• 제목/요약/키워드: Bridge structure

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3D레이저스캐닝을 이용한 옥트리기반 구조물 형상정보 가시화 (Visualization of Structural Shape Information based on Octree using Terrestrial Laser Scanning)

  • 차기춘;이동환;박승희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.8-16
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    • 2016
  • 본 논문은 대형구조물의 형상관리를 위해 3D 레이저 스캐닝을 이용하여 옥트리기반 구조물 형상정보 가시화를 진행하였다. 이를 위해 3D스캔데이터를 옥트리 데이터 구조로 변환할 수 있는 프로세스를 정립하고, 메쉬기법과 래스터/백터변환 처리를 통해 점(point) 데이터가 2차원 면 형태를 거처 3D객체로 생성되는 프로세스를 진행하였다. 생성된 3D객체는 옥트리 데이터 구조로 전달할 수 있는 형식인 Binary file type로 변환하는 작업이 진행되었고, 변환된 Binary file을 옥트리 최상의 노드인 Root노드로 전달하였다. Root 노드를 시작으로 옥트리 내부에서의 세부분할 작업 후 내부노드 데이터 저장과 비어있는 영역제거를 통해 옥트리기반 구조물 형상정보모델을 구축하였다. 본 연구가 수행된 Test-bed는 성균관대학교 내에 위치한 강교량 구조물로, 구축된 옥트리기반 형상정보는 스캔데이터를 89.3% 압축하였으며 독일의 사무용빌딩, 대학캠퍼스와 미국 소재 단과대학건물 스캔데이터와의 비교를 통하여 옥트리 데이터 압축률을 확인하였다. 본 연구를 통해 대형구조물 및 복층터널의 내부형상정보관리를 위한 형상정보 가시화의 기반을 마련하였으며, 형상정보 가시화를 통해 구조물 모니터링 및 유지관리 효율을 높일 수 있을 것이라 기대한다.

열차 진동 저감을 위한 마찰쐐기형 방진장치의 거동 시험 (A Behavior Test on a Frictional-Wedge-Type Vibration Isolation Device for Vibration Reduction of a Railway Track)

  • Lee, Chanyoung;Choi, Sanghyun;Lee, Yooin;Kwon, Segon;Koh, Yongsung;Ji, Yongsoo
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.45-54
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    • 2015
  • 도심지에 건설되는 철도역사, 선로구조물 등 철도시설물의 경우 소음 및 진동 저감 설계의 중요성이 더욱 커지고 있다. 특히 선하역사는 구조물 위에 선로가 놓이게 되므로 철도 진동과 이로 인한 2차 소음을 효과적으로 차단할 수 있는 진동 제어 대책이 더욱 필요한 상황이다. 수직형 방진장치는 열차 운행으로 인한 진동이 직접적으로 전달되는 선하역사 등 철도시설물의 진동 저감에 효과적으로 적용될 수 있으나, 수평형 장치에 비하여 개발이 미진한 상황이다. 이 논문에서는 열차에 의한 진동을 효과적으로 저감하기 위해 개발 중인 마찰쐐기형 방진장치를 소개하고, 동적성능 검증을 위한 시험 결과를 제시하였다. 개발된 방진장치의 성능 검증을 위하여 시제품을 적용한 콘크리트구조물에 대한 강제 가진시험을 수행하였으며, 시험결과를 통해 방진장치의 방진성능 및 동특성을 검증하고 방진장치 개선사항을 검토하였다.

카드뮴 이온으로 완전히 치환한 제올라이트 A를 진공 탈수한 구조와 이것에 요오드를 흡착한 결정구조 (Crystal Structures of Vacuum Dehydrated Fully $Cd^{2+}$-Exchanged Zeolite A and of Its iodine Sorption Complex)

  • 장세복;한영욱;김양
    • 한국결정학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.54-62
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    • 1993
  • Cd2+ 이온으로 이온교환된 제올라이트 A를 650℃에서 2 ×10-6 T orr의 진공하에서 탈수한 구조 (a:l2.189(2)A)와 이 결정에 요오드가 흡착된 구조 (a:l2.168(2) A)를 21℃에서 입방공간군 Pm3m를 사용하여 단결정 X-선회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 탈수한 가In-A의 구조 는 Full-rmoix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 186개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 Rl:0.057, Ra:0.003 까지 정밀화 계산하였고, 이 결정을 요오드로 흡착시킨 구조는 181 개의 독립 반사를 사용하려 Rl = 0.082, R2 : 0.085가지 정밀화시켰다. 두 결정에서 단위세포당 6개의 Cd2+ 이온은 서로 다른 2개의 3회 회전축상에 위치 하고 있었다. 요오드가 흡착된 구조에서 4개의 Cd2+ 이온 은 0(3)의 (111) 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.68(1) A 들어간 I3- 이온이 결합하고 있고 나머지 2개의 Cd2+ 이온은 0(3)의 (111) 평면에서 소다라이트 동공 깊숙히 약 0.68(1) A 들어간 자리에 위치 하고 있다. 단위세포당 약 4개의 I이온이 큰 동공내에 흡착되었다. 각각의 I-는 6-링 Cd2+와 골조의 8-링 산소에 다리를 놓고 있으며 0(1)-I(1)-I(2) 각도는 172(1)˚로써 거의 선형이고 약한 전 하이동 착물을 골조의 8-링 산소와 이루고 있다. 큰 동공 내에 존재하는 I이온은 부분적으로 탈수된 효In-A에서 요오드 증기와 물분자가 반응하여 H+이온과 I-이온이 생성된 후 다시 I이온과 l2 분자와 반응하여 생성되었을 것이다.

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Design of an Integrated Monitoring System for Constructional Structures Based on Mobile Cloud in Traditional Towns with Local Heritage

  • Min, Byung-Won;Oh, Sang-Hoon;Oh, Yong-Sun;Okazaki, Yasuhisa;Yoo, Jae-Soo;Park, Sun-Gyu;Noh, Hwang-Woo
    • International Journal of Contents
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    • 제11권2호
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    • pp.37-49
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    • 2015
  • Sensors, equipment, ICT facilities and their corresponding software have a relatively short lifetime relative to that of constructional structure, so these devices have to be continuously fixed or exchanged during maintenance and management. Furthermore, software or analysis tools should be periodically upgraded according to advances in ICT and analysis technology. Conventional monitoring systems have serious problems in that it is difficult for site engineers to modify or upgrade hardware and analysis algorithms. Moreover, we depend on the original system developer when we want to modify or upgrade inner program structures. In this paper, we propose a novel design for integrated maintenance and management of a monitoring system by applying the mobile cloud concept. The system is intended for use in disaster prevention of constructional structures, including bridges, tunnels, and in traditional buildings in a local heritage village, we analyze the status of these structures over a long term or a short-term period as well as in disaster situations. Data are collected over a mobile cloud and future expectations are analyzed according to probabilistic and statistical techniques. We implement our integrated monitoring system to solve the existing problems mentioned above. The final goal of this study is to design and implement a monitoring system for more than 10,000 structures spread within Korea. Furthermore, we can specifically apply the monitoring system presented here to a bridge made from timber in Asan Oeam Village and a traditional house in Andong Hahoe Village to monitor for possible disasters. The entire system design and implementation can be developed on the LinkSaaS platform and the monitoring services can also be implemented on the platform. We prove that the proposed system has good performance by performing a TTA authentication test, web accommodation test, and operation test using emulated data.

창덕궁 태액지의 조영사적 특성 (Historical Studies on the Characteristics of Taeaek Pond at Changdeok Palace)

  • 정우진;심우경
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.46-63
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    • 2012
  • 본 연구는 궁원의 복원 및 창덕궁 태액지의 원형경관 규명을 위한 기초연구로 창덕궁 주합루 일대에서 시대상이 투영되어 형성된 독특한 경관과 한국 전통수경관의 특수성을 규명하는데 목적이 있다. 창덕궁 태액지는 인조 연간에 용지(龍池)라는 명칭으로 축조되었으며, 숙종 이후 태액지로 개칭되어 불려졌다. 태액지에는 신선도를 의미하는 섬과 청서정, 택수재, 부용정의 수경을 감상하기 위한 정자가 조영되었으며, 방지라는 형태적 특징에 의해 사방에는 건물군락이 비대칭적 균형구조로 배치되었다. 이 일대의 배치에는 정형적 축선구조가 뚜렷하게 나타나고 있으며, 열고관 개유와, 정자, 다리, 섬, 어수문, 주합루가 남북 중축선상에 위치하고, 섬과 어수문은 동서축을 이루는 분기점이 된다. 본 연구에서는 태액지 섬과 정자의 변천과정을 분석하여 섬과 정자를 조영하는 방식에서 일정한 규칙성이 제시되었다. 또한 태액지 일대의 이용분석에서는 조망에 의한 정적인 감상이 주를 이루는 것으로 조사되었으나, 정조 시대에는 직접 지당에서 다양한 뱃놀이와 낚시하는 동적인 유희활동이 이루어졌다. 이러한 시대적 배경은 태액지의 공간구성에 영향을 미치게 되었는데, 이 당시 배를 타는 행위가 비중 있게 행하여지자 배의 운행을 위해 태액지와 섬을 잇는 다리가 철거되었고, 섬의 크기도 작아지게 된 점을 발견할 수 있었다. 한편, 태액지 일대에 표현된 상징체계는 어변성룡과 군신주합이라는 두 가지 주제를 이야기 하고 있으며, 이와 관련된 공간구성요소로 택수재, 물고기 조각, 어수문, 주합루 등이 도출되었다.

수중 항만구조물의 유지보수를 위한 건식 케이슨 공법 개발 (Development of Dry Process Caisson Method for Maintenance of Submerged Harbor Structure)

  • 이중우;오동훈;곽승규;김성태
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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    • pp.163-170
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    • 2006
  • 근래 국내 산업의 고도화와 수출입 증가에 따른 경제력의 상승과 함께 도로, 교량 및 항만시설의 확충과 각종 호안 및 해상구조물의 건설요구가 급증하고 있다. 해양수산부는 9대신항만의 건설과 기존어항의 재개발을 추진하고 있다. 이들 구조물의 대부분은 교각기초, 안벽, 돌핀, 안벽, 돌제 등은 강재나 콘크리트 파일로 새롭게 건설되고 있다. 이들 기초, 지지격벽 및 파일은 건설 후에 수면아래에 있게 되므로 구조물의 상태를 파악하기가 어렵고, 그 구조물의 보수나 보강이 충분하지 못한 상태이다. 더구나 매년 이러한 유지 보수작업은 구조물의 부식을 방지하기 위한 불완전한 보수와 수중공사로 인한 장기작업으로 고비용 때문에 정부의 예산을 소진하게 된다. 이와 같은 정부예산의 지출을 절감하기 위해서는 기존 구조물의 내구연한을 연장시킬 필요가 있는 것이다. 그러므로, 부유식 케이슨으로 건식작업환경을 제공함으로써 수선부근에서의 수중구조물의 유지를 위한 새로운 기법을 개발하였다. 개발한 방법은 작업구간을 쉽게 이동하고 취급이 용이한 것으로 나타났다. 또한 기 기법은 유지보수비용 및 방식작업 시간을 현저하게 줄이는 것은 물론 보다 나은 방식을 제공하는 것으로 나타났다. 이 기술은 해안 및 수중구조물의 유지와 건설비용을 줄이는 이정표가 될 것으로 본다.

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교량 우물통 기초의 세굴피해 평가를 위한 고유진동수 측정 (Natural Frequency Measurement for Scour Damage Assessment of Caisson Pier)

  • ;고석준;정경자;이주형;유민택;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권11호
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    • pp.51-60
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    • 2021
  • 하천의 세굴은 교각 주변의 흙을 침식시켜 교각의 횡방향 지지력을 저감시키고 구조물의 건전도를 저하시키게 된다. 본 연구에서는 세굴이 구조물의 건전도에 미치는 영향을 살펴보고자 주변지반의 굴착에 따른 교각의 고유진동수 측정실험을 수행하였다. 폐교예정인 만경강교의 우물통기초 교각에서 충격진동시험을 수행하였다. 교각의 상단, 중앙, 하단에 가속도계를 부착하고 세 지점을 타격하여 가속도를 계측하였다. 실험 결과, 타격위치에 따른 가속도 측정값 중 상단타격이 일관되고 합리적인 가속도 결과를 보여주었다. 계측된 가속도는 고속 푸리에 변환(FFT)을 통하여 주파수 영역으로 변환되었고, 이를 이용하여 고유진동수를 측정하였다. 또한, 세굴이 교각의 고유진동수 변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 교각 주변 지반을 굴착하면서 고유진동수의 변화를 측정하였다. 그 결과, 굴착 깊이에 따라 고유 진동수가 감소하는 경향을 보여주었지만, 우물통 기초형식이 큰 강성을 가지고 있어 그 감소폭은 작은 것으로 나타났다.

휨 모멘트를 받는 박스거더 구조 강도 실험에 대한 수치해석 방법에 관한 연구 (A Study on the Numerical Analysis Methods for Predicting Strength Test Result of Box Girder under Bending Moment)

  • 이명수;박주신
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.488-496
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    • 2023
  • 선박 및 교량 구조물은 일종의 길이가 긴 박스형 구조로서 수직 굽힘 모멘트에 대한 저항력이 설계의 주요 인자이다. 특히 선박 거더는 반복적으로 불규칙적인 파랑하중에 장시간 노출되어 있기 때문에 구조부재의 연속 붕괴 거동을 정확하게 예측하는 것이 무엇보다도 중요하다. 본 논문에서는 순수 휨모멘트를 받는 박스거더의 하중 변화에 따른 좌굴을 포함한 소성 붕괴 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 분석대상은 Gordo 실험에서 사용한 세 가지 박스거더로 선정하였다. 구조강도 실험 결과와 비선형 유한요소해석에 의한 결과를 비교하여 차이가 발생하는 원인에 대해서 고찰하였다. 본 논문에서는 카본스틸 재료의 제작 시 필연적으로 사용하는 용접열에 의한 초기 처짐의 영향을 반영하기 위하여 전체와 국부적인 처짐 형상의 조합을 제안하였고, 이 결과는 실험 결과와 거동 및 최종강도 추정율이 7% 이내에서 잘 일치하고 있었다. 논문에서 검토한 절차 및 초기 처짐 구성에 대한 내용은 향후 유사 구조물의 최종강도를 분석하는데 좋은 지침으로 사용할 수 있다.

확률론적 내진성능평가를 위한 PSC Box 거더교의 지진취약도 해석 (Seismic Fragility Analysis for Probabilistic Performance Evaluation of PSC Box Girder Bridges)

  • 송종걸;김학수;이태형
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권2A호
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    • pp.119-130
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    • 2009
  • 구조물의 지진취약도 곡선은 최대지반가속도, 가속도 스펙트럼($S_a$) 혹은 변위 스펙트럼($S_d$)등과 같은 지진의 크기를 나타내는 다양한 수준에 대하여 정해진 손상상태를 초과할 확률을 나타내는 것으로 구조물의 내진성능과 지진위험도를 평가하는데 아주 중요하다. 본 논문의 목적은 국내 교량의 대표적인 형식의 하나인 PSC BOX 거더교에 대한 지진취약도를 분석하는 것이다. 이를 위해 실제지진기록을 사용하여 국내 내진설계기준에 적합한 인공지진을 작성하여 예제교량에 대한 비탄성 시간이력해석을 수행하여 Shinozuka 등이 제안한 방법을 사용하여 지진취약도 곡선을 작성하였다. 최대지반가속도에 비해 구조물의 손상을 나타내기에는 $S_a$$S_d$가 보다 적절하므로 지진취약도 곡선을 $S_a$$S_d$ 단위로 전환하여 나타내었다. 비탄성 시간이력해석에 의해 평가된 최대지반가속도, $S_a$, $S_d$ 단위의 취약도 곡선을 HAZUS에서 사용하는 간편식을 이용한 지진취약도곡선과 비교하여 평가하였다.

효율적인 SHM을 위한 압축센싱 기술 - Kobe 지진파형을 이용한 CAFB의 최적화 및 지진응답실험 중심으로 (Compression Sensing Technique for Efficient Structural Health Monitoring - Focusing on Optimization of CAFB and Shaking Table Test Using Kobe Seismic Waveforms)

  • 허광희;이진옥;서상구;정유승;전준용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.23-32
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    • 2020
  • 압축센싱 기술인 CAFB는 대상 구조물의 원시신호를 목적된 주파수 범위의 신호로 압축하여 획득하도록 개발되었다[27]. 이때 압축센싱을 위해 CAFB는 대상 구조물의 목적된 주파수 범위에 따라 다양한 기준신호로 최적화 될 수 있다. 또한, 최적화된 CAFB는 지진과 같은 돌발/위험상황에서도 대상 구조물의 유효한 구조응답을 효율적으로 압축할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 상대적으로 유연한 구조물의 효율적인 구조 건전도 모니터링을 위하여 목적된 주파수 범위를 10Hz 미만으로 설정하고, 이를 위한 CAFB의 최적화 방법과 지진상황에서 CAFB의 지진응답성능을실험적으로 평가하였다. 이를 위해 본 논문에서는, 먼저 Kobe 지진파형을 이용하여 CAFB를 최적화하였고, 이를 자체 개발한 무선 IDAQ 시스템에 임베디드 하였다. 그리고, Kobe 지진파형을 이용하여 2경간 교량에 대한 지진응답실험을 수행하였다. 마지막으로 CAFB가 내장된 IDAQ 시스템을 이용하여 실시간으로 2경간 교량의 지진응답을 무선으로 획득하고, 획득된 압축신호는 원시신호와 상호 비교하였다. 실험의 결과로부터 압축신호는 원시신호와 대비하여 우수한 응답성능과 데이터 압축효과를 보였고, 또한 CAFB는 지진상황에서도 구조물의 유효한 구조응답을 효과적으로 압축센싱할 수 있었다. 최종적으로 본 논문에서는 목적된 주파수 범위(10Hz 미만)에 적합하도록 CAFB의 최적화 방법을 제시하였고, CAFB는 지진상황의 계측-모니터링을 위해 경제적이고 효율적인 데이터 압축센싱 기술임을 증명하였다.