• Smart Structures and Systems
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• 제19권1호
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• pp.1-10
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• 2017

The operation of subway trains induces secondary structure-borne vibrations in the nearby underground spaces. The vibration, along with the associated noise, can cause annoyance and adverse physical, physiological, and psychological effects on humans in dense urban environments. Traditional tethered instruments restrict the rapid measurement and assessment on such vibration effect. This paper presents a novel approach for Wireless Smart Sensor (WSS)-based autonomous evaluation system for the subway train-induced vibrations. The system was implemented on a MEMSIC's Imote2 platform, using a SHM-H high-sensitivity accelerometer board stacked on top. A new embedded application VibrationLevelCalculation, which determines the International Organization for Standardization defined weighted acceleration level, was added into the Illinois Structural Health Monitoring Project Service Toolsuite. The system was verified in a large underground space, where a nearby subway station is a good source of ground excitation caused by the running subway trains. Using an on-board processor, each sensor calculated the distribution of vibration levels within the testing zone, and sent the distribution of vibration level by radio to display it on the central server. Also, the raw time-histories and frequency spectrum were retrieved from the WSS leaf nodes. Subsequently, spectral vibration levels in the one-third octave band, characterizing the vibrating influence of different frequency components on human bodies, was also calculated from each sensor node. Experimental validation demonstrates that the proposed system is efficient for autonomously evaluating the subway train-induced ambient vibration of underground spaces, and the system holds the potential of greatly reducing the laboring of dynamic field testing.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.1-8
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• 2012

국내에서 발파풍과 지반진동을 취급하는 유일한 법규가 바로 환경부의 소음진동관리법이다. 하지만 이 법규는 생활소음과 생활진동을 주로 취급하고 있으므로 지반진동에 대한 안전기준을 dB(V) 단위의 진동레벨에 의해 규정하고 있다. 그러나 발파로 발생되는 지반진동은 충격진동에서 볼 수 있는 것과 같은 독특한 특성을 지니고 있으며, 그 지속시간도 기계류나 장비류, 시설물 등에서 발생하는 진동과 비교하여 매우 짧은 특성이 있다. 그러므로 발파작업에 대한 진동법규에서는 통상 구조물 손상에 대한 지반진동의 영향을 고려하여 안전기준을 최대입자속도(peak particle velocity; PPV)로 설정한다. 그럼에도 불구하고 진동파동의 주파수 스펙트럼에 대한 충분한 고려도 없이 PPV로부터 진동레벨(vibration level; VL)을 예측하거나 $m/kg^{1/2}$이나 $m/kg^{1/3}$ 단위의 환산거리에 따라 VL을 추정하려는 시도들이 있다. 이 시도들은 주로 발파공사 과정에서 소음진동관리법을 충족시키려는 목적으로 이루어지는 것으로 보인다. 그러나 원칙적으로 전체 주파수 스펙트럼 상에서는 속도나 가속도 피크치 사이에는 아무런 상관관계도 존재할 수 없다. 따라서 이러한 상관관계나 추정식의 유도작업은 반드시 동일하거나 매우 유사한 주파수 스펙트럼을 지니는 파동들에 한해서 수행되어야 한다.