• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.1232-1235
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• 2022

최근 자동차, 철도차량 등 사용자가 있는 기계 시스템에서의 고장 발생 시 사용자의 안전과 관련된 사고로 이어질 수 있어 부품에 대한 모니터링 및 고장 여부 판단은 매우 중요하다. 이러한 부품 중에서 베어링은 회전체와 회전하지 않는 물체 사이에서 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 부품인데, 베어링에 결함이 발생하게 될 경우, 기계 시스템이 정지하거나, 마찰 열에 의해 화재 등의 치명적인 위험이 발생한다. 본 논문에서는 Resnet과 오토인코더를 활용하여 진동 신호 기반의 베어링의 고장을 감지하고 분류할 수 있는 모델을 제안한다. 제안 방법은 raw data를 이미지로 변환하여 입력으로 사용하는데, 이러한 접근을 통해 수집된 데이터의 손실을 최소화하고 데이터가 가지는 정보를 최대한 분석에 활용할 수 있다. 제안 모델의 검증을 위하여 공개된 데이터셋으로 학습/검증 하였고, 제안 방법이 기존 방법과 비교하여 더 높은 F1 Score와 정확도를 보임을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.289-292
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• 2022

본 논문에서는 실제 철도 건널목(교차로)에서 발생하는 소음 및 진동, 차량 및 보행자 사고와 같은 위험 요소로부터 발생하는 위험 상황들을 분류하고, 철도 건널목(교차로) 운행 상황을 구현한 모형 철도 주변에 센서를 부착하여 철도 건널목에서 발생하는 위험 요소들을 아두이노 센서로 감지해 데이터를 수집한다. 또한 수집된 데이터들을 활용하여 사용자의 상황에 맞는 철도데이터 운영시스템을 제안한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.43-58
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• 2002

PSC 보의 비파괴 손상검색을 위한 고유진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정법을 제시하였다. 먼저, 고유진동수의 변화를 사용하여 손상의 위치를 예측하는 알고리즘과 고유진동수 1차 섭동 이론에 근거하여 균열크기를 예측하는 알고리즘을 요약하였다 다음으로, 모드형상의 변화로부터 모드민감도의 변화를 감지하고 이를 통해 손상의 위치와 크기를 추정하는 손상지수 알고리즘을 요약하였다. PSC 보의 유한요소모델을 사용하는 수치실험을 통해 고유 진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정 법의 정확성을 검증하였다. 분석결과 두 방법 모두 실험 대상 구조에 도입된 균열의 위치를 정확하게 예측하였으며 균열의 크기를 비교적 근사하게 예측하였다.

• 소음진동
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• 제8권4호
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• pp.632-642
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• 1998

A method based on finite element discretization is developed for optimizing the polarization profile of PVDF film to create the modal transducer for specific modes. Using this concept, one can design the modal transducer in two-dimensional structure having arbitrary geometry and boundary conditions. As a practical means for implementing this polarization profile without repoling the PVDF film the polarization profile is approximated by optimizing electrode patterns, lamination angles, and poling directions of the multi-layered PVDF transducer. This corresponds to the approximation of a continuous function using discrete values. The electrode pattern of each PVDF layer is optimized by deciding the electrode of each finite element to be used or not. Genetic algorithm, suitable for discrete problems, is used as an optimization scheme. For the optimization of each layers lamination angle, the continuous lamination angle is encoded into discrete value using binary 5 bit string. For the experimental demonstration, a modal sensor for first and second modes of cantilevered composite plate is designed using two layers of PVDF films. The actuator is designed based on the criterion of minimizing the system energy in the control modes under a given initial condition. Experimental results show that the signals from residual modes are successfully reduced using the optimized multi-layered PVDF sensor. Using discrete LQG control law, the modal peaks of first and second modes are reduced in the amount of 12 dB and 4 dB, resepctively.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권8호
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• pp.726-733
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• 2004

On-line phase tracking of an extrinsic Fabry-Perot interferometer (EFPI) and experimental vibration control of a composite beam with a sensing-patch are investigated. We propose a sensing-patch for the compensation of the interferometric non-linearity. In this paper. a sensing-patch that comprises an EFPI and a piezo ceramic(PZT) is fabricated and the characteristics of the sensing-patch are experimentally investigated. A simple and practical logic is applied for the real-time tracking of optical phase of an interferometer Experimental results show that the proposed sensing-patch does not have the non-linear behavior of conventional EFPI and hysteresis of piezoelectric material. Moreover, it has good strain resolution and wide dynamic sensing range. Finally, the vibration control with the developed sensing-patch has been performed using Fuzzy logic controller, and the possibility of sensing-patch as a sensoriactuator is considered.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.170-178
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• 2012

This paper is concerned with the development of power amplifier and controller for piezoelectric actuator and sensor used in smart structures. Even though a high-voltage power amplifier is provided in the form of an operational amplifier, a very high DC voltage is still necessary as a power supply. In this study, we propose a low-cost design for the power amplifier including the DC power supply. We also need a controller on which a control algorithm will be mounted. In general, a digital signal processing chip is popularly used because of high speed. However, only commercial product is available for smart structure applications. In this paper, a controller consisting of a DSP and electronic circuits suitable for piezoelectric sensor and actuator pair is proposed. To validate the proposed controller with power amplifier, experiment on smart structure was carried out. The experimental results show that the proposed control system can be effectively used for smart structure applications with low cost.

• 전산구조공학
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• 제4권4호
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• pp.14-23
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• 1991

T/G 가동중 발생한 Gear Box 파손원인을 조사하기 위하여 실시한 현장측정결과를 이용한 결과, 다음과 같은 사실을 알 수 있었다. 1) 현장 측정치와 구조해석 결과를 토대로 판단해 볼 때 본 연구대상 구조물의 구조상 문제는 없는 것으로 판단된다. 특히 측정된 진동변위를 여러기준과 비교해 볼 때 기계 가동시 구조물에 발생하는 진동은 사람이 감지할 정도에 속한다. 2) 본 연구대상 구조물과 기계의 진동수 차가 커 공진역을 벗어나므로 기계와 구조물이 공진을 일으킬 가능성은 없으며, 감쇠비에 따른 구조물의 동적응답에는 큰 변화가 없는 것으로 판단된다. 3) 구조물설계회사에서 사용한 구조해석 모델은 근사적 모델로서 구조해석 결과 안전한 값이 얻어졌다. 따라서 이 모델을 사용하여 기초설계를 실시할 경우 안전성 문제는 없는 것으로 판단되나, 다소 경제성이 문제가 되었을 것으로 사료된다. 4) 기계제작회사에서 제시한 해석자료의 불충분으로 기계제작회사의 구조해석 모형에 대해서는 충분한 검토를 실시할 수 없었으나 기계제작회사의 해석결과를 측정치와 비교해 볼 때 측정치를 훨씬 초과함을 알 수 있었다. 이는 해석모형 작성시 구조물과 하중의 실제 상황을 제대로 반영하지 못했기 때문으로 판단되며 따라서 해석결과는 타당성이 없어 보인다. 이상의 사실을 토대로 판단해 볼 때 Gear Box 파손의 주된 원인은 구조물의 결함이라기 보다는 기계 자체의 결함인 것으로 판단되나 기계에 대한 조사는 본 연구대상이 아니므로 이에 대한 검토는 실시하지 않았다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.899-906
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• 2017

본 논문은 다세대 공동 주택에서 윗층과 아래층 간에 발생하는 층간 소음을 줄일 수 있도록 도와주는 층간소음 방지 시스템을 제안하고 있다. 제안하는 시스템에서는 오픈소스 컨트롤러 중 하나인 아두이노 보드에 소리 감지 센서와 진동 감지 센서를 연결하여 층간 소음으로 판단하는 소리와 진동을 입력 받고 이를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 대역에서의 신호 분석을 수행한다. 특정 주파수 대역의 신호 크기가 구조물의 투과 손실을 고려한 기준을 넘을 때에는 LCD화면에 경고 메시지를 보내고 휴대폰으로 이메일 또는 메시지를 전송하도록 하였다. 이를 통해 시스템은 사용자가 소음 발생 상황을 인지하여 스스로 주의할 수 있도록 돕는다. 시스템 검증을 위한 실험에서 제안하는 시스템은 외부 입력 신호에서 130 Hz~1040 Hz의 대역 성분 추출을 수행하였으며, 추출된 신호의 크기와 투과 손실의 차이 값이 45 dB를 초과할 경우 기기의 연결된 디스플레이와 Wi-Fi로 연결된 모바일 기기에 현재 소음이 발생하고 있음을 공지하는 동작을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.160-165
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• 2014

본 연구에서는 MEMS 기반 3축 가속도 센서 모듈을 제작하여 성능 시험을 수행하였고, 지진 모니터링 시스템을 구성하였다. 3축 가속도 센서 모듈의 성능 향상을 위하여 데이터 수집장치를 24bit ADC (Analog to Digital Converter)가 내장된 NI-9239를 사용하였고, 잡음을 줄이기 위해 100Hz LPF (Low Pass Filter)를 통과시킨 데이터를 사용하였다. 또한 지진 모니터링 소프트웨어를 개발하여 구조물에 유의한 진동을 감지하는데 초점을 맞추었다. 진동을 감지하기 위한 방법으로 각 축의 가속도 크기 뿐만 아니라 3축 가속도의 벡터 합을 구하여 이 벡터 합이 미리 설정한 값을 초과할 때의 수치를 별도로 표시하고 이를 파일로 저장하는 알고리즘을 사용하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.807-812
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• 2021

가상현실 콘텐츠 개발은 현실 세계처럼 체험하는 것이 목적이다. 몰입감과 상호 작용은 콘텐츠를 실제처럼 경험하기 위해 매우 중요한 요소이다. 사용자와 상호 작용하여 실제처럼 체험할 수 있으려면 인간의 오감을 느낄 수 있도록 하는 입·출력 장치가 필요하다. 다양한 입·출력 디바이스 중에 가상현실에서는 시각과 청각을 자극하는 장치가 가장 대표적이다. 최근에 보다 실제와 같은 체험을 위해 촉각을 자극하는 슈트와 장갑이 출시되고 있지만, 기술적 한계로 실제 콘텐츠에 적용되는 사례는 많지 않다. 본 논문에서는 가상 세계에서 손의 움직임과 터치를 감지 할 수 있는 가상현실 장갑을 분석한다. 분석을 바탕으로 기존 가상현실 장갑에 사용 된 피드백 방식의 진동을 이용하여 UI/ UX를 개선하고 촉각으로 VR(Virtual Reality) 객체와의 충돌의 강도를 감지할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 알고리즘을 통해 구현 된 시스템을 실제 사례에 적용하고 검증한다.