석의 실례를 보임으로서 보다 과학적인 설비관리의 기법을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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