• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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• pp.28-35
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• 2003

In this paper, the ride comfort of a passenger coach installed with a KT23 type bogie was measured and evaluated through field test in operation routes. The ride comfort level was evaluated and analysed by ISO method and DIC method that were applied generally at railway fields. Particularly three evaluation methods, i.e., a simple method, a full standing method, and a full seating method of UIC513R standard, were fully applied to evaluate the ride quality. Also the vertical and lateral vibration levels on the floor were evaluated by peak-to-peak analysis method.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권2호
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• pp.114-122
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• 2019

High-speed rotating machinery requires low cost and reliable bearing elements with low friction, stable rotordynamic characteristics, and a simple design. This study experimentally evaluates the effects of bearing-support elements on the vibrational characteristics of a small-sized, high-speed permanent magnetic motor. A series of coast down tests from 100 krpm characterize the vibrational behaviors, rotor displacement, and housing acceleration of motors supported by ball bearings, ball bearings with a metal mesh damper, and gas foil bearings, respectively. Two eddy-current sensors installed in the horizontal and vertical directions measure the displacement of the rotor at its front nut, and a 3-axis accelerometer attached to the motor housing measures the housing acceleration. The test results reveal that synchronous (1X) vibration components most significantly affect the rotor displacement and housing acceleration, independent of the bearing-support elements. The motor supported by the deep-groove ball bearings results in the largest rotor vibrations increasing with speed; this is due to the absence of a damping mechanism. Additionally, the metal mesh damper effectively reduces the rotor displacement, housing acceleration, and sound-pressure level in the high-speed region (i.e., above 40 krpm), thus implying its substantial damping performance when installed on the outer race of the ball bearing. Lastly, the gas foil bearing supported motor yields the smallest rotor displacement, housing acceleration, and lowest sound-pressure level because of its hydrodynamic airborne operation, which does not require rolling elements that may cause mechanical friction and vibrations.

• 한국음향학회지
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• 제41권4호
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• pp.389-396
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• 2022

본 논문은 냉장고 수축팽창 소음의 원인 및 메커니즘을 파악하고 소음 감소 방법을 제안한다. 냉장고에서 발생하는 수축팽창 소음은 주로 내부부품 사이의 접촉면에서 발생하는 스틱슬립 현상에 의한 것이다. 스틱슬립 현상을 일으키는 요인을 규명하기 위해 마찰실험이 수행되었다. 또한 내부부품의 진동레벨을 측정하여 수축팽창 소음의 특성 및 위치를 규명하였다. 실험 결과를 바탕으로 요인별 소음 특성을 검증하는 실험이 진행되었다. 이를 통해 마찰실험과 냉장고 수축팽창 소음 발생 위치와 빈도가 동일한 것을 확인하였다. 하중적재로 수직력이 증가하면 진동레벨도 증가하였다. 또한 표면거칠기를 증가하였을 때 수축팽창 소음이 저감되는 것으로 확인되었다. 따라서, 마찰실험 결과와 동일하게 접촉면의 표면거칠기를 증가하는 것이 수축팽창 소음저감 방법이라는 결론을 도출하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.357-371
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• 2023

TBM을 이용한 전력구 공사에서 수직구는 TBM 장비 및 전력선의 진출입을 위해 필수적인 구조물이다. 수직구는 지반을 수직으로 관통하여 굴착하기 때문에 암반을 굴착하는 경우가 많다. 암반 지반은 대부분 발파나 할암 공법을 적용하여 굴착하므로 이때 발생하는 소음 및 진동, 도로 점유로 인해 민원이 발생하고 있다. 따라서 기존 공법의 대안으로 기계식 굴착장비를 이용한 수직구 굴착을 고려하였다. 다만, 현 기술 수준에서 수직구 굴착장비는 암반의 압축강도 약 120 MPa 이상에서는 굴착성능이 현저히 저하되어 고강도 암반 지반 적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 암반에서 기계식 굴착 성능 개선을 위해 연마재 워터젯 기술을 굴착 보조공법으로 활용하는 방안에 대해 검토하였다. 연마재 워터젯 절삭성능에 대한 검증을 위해 암석 절삭실험을 수행하고, 실험결과로부터 이격거리, 이송속도, 수압 조절을 통해 지반조건 변화에 대응하여 굴착성능을 확보하는 것이 적절할 것으로 판단하였다. 또한, 일축압축강도와 RQD, 굴진율의 관계를 이용하여 연마재 워터젯을 이용한 인위적인 절리생성을 통해 굴착성능을 향상시키는 방안을 제시하였다. 본 연구결과는 향후 수직구 기계식 굴착장비 도입을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제17권2호
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• pp.36-44
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• 1999

도심지 건물 부지조성공사를 위한 발파예측식에 대한 사례연구를 수행하였다. 대상지역은 대구광역시 남구 대명동 산 201-4 일대로써 지질은 상부에 세일 이암이 호온펠스화한 치밀한 암석과 그 하부는 규장암을 기반으로 하고 있으며 지질구조는 주요 주향방향은 NW방향이고 부축방향은 EW이다. 진동 측정은 지상고 6m 높이의 상수용 수조콘크리트 구조물 상부에서 측정되었으며, 이때 구조물에 의한 파의 감쇄현상이 상당히 큼으로서 경제적인 발파설계를 위하여는 환산거리가 큰 직선상의 속도분석에 의한 설계가 유효할 것이며, 경제적인 발파설계를 위하여는 환산가리가 큰 직선상에 의한 설계가 유효할 것이며, 또한 거리계수를 고려하면 삼승근의 경우가 자승근의 경우보다 더 낮다고 생각되며 이때 안전발파를 위나 최대허용속도 0.5cm/s에 대한 50%, 95%, 99%의 유의수준에서의 환산거리는 각각 22.5, 28.0 및 30.6이었다.

• Safety and Health at Work
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• 제6권4호
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• pp.268-278
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• 2015

Background: This study aimed to assess the whole-body vibration (WBV) exposure among large blast hole drill machine operators with regard to the International Organization for Standardization (ISO) recommended threshold values and its association with machine- and rock-related factors and workers' individual characteristics. Methods: The study population included 28 drill machine operators who had worked in four opencast iron ore mines in eastern India. The study protocol comprised the following: measurements of WBV exposure [frequency weighted root mean square (RMS) acceleration ($m/s^2$)], machine-related data (manufacturer of machine, age of machine, seat height, thickness, and rest height) collected from mine management offices, measurements of rock hardness, uniaxial compressive strength and density, and workers' characteristics via face-to-face interviews. Results: More than 90% of the operators were exposed to a higher level WBV than the ISO upper limit and only 3.6% between the lower and upper limits, mainly in the vertical axis. Bivariate correlations revealed that potential predictors of total WBV exposure were: machine manufacturer (r = 0.453, p = 0.015), age of drill (r = 0.533, p = 0.003), and hardness of rock (r = 0.561, p = 0.002). The stepwise multiple regression model revealed that the potential predictors are age of operator (regression coefficient ${\beta}=-0.052$, standard error SE = 0.023), manufacturer (${\beta}=1.093$, SE = 0.227), rock hardness (${\beta}=0.045$, SE = 0.018), uniaxial compressive strength (${\beta}=0.027$, SE = 0.009), and density (${\beta}=-1.135$, SE = 0.235). Conclusion: Prevention should include using appropriate machines to handle rock hardness, rock uniaxial compressive strength and density, and seat improvement using ergonomic approaches such as including a suspension system.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.469-477
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• 2017

본 논문에서는 실제 공연장을 예제 건물로 하여 공연장에 발생한 진동을 측정한 결과를 바탕으로 공연장 구조물의 안전성에 대해 해석적으로 평가하였다. 수치해석 프로그램은 MIDAS GEN을 사용하였으며, 바닥판은 합성효과를 고려하여 모델링하였다. 해석결과 진동계측실험을 통해 구한 바닥판 고유진동수와 유사한 결과를 보였다. 또한 군중의 율동에 의한 동적하중을 시간이력해석으로 해석하여 진동계측 실험과 유사한 수준의 바닥판 가속도 응답을 확인하였다. 이 모델을 사용하여 예제 공연장의 최대관람인원인 400명의 집단율동 시 발생하는 상황에 대하여 분석하였다. 그 결과 기둥과 보의 가해지는 외력은 설계 내력을 하회하여 안전성에 문제없음을 확인하였다. 또한 공연 시 발생하는 수평방향 진동수준은 지진하중의 2% 수준으로 수직수평 모두 안전성에 문제가 없는 것을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권3호
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• pp.665-682
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• 2015

Structural identification or St-Id is 'the parametric correlation of structural response characteristics predicted by a mathematical model with analogous characteristics derived from experimental measurements'. This paper describes a St-Id exercise on Humber Bridge that adopted a novel two-stage approach to first calibrate and then validate a mathematical model. This model was then used to predict effects of wind and temperature loads on global static deformation that would be practically impossible to observe. The first stage of the process was an ambient vibration survey in 2008 that used operational modal analysis to estimate a set of modes classified as vertical, torsional or lateral. In the more recent second stage a finite element model (FEM) was developed with an appropriate level of refinement to provide a corresponding set of modal properties. A series of manual adjustments to modal parameters such as cable tension and bearing stiffness resulted in a FEM that produced excellent correspondence for vertical and torsional modes, along with correspondence for the lower frequency lateral modes. In the third stage traffic, wind and temperature data along with deformation measurements from a sparse structural health monitoring system installed in 2011 were compared with equivalent predictions from the partially validated FEM. The match of static response between FEM and SHM data proved good enough for the FEM to be used to predict the un-measurable global deformed shape of the bridge due to vehicle and temperature effects but the FEM had limited capability to reproduce static effects of wind. In addition the FEM was used to show internal forces due to a heavy vehicle to to estimate the worst-case bearing movements under extreme combinations of wind, traffic and temperature loads. The paper shows that in this case, but with limitations, such a two-stage FEM calibration/validation process can be an effective tool for performance prognosis.

• 전산구조공학
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• 제5권3호
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• pp.105-112
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• 1992

원자로 내부구조물의 설계시 필요한 동적응답해석을 위하여 각 구조물의 정확한 진동특성을 파악할 필요가 있다. 한국 표준형 원자력발전소를 위하여 설계된 제어봉집합체 보호구조물은 기존의 설계로 부터 많은 설계변경이 있었고, 또 이 구조물은 튜우브와 얇은 판이 사각격자 형태로 이루어져 있고 연결봉에 의해 고정되는 등 매우 복잡한 형태로 구성되어 있어서 해석과 시험에 의한 진동측정 프로그램을 수행할 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 진동측정 프로그램의 첫 단계로서 범용구조해석코드인 ANSYS를 이용하여 시험전 해석을 수행하였다. 또 자유도의 수와 얇은 판에 있는 구멍 및 연결봉의 pre-load가 구조물의 자유진동수에 미치는 영향을 검토하였다. 이로부터 결정된 유한요소모델에 대하여 모우드해석을 수행하여 구조물의 고유진동수와 모우드형상을 구하였고, 조화운동해석(Harmonic Analysis)을 행하여 주요모우드에 대한 응답을 측정함으로써 추후에 수행될 진동측정 시험조건 즉 응답측정부위, 측정위치의 수, 측정진동수의 범위 및 가진력의 크기 등을 결정하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권1호
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• pp.131-157
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• 2014

Special track systems used to divert a train to other directions or other tracks are generally called 'railway turnout'. A traditional turnout system consists of steel rails, switches, crossings, steel plates, fasteners, screw spikes, timber bearers, ballast and formation. The wheel rail contact over the crossing transfer zone has a dip-like shape and can often cause detrimental impact loads on the railway track and its components. The large impact also emits disturbing noises (either impact or ground-borne noise) to railway neighbors. In a brown-field railway track where an existing aged infrastructure requires renewal or maintenance, some physical constraints and construction complexities may dominate the choice of track forms or certain components. With the difficulty to seek for high-quality timbers with dimensional stability, a methodology to replace aged timber bearers in harsh dynamic environments is to adopt an alternative material that could mimic responses and characteristics of timber in both static and dynamic loading conditions. A critical review has suggested an application of an alternative material called fibre-reinforced foamed urethane (FFU). The full-scale capacity design makes use of its comparable engineering characteristics to timber, high-impact attenuation, high damping property, and a longer service life. A field trial to investigate in-situ behaviours of a turnout grillage system using an alternative material, 'fibre-reinforced foamed urethane (FFU)' bearers, has been carried out at a complex turnout junction under heavy mixed traffics at Hornsby, New South Wales, Australia. The turnout junction was renewed using the FFU bearers altogether with new special track components. Influences of the FFU bearers on track geometry (recorded by track inspection vehicle 'AK Car'), track settlement (based on survey data), track dynamics, and acoustic characteristics have been measured. Operational train pass-by measurements have been analysed to evaluate the effectiveness of the replacement methodology. Comparative studies show that the use of FFU bearers generates higher rail and sleeper accelerations but the damping capacity of the FFU help suppress vibration transferring onto other track components. The survey data analysis suggests a small vertical settlement and negligible lateral movement of the turnout system. The static and dynamic behaviours of FFU bearers appear to equate that of natural timber but its service life is superior.