• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.107-117
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• 2011

본 논문에서는 PSC 거더 교량의 가속도-임피던스 응답 특성을 이용하는 손상 모니터링에 있어 온도유발 불확실성의 영향을 분석하였다. 먼저, 전역적 및 국부 진동 특성을 이용한 손상 모니터링 기법을 설계하였다. 전역적 및 국부 특성으로 각각 가속도 및 전기-역학적 임피던스 특성을 선정하였다. 다음으로 모형 PSC 거더 교량을 이용하여 온도유발 가속도-임피던스 응답 특성을 실험적으로 분석하였다. 실험 결과로부터 온도-가속도 및 온도-임피던스 응답 특징들에 대한 보정식을 산출하였다. 마지막으로 긴장력 감소 및 휨 강성 저하 경우들이 실험된 모형 PSC 거더를 대상으로 산출된 보정식을 이용한 가속도-임피던스기반 손상 모니터링 기법의 유용성이 평가되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권5호
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• pp.389-395
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• 2016

본 연구에서는 압전소자의 EMI 신호변화를 이용하여 시멘트계 재료의 응결특성을 평가하였다. 시멘트 페이스트에 매립된 PZT센서의 수화시간에 따른 EMI 신호변화를 비카트침 시험과 간이단열시험을 통한 수화온도곡선과 비교하였다. 실험결과, 시멘트 페이스트가 수화함에 따라 PZT센서의 EMI 공진피크와 공진주파수의 변화가 나타났으며, 이러한 변화시점은 비카트침 시험과 간이단열시험을 통한 수화온도곡선으로부터 획득한 응결시간과 부합하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권11호
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• pp.1027-1033
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• 2010

2상유동(기체-액체) 현상은 전자기발전, 원자력발전, 철강산업 등 유체 시스템에 자주 나타나는 현상으로, 2상유동을 파악하는 것은 유체 시스템의 안정성 및 성능을 위해 중요하다. 2상유동 특성 중 기공률은 압력강하와 열전달 성능을 결정하는 주요 인자로서 이를 측정하는 기술이 특히 중요하다. 유동의 임피던스를 측정하여 기공률을 산정하는 임피던스법은 전기적 특성을 이용하기 때문에 반응속도가 빨라 실시간 측정이 가능하며, 유동관 벽에 전극을 설치할 경우 유동 교란없이 측정할 수 있는 장점이 있다. Coney는 원형관에 적용할 수 있는 ring 임피던스미터를 이론적 연구하였다. 본 연구에서는 Coney가 이론적으로 제안하고 실험적으로 검증하지 못한 3-ring 임피던스미터의 유체 전기전도도에 대한 독립성을 실험적으로 검증하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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• pp.415-420
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• 1999

본 연구의 목적은 SEA모델링 기법을 이용하여 시스템 응답 특성을 예측 하는데 있어서 연견 손실 계수(coupling loss factor). 내부 손실 계수(internal loss factor)와 같은 주요 변수의 값을 압전 지능 구조물을 이용하여 도출 하는 .것이다. 관심 주파수 대역에서 임피던스(impedance) 해석기를 이용해 압전 지능 구조물의 임피던스를 측정하고 랜덤 가진 시 압전 지능 구조물의 부하전압을 측정, 시스템에 가해지는 전기적 파워를 구하였다. 이 값을 전기-기계적 연결 계수(electro-mechanical coupling coefficient)를 이용 기계적 파워로 상사 시키고 이때 시스템에 저장되는 에너지를 가속도계를 이용해 측정 하였다. 이 결과 값을 이용하여 연결 손실 계수와 내부 손실 계수를 구하여 보았다. 또한 이론식을 이용하여 얻은 이론 값과 기존의 가진기(shaker)를 이용하여 얻은 실험 값과 비교 분석 하였다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제4B권2호
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• pp.54-58
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• 2004

This paper presents the iron core design method of a high temperature superconducting (HTS) transformer considering voltages per turn (V/T). In this research, solenoid type HTS coils were selected for low voltage (LV) winding and double pancake coils for high voltage (HV) winding, just as in conventional large power transformers. V/T is one of the most fundamental elements used in designing transformers, as it decides the core cross sectional area and the number of primary and secondary winding turns. By controlling the V/T, the core dimension and core loss can be changed diversely. The leakage flux is another serious consideration in core design. The magnetic field perpendicular to the HTS wire causes its critical current to fall rapidly as the magnitude of the field increases slowly. Therefore in the design of iron core as well as superconducting windings, contemplation of leakage flux should be preceded. In this paper, the relationship between the V/T and core loss was observed and also, through computational calculations, the leakage magnetic fields perpendicular to the windings were found and their critical current decrement effects were considered in relation to the core design. The ％ impedance was calculated by way of the numerical method. Finally, various models were suggested.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권6호
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• pp.607-614
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• 2012

In this study, the evolution of the electro-mechanical impedance (EMI) of a piezoelectric (PZT) patch embedded in fresh cement paste was investigated to discuss the possibility of monitoring the setting process of cement-based materials using an EMI sensing technique. A tailored thin square PZT patch was embedded in cement paste before casting, and EMI signatures of the embedded patch were continuously measured from casting up to 12 hours. A standard penetration resistance test was performed to compare and correlate the evolution of EMI during the setting process. The results showed that EMI responses differ according to the age of the cement paste, and that the behavior of the EMI resonance peak has a clear correlation with the penetration resistance of the cement paste. Based on the results, it is concluded that an EMI sensing technique using embedded PZT patch can be effectively applied to monitor the setting process of cement-based materials.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권4호
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• pp.319-338
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• 2015

The electro-mechanical impedance (EMI) technique makes use of surface-bonded lead zirconate titanate (PZT) patches as impedance transducers measuring impedance variations monitored on host structural components. The present experimental work further evaluate an alternative to the conventional EMI technique which performs measurements of the variations in the output voltage of PZT transducers rather than computing electromechanical impedance (or admittance) itself. This paper further evaluates a variant of the EMI approach presented in a previous work of the present authors, suitable, for low-cost concrete structures monitoring applications making use of a credit card-sized Raspberry Pi single board computer as core hardware unit. This monitoring approach is also deployed by introducing a new damage identification index based on the ratio between the area of the 2-D error ellipse of specific probability of EMI-based measurements containment over that of the 2-D error circle of equivalent probability. Experimental results of damages occurring in concrete cubic and beam specimens are investigated under increasing loading conditions. Results illustrate that the proposed technique is an efficient approach for identification and early detection of damage in concrete structures.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.673-675
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• 2002

In this paper. the lumped electrical circuit approach of mass/spring system is used to model the mechanical aspects according to the frequency. Therefore, the mass/spring system can be dealt with here and linked with the equivalent circuit of electric linear oscillatory actuator(LOA). Analysis models are double-coil type linear compressor for stirling refrigerator. The compressor consists of the moving coil LOA, piston, and spring. The electro-mechanical system with mass and spring can be represented using the lumped electrical circuit. We present the system impedance and dynamics of moving coil linear compressor.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.79-87
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• 2015

요요 진동시스템을 이용한 파력발전 장치의 모델링 및 성능해석을 수행하였다. 본 연구의 파력발전 시스템은 기계적 요소인 요요진동 시스템, 모션정류 시스템, 동력전달 시스템과 전기적 요소인 발전시스템으로 구성된다. 특히 요요 진동시스템을 적용하여 파랑의 입력을 회전운동으로 변환하였으며 입력되는 파랑의 크기가 공진현상에 의해 증폭되어 높은 에너지 변환효율을 갖도록 구성되었다. 기계적 시스템과 전기적 시스템의 임피던스 연결(Impedance matching)을 통해 기계-전기 통합 해석 모델을 수립하였다. 일정 입력 가속도 0.14g 에서 다양한 파랑 주파수와 시스템 감쇠비에 대한 수치적 성능 해석을 진행하였다. 최대 전기적 출력은 공진주파수에서 부하저항이 최적 부하 조건을 만족할 때 발생하였으며, 이때 최대 전기 출력은 290W, 발전 효율은 48%이다. 해석 결과를 통해 공진 현상을 이용하여 파력발전장치의 출력을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권1호
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• pp.82-89
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• 2011

Differences in the frequency characteristic applied to a ripple current may shorten fuel cell life span and worsen the fuel efficiency. Therefore, this paper presents an experimental analysis of the ripple current applied variable frequency characteristic in a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). This paper provides the first attempt to examine the impact of ripple current through immediate measurements on a single cell test. After cycling for hours at three frequencies, each polarization and impedance curve is obtained and compared with those of a fuel cell. Through experimental results, it can be absolutely concluded that low frequency ripple current leads to long-term degradation of a fuel cell. Three different PEMFC failures such as membrane dehydration, flooding and carbon monoxide (CO) poisoning that lead to an increase in the impedance magnitude at low frequencies are simply introduced.