• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.70-81
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• 2024

본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.309-314
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• 2012

풀화재에서 화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구에서는 부력이 지배적인 풀화재의 불안전성에 대하여 산화제유속의 효과를 검토하기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 진동주파수가 산화제의 유속이 증가함에 따라 감소함을 보인다. 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 사실은 부력이 지배적인 화염에서 불안전성의 원인은 전단면에서의 Kelvin-Helmholtz 불안전성이 주된 기구라는 것을 증명해준다. 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 또한 진동주파수는 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.93-101
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• 2011

국토의 70% 이상이 산지인 국내 지형 조건에서 도로, 철도 등 크고 작은 건설 공사에서는 필연적으로 사면이 형성된다. 그러나, 최근 국내외적으로 빈번히 발생하는 지진에 대한 사면안정 보강공법에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 1 g 진동대 실험 및 등가정적해석을 이용하여 사면의 내진 보강공법으로써 억지말뚝의 적용성을 평가하고, 억지말뚝이 적용된 사면 및 억지말뚝의 지진시 거동을 분석하였다. 1 g 진동대 실험 결과로부터, 억지말뚝 보강 사면의 지진시 사면파괴 억지효과를 검증하였으며, 등가정적해석을 통해 억지 말뚝을 사면 하부 또는 상부보다 사면 파괴면의 중앙부에 말뚝을 설치했을 때 사면파괴 억지효과가 가장 큼을 알 수 있었다. 또한, 말뚝이 사면 중앙부에 설치되었을 경우, 말뚝의 중심 간격에 따른 안전율 변화를 등가정적해석으로부터 분석하였다.

• 소음진동
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• 제10권6호
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• pp.1083-1093
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• 2000

이 논문은 지능구조물의 실시간 적응진동제어를 위해 유전자 알고리즘을 이용하여 Positive Position Feedback(PPF) 제어기를 조정하는 것과 관련이 있다. 유전자 알고리즘은 최적변수를 찾는데 있어 국소 최소점이 아닌 전체적인 최적점을 찾을 수 있는 능력이 있다. PPF 제어기는 다른 진동모드에 영향을 주지 않으면서 특정 진동모드의 감쇠를 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에 효과적인 진동제어를 위해서는 제어하고 자하는 진동모드의 고유진동수를 정확히 알아야하는 단점이 있다. 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 실시간으로 PPF 제어기가 필요로 하는 변수값을 추적할 수 있는 알고리즘을 개발하여 그 타당성을 실험으로 증명하였다. 실험결과는 PPF 제어기의 실시간 조정이 성공적으로 이루어져 진동제어가 효과적으로 이루어졌음을 보여주고 있다.

• 화약ㆍ발파
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• 제31권1호
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• pp.76-86
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• 2013

전자뇌관을 사용하여 근접 보안물건에 대한 터널발파 진동제어를 위해서는 근거리 발파진동 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 논문에서는 터널발파 진동의 결정에 있어서, 심발부와 확대부의 영향을 분석하였다. 분석을 위한 계측자료는 "원주~강릉 복선전철 제${\bigcirc}{\bigcirc}$공구 노반건설공사" ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}$ 터널 현장의 기존 도로 하부통과 구간에서 획득하였다. 이에, 0.01%의 높은 시차 정밀도를 가진 터널용 전자발파시스템을 활용하여, 최대 지발당 장약량을 정밀하게 유지함으로써 뇌관 오차에 의한 진동 증폭현상을 제거하고, 진동제어에 유리한 심빼기 발파방법으로 번 컷(Burn-Cut)을 채택하였다. 그 결과, 심발부의 진동수준이 가장 높다는 일반적인 발파 상식과 달리 확대부의 진동수준이 상대적으로 더욱 높은 것으로 나타났다. 결과적으로, 근접 거리의 터널 발파진동은 전자뇌관을 심발부에 적용함으로서 저감시킬 수 있으며, 전체 영역에 전자뇌관을 사용할 경우 더욱 효과적으로 발파진동을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.459-468
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• 2023

발전소와 같은 산업시설은 국가 기간산업으로서 재해 발생 시 막대한 물적, 인적 피해가 발생하며 사회경제적 파급효과가 지대하다. 본 연구에서는 상업운전 중인 ○○발전소 부지 하부로 철도터널이 발파굴착될 때 발파진동의 특성과 영향을 평가하였다. 이를 위하여 진동 예민 구조물과 근접하여 발파한 기존 사례를 검토하고 발전소 근접 발파 시 합리적인 발파진동 허용 기준을 결정하였다. 발전소 내 주요 시설물들에 대한 발파진동 영향은 3차원 유한요소해석법에 의한 동적수치해석을 이용하여 발파하중 재하 시의 입자진동속도를 분석하고, 탁월주파수 산정을 통한 공진검토를 수행하였다. 해석결과 발파원과 가장 인접한 펌프기초에서 진동속도가 허용기준치에 근접하여 일부 발파패턴을 수정 후 계측하여 허용치 이내임을 확인함으로서 산업시설 근접발파 시 안정성을 확보할 수 있는 진동영향평가의 합리적인 의사결정과정을 확립하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.107-115
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• 2000

충적지반에 건설된 원형 단면을 갖는 터널은 지진시에 지반의 전단 변형의 영향을 받아 좌우교차로 경사진 타원형상의 변형을 반복한다. 본 논문에서는 이 특별한 진동모드를 이용하여 지반-터널계의 상호작용 및 면진 효과가 검토되었다. 지반과 터널의 경계가 완전히 결합되어 있는 경우에 대한 지반 -터널계의 상호작용 효과 및 지하 구조물의 지진피해를 줄이는 한가지 방법으로써 터널 주위를 면진재로 피복하는 방법에 대한 면진효과가 토론되었다. 그 결과 면진재의 포아송비를 작게 하거나 지반과 면진재의 전단탄성계수의 비를 증가시킴으로서 면진 효가가 증가함을 알 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제28권2호
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• pp.50-58
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• 2010

본 연구는 아직 국내에서 연구가 미비한 분야인 슬롯드릴링 공법에 대해 분석한 것이며 슬롯드릴링 공법을 공사현장에서 적용할 수 있는 이론적인 기반을 마련하고자 하였다. 본 연구는 슬롯드릴링 공법을 통해 진동저감의 가능성을 제안한다. 수치해석을 통해 슬롯드릴링의 유효제원 관해 크게 두 가지를 분석 하였다. 하나는 슬롯과 진원 사이의 거리에 따른 진동속도의 변화를 분석이며 다른 하나는 진동제어를 위한 적절한 크기의 슬롯너비와 슬롯높이를 찾고자 하였다. 결론적으로 진원과 슬롯사이의 거리가 멀어질수록 진동저감 효과가 감소함을 알 수 있었다. 그리고 슬롯제원의 변화에 따른 임의의 계측지점에서의 진동속도에 대한 영향도 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권5호
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• pp.41-47
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• 2009

2차원 초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 제어하기 위한 목적으로, 본 연구에서는 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 계산에서는 압력진동을 제어하기 위하여 보조공동의 형상을 변화시켰으며, 유동의 마하수를 1.50, 1.83 그리고 2.50로 변화시켰다. 그 결과, 보조공동은 압력진동을 상당히 감소시켰으며, 압력진동의 제어효과는 유동의 마하수와 보조공동의 상세형상에 크게 의존함을 알았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.119-122
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• 2009

본 연구에서는 2차원 초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 제어하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 계산에서는 압력진동을 제어하기 위하여 보조공동의 형상을 변화시켰으며, 유동의 마하 수를 1.50, 1.83 그리고 2.50로 변화시켰다. 그 결과, 보조공동은 압력진동을 상당히 감소시켰으며, 압력진동의 제어효과는 유동의 마하수와 보조공동의 상세형상에 크게 의존함을 알았다.