• 한국전자통신학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.63-69
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• 2006

해저광케이블은 육상광케이블에 비해 장거리이며 광중계기 시스템으로 인해 흔히 사용하는 고장지점에서 후방으로 산란 빛으로 거리를 탐지하는 일반적인 OTDR(Optical Time Domain Reflectormeter)의 사용은 매우 제한적이다. 그래서 해저광케이블 시스템에서 광코어의 단선인 경우는 광중계기의 OTDR Path를 이용한 Coherent OTDR를 사용 고장위치 탐지하고, 광신호의 증폭을 위해 광중계기에 필요한 전력을 공급하는 해저광케이블 내의 동튜브(Copper Tube) 손상시에는 전류/전압특성, 단위정전용량등을 이용한 방법들이 사용된다. 이런 정보를 이용하여 해저광케이블의 고장 형태에 따른 적절한 탐지 기법을 제시하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제66권1호
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• pp.203-210
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• 2017

In this paper, we propose a electrical/mechanical method to effectively diagnose the local deterioration of a 10m long power shielded twist pair cable defined by the American Wire Gauge (AWG) 14 specification using electrical/mechanical methods. The rapid deterioration of the cable proceeded by using the heating furnace, which is based on the Arrhenius equations proceeds from 0 to 35 years with the deteriorated equivalent model. In this paper, we introduce a method to diagnose the characteristics of locally deteriorated cable by using $S_{21}$ phase and frequency change rate measured by vector network analyzer which is the electrical diagnostic method. The measured $S_{21}$ phase and rate of change of frequency show a constant correlation with the number of years of locally deteriorated cable, thus it can be useful for diagnosing deteriorated cables. The change of modulus due to deterioration was measured by a modulus measuring device, which is defined by the ratio of deformation from the force externally applied to the cable, and the rate of modulus change also shows a constant correlation with the number of years of locally deteriorated cable. Finally, By combining the advantages of electrical/mechanical diagnostic methods, we can efficiently diagnose the local deterioration in the power shielded cable.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권1호
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• pp.35-48
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• 2001

The objective of this study is to investigate the stability behavior of steel cable-stayed bridges by comparing the buckling loads obtained by means of finite element methods with eigen-solver. In recent days, cable-stayed bridges dramatically attract engineers' attention due to their structural characteristics and aesthetics. They require a number of design parameters and present a high degree of static indetermination, especially for long span bridges. Cable-stayed bridges exhibit several nonlinear behaviors concurrently under normal design loads due to the individual nonlinearity of substructures such as the pylons, stay cables, and bridge deck, and their interactions. The geometric nonlinearities arise mainly from large displacements of cables. Strong axial and lateral forces acting on the bridge deck and pylons cause structural nonlinear behaviors. The interaction is among the substructures. In this paper, a typical three-span steel cable-stayed bridge with a variety of design parameters has been investigated. The numerical results indicate that the design parameters such as the ratio of $L_1/L$ and $I_p/I_b$ are important for the structural behavior, where $L_1$ is the main span length, L is the total span length of the bridge, $I_p$ is the moment of inertia of the pylon, and $I_b$ is the moment of inertia of the bridge deck. When the ratio $I_p/I_b$ increases, the critical load decreases due to the lack of interaction among substructures. Cable arrangements and the height of pylon are another important factors for this type of bridge in buckling analysis. According to numerical results, the bridges supported by a pylon with harp-type cable arrangement have higher critical loads than the bridges supported by a pylon with fan-type cable arrangement. On contrary, the shape of the pylon does not significantly affect the critical load of this type of bridge. All numerical results have been non-dimensionalized and presented in both tabular and graphical forms.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권5호
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• pp.575-589
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• 2020

For vibration control of stay cables in cable-stayed bridges, viscous dampers are frequently used, and they are regularly installed between the cable and the bridge deck. In practice, neoprene rubber bushings (or of other types) are also widely installed inside the cable guide pipe, mainly for reducing the bending stresses of the cable near its anchorages. Therefore, it is important to understand the effect of the bushings on the performance of the external damper. Besides, for long cables, external dampers installed at a single position near a cable end can no longer provide enough damping due to the sag effect and the limited installation distance. It is thus of interest to improve cable damping by additionally installing dampers inside the guide pipe. This paper hence studies the combined effects of an external damper and an internal damper (which can also model the bushings) on a stay cable. The internal damper is assumed to be a High Damping Rubber (HDR) damper, and the external damper is considered to be a viscous damper with intrinsic stiffness, and the cable sag is also considered. Both the cases when the two dampers are installed close to one cable end and respectively close to the two cable ends are studied. Asymptotic design formulas are derived for both cases considering that the dampers are close to the cable ends. It is shown that when the two dampers are placed close to different cable ends, their combined damping effects are approximately the sum of their separate contributions, regardless of small cable sag and damper intrinsic stiffness. When the two dampers are installed close to the same end, maximum damping that can be achieved by the external damper is generally degraded, regardless of properties of the HDR damper. Field tests on an existing cable-stayed bridge have further validated the influence of the internal damper on the performance of the external damper. The results suggest that the HDR is optimally placed in the guide pipe of the cable-pylon anchorage when installing viscous dampers at one position is insufficient. When an HDR damper or the bushing has to be installed near the external damper, their combined damping effects need to be evaluated using the presented methods.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.66-69
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• 2008

본 연구는 도로 상부에 휴식과 통행이 가능한 공간을 조성하여 녹지 및 휴게 공간을 확보하고 각 구역간의 연결성 및 접근성을 높일 수 있는 장 스팬 구조의 처짐의 거동을 해석하는 것을 목표로 한다. 이러한 장 스팬 구조의 경우, 부재의 크기를 결정할 때 도심 미관과 하부의 차량소통을 고려하여야 한다. 그 결과 부재의 크기가 세장해지는 결과를 가져오게 되며 이는 구조물의 과다 처짐을 유발할 수가 있다, 여기에서는 부재의 크기 제한과 구조물의 과다 처짐을 방지하기 위하여 구조물 하부에 언더텐션을 적용한 후, 그 효과와 처짐 거동에 대하여 비교 분석하였다. 언더텐션이란 상부에서의 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하는 시스템을 말하며, 케이블의 크기와 개수, 포스트의 개수와 크기 및 간격에 따라서 효과가 다르게 나타날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 케이블의 크기와 개수, 포스트의 개수와 크기 및 간격을 변수로 하여 장 스팬 구조의 처짐 거동을 비교하였다. 하중은 활하중과 고정하중이 평면에 재하되는 것을 기본으로 가정하였으며, 해석결과는 상용 프로그램인 마이더스(MIDAS)를 이용하여 언더텐션의 효과를 처짐에 맞추어 비교 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.167-174
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• 2008

최근 국내에서 장대교량의 건설이 증가함에 따라 그에 대한 내진설계의 중요성도 증대되고 있다. 이와같은 여건을 반영하여 새로 개정된 케이블 강교량 설계지침(안)의 내진설계편에서 지진파의 파동전달효과와 지반특성효과를 일부 반영하였다. 본 연구에서는 국내 설계규정에 따라 사장교(주경간500m)의 다양한(균등입력, 파동전달효과, 파동전달효과+지반특성효과) 지진응답해석을 수행하여 설계적용시 문제점에 대하여 검토해 본 결과 장대교의 파동전달효과는 지지점간 거리가 짧은 경우에도 지반이 연약한 경우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 지반의 종류에 상관없이 파동전달효과와 함께 지점별로 지반특성을 고려한 해석이 그렇지 않은 해석결과보다 큰 값이 산출되었다. 따라서 장대교의 지진응답해석시 파동전달효과 및 지반특성효과의 적용에 대한 세심한 고려가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.147-156
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• 2023

케이블 교량의 거동은 동적 응답에 의해 지배적이며 상대적으로 복잡하므로 교량의 상태를 평가하기 위한 장단기 현장 계측이 요구되는 경우가 빈번하다. 영구적인 SHMS(Structural Health Monitoring System)가 설치되지 않은 경우 성능평가를 위해 이동식 모니터링 시스템이 필요하다. 이 경우 교량의 위치와 형태에 따라 전력, 통신 등의 제한된 여건으로 인해 이동식 모니터링 시스템 운영에 어려움이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 국내는 물론 동남아 지역 교량의 장 ‧ 단기 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있는 포터블 기반의 스마트 구조응답 모니터링 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 현장에서 자체 전원 공급 시스템을 이용하여 장시간 운용이 가능한 다채널 휴대용 데이터 수집 및 분석 장비이며, 실시간 데이터를 이용하여 케이블 교량의 동적 특성을 자동으로 분석할 수 있는 알고리즘을 탑재하고 있다. 개발된 시스템의 현장 적용성을 평가하기 위해 한국과 베트남의 케이블 교량에서 현장 실증을 수행하였으며, 이를 통해 개발된 시스템의 현장 운영의 신뢰성과 효율성을 확인하였고, 추가적으로 케이블 교량 모니터링 분야에서의 해외 시장 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.40-45
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• 2007

수백Km 정도의 섬과 섬 섬과 내륙을 해저광케이블로 연결하는 경우 일반 국가간의 500Km이상의 장거리의 중계기 증폭 시스템과 달리 송신단 및 수신단, 광케이블에 EDFA 기술을 적용하여 무중계 시스템을 설계할 수 있다. 중계기가 없음으로 해서 중계기에 공급하는 전력시스템, 동튜브가 내장된 해저케이블, 중계 증폭시 필요한 여기 파장공급용 Laser Diode등이 필요가 없어 고신뢰성 및 경제적인 시스템을 구성 할 수 있다. 그러나 중계 증폭을 하지 않는 만큼 저손실의 광케이블을 사용하여야 한다. 이러한 광증폭 제약 요소들을 고려하여 장거리 무중계 시스템을 고찰 하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권1호
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• pp.11-22
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• 2017

The long-term effect of ambient temperature on bridge strain is an important and challenging problem. To investigate this issue, one year data of strain and ambient temperature of a long-span cable-stayed bridge is studied in this paper. The measured strain-time history is decomposed into two parts to obtain the strains due to vehicle load and temperature alone. A linear regression model between the temperature and the strain due to temperature is established. It is shown that for every $1^{\circ}C$ increase in temperature, the stress is increased by 0.148 MPa. Furthmore, the extreme value distributions of the strains due to vehicle load, temperature and the combination effect of them during the remaining service period are estimated by the average conditional exceedance rate approach. This approach avoids the problem of declustering of data to ensure independence. The estimated results demonstrate that the 95% quantile of the extreme strain distribution due to temperature is up to $1.488{\times}10^{-4}$ which is 2.38 times larger than that due to vehicle load. The study also indicates that the estimated extreme strain can reflect the long-term effect of temperature on bridge strain state, which has reference significance for the reliability estimation and safety assessment.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권6호
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• pp.723-735
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• 2019

Track-bridge interaction (TBI) problem often arises from the adoption of modern continuously welded rails. Rail expansion devices (REDs) are generally required to release the intensive interaction between long-span bridges and tracks. In their necessity evaluations, the key techniques are the numerical models and methods for obtaining TBI responses. This paper thus aims to propose a preferable model and the associated procedure for TBI analysis to facilitate the designs of long-span bridges as well as the track structures. A novel friction-spring model was first developed to represent the longitudinal resistance features of fasteners with or without vertical wheel loadings, based on resistance experiments for three types of rail fasteners. This model was then utilized in the loading-history-based TBI analysis for an urban rail transit dwarf tower cable-stayed bridge installed with a RED at the middle. The finite element model of the long-span bridge for TBI analysis was established and updated by the bridge's measured natural frequencies. The additional rail stresses calculated from the TBI model under train loadings were compared with the measured ones. Overall agreements were observed between the measured and the computed results, showing that the proposed TBI model and analysis procedure can be used in further study.