• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.360-367
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• 2009

공용중인 콘크리트 구조물의 건전성 평가를 위해서는 하중 증가에 따른 내부의 변형특성 및 손상을 예측하고 비 파괴적으로 상시 모니터링 할 필요가 있다. 본 연구에서는 철근 콘크리트 슬래브 시편을 대상으로 단계별 하중 재하(loading, holding, unloading)에 따른 음향방출 실험을 실시하였으며 휨 시험하의 인장균열, 전단균열 및 철근 콘크리트의 부착 상태, 반복하중에 의한 AE 신호의 특징과 신호 발생 양상을 분석하였다. 또한 음향방출법(a.oustic emission)에 있어 손상 정도를 유추할 수 있는 대표적 인자인 Felicity ratio를 분석하여 콘크리트 구조물의 상시감시 및 안전진단에 음향방출 기술을 적용하기 위한 분석기법을 제시하고자 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권2호
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• pp.107-113
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• 2018

Coal samples with different joints morphology were subjected to uniaxial compression experiments, cracks evolution was recorded by Nikon D5300 and acoustic emission (AE) energy signals were collected by AEwin Test for Express-8.0. During loading process, coal samples deformed elastically with no obvious cracks changes, then they expanded gradually along the trace of the original cracks, accompanied by the formation of secondary cracks, and eventually produced a large-scale fracture. It was more interesting that the failure mode of samples were all shear shape, whatever the original cracks morphology was. With cracks and damage evolution, AE energy radiated regularly. At the early loading stage, micro damage and small scale fracture events only induced a few AE events with less energy, while large scale fracture leaded to a number of AE events with more energy at the later stage. Based on the multifractal theory, the multifractal spectrum could explain AE energy signals frequency responses and the causes of AE events with load. Multifractal spectrum width (${\Delta}{\alpha}$), could reflect the differences between the large and small AE energy signals. And another parameter (${\Delta}f$) could reflect the relationship between the frequency of the least and greatest signals in the AE energy time series. This research is helpful for us to understand cracks evolution and AE energy signals causes.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.149-163
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• 2021

특성이 서로 다른 화강암, 대리암 그리고 사암에 대하여 일축압축시험과 반복재하시험을 실시하여 암석의 손상특성을 분석하였다. 일축압축시험으로 암석들의 강도, 탄성상수 그리고 손상기준응력을 결정하였고 이를 반복재하시험의 결과와 비교하였다. 반복재하시험으로 측정된 암석들의 평균 강도는 일축압축시험으로 측정된 값보다 약간 작거나 유사였다. 특히 강도가 높고 공극률이 낮은 암석들이 공극률이 매우 큰 연약한 암석들에 비해 반복하중에 의한 피로현상에 더 민감하였다. 반복 재하-제하 과정에서 발생되는 암석의 영구변형률은 암종에 따라 약간의 차이는 있으나 암석의 손상상태를 파악할 수 있는 유용한 도구로 활용할 수 있다는 것을 확인하였다. 특히 응력-누적영구변형률 곡선은 화강암과 대리암에 대하여 균열손상응력을 추정할 수 있는 가능성을 보여주었다. 시험과정에 미소파괴음을 측정하여 암석의 손상상태를 판단할 수 있는 펠리시티 비를 계산하였다. 공극이 매우 많고 연약한 사암은 미소파괴음의 방출이 매우 미약하여서 펠리시티 비의 계산에 어려움이 있었다. 반면 공극이 적고 취성의 특성을 보이는 화강암과 대리임의 경우 반복재하단계에서 계산된 펠리시티 비를 통하여 암석의 균열손상응력을 추정할 수 있는 가능성을 보여주었다. 향후 더 많은 시료와 다양한 종류의 암석을 대상으로 추가적인 시험을 진행하여 공통적인 결과를 도출한다면 유사한 조건을 갖는 암반의 손상과 변형 거동을 파악하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권4호
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• pp.421-432
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• 2019

In high-speed railway (HSR) system, the structure-borne noise inside viaduct at low frequency has been extensively investigated for its mitigation as a research hotspot owing to its harm to the nearby residents. This study proposed a novel acoustic optimization method for declining the structure-borne noise in viaduct-like structures by separating the acoustic contribution of each structural component in the measured acoustic field. The structural vibration and related acoustic sourcing, propagation, and radiation characteristics for the viaduct box girder under passing vehicle loading are studied by incorporating Finite Element Method (FEM) with Modal Acoustic Vector (MAV) analysis. Based on the Modal Acoustic Transfer Vector (MATV), the structural vibration mode that contributes maximum to the structure-borne noise shall be hereinafter filtered for the acoustic radiation. With vibration mode shapes, the locations of maximum amplitudes for being ribbed to mitigate the structure-borne noise are then obtained, and the structure-borne noise mitigation performance shall be eventually analyzed regarding to the ribbing conduction. The results demonstrate that the structural vibration and structure-borne noise of the viaduct box girder mainly occupy both in the range within 100 Hz, and the dominant frequency bands both are [31.5, 80] Hz. The peak frequency for the structure-borne noise of the viaduct box girder is mainly caused by $16^{th}$ and $62^{th}$ vibration modes; these two mode shapes mainly reflect the local vibration of the wing plate and top plate. By introducing web plate at the maximum amplitude of main mode shapes that contribute most to the acoustic modal contribution factors, the acoustic pressure peaks at the field-testing points are hereinafter obviously declined, this implies that the structure-borne noise mitigation performance is relatively promising for the viaduct.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권8호
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• pp.575-582
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• 2015

This paper deals with the dispersion relation of the waves sustained in a cylindrical shell submerged in the fluid. The waveguide finite method and the boundary element method are used to predict the dispersion characteristic of the cylindrical shell. The dispersion diagram of the cylinder is estimated from the eigenvalue problem and the forced vibration response. It follows that the water-loading leads to the decrease of the cut-on frequencies and the phase speeds of the bending waves. On the contrary, the longitudinal waves and the torsional waves are hardly affected by the fluid, and therefore the order of the cut-on frequencies of the waves is changed. The acoustic dispersion diagram is also estimated from the forced acoustic response to identify the characteristics of the wave radiated to the fluid. It follows that the acoustic waves on and near the surface of the cylinder are the same as those in the structure. But at the far field the acoustic waves caused by subsonic waves e.g., the bending waves disappear as the increase of the distance. Conclusively, the characteristics of waves in cylindrical shells are significantly affected by water-loading in terms of the cut-on frequency, the wave speed, the order of the cut-on and radiation.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.31-38
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• 2013

본 연구에서는 열습환경에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 핀 체결부에 대해 핀 하중시험을 수행하고 수집된 음향방출신호를 분석하여 열습환경이 복합재 핀 체결부의 파괴거동에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 시편은 환경조건에 노출되기 전의 시편(Base), 상온침수환경에 노출된 시편(RT), 고온침수 환경에 노출된 시편(HT)으로 구분하였다. 연구결과에 의하면 RT 시편과 HT 시편의 베어링 강도는 Base 시편에 비해 각각 2.2%와 13% 감소하였다. 음향방출신호의 경우 시편 종류에 따라 파손이 가속화되는 시점이 달라짐을 나타내었으며 RT 시편과 HT 시편은 Base 시편에 비해 모재균열에 의한 이벤트가 감소하는 경향이 나타났다. 이로 미루어 판단하면 열습환경은 복합재 핀 체결부의 음향방출신호뿐 아니라 계면특성의 저하도 초래함을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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• pp.41-45
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• 1991

구조 진동에 의해 발생하는 Relative Sound Power를 계산하는 문제가 최근 에 중요시되고 있다. 이 논문에서는 조화적인 집중하중에 대한 무한 탄성보 에서 방출하는 Relative Sound Power를 연구한다. Sound Power는 수치적으 로 적분되고 몇가지 인자들의 함수로써 적분인자를 표시하였다. Keitie와 Peng[2]는 진동하는 보로부터의 방출하는 Relative Sound Power에 대한 하 중 길이의 효과, 그리고 water 하중을 받는 보에서 방출하는 Acoustic radiation에 대한 Source 운동과 기초 강성의 효과를 연구하였다. 보의 진동 응답에서 light fluid loading과 heavy fluid loading에 의한 양쪽의 반응을 고 려한다. 보에는 기초 강성과 Damping 그리고 장력이 작용한다. water 하중 과 air 하중을 받는 보에서 Damping의 변화에 대한 보로부터 방출하는 relative sound power의 크기를 결정하였다. 일반적으로 인장력보다 압축력 이 작용할 때 relative sound power level이 크다는 것을 알고 있다. 실제로 인장력이나 압축력이 보에 작용할 때 relative sound power에 얼마나 영향을 미치는가를 계산하였다. 그리고 진동계로부터 방출하는 sound fluid loading 과 기초 강성에 기인한 복잡한 효과를 해석하였다. 이 논문의 목적은 강성계 수와 wavenumber 비, 그리고 fluid loading에 대한 sound power의 응답에 대하여 설명하고자 한다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.79-93
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• 2006

It is well known that acoustic emission (AE) is indicator of rock fracturing or damage as rock is brought to failure under the uniaxial compressive loads. In this paper, an experimental study on the source location of acoustic emission on the cylindrical specimens of granite under uniaxial compression test was made. The AE source location was made by measuring the six channel AE data. Comparing to this experiment, the numerical method is applied to model the initiation and propagation of fracture by AE using a numerical code, RFPA (Realistic Failure Process Analysis). This code incorporates the mesoscopic heterogeneity in Young's modulus and rock strength characteristic of rock masses. In the numerical models, values of Young's modulus and rock strength are realized according to a Weibull distribution in which the distribution parameters represent the level of heterogeneity of the medium. The results of the simulations show that RFPA can be used not only to produce acoustic emission similar to those measurements in our experiments, but also to predict fracturing patterns under uniaxial loading condition.

• 방송공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.519-525
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• 2018

본 논문에서는 다채널 위너 필터를 이용하여 마이크로폰 어레이에서 취득된 신호의 잡음을 제거하는 방법을 다룬다. 다채널 위너 필터는 음성 신호의 방향에 대한 정보를 필요로 하지 않는 필터로서 단일 음성 음원의 경우, 음성 왜곡을 발생시키지 않는 MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) 공간 필터와 단일 채널 스펙트럼 필터로 분리될 수 있다. MVDR의 방향벡터에 해당하는 단일 음성 음원과 마이크로폰 어레이 간의 음향 전달 함수는 다채널 위너 필터의 부공간 분해 (subspace decomposition)를 이용하여 추정할 수 있다. 이 때 상관 행렬 추정 과정에서 발생하는 오차로 인해 추정되는 음향 전달 함수에도 오차가 발생하게 되며 이에 따라 다채널 위너 필터를 구성하는 MVDR은 음성 왜곡을 발생시키게 된다. 이러한 음성 왜곡을 완화시키기 위해 diagonal loading을 적용하고 실험을 통해 그 효과를 검증한다. 실험에서는 7개의 선형 마이크로폰으로 수집된 데이터를 이용하였으며 잡음을 섞기 전 신호와 잡음을 섞은 후 필터를 통과시킨 신호 간의 MFCC 오차를 측정한다. 실험 결과, diagonal loading을 통해 MFCC 오차를 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.76-84
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• 1998

In this 1st report, the relationship between pure creep properties and initial strain was studied and also its acoustic emission test was performed during creep test at 500, 600 and $700^{\circ}C$. And the applicability of the acoustic emission technique was investigated to analyze the quantitive relationship between all the pure properties (creep strength, creep repture time or creep life, steady state creep rate, total creep rate, creep strain, total creep strain, etc.) and the initial strains as well as to analyze AE properties during the pure creep loading condition.