• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.196-201
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• 2003

철골조 초고층아파트 내부의 스포츠 시설 운영시 이를 사용하는 시설의 종류와 운동양상에 따라 아파트 상하부층에 소음진동의 민원문제를 유발하게 된다. 초고층 아파트 내부에 스포츠 시설의 배치는 이를 이용하는 사용자에게 편리성의 주지만 철골조의 특성상 충격성 진동원이 발생하는 스포츠 시설은 상하부층인 아파트에 소음진동의 연향으로 인해 이를 방지하는 설계가 요구된다. 일반적인 아파트의 충간 소음진동문제는 이를 발생시키는 상부거주자의 예절과 충간 소음진동 저감기술이지만 아파트 내부의 동일층을 경계로 위치한 스포츠 시설은 시설의 사용성에 반해 하부층에 미치는 영향을 기술적으로 저감하여야 한다. 입주한 초고층아파트에 발생하는 소음진동문제를 풀기 위하여 스포츠 시설 하부층 아파트의 소음진동 기준을 선정하고 스포츠 시설의 주된 진동원인 런닝머신의 하중식을 산정하고 충간 소음진동 저감을 위한 대책을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.11a
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• pp.527-532
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• 2003

아파트의 층간소음저감을 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 콘크리트 건물의 단일층을 경계로 한 소음저감을 위한 공기음의 투과손실을 증가하는 방법이 주로 적용되고 있으나, 철골조 초고층아파트 스포츠 시설 운영시 이에 대한 대책으로 공기음의 대책과 구조음의 대책을 두단계에 걸쳐 수립하였다. 초고층 아파트 내부에 스포츠 시설의 배치는 이를 이용하는 사용자에게 편리성의 주지만 철골조의 특성상 충격성 진동원이 발생하는 스포츠 시설은 상하부층인 아파트에 소음진동의 연향으로 인해 이를 방지하는 설계가 요구된다. 일반적인 아파트의 충간 소음진동문제는 이를 발생시키는 상부거주자의 예절과 충간 소음진동 저감 기술이지만 아파트내부의 동일층을 경계로 위치한 스포츠 시설은 시설의 사용성에 반해 하부층에 미치는 영향을 기술적으로 저감하여야 한다. 입주한 초고층아파트의 스포츠 시설에서 발생하는 소음진동 민원문제를 풀기 위하여, 하부층 민원인이 느끼지 못하는 수준의 소음과 진동 허용치를 상호 결정하고 이를 만족하기 위한 차음 및 구조소음 설계를 수행한 사례이다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.383-386
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• 1999

본 연구에서는 공중용 초음파 센서에 많이 사용되고 있는 원판형 압전소자, 정합층, 그리고 후면충, 세 부분으로 이루어진 다층 접합체의 진동 특성을 기계적 진동 방정식을 이용하여 이론적으로 해석하였으며, 해석결과의 타당성을 유한요소 해석방법을 사용하여 검증하였다. 본 연구의 해석 방법은 다층 판, 특히 압전세라믹과 정합층으로 이루어진 2층과 후면층이 추가된 3층에 대한 진동 방정식에 적절한 경계 조건 및 수렴조건을 적용하여 고유진동 주파수를 유도하였다. 그리고 이를 이용하여 초음파 탐측자 개발 시 널리 사용되고 있는 설계변수 즉, 각 층의 반경, 두께, 밀도, 그리고 영률의 변화에 대한 공진주파수의 변화 경향을 분석하였다. 공진주파수 변화 경향에 대한 이 해석 방법의 타당성을 널리 사용되고 있는 유한 요소해석법을 사용하여 검증한 결과, 두 해석결과는 좋은 일치를 보였다. 그러므로 본 연구의 결과는 종래의 등가회로나 유한요소 해석법에 비해 더 간편하고, 더 정확한 해석결과를 제공할 수 있는 해석도구로써 이용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.104-110
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• 1995

지반과 구조물의 동적 상호작용은 건설분야에서의 중요한 현상으로, 특히 지반을 통해 인근구조물로 전달되는 진동은 구조물 자체의 구조적인 문제 뿐 아니라 그 속에 거주하는 사람이나 설비에 대한 안전성 또는 사용성에 나쁜 영향을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 진동을 저감시키기 위해, 지반내에 정상적인 진동전파를 방해하는 구조물을 시공하여 진동 저감효과를 만들어 내는 방법을 연구하였다. 이러한 연구의 발상은 다음과 같다. 충진지반에서의 지반진동의 진폭을 해석하면서 진동의 크기가 기저암의 위치에 따라 큰 영향을 받는 것을 알았고 이로부터 지반내에 인위적인 층을 만들수 있다면 지반진동의 크기를 변화시킬 수 있지 않을까라는 생각에서 본 연구를 시작하였다. 또한 지반 내에서의 정상적인 진동의 전파를 방해하기 위한 차진 구조물을 만드는 방법은 연약지반의 강도중대 또는 차수의 목적으로 주로 사용하고 있는 그라우팅공법의 사용이 가능할 것이므로, 기존의 그라우팅현장에서 만들어진 지반의 물성치들을 사용하여 경계요소법에 의한 수치해석적 방법을 택하였다. 본 연구에서는 그라우팅공법의 시공성에 관한 것은 포함되지 않는다. 본 논문에서는 지반의 구조를 경사구조와 수평지반구조라는 두가지 특징적인 경우에 대해 검토하였다. 이중 경사진 기저암층을 가진 지반의 경우에는 기저암에서 진동의 비대칭적인 반사에 의해 수평기저암에서와는 달리 기저암의 한쪽에서 다른쪽에 비해 큰 진동이 발생한다. 그라우팅층의 효과를 검토하기 위한 연구의 순서는 일정주파수의 조화진동에 대해 먼저 여러 가지 크기의 그라우팅층과 함께 블록으로 볼 수 있는 크기의 그라우팅층에 대해 진동저감효과를 해석하였고, 이를 통해 보강층의 소요크기 및 최적위치를 구하였다. 사용된 물성치는 실제 지하철 건설현장에서 나타난 지반물성치 및 그라우팅후의 지반강도 및 전단파전파속도를 이용하였다. 또한 마지막에서 검토된 기차하중에 대한 효과를 알아보기 위해 사용된 기차운행에 의한 지반가속도도 역시 측정된 값을 사용하였다. 그러나 당시의 기차운행속도가 낮아 정상적인 운행에서는 더 큰 값이 나올 것으로 판단되었으나 측정된 값을 그대로 사용하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.3
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• pp.301-311
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• 2001

For a rectangular-highrise building with aspect ratio about six, the resonant wind speed of wind-induced vibration or galloping start wing speed can be within the design wind speed. The wind-induced vibration and galloping of highrise building with aspect ratio $H/\sqrt{DB}=6$, side ratio D/B=1 to 2 at intervals of 1/4 D/B were investigated in smooth flow. For the reducing effect of wind-induced vibration of highrise building, rectangular-highrise building with corners cutting about side ratio D/B=2 were investigated. Experimental results show that in the smooth flow non corners-cutting cases have tendency of increasing wind-induced vibration and galloping vibration then corner-cutting section. Therefore, the wind-induced vibrations on rectangular-highrise buildings were reduced effectively by using corner cut method.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.8 no.5
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• pp.75-82
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• 2008

In this study, the possibility of vibration control of high-rise building structures by applying top-story isolation has been investigated. To this end, El Centro NS (1940) earthquake load is applied to 20- and 50-story building structures for numerical analysis. Artificial wind loads are used to evaluate the serviceability of example structures against wind vibration. As the number of isolated stories of example buildings is changed, structural responses has been evaluated to investigate optimal isolated building mass. And the natural period of isolation systems for top-story isolation is varied to investigate the improvement of control performance compared with the fixed base structure. Based on the analytical results, the top-story isolation system can be used as a hued mass damper and effectively reduce the structural responses of high-rise buildings against wind and seismic loads.

• Composites Research
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• v.14 no.3
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• pp.1-9
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• 2001

A new non-destructive fatigue prediction model of the composite laminates is developed. The natural frequencies of fatigue-damaged laminates under extensional loading are related to the fatigue life of the laminates by establishing the equivalent flexural stiffness reduction as a function of the elastic properties of sublaminates. The flexural stiffness is derived by relating the 90-ply elastic modulus reduction, and using the laminate plate theory to the degraded elastic modulus and the intact elastic modulus of other laminates. The natural frequency reduction model, in which the dominant fatigue mode can be identified from the sensitivity scale factors of sublaminate elastic properties, provides natural frequency vs. fatigue cycle curves for the composite laminates. Vibration tests were also conducted on $[{90}_2/0_2]_s$ carbon/epoxy laminates to verify the natural frequency reduction model. Correlations between the predictions of the model and experimental results are good.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• Explosives and Blasting
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• v.20 no.1
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• pp.15-23
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• 2002

1960년대 후반부터 시작된 경제개발계획과 주택정책으로 좁은 국토면적에 많은 주택을 보급하기 위하여 다세대 주택인 고층 아파트가 많이 신축되고 있으며, 고층 건물의 규모 및 그 수가 기하급수적으로 증가함에 따라 인근 건축물과 근접하여 시공하는 경우가 많아지고 있다. 구조물의 신축.증축 및 지하철 공사나 통신선로 등의 지하공간의 활용에 따라 타 공법보다 공사의 진행속도가 빠른 발파작업이 크게 증가하고 있으며, 도심지에서 인근 고층 구조물 및 건축물에 발파작업으로 인한 진동 및 폭음 등의 민원을 일으키는 직접적인 공해가 발생되고 있다. 본 연구지역은 부산 명장동의 "B초등학교 교지정지 및 교사 신축공사" 현장으로서 인근 고층아파트 103동, 104동 및 105동의 1층, 6층, 11층 및 16층에 계측기를 설치하여 발파작업으로 인한 진동 및 폭음이 층별로 미치는 영향을 검토하고자 하였다.검토하고자 하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.10
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• pp.720-727
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• 2019

Resonating thermal lags of solid fuel with heat transfer oscillations generated by boundary layer oscillation is the primary mechanism of the occurrence of the LFI (Low Frequency Combustion Instability) in hybrid rocket combustion. This study was experimentally attempted to confirm that how the boundary layer was perturbed and led to the LFI. Special attention was also made on oxidizer swirl injection to investigate the contribution to combustion stabilization. Also the overall behavior of fluctuating boundary layer flow and the occurrence of the LFI was monitored as swirl intensity increased. Fluctuating boundary layer was successfully monitored by the captured image and POD (Proper Orthogonal Decomposition) analysis. In the results, oscillating boundary layer became stabilized as the swirl intensity increases. And the coupling strength between high frequency p', q' diminished and periodical amplification of RI (Rayleigh Index) with similar frequency band of thermal lag was also decreased. Thus, results confirmed that oscillating axial boundary layer triggered by periodic coupling of high frequency p', q' is the primary mechanism to excite thermal resonance with thermal lag characteristics of solid fuel.