파랑에 의해 발생하는 해양구조물의 진동을 억제하기 위해 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)를 적용하여 그 효과를 분석하였다. 해양구조물의 운동방정식에 포함된 파랑-구조물 상호작용에 의한 비선형성을 선형화한 경우의 오차와 TMD설계시 선형방정식을 사용한 경우 발생할 수 있는 현상을 분석하였다. TMD설치 전후의 제진효과 분석에서는 주기를 달리한 규칙파에 의한 성능과, 유의파가 서로다른 불규칙파에 의한 성능을 동시에 분석하였다. 규칙파에 의한 해석결과 입사파의 주기가 구조물의 첫 번째 고유주기와 근접한 경우 제진효과가 뛰어났으며 주기가 더 짧거나 더 긴 경우는 제진효과가 감소하였다. 불규칙파에 의한 해석결과는 유의파가 상대적으로 작아 구조물의 고유주기 성분이 많이 포함된 파랑에 대한 제진효과가 뛰어나고, 유의파가 커서 구조물의 고유주기 보다 큰 성분이 많이 포함된 파랑에서는 제진효과를 발견할 수 없었다. 따라서, 해양구조물에 TMD를 적용할 때는 파고가 작은 상시 내습 파랑에 대한 제진효과를 볼 수 있으며 이는 상시 진동제어를 통한 피로수명 확보에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.
다목적 공간 및 공연장은 공연 또는 강연을 위한 공간뿐만 아니라 상점, 식당 및 체육 공간 등 다양한 용도의 공간이 인접되고 있다. 다양한 공간이 인접할 경우 기존의 다목적 공연장에서는 발생하지 않았던 다양한 소음 진동 문제들이 발생한다. 본 연구는 강연 및 공연을 위한 다목적 공간 상부에 식당 및 체육 시설로 활용되는 공간이 배치되어 바닥충격음 문제가 발생할 가능성이 있었다. 바닥충격음의 강당으로의 전달을 차단하기 위하여 기본 구조체에 대한 바닥충격음 차단성능을 측정하여 적절한 저감 대책을 수립하였다. 저감대책으로는 상층부 철골 슬래브와 강당의 철골 구조의 구조적 분리, 유연한 마감재 적용, 슬래브로의 충격진동 차단을 위한 제진재 적용, 이중천장 구조 및 천장내부 흡음구조 형성 등의 종합적인 대책을 수립하였다. 이를 통해 경량충격음 및 중량충격음을 효율적으로 차단하였다. 또한 강당 공간은 강연 및 집회의 공간으로 활용될 수 있도록 하기 위하여 적절한 잔향시간 및 음성 명료도 확보가 필요하다. 플러터 에코, 과도한 잔향시간, 음의 사각지대 등을 최소화하기 위하여 측벽 형태 개선, 천장 반사판 형태를 개선하였다. 또한 측벽에서 진동 등의 영향으로 발생되는 떨림현상을 억제하기 위하여 측벽 내부를 흡음재로 충전하는 등의 대책을 수립하여 적용하였다.
본 연구는 진동규제기준 설정을 위한 기본적인 연구의 일부로서 진동을 억제시킬 수 있는 제진 콘크리트 재료의 개발에 관한 것이며 제진용 결합재로서 라테스(latex), 고무 분말(rubber powder), 플라스틱 레진(plastic resin) 그리고 스타이로폼등을 사용하였다.선정된 적정배합비에 따른 제진 재료을 이용한 진동제어 콘크리트 시험 패널을 제작하여 원지반 매설상태로 이상화시킨 모래 사조에서 낙하충격을 이용하여 충격진동을 발생시키고, 이 파형을 퓨리에 변환시켜 주파수 영역별 각 패널의 제진 효과를 비교해보는 실내 실험을 실시하였다. 또한 모형박스로 제작한 사조에 모래 타설을 위하여 제작된 강사기의 성능평가와 토조에 타설된 모래지반의 균질정도를 판단하기 위하여 표면파해석기법을 응용한 횡방향 변이성을 실험분산곡선과 전단파 속도 주상도를 이용하여 평가하였다.
본 연구에서는 소형 풍력발전기를 교량에 설치하여 전력생산과 아울러 내풍안정성을 개선할 수 있는 방안을 연구하였다. 이를 위하여 기존 공기역학적 진동억제 대책과 유사하게 교량에 풍력발전기를 설치하기 위한 방법과 풍력에너지 추정 방법을 제시하였다. 풍동실험 결과를 보면, 페어링처럼 소형 풍력발전기를 설치하면 와류진동을 거의 억제할 수 있는 것으로 나타났고, 이때 교축방향 최적 이격 거리는 터빈 직경의 3-4.5배인 것으로 나타났다. 그리고 풍력발전기를 설치하면 항력계수는 낮아지고 양력계수의 기울기도 음에서 양의 값으로 바뀌어 전반적인 내풍안정성이 향상되는 것으로 나타났다. 한편 풍하측의 풍력발전기는 평균풍속이 낮아 발전을 못하지만, 풍상측의 풍력발전기는 상당량의 전기에너지를 생산하는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 DC배전용 전력변환장치를 모듈화하여 병렬운전을 하기 위한 새로운 Droop 제어를 제안한다. 제안한 방식은 동일용량의 모듈을 병렬로 용이하게 연결할 수 있으며 모듈간 제어진동을 최소화하고 순환전류를 억제한다. 이에 따라 병렬 운전 시스템이 갖는 과도응답 및 정상상태 특성 등을 시뮬레이션과 실험을 토대로 그 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 전력 시스템의 저주파 진동을 효율적으로 억제하기 위하여 기존의 PSS 를 이용하는 방법 대신 FESS를 적용하는 방법을 제시하였다. FESS PID 제어기의 최적 파라미터를 선정하기 위하여 GA를 이용한 방법을 제시하였다. 최적화 파라미터 선정시 사용되는 평가함수를 2가지로 선정하여 선정된 파라미터를 이용하여 FESS PID 제어성능을 평가하였다. 다양한 동작 조건하에 몇 가지 외란이 발생한 경우 비선형 시뮬레이션을 통하여 기존의 PSS를 이용한 방법과 동특성을 비교 고찰하였다.
최근 다차원 운동의 잔류진동억제 제어를 위한 테스트베드로서 로봇 머니퓰레이터의 말단장치에 부착된 구면진자를 자주 활용하고 있다. 하지만 봅의 운동을 온라인에서 실시간으로 추적할 수 있는 자동감지장치가 없어, 봅의 궤적을 디지털데이터로 저장하고 플로팅하는데 불편함이 있었다. 본 논문에서는 디지털 USB 카메라를 이용하여 봅의 운동을 이차원 평면상에서 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템의 개발 목표를 빠른 이미지프로세싱 및 인터페이싱을 위한 하드웨어 구성과 효과적인 C 프로그래밍에 두었다. 개발된 시스템을, 2 자유도 스카라로봇의 말단장치에, 구면진자를 설치한 이차원 구면진자의 잔류진동억제 제어에 적용하여, 그 효용성을 입증하였다.
지구온난화 방지 등 환경보전을 목적으로 전기기기 및 설비의 전력소비를 저감시키기 위한 성에너지관련법이 일부에서 시행되어 각 방면에서 그에 대한 대책이 이루어지고 있다. 전기기기 중에서도 공조기는 일반가정의 소비전력에서 차지하고 있는 비율이 $24\%$로 상당히 큰 편이다 최근 공조기는 소비전력을 저감시키기 위해 기간부품의 효율 개선을 도모하여 왔으나, 이 효율 개선에는 전력소비가 큰 압축기(탑재)모터와 이것을 구동하는 인버터의 손실 저감도 반드시 필요하다. 또 효율개선 외에 공조기 운전시의 쾌적성 향상의 관점에서 저진동화 및 저소음화를 도모할 필요가 있어 구조명과 함께 인버터 제어면에서의 대책을 시행하여 왔다. 압축기 중에서도 성능개선이 두드러진 룸에어컨은 압축기에 고효율의 브러시레스 DC모터를 탑재하여 정현파구동방식을 이용한 인버터에 의해 고효율화를 실현하였다. 이 정현파구동방식은 독자적인 과(過)변조 PWM(Pulse-Width Modulation) 방식을 적용하여 효율 개선에 크게 기여하고 있다. 또 인버터는 압축기 특유의 맥동(脈動)부하에 기인하는 진동을 제어$\cdot$억제하여 저진동화를 실현하였다. 또한 패키지에어컨에서는 인버터 캐리어주파수에 기인하는 캐리어음(音)을 인버터제어로 억제하여 저소음화를 실현하였다. 본고에서는 공조기를 대상으로 특히 에너지 소비가 큰 압축기용 모터와 이것을 구동하는 인버터의 효율개선 기술과 저진동화 및 저소음화를 도모하기 위한 인버터 응용기술에 관하여 기술한다.
In this paper, by using pseudo-inverse matrix of the spatial redundant flexible manipulators, a position control method and its effect in vibration suppression was presented. Vibration suppression control was developed using lumped mass spring model of the flexible manipulators. With 2 elastic links and 7 rotory joint manipulator ADAM, (1)position control for no redundancy, and (2)position control for one redundant DOF(degree of freedom) were tested. The objective of this experiment is to show the effect of position control, using pseudo-inverse matrix. toward the improvement of operation, and at the same time, to reduce the vibration of the link and the magnitude of the joint torque.
This paper presents application possibility of Lightweight Piezoceramic Composite Actuator(LIPCA) to suppress vibration of dynamic structures as an actuator. LIPCA is composed of a piezoelectric layer, a carbon/epoxy layer and glass/epoxy layers. When compared to the bare piezoelectric ceramic(PZT), LIPCA has advantages such as high performance, durability and reliability. In this study, performances of LIPCA have been estimated in an active vibration control system. Experiments were performed on an aluminum beam with cantilever configuration. In this test, strain gages and single LIPCA are attached on the aluminum beam with epoxy resin. Digital ON-OFF control algorithm is applied into the system to exhibit performance of LIPCA as actuator in active vibration control system. First, we performed static actuation test of bare PZT and LIPCA in order to show the superiority of LIPCA. Secondly, we carried out beam vibration control test using LIPCA. The results showed LIPCA could suppress free vibration of the aluminum beam, which means that LIPCA can be applied as an actuator to control vibration of dynamic structures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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