The emerging sensor-based structural health monitoring (SHM) technology has a potential for cost-effective maintenance of aging civil infrastructure systems. The author proposes to integrate continuous and global monitoring using on-structure sensors with targeted local non-destructive evaluation (NDE). Significant technical challenges arise, however, from the lack of cost-effective sensors for monitoring spatially large structures, as well as reliable methods for interpreting sensor data into structural health conditions. This paper reviews recent efforts and advances made in addressing these challenges, with example sensor hardware and health monitoring software developed in the author's research center. The hardware includes a novel fiber optic accelerometer, a vision-based displacement sensor, a distributed strain sensor, and a microwave imaging NDE device. The health monitoring software includes a number of system identification methods such as the neural networks, extended Kalman filter, and nonlinear damping identificaiton based on structural dynamic response measurement. These methods have been experimentally validated through seismic shaking table tests of a realistic bridge model and tested in a number of instrumented bridges and buildings.
자연광의 이용은 큰 어려움 없이 지속 가능한 에너지 기술을 구현할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 여러 개의 작은 반사경을 적용한 태양 추적식 자연채광 시스템은 비교적 단순한 메카니즘을 적용하여 그 성능과 효용성의 극대화를 꾀할 수 있으며, 또한 그 제작, 설치 작동 그리고 활용성에서 상당한 이점이 있다. 본 연구에서는 작은 mini-dish형 반사경(직경<30cm 이하)을 이용한 화이버 광학 집광기의 설계, 제작 및 작동 특성에 대하여 소개하고, 아울러 광추적 프로그램인 Photopia를 이용하여 그 성능에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 주요 구성 요소에서의 광추적에 의한 시뮬레이션 결과치는 실제 시스템의 설계 및 성능 예측에 중요한 기술적 데이터를 제공하며, 특히 실측이 곤란한 측정 면에서의 빛의 경로 해석에 유용하게 적용될 수 있다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2011.04a
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pp.199-202
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2011
플로팅구조물은 열악한 해양환경상태에 있기 때문에 구조물응답에 대한 실시간 모니터링 기술을 적용하여 구조안전성을 확보해야 한다. 특히 기존의 전기 저항식 스트레인 게이지 단점을 극복한 광섬유 센서를 이용하여 실시간 모니터링 시스템 개발에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 플로팅구조물의 축소 모델에 광섬유 센서 중 하나인 FBG센서를 부착하고 실험용 수조에 설치하여 광학 스펙트럼 분석기를 통해 중심파장을 측정한 후 변형률을 계산하였다. 또한 유한요소 모델을 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 모델링하고 유한요소 해석을 통해 변형률을 출력하고 실험결과와 해석 결과를 비교하여 광섬유 센서를 이용한 플로팅구조물의 실시간 모니터링을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
고속도로에서 주행속도가 높아지게 되면, 도로의 노면 상태에 따라 차량의 안전과 쾌적한 운전자의 환경이 변화될 수 있다. 이처럼 도로의 노면 상태를 결정하는 주된 인자는 도로의 평탄성과 소성변형에 의한 노면의 요철이라고 할 수 있다. 평탄하지 못한 도로를 자동차가 고속으로 주행하게 되면, 자동차의 속도에 의한 도로와의 마찰이 발생하여 자동차에는 매우 큰 흔들림이 발생하게 된다. 또한, 도로의 경우에도 자동차의 차축과 도로면에서 발생하는 충격에 의해 미세한 진동이 발생하게 된다. 그리고 광섬유 브래그 격자(FBG)센서는 외부에서 작용하는 매우 미세한 물리량에 의한 변화의 측정이 가능한 매우 우수한 계측 센서로 사용이 가능하기 때문에 온도보상형 광섬유진동센서를 제작하였고, 이를 고속도로 포장면의 평탄성 모니터링에 활용하고자 하였다.
As the fiber optic technology is rapidly being deployed in telecommunication networks, particular emphasis is placed on the survivability in designing networks. Most of the survivable network design models proposed to date have connectivity constraints, which cannot precisely define a network topology owing to the multiplicity of feasible ones. In this paper, we propose a k-link survivable network design model incorporating traffic-based survivability constraints which restrict the lost traffic due to a network failure under a prescribed level. Our model is shown to include the existing connectivity models as special cases. Then we present its integer programming formulation, analyze the structural properties, and develop a heuristic for obtaining low cost survivable networks.
Near-infrared (NIR) spectroscopy was used to determine rapidly and nondestructively the content of ambroxol in intact ambroxol tablets containing 30 mg (12.5% m/m nominal concentration) by collecting NIR spectra in range 1100-1750 nm. The laboratory-made samples had 10.3∼15.9% m/m nominal ambroxol concentration. The measurements were made by reflection using a fiber-optic probe and calibration was carried out by partial least square regression (PLSR) with autoscaling. Model validation was performed by randomly splitting the data set into calibration and validation data set (7 samples as a calibration data set and 5 samples as a validation data set). The developed NIR method gave results comparable to the known values of tablets in a laboratorial manufacturing Process, standard error of calibration (SEC) and standard error of prediction (SEP) being 0.49% and 0.49% m/m respectively. The method showed good accuracy and repeatability NIR spectroscopic determination in intact tablets allowed the potential use of real time monitoring for a running production process.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2010.04a
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pp.791-794
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2010
고속도로에서 주행속도가 높아지게 되면, 도로의 노면 상태에 따라 차량의 안전과 쾌적한 운전자의 환경이 변화될 수 있다. 이처럼 도로의 노면 상태를 결정하는 주된 인자는 도로의 평탄성과 소성변형에 의한 노면의 요철이라고 할 수 있다. 평탄하지 못한 도로를 자동차가 고속으로 주행하게 되면, 자동차의 속도에 의한 도로와의 마찰이 발생하여 자동차에는 매우 큰 흔들림이 발생하게 된다. 또한, 도로의 경우에도 자동차의 차축과 도로면에서 발생하는 충격에 의해 미세한 진동이 발생하게 된다. 그리고 광섬유 브래그 격자(FBG)센서는 외부에서 작용하는 매우 미세한 물리량에 의한 변화의 측정이 가능한 매우 우수한 계측 센서로 사용이 가능하기 때문에 온도보상형 광섬유진동센서를 제작하였고, 이를 고속도로 포장면의 평탄성 모니터링에 활용하고자 하였다.
Complex cervical spine fractures are a serious complications of maxillofacial trauma and associated with high mortality and neurological morbidity. Strict vigilance in preventing further insult to the cervical spine is a crucial step in managing patients who are at risk for neurologic compromise. We report a rare case of a right transverse process of atlas fracture with right-sided vertebral artery injury that was associated with a comminuted fracture of the body and angle of the mandible, which restricted mouth opening. Airway management was performed by an awake fiber-optic nasotracheal intubation, where neck movement was avoided with a cervical collar. Vertebral artery injuries may have disastrous consequences, such as basilar territory infarction and death, and should be suspected in patients with head and neck trauma. After mandibular plating, the patient was on cervical collar immobilization for 12 weeks and anti-coagulant therapy.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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v.56
no.1
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pp.56-62
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2007
In this paper, design method for power tower hazard diagnosis/predition system based on UsN was proposed. The proposed method used multi-hybrid sensors to measure rotation, displacement, and inclination state of power tower, and made decision/prediction of hazard of power tower. System design was made with requirement analysis of monitoring for transmission power facility and use of MEMS and optic fiber sensors. For hazard decision, analysis of correlation was made using sensor output. LN based on IEC61850,international standard for digital substation, was also proposed. For transmission facility monitoring, digital substation and power tower were considered as parts of power facility networks.
STM-1 체계의 광통신 수신부 광모듈에 내장하기 위한 155.52 Mbps 리시버 ASIC을 0.65 ㎛ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계 제작하였다. 재작된 ASIC은 155.52 Mbps 데이터신호 재정형을 위한 제한 증폭기와 155.52 MHz 클럭을 추출하기 위한 클럭 추출 회로를 주축으로 구성되어 있다. 또한 이 리시버는 전원이 켜지는 초기 동사 상태에서나 동작 도중 데이터신호가 입력되지 않더라도 155.52 MHz 부근의 클럭주파수를 유지하여 항상 안정된 동작을 할 수 있게 하기 위한 수렴 보조 회로 및 LOS 감지 회로도 내장하고 있다. 측정 결과 설계된 리시버는 1 mV- 1 V의 넓은 입력 전압에 걸쳐 데이터 재정형이 이루어지며, 155.52 MHz의 안정된 클럭을 추출하고 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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