• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.1-12
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• 2018

이 연구는 2016년 발생한 경주 지진의 규모 4.5이상의 3개 지진, 즉, 전진(규모 5.1), 본진(규모 5.8), 여진(규모 4.5)에 대한 국내 공용 중 케이블교량의 지진응답 특성을 제시한다. 교량 주위의 자유장과 교량 내 지정된 위치에 설치된 지진가속도계측기에서 측정된 지진가속도응답기록을 이용하여 케이블교량의 각 구조부재별 지진응답을 분석한다. 측정 가속도 시간이력의 푸리에 변환을 이용한 주파수 영역 해석을 통하여 교량의 동적 거동 특성을 분석한다. 주탑 상부에서의 최대가속도를 자유장 위치에서의 최대가속도로 표준화하여 주탑 상부에서의 가속도 증폭에 대하여 분석한다. 분석 결과를 통해 지진 재난에 대응하기 위한 케이블지지교량의 지진가속도계측기 위치별 관리 기준치 개발의 필요성에 대해 논의한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.114-122
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• 2018

이 연구에서는 사장교 및 현수교에 부착된 지진가속도계측기를 활용하여 교량의 안전성을 긴급하게 평가할 수 있는 기법을 제안한다. 실측된 지진가속도계측기의 상시 응답을 이용하여 구조해석 모델의 고유주파수와 비교를 통해 최대한 유사한 동적특성을 갖도록 모델링을 개선한다. 설계지진에 대한 지진해석을 수행하여 지진가속도계측기 설치 위치별 최대 변위를 도출하며, 도출된 변위는 사전에 관리기준치로서 시스템에 기 입력된다. 지진발생 시 실시간으로 측정된 가속도 시간이력을 필터링 후 2중적분을 통해 변위시간이력으로 변환한 뒤 최대 변위를 추출한다. 최종적으로 시스템에 기 입력된 관리기준치와 추출된 변위와의 비교를 통해 안전성을 평가한다. 경주지진 시 기록된 데이터를 활용한 12개 특수교량의 긴급 안전성평가 수행을 통해 제안된 방법의 적용성을 확인한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권6호
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• pp.1251-1267
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• 2016

In this paper, Simple Adaptive Control (SAC) is used to enhance the seismic response of nonlinear tall buildings based on acceleration feedback. Semi-active MR dampers are employed as control actuator due to their reliability and well-known dynamic models. Acceleration feedback is used because of availability, cost-efficiency and reliable measurements of acceleration sensors. However, using acceleration feedback in the control loop causes the structure not to apparently meet some requirements of the SAC algorithm. In addition to defining an appropriate SAC reference model and using inherently stable MR dampers, a modification in the original structure of the SAC is proposed in order to improve its adaptability to the situation in which the plant does not satisfy the algorithm's stability requirements. To investigate the performance of the developed control system, a numerical study is conducted on the benchmark 20-story nonlinear building and the responses of the SAC-controlled structure are compared to an $H_2/LQG$ clipped-optimal controller under the effect of different seismic excitations. As indicated by the results, SAC controller effectively reduces the story drifts and hence the seismically-induced damage throughout the structural members despite its simplicity, independence of structural parameters and while using fewer number of dampers in contrast with the $H_2/LQG$ clipped-optimal controller.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-189
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• 2004

Sensor used by semiconductor process produced an MAP sensor and applied to several industry. Among those sensors divided as transducer which convert physical quantity into electrical value, piezoresistive type sensor has been studied for the properties and sensitivity of piezoresistor. In this paper, the variation of seismic mass which have been functioned as actuator moving the cantilever beam analyzed the effect on distribution of resistance change ratio and supposed the optimal shape and position of piezoresistor. The resulting are following; According to the increment of seismic mass size, the value of resistance change ratio decreased caused by improve the stiffness. Y directional piezoresistor is formed in spot of 100 m apart from cantilever edge and length of that is 800$\mu$m. To increase the sensitivity, piezoresistor is made as n-type and x-direction.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.73-79
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• 2020

한반도에서 점차 증가하는 지진으로 지진을 빠르고 정확하게 감지하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기상청에서 운영하는 기존 관측소는 설치와 운영에 많은 비용이 요구되어 오늘날 저가의 센서를 사용하여 지진을 감지하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 논문에서는 스마트폰에 설치된 저가의 MEMS 가속도 센서를 활용하여 지진 관측자료 생성 및 지진 감지 체계를 구축할 수 있는지에 대해 평가한다. 가속도 센서 분석을 위하여 국내의 여러 위치에 설치하여 가속도 데이터를 수집하였으며, PSD 계산을 통하여 각 센서의 바닥 잡음 수준을 파악한다. 분석 결과를 바탕으로 기존 MEMS 가속도 센서의 바닥 잡음 수준과 지진 감지를 위한 노이즈 모델과 비교하여 MEMS 센서가 감지할 수 있는 지진의 규모를 파악한다. 다양한 종류의 건물에 부착된 280 여 개의 가속도 센서 중 200 개의 센서로부터 데이터를 지난 수 개월 간 수집 하였으며 PSD 계산을 통하여 설치된 스마트폰의 MEMS 가속도 센서는 10Km 이내에서 발생하는 규모 3.5 이상의 지진을 관측 할 수 있음을 파악하였다. 지난 몇 개월간의 운영 기간 동안, 스마트폰 가속도 센서는 2019년, 12월 30일 밀양에서 발생한 규모 3.5의 지진을 기록하였으며 지진 감지 기법 중 하나인 STA/LTA 기법에 의해서 지진이 감지됨을 확인할 수 있었다. 제안하는 MEMS 가속도 센서를 사용한 지진 감지 체계는 점차 증가하는 지진을 더욱 빠르고 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권5호
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• pp.1067-1087
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• 2016

In this paper, a decoupled proportional-integral-derivative (PID) control approach for seismic control of smart structures is presented. First, the state space equation of a structure is transformed into modal coordinates and parameters of the modal PID control are separately designed in a reduced modal space. Then, the feedback gain matrix of the controller is obtained based on the contribution of modal responses to the structural responses. The performance of the controller is investigated to adjust control force of piezoelectric friction dampers (PFDs) in a benchmark base isolated building. In order to tune the modal feedback gain of the controller, a suitable trade-off among the conflicting objectives, i.e., the reduction of maximum modal base displacement and the maximum modal floor acceleration of the smart base isolated structure, as well as the maximum modal control force, is created using a multi-objective cuckoo search (MOCS) algorithm. In terms of reduction of maximum base displacement and story acceleration, numerical simulations show that the proposed method performs better than other reported controllers in the literature. Moreover, simulation results show that the PFDs are able to efficiently dissipate the input excitation energy and reduce the damage energy of the structure. Overall, the proposed control strategy provides a simple strategy to tune the control forces and reduces the number of sensors of the control system to the number of controlled stories.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.411-417
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• 2020

Therefore, it was agreed that an earthquake monitoring station should be set up within the site of Handong University by analyzing drilling data and Disaster such as earthquakes is urgently needed to prepare for earthquakes in that people's lives and national development depend on the nation's ability to manage disasters. Many experts say that the Korean Peninsula is also under the influence of earthquakes and is not a safe zone for earthquakes. A seismological observatory will be established in Pohang to monitor ground sensors and study seismic characteristics through the task of "Development of Smart Sensor-based Intelligent Information Platform in Earthquake Region." Therefore, it was agreed to set up a seismological observatory within the site of Handong University by analyzing drilling data and conducting on-site surveys in northern Pohang, which were heavily damaged by liquefaction and earthquakes. In this study, it was decided to make a comprehensive judgment by considering the geological characteristics of the site, whether it can perform functions, and the convenience of construction and maintenance for the final site of the seismological observatory discussed with Handong University. After completing a feasibility review on selecting a site for Handong University, we will establish a seismological observatory and actively utilize it for seismic research using data from alarm issuance and seismic data in the event of a future earthquake.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.271-277
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• 2020

여러 센서를 이용한 구조물의 구조 응답을 모니터링하는 사례가 증가하고 있다. 그러나 비용과 관리 문제로 인해 제한된 센서만이 구조물에 설치되어 일부의 구조 응답만을 수집하는 경우가 대부분이다. 이는 구조물의 전체 거동을 분석하는데 장애요소로 작용하게 된다. 따라서 제한된 센서를 이용해 센서가 설치되지 않은 위치에서의 응답을 신뢰할 수 있는 수준으로 예측하는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 제한된 정보를 이용해 저층 건물 구조물의 지진 응답을 예측하는 해석적 연구를 수행한다. 활용 가능한 응답 정보는 1층과 최상층의 가속도 응답만을 사용할 수 있다고 가정한다. 두 정보를 이용하면 구조물의 1차 고유진동수를 얻을 수 있다. 1층 가속도 정보는 구조물의 가력 정보로 활용한다. 최상층의 가속도이력응답에 대한 오차와 대상 구조물의 1차 고유진동수 오차를 최소화하는 구조물의 질량과 강성 정보를 유전자알고리즘을 이용해 예측하는 기법을 제시한다. 제약조건은 고려하지 않는다. 탐색공간을 의미하는 설계변수의 범위를 결정하기 위해 인공신경망 기반의 파라미터 예측기법을 제시한다. 또한 유전자알고리즘을 통해 얻게 되는 해를 개선시키기 위해 앞서 언급한 인공신경망을 활용한다. 제시한 기법을 검증하기 위해 5층 구조물 예제를 사용한다.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.430-436
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• 1997

SDB웨이퍼를 사용한 압저항 형태의 50 G용 가속도 센서를 실리콘 마이크로머시닝을 사용하여 제조하였다. 이 형태의 가속도 센서는 진동하는 사각형의 매스와 4개의 빔으로 구성되어 있다. 이 구조는 RIE를 이용한 건식식각과 KOH 용액을 이용한 습식식각을 이용하여 제조되었다. 정사각형의 보상구조가 매스 가장자리의 언더에칭에 기인하는 변형을 보상하기 위해 사용되었다. 제조된 센서는 인가된 가속도에 대하여 선형적인 출력전압특성을 보여주고 감도는 0에서 10 G까지 약 $88{\mu}V/V{\cdot}g$이었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.37-47
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• 2023

A new clamped mechanical splice system was proposed to develop structural performance and constructability for precast concrete connections. The proposed mechanical splice resists external loading immediately after the engagement. The mechanical splices applicable for both large-scale rebars for plants and small-scale rebars for buildings were developed with the same design concept. Quasi-static lateral cyclic loading tests were conducted with reinforced and precast concrete members to verify the seismic performance. Also, shaking table tests with three types of seismic wave excitation, 1) random wave with white noise, 2) the 2016 Gyeongju earthquake, and 3) the 1999 Chi-Chi earthquake, were conducted to confirm the dynamic performance. All tests were performed with real-scale concrete specimens. Sensors measured the lateral load, acceleration, displacement, crack pattern, and secant system stiffness, and energy dissipation was determined by lateral load-displacement relation. As a result, the precast specimen provided the emulative performance with RC. In the shaking table tests, PC frames' maximum acceleration and displacement response were amplified 1.57 - 2.85 and 2.20 - 2.92 times compared to the ground motions. The precast specimens utilizing clamped mechanical splice showed ductile behavior with energy dissipation capacity against strong motion earthquakes.