• 제목/요약/키워드: bridge structure

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레디얼 게이트에 작용하는 지진 동수압 계산 모형 (Computational Model for Hydrodynamic Pressure on Radial Gates during Earthquakes)

  • 판홍남;이지호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.323-331
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    • 2019
  • 강한 지진의 영향에 있는 레디얼 게이트에 작용하는 동수압 산정을 위한 계산 모형이 제시되었다. 지진동으로 움직이는 구조물의 영향을 호소부와의 이동경계면으로 처리함과 아울러 강한 지진동 효과를 고려하여 동적 레이어링법이 적용된 ALE 알고리즘과 호소부 자유수면 거동을 위한 SIMPLE법을 사용하는 것이 제안된다. 제안된 방법은 단순한 수직 또는 경사 댐체 벽면에 대하여 널리 알려진 실험 결과 및 그로부터 유도된 제안식과 비교하여 타당성과 유효성이 증명되었다. 계산모형에서 사용할 호소부 상류부 측의 무한경계까지의 거리를 산정하기 위한 파라미터 분석을 수행하여 호소부 수위의 2배가 최적의 길이임을 관찰하였다. 마지막으로 제안된 계산 모형을 사용하여 여러 곡률의 대형 레디얼 게이트에 작용하는 지진동수압을 성공적으로 산출하였다.

트러스 단열 프레임을 이용한 건식 외단열 시스템의 외피 종합 성능 평가 (Evaluation of Building Envelope Performance of a Dry Exterior Insulation System Using Truss Insulation Frame)

  • 송진희;이동윤;신동일;전현도;박철용;김상균
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권6호
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    • pp.153-164
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    • 2019
  • The presence of thermal bridges in a building envelope cause additional heat loss which increases the heating energy. Given that a higher building insulation performance is required in these cases, the heat loss via thermal bridges is a high proportion of the total heat energy consumption of a building. For the dry exterior insulation system that uses mullions and transoms to fix insulation and exterior materials such as stone and metal sheet, the occurrence of thermal bridges at mullions and transoms is one of the main reasons for heat loss. In this study, a dry exterior insulation system using the truss insulation frame (TIF) was proposed as an alternative to metal mullions. To evaluate the building envelope performance, structural, air-leakage, water-leakage, fire-resistance, thermal, and condensation risk tests were conducted. In addition, the annual energy consumption associated with heating and cooling was calculated, including the linear thermal transmittance of the thermal bridges. As a result, the dry exterior insulation system using TIF achieved the allowable value for all tests. It was also determined that the annual heating load of a building was reduced by 36.7 % when the TIF dry exterior insulation system was used, relative to the dry exterior insulation system using steel pipes without additional insulations.

낙동강 보 개방에 따른 하상변동 분석 (Analysis of Bed Changes of the Nakdong River with Opening the Weir Gate)

  • 김성준;김창성
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.353-365
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    • 2020
  • 본 연구에서는 낙동강을 대상으로 HEC-RAS를 이용하여 보 개방에 따른 하상변동 특성을 분석하였다. 연구 대상 지역은 낙동강 구담교 하류부터 하구둑까지 292.37 km 구간이다. 하상변동 모의를 위하여 1차원 수치해석모델인 HEC-RAS 프로그램을 사용하였으며 2017년도부터 2019년도까지 2가지의 시나리오로 모의를 수행하였다. 시나리오 1은 수문 전면 개방의 조건으로 구축하였으며 시나리오 2는 수문이 설치된 조건으로 모의를 수행하였다. 모의결과, 시나리오 1의 조건에서 합천창녕보 - 창녕함안보 대부분의 구간 (약 40 km)에서 퇴적이 발생한 것을 확인하였다. 또한 낙동강 본류 내의 유사를 포함한 흐름이 보 구조물로 인해 단절되지 않고 연속적으로 하상을 변동시키는 것으로 예측되었다.

Rogowski Coil 기반의 전류 센싱 회로를 적용한 SiC MOSFET 단락 보호 회로 설계 (Short-circuit Protection Circuit Design for SiC MOSFET Using Current Sensing Circuit Based on Rogowski Coil)

  • 이주아;변종은;안상준;손원진;이병국
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.214-221
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    • 2021
  • SiC MOSFETs require a faster and more reliable short-circuit protection circuit than conventional methods due to narrow short-circuit withstand times. Therefore, this research proposes a short-circuit protection circuit using a current-sensing circuit based on Rogowski coil. The method of designing the current-sensing circuit, which is a component of the proposed circuit, is presented first. The integrator and input/output filter that compose the current-sensing circuit are designed to have a wide bandwidth for accurately measuring short-circuit currents with high di/dt. The precision of the designed sensing circuit is verified on a double pulse test (DPT). In addition, the sensing accuracy according to the bandwidth of the filters and the number of turns of the Rogowski coil is analyzed. Next, the entire short-circuit protection circuit with the current-sensing circuit is designed in consideration of the fast short-circuit shutdown time. To verify the performance of this circuit, a short-circuit test is conducted for two cases of short-circuit conditions that can occur in the half-bridge structure. Finally, the short-circuit shutdown time is measured to confirm the suitability of the proposed protection circuit for the SiC MOSFET short-circuit protection.

대형 CFRP Plate용 정착구의 설계요소분석 및 최적설계 (An Analysis of Design Parameters and Optimal Design for Anchors with Wide CFRP Plate)

  • 김형준;정흥진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.102-112
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    • 2020
  • 본 연구에서는 교량구조물에 활용할 수 있는 폭 100mm 이상의 대형 탄소판을 고정할 수 있는 쐐기형 정착구를 설계하기 위해서, 주요설계변수인 쐐기의 각도, 정착블록-쐐기 사이의 마찰계수 등을 기준으로 거동특성을 수치해석방법으로 분석하였다. 설계변수 별로 탄소판의 응력상태를 계산하고, 복합재료 파괴기준에 의하여 정착구의 극한상태에서의 성능을 평가하였고, 이를 바탕으로 정착구의 최적설계 제원을 결정하였다. 실물실험을 통하여 최적설계된 정착구의 성능을 검증하였으며, 본 연구의 결과는 대형 구조물을 보강하기 위한 탄소판 정착구의 최적설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

겨울철 고기압 영향에서 도로 위 기상요소와 노면정보 변화 특성에 관한 연구 (Characteristics of Road Weather Elements and Surface Information Change under the Influence of Synoptic High-Pressure Patterns in Winter)

  • 김백조;남형구;김선정;김건태;김지완;이용희
    • 한국환경과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.329-339
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    • 2022
  • Better understanding the mechanism of black ice occurrence on the road in winter is necessary to reduce the socio-economic damage it causes. In this study, intensive observations of road weather elements and surface information under the influence of synoptic high-pressure patterns (22nd December, 2020 and 29th January, and 25th February, 2021) were carried out using a mobile observation vehicle. We found that temperature and road surface temperature change is significantly influenced by observation time, altitude and structure of the road, surrounding terrain, and traffic volume, especially in tunnels and bridges. In addition, even if the spatial distribution of temperature and road surface temperature for the entire observation route is similar, there is a difference between air and road surface temperatures due to the influence of current weather conditions. The observed road temperature, air temperature and air pressure in Nongong Bridge were significantly different to other fixed road weather observation points.

CNN based data anomaly detection using multi-channel imagery for structural health monitoring

  • Shajihan, Shaik Althaf V.;Wang, Shuo;Zhai, Guanghao;Spencer, Billie F. Jr.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권1호
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    • pp.181-193
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    • 2022
  • Data-driven structural health monitoring (SHM) of civil infrastructure can be used to continuously assess the state of a structure, allowing preemptive safety measures to be carried out. Long-term monitoring of large-scale civil infrastructure often involves data-collection using a network of numerous sensors of various types. Malfunctioning sensors in the network are common, which can disrupt the condition assessment and even lead to false-negative indications of damage. The overwhelming size of the data collected renders manual approaches to ensure data quality intractable. The task of detecting and classifying an anomaly in the raw data is non-trivial. We propose an approach to automate this task, improving upon the previously developed technique of image-based pre-processing on one-dimensional (1D) data by enriching the features of the neural network input data with multiple channels. In particular, feature engineering is employed to convert the measured time histories into a 3-channel image comprised of (i) the time history, (ii) the spectrogram, and (iii) the probability density function representation of the signal. To demonstrate this approach, a CNN model is designed and trained on a dataset consisting of acceleration records of sensors installed on a long-span bridge, with the goal of fault detection and classification. The effect of imbalance in anomaly patterns observed is studied to better account for unseen test cases. The proposed framework achieves high overall accuracy and recall even when tested on an unseen dataset that is much larger than the samples used for training, offering a viable solution for implementation on full-scale structures where limited labeled-training data is available.

Alkaline induced-cation crosslinking biopolymer soil treatment and field implementation for slope surface protection

  • Minhyeong Lee;Ilhan Chang;Seok-Jun Kang;Dong-Hyuk Lee;Gye-Chun Cho
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제33권1호
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    • pp.29-40
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    • 2023
  • Xanthan gum and starch compound biopolymer (XS), an environmentally friendly soil-binding material produced from natural resources, has been suggested as a slope protection material to enhance soil strength and erosion resistance. Insufficient wet strength and the consequent durability concerns remain, despite XS biopolymer-soil treatment showing high strength and erosion resistance in the dried state, even with a small dosage of soil mass. These concerns need to be solved to improve the field applicability and post-stability of this treatment. This study explored the utilization of an alkaline-based cation crosslinking method using calcium hydroxide and sodium hydroxide to induce non-thermal gelation, resulting in the enhancement of the wet strength and durability of biopolymer-treated soil. Laboratory experiments were conducted to assess the unconfined compressive strength and cyclic wetting-drying durability performance of the treated soil using a selected recipe based on a preliminary gel formation test. The results demonstrated that the uniformity of the gel structure and gelling time varied depending on the ratio of crosslinkers to biopolymer; consequently, the strength of the soil was affected. Subsequently, site soil treated with the recipe, which showed the best performance in indoor assessment, was implemented on the field slope at the bridge abutment via compaction and pressurized spraying methods to assess feasibility in field implementation. Moreover, the variation in surface soil hardness was monitored periodically for one year. Both slopes implemented by the two construction methods showed sufficient stability against detachment and scouring, with a higher soil hardness index than the natural slope for a year.

전파 정류기를 가지는 PWM 제어 기반의 AC-DC 컨버터 설계 및 제작 (Design and Making of PWM Control-based AC-DC Converter with Full-Bridge Rectifier)

  • 최범수;김상현;우동기;이민호;고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.617-624
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    • 2023
  • 최근, 전자 제품의 소형화와 저소비전력화 및 향상된 효율과 역률개선이 큰 관심 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 PWM 제어기반의 AC-DC 컨버터를 설계, 제작하였다. AC-DC 컨버터는 하나의 정류회로와 하나의 출력전압 제어 회로가 직렬로 연결되는 구조로 설계하였으며, 정류회로는 다이오드 기반 단상 전파전류 회로, 출력전압 제어 회로는 PWM 제어기반의 DC-DC 변환 회로를 적용하였다. PWM 제어를 위한 주 제어장치로 아두이노를 이용하였으며, LCD를 출력 단에 구성하여 제어 결과를 확인할 수 있도록 하였다. 시험회로를 통한 반복 실험들을 통해서 오실로스코프와 LCD에 디스플레이 되는 출력전압과 목표 출력전압의 오차를 확인하였으며, 오실로스코프 측정값을 기준으로 약 5%의 오차율을 보임으로써 제안된 설계 방법론의 유효성을 확인할 수 있었다.

'알라딘' 애니메이션에서 비주얼 스토리텔링과 오리지널 사운드 트랙 융합 분석 (Integrated Analysis of Visual Story Telling and Original Sound Track of 'Alladin' Animation)

  • 장소은;루오량;김재호
    • 한국과학예술포럼
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    • 제24권
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    • pp.375-388
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    • 2016
  • 본 연구는 애니메이션 '알라딘' 'A Whole New World'의 OST와 VST의 융합분석을 수행한 것이다. OST는 도입단계, 경과단계, 클라이막스단계, 엔딩단계의 4단계로 분류되고 각 단계마다 OST와 VST의 특징이 발견되었다. 특히, 클라이막스단계에서는 OST요소(사운드, 조성, 템포, 주요 음역, 셈여림, 악기편성)와 VST요소(영상구도, 카메라 샷, 카메라 움직임)의 높은 다이나믹 특성이 발견되었다. FS는 47.9% 사용되었는데, 이는 사랑의 완성단계에 두 캐릭터가 하나가 되는 것을 보여 주는데 도움을 준다. 이것은 이전 연구인 '미녀와 야수' OST의 공통점이기도 하다. '미녀와 야수'에서는 악기가 캐릭터와 매칭되고 '알라딘'에서는 화면 내 물체의 고저위치와 상승하강에 악기를 매칭하는 특징을 가진다.