• Steel and Composite Structures
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• 제29권6호
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• pp.703-716
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• 2018

Rapid detection of damages in civil engineering structures, in order to assess their possible disorders and as a result produce competent decision making, are crucial to ensure their health and ultimately enhance the level of public safety. In traditional intelligent health monitoring methods, the features are manually extracted depending on prior knowledge and diagnostic expertise. Inspired by the idea of unsupervised feature learning that uses artificial intelligence techniques to learn features from raw data, a two-stage learning method is proposed here for intelligent health monitoring of civil engineering structures. In the first stage, $Nystr{\ddot{o}}m$ method is used for automatic feature extraction from structural vibration signals. In the second stage, Moving Kernel Principal Component Analysis (MKPCA) is employed to classify the health conditions based on the extracted features. In this paper, KPCA has been implemented in a new form as Moving KPCA for effectively segmenting large data and for determining the changes, as data are continuously collected. Numerical results revealed that the proposed health monitoring system has a satisfactory performance for detecting the damage scenarios of a three-story frame aluminum structure. Furthermore, the enhanced version of KPCA methods exhibited a significant improvement in sensitivity, accuracy, and effectiveness over conventional methods.

• 한국게임학회 논문지
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• 제19권2호
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• pp.23-32
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• 2019

VR 콘텐츠의 대중화가 더딘 것은 시각적인 새로운 경험 즉, '흥미' 이상의 '효용'을 만들어내지 못했기 때문이다. 가상현실 콘텐츠의 효용은 기능적 현실감에서 출발하며 그것을 증진시키기 위해서 사실적인 인터랙션이 요구된다. 본 연구는 구체적으로 네트워크 플레이, 캐릭터 인공지능, 햅틱 구현의 3가지 방법을 제시하고 있다. 가설을 확인하기 위하여 기획에서부터 콘텐츠 제작, 플레이 테스트, 기술 검증까지 야구를 소재로 한 VR 콘텐츠 제작의 전 단계를 수행하였다. 최종 결과물에 대한 사용자 및 평가 기관의 테스트를 통하여 사실적인 시각 효과와 플레이 연출, 진동에 의한 타격감까지 콘텐츠의 현실감을 높이는 데 기여한 것으로 평가되었다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권1호
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• pp.24-30
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• 2021

There is an increasing interest in condition-based maintenance for the prevention of economic loss due to failure. Moreover, immense research is being carried out in related technologies in the field of construction machinery. In particular, data-based failure diagnosis methods that employ AI (machine & deep learning) algorithms are in the spotlight. In this study, we have focused on the failure diagnosis and mode classification of reduction gear of excavator's travel device by using the AI algorithm. In addition, a remote monitoring system has been developed that can monitor the status of the reduction gear by using the developed diagnosis algorithm. The failure diagnosis algorithm was performed in the process of data acquisition of normal and abnormal under various operating conditions, data processing and analysis by the wavelet transformation, and learning. The developed algorithm was verified based on three-evaluation conditions. Finally, we have built a system that can check the status of the reduction gear of travel devices on the web using the Edge platform, which is embedded with the failure diagnosis algorithm and cloud.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1994년도 FIFTH WESTERN PACIFIC REGIONAL ACOUSTICS CONFERENCE SEOUL KOREA
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• pp.796-801
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• 1994

Measuring noise, sound quality or acoustical comfort presents a difficult task for the acoustic engineer. Sound and noise are ultimately jugded by human beings acting as analysers. Regulations for determining noise levels are based on A-weighted SPL measurement performed with only one microphone. This method of measurement is usually specified when determining whether the ear can be physically damaged. Such a simple measurement procedure is not able to determine annoyance of sound events or sound quality in general. For some years investigations with binaural measurement analysis technique have shown new possibilities for the objective determination of sound quality. By using Artificial Head technology /1/, /2/ in conjunction with psychoacoustic evaluation algorithms - and taking into account binaural signal processing of human hearing, considerable progress regarding the analysis of sounds has been made. Because sound events often arise in a complex way, direct conclusions about components subjectively judged to be annoying with regard to their causes and transmission paths, can be drawn in a limited way only. A new procedure, complementing binaural measurement technology combined with mulit-channel measuements of acceleration sensor signals has been developed. This involves correlating signals influencing sound quality, analyzed by means of human hearing, with signals form different acceleration sensors fixed at different positions of the sound source. Now it is possible to recognize the source and the transmission way of those signals which have an influence on the annoyance of sound.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2023

A model for calculating structure interacted mechanics is proposed. A structural interaction model and controller design based on tuned mass damping (TMD) was developed to control the induced vibration. A key point is to introduce a new analytical model to evaluate the properties of the TMD that recognizes the motion-dependent nonlinear response observed in the simulations. Aiming at the problem of increased current harmonics and low efficiency of permanent magnet synchronous motors for electric vehicles due to dead time effect, a dead time compensation method based on neural network filter and current polarity detection is proposed. Firstly, the DC components and the higher harmonic components of the motor currents are obtained by virtue of what the neural network filters and the extracted harmonic currents are adjusted to the required compensation voltages by virtue of what the neural network filters. Then, the extracted DC components are used for current polarity dead time compensation control to avert the false compensation when currents approach zero. The neural network filter method extracts the required compensation voltages from the speed component and the current polarity detection compensation method obtains the required compensation voltages by discriminating the current polarity. The combination of the two methods can more precisely compensate the dead time effect of the control system to improve the control performance. Furthermore, based on the relaxed method, the intelligent approach of stability criterion can be regulated appropriately and the artificial TMD was found to be effective in reducing cross-wind vibrations.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권4호
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• pp.475-483
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• 2023

In this paper, a new energy-efficient semi-active hybrid bulk damper is developed that is cost-effective for use in structural applications. In this work, the possibility of active and semi-active component configurations combined with suitable control algorithms, especially vibration control methods, is explored. The equations of motion for a container bridge equipped with an MDOF Mass Tuned Damper (M-TMD) system are established, and the combination of excitation, adhesion, and control effects are performed by a proprietary package and commercial custom submodel software. Systematic methods for the synthesis of structural components and active systems have been used in many applications because of the main interest in designing efficient devices and high-performance structural systems. A rational strategy can be established by properly controlling the master injection frequency parameter. Simulation results show that the multiscale model approach is achieved and meets accuracy with high computational efficiency. The M-TMD system can significantly improve the overall response of constrained structures by modestly reducing the critical stress amplitude of the frame. This design can be believed to build affordable, safe, environmentally friendly, resilient, sustainable infrastructure and transportation.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.285-295
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• 2020

해상에 설치된 관측타워에 미치는 환경 하중 변화에 따른 구조물의 동특성 파악은 구조물의 안전성 평가에 중요한 인자로 활용되고 있다. 이 연구에서는 새만금 방조제 인근에 위치한 만경해상관측타워(이하 만경타워) 구조물에 대한 현장계측실험을 통하여 동특성을 분석하고 수치해석모델을 구성하였다. 계측실험 결과, 조위가 하강할수록 고유주파수는 증가하는 추세를 보였다. 또한 동일한 모드가 2개의 주파수를 갖는 것을 확인하였으며, 이는 세굴에 의하여 파일과 지반이 접촉 시에 고유주파수가 일부 증가하는 현상으로 판단되었다. 수치해석을 위하여 구조물의 상부 질량, 가상고정점, 세굴 깊이 및 유체 영향을 고려한 부가 질량 등을 만경타워의 구조적 특성으로 반영하였으며, 추정된 고유주파수 및 패턴서치 알고리즘으로부터 수치해석모델에 대한 모델 개선 작업을 수행하였다. 개선된 해석모델로부터 추후 만경타워에 대한 안정성 검토 측면에서의 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.53-63
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• 2011

동적 지진해석 수행 시 적절한 입력지진파를 선정 생성하는 것은 매우 중요하다. 현재 국내에서는 일반적으로 국외에서 계측된 강진 기록이나 인공지진파가 입력지진파로 사용된다. 계측지진기록은 지진파의 고유성질인 시간에 따라서 주파수 특성이 변이하는 비정상(Non-Stationary) 특성을 가지고 있지만 설계 응답스펙트럼과는 일치하지 않으며 주파수영역에서 생성된 인공지진파는 설계 응답스펙트럼과는 일치하지만 정상(Stationary) 특성을 가지고 있는 단점이 있다. 본 연구에서는 계측기록의 Non-stationary 특성을 보존하되 동시에 설계 응답스펙트럼에 상응하는 지진파를 생성하였다. 적용된 기법은 Impulse 함수를 이용하여 시간영역에서 지진기록을 목표 스펙트럼에 상응하도록 보정하는 알고리즘이다. 적용 결과, 시간영역 변화 알고리즘은 성공적으로 계측 지진기록을 설계 응답스펙트럼와 일치하도록 조정할 수 있으며 원 지진기록의 Non-stationary 특성을 보존하는 것으로 나타났다. 나아가 계측 지진기록과 보정된 지진기록을 적용한 비선형 지반응답해석을 수행한 결과, 보정된 지진파를 이용한 결과가 보다 합리적인 것으로 나타났다. 본 연구에서 변환된 지진기록은 기존 기록의 문제점을 보완하는 진보된 입력지진파인 것으로 나타났으며 추후 지진해석 시 이를 준용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권2호
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• pp.139-156
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• 1995

지반진동특성의 지진공학적인 정밀측정의 일환으로 지반진동의 탁월주기와 지반진동의 거리에 따른 감쇠특성을 현장실험을 통하여 조사하였다. 이 조사는 세가지 부분의 실험을 통하여 결과를 얻었다. 첫째, 지반의 탁월주기는 고감도 디지탈 속도지진계-3축성분 속도계를 이용하는 Seismometer와 디지탈 Seismograph를 이용하여 지반과 건물에서 일정한 주기를 가진 연속적인 미소진동으로 부터 지반 및 건물진동의 탁월주기를 계측하였다. 지반에서의 탁월주기는 0.18~0.23 sec, 건물2층의 탁월주기는 0.26~0.31 sec였다. 둘째, 지반 구조조사는 디지탈 탄성파탐사기를 이용하여 굴절법을 이용한 탄성파탐사를 실시하였다. 실험장소인 한양대학교 안산캠퍼스의 지층구조는 상부층(표토층: surface layer)은 저속도층으로서 662m1s, 하부층(지반층: base ground)은 2210m/s의 P파 속도를 갖고, 주시곡선도로부터 표토층의 두께는 약 7m로 검측되었다. 이것은 7m두깨의 표토층(top soil)과 그 하부에 사질 점토성의 지반층(base ground)이 존재함을 암시한다. 셋째, Seisgun을 이용하여 인공적인 탄성파 에너지원을 만들어 지반의 진동 감쇠특성을 조사 하였다. 거리 감쇠상수(spatial attenuation conf$\ulcorner$icient) Y는 거리에 따른 진폭 을 계산하여 Z-성분(vertical)은 0.0137, X-성분(longitudinal)은 0.0025, Y-성분(transverse)은 0.0290이고 Spatial QP의 값은 각각 5.913~7.575, 32.371 ~41.452, 2.794~3.579의 값이 산출되었었다. 이 결과 다른 두성분에 비해서 종방향(z-성분, longitudinal)성분은 감쇠경향이 낮음을 알 수 있다. 그러므로 이 경우에 구조물 설계시 종방향(x-성분, longitudinal)성분에 대 한 내진설계가 고려 되어야 할 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.69-77
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• 2013

초고층 건물의 구조설계시 풍하중에 의한 횡방향 변위를 적절한 값 이내로 줄이는 것이 가장 중요한 문제 중에 하나이다. 이를 위해서 추가적인 감쇠기 및 진동제어장치를 사용하는 방법이 일반적으로 고려되고 있다. 이 때 일반적으로 구조물의 특성은 변화없이 추가되는 제어장치에 대해서만 최적설계를 수행하게 된다. 본 연구에서는 구조물과 스마트 제어장치의 다목적 통합 최적화를 통하여 추가되는 스마트 제어장치로 인하여 구조물의 물량을 줄일 수 있는 가능성을 검토하였다. 이를 위하여 다이어그리드 구조시스템이 적용된 60층 초고층 건물을 예제 구조물로 선택하였고, 인공 풍하중에 대한 풍응답을 검토하였다. 스마트 제어장치로는 TMD에 MR 감쇠기를 설치한 스마트 TMD를 사용하였다. 구조물의 응답과 구조물량 및 제어장치의 용량을 동시에 줄이는 것이 필요하므로 본 연구에서는 다목적 유전자알고리즘을 적용하였다. 수치해석결과 제어성능목표를 만족시키면서 구조물의 물량과 제어장치의 용량을 적절하게 줄일 수 있는 다양한 설계 최적안을 얻을 수 있었다.