• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.388-392
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• 1995

The Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) has been applied to many technical problems such as deformation and displacement measurement, strain visualization and surface roughness monitoring. Composite materials have various complicated characteristics depending on the ply materials,ply orientations,ply stacking sequences and boundary conditions. Therefore, it is difficult to analyze composite material. For efficient use of composit materials in engineering applications, the dynamic behavior such as, natural frequencies and modal patterns should be identified. This studying presents FEM results for the free vibration of symmetrically laminated composite as [30/-30/90] $_{s}$. The natural frequencies of laminated composite rectangular plates having the boundary condition(:2-edge clamped) are experimentally obtained. In order to demonstrate the validity of the experiment,FEM analysis using ANSYS was performed and natural frequencies experimentally obtained is compared with calculated by FEM analysis. The results obtained from both experiment and FEM analysis show a good agreement.t.

• Smart Structures and Systems
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• 제11권2호
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• pp.199-215
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• 2013

During the service life of a structure, design complications and unexpected events may induce unforeseen vibrations. These vibrations can be generated by malfunctioning machinery or machines that are modified or placed without considering the original structural design because of a change in the intended use of the structure. Significant vibrations occurred at a natural gas plant cooling structure during its operation due to cavitation effect within the hydraulic system. This study presents findings obtained from the in-situ vibration measurements and following finite-element analyses of the cooling structure. Comments are made on the updated performance level and damage state of the structure using the results of these measurements and corresponding numerical analyses. An attempt was also made to assess the applicability of traditional displacement-based vulnerability estimation methods in the health monitoring of structures under vibrations with a character different from those due to seismic excitations.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.731-734
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• 2005

Generally, characteristics of electromechanical actuators are coupled with the mechanical and the electrical properties. Important mechanical parameters of these actuators are the achievable force and displacement in the presence of electric field. These mechanical parameters are related to the stress and strain of the materials and the actuator geometry. This paper presents how to measure the blocked force by using the micro-balance. The blocked force is defined as the force produced by the transducer under an applied voltage when the tip is constrained to zero motion. Also, a theoretical force by using the cantilever beam model is calculated under elastic domain. From the sample of 4 cm $\times$ 1 cm $\times$ 20 $\mu$m, the blocked farce measured from the equipment is 20.3 $\mu$N at 8 V$_{DC}$. By comparing it with the theoretical value, 24.9 $\mu$N, the blocked force measurement is acceptable. The furce measurement is also investigated with different AC electric fields and the frequency.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.439-447
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• 2019

본 연구에서는 산사태 축소 모형 장치에 레이저 센서와 진동 센서를 설치하여 강우에 의한 사면 붕괴 시 토사의 미세 변위를 조기에 감지하여 붕괴 위험이 높은 사면에 대한 적절한 대책 마련과 사면 붕괴로 인한 피해를 최소화하기 위한 산사태 발생 시점을 예측하고자 실험을 실시하였다. 또한, 산사태 축소모형 실험을 통해 강우에 의한 토층의 거동 특성 및 간극수압과 수분과 같은 함수비 변화 특성을 분석하였다. 화강암의 풍화토로 인공사면을 조성한 다음 강우 조건을 200mm/hr와 400mm/hr로 달리하여 이에 따른 함수비(수압, 수분) 변화를 측정하고 지표 변위를 분석하기 위해 레이저 센서와 진동 센서를 적용하였으며, 영상분석을 위해 비디오 촬영을 하여 변위 발생시간을 상호 비교 분석하였다. 실험 결과 수분함량은 강우강도가 클수록 한계값 도달시간이 짧게 소요되는 것으로 나타났으며, 간극수압은 강우강도가 클수록 간극수압의 증가 시간이 짧은 것으로 나타났다. 산사태 모형실험은 현장 조건을 충분히 반영하지는 못하지만 진동 센서를 이용한 변위 발생 인지 시간을 측정한 결과 붕괴시점이 레이저 센서를 이용한 방법보다 보다 빠른 것으로 나타났다. 산사태 발생 시 센서를 이용한 지반변위 측정은 지속적인 연구를 수행할 경우 사면붕괴 예측 및 피해 저감 그리고 계측산업 활성화의 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제16권6호
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• pp.56-61
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• 2003

In this Paper, a fiber Bragg grating(FBG) sensor system is described and FBGs are well-suited for long term and extremely severe experiments, where traditional strain gauges fail. In the system. a reflect wave-length measurement method which employs a tunable light source to find out the center wave-length of FBG sensor is used. We apply the FBG system to nuclear energy Power Plant for structural integrity test to measure the displacement of the structure under designed pressure and to check the elasticity of the structure by measuring the residual strain. The system works very well and it is expected that it can be used for a real-time strain, temperature and vibration detector of smart structure.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.454-459
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• 2013

For the purpose of rapid development and superior design quality assurance, sophisticated finite element model for SOM(Spatial Optical Modulator) piezo actuator of MOEMS device has been developed and evaluated for the accuracy of dynamics and residual stress analysis. Parametric finite element model is constructed using ANSYS APDL language to increase the design and analysis performance. Geometric dimensions, mechanical material properties for each thin film layer are input parameters of FE model and residual stresses in all thin film layers are simulated by thermal expansion method with psedu process temperature. $6^{th}$ mask design samples are manufactured and $1^{st}$ natural frequency and 10V PZT driving displacement are measured with LDV. The results of experiment are compared with those of the simulation and validate the good agreement in $1^{st}$ natural frequency within 5% error. But large error over 30% occurred in 10V PZT driving displacement because of insufficient PZT constant $d_{31}$ measurement technology.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권1호
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• pp.37-46
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• 2007

The vibration environment essentially companied by vehicle operation on the ground is determined by the shape of road surface, which is called profile. This paper focuses on development of a profile and severity measurement system for unpaved test courses. In general, the profile and severity of unpaved road is an important issue in the reliability of endurance test. In order to measure unpaved road profile and severity, it is necessary to develop a profilometer system. The developed profilometer system is composed of data processing computer, power unit, air compressor and sensors(encoder, vertical gyro and laser displacement) This paper presents the measuring system configuration, measurement principle of road profile and analysis method of road characteristics used at CPG(Changwon Proving Ground) for this purpose.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.11-19
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• 2009

최근 대형구조물의 유지관리에 대한 관심이 커지고 있으며 자연재해, 구조물의 노후 등으로 구조적 안전성의 검토가 요구되는 대형구조물의 수가 급증하고 있는 실정이다. 실제 사용하고 있는 구조물의 구조적 특성은 최초 설계 당시의 특성과 차이점을 보이는 것이 일반적이며 부재의 균열 및 구조물의 노후화 등으로 인한 강성저하에 의하여 구조물의 동특성에 변화가 나타날 수 있다. 구조물의 동특성의 변화를 관찰하면 손상의 위치를 파악할 수 있으며 정량적 평가 또한 가능하다. 교량, 건물 등 구조물 모니터링에 사용되는 대표적 계측장비가 동적계측기이다. 현재 구조용 동적계측기는 각 센서와 계측기를 1:1로 연결하는 방식을 취하고 있어 많은 케이블 작업을 필요로 하기 때문에 센서를 부착하지 않고 원거리에서 진동을 측정하는 방법이 필요하다. 구조물의 동적응답 계측을 위하여 적용 가능한 비접촉식 방법으로는 레이저의 도플러효과 및 GPS를 이용하는 방법 등이 있으나 비경제적이기 때문에 교량구조물에 적용하기에 보편적이지 못하다. 그러나 영상 이미지를 이용하는 방법은 경제적이며 접근이 어려운 구조물의 진동 및 동특성 추출에 적합하다. 기존에 도 센서를 대신하여 카메라의 영상신호를 이용하는 연구가 수행되었으나 구조물에 부착된 target의 한 지점을 기록한 후 이미지 처리기법 을 이용하여 변위응답을 측정하는 방법으로서 측정 대상이 비교적 국한적일 수 있다. 그러므로 본 연구에서 제안한 DIC(Digital Image Correlation)기법을 이용한 다중 변위응답 측정기법을 검증하기 위하여 실내모형실험을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.594-603
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• 2018

최근 계측 기술의 발달에 따라 종래의 복잡하고 시간 소모적인 현장 계측분석 작업을 단순하고 편리하게 만드는 작업이 가능해지고 있다. 이런 배경에서 이 논문에서는 최소화된 계측 및 신호처리를 통해 상시진동 케이블의 장력을 추정하는 문제에 대해 연구하였다. 최소화 계측 방법으로는 저가 영상장비로 촬영된 동영상만을 이용하는 영상 변위 계측을 구상하였다. 또한 이로 인한 유효 주파수 대역 부족 문제의 해결을 위해 미러 주파수를 이용한 고유진동수 추정 방법을 제시하였다. 더불어 현장 사용 성능과 관련한 상시진동 문제를 처리하기 위해 신호처리 및 고유진동수 추정법으로 FDD 방법이 채택되었다. 제안된 최소화 계측 시스템과 미러 주파수 개념의 특성 및 FDD 방법의 적용성을 보기 위하여 사장교 모형을 이용한 실험적 연구가 수행되었다. 실험 결과는 상시진동을 위한 FDD 방법이 최소화 시스템을 이용한 고유 진동수 판별에서도 효과적으로 잘 작동됨을 보여 주었다. 또한 미러 주파수 개념은 저속촬영에 따라 왜곡된 신호에서도 고주파수 영역에 있는 고유진동수 추정이 가능함을 보여 최소화 시스템의 한계돌파에 효과적임을 보여 주었다. 결론적으로 실험결과는 제안된 최소화 계측 및 신호처리 시스템이 상시진동 케이블 장력 추정에 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.41-48
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• 1998

In this paper, an investigation was performed on the dynamic interlaminar fracture toughness of CFRP(carbon fiber reinforcement plastics) composite laminates. Composite laminates used in this experimentation are CF/EPOXY and CF/PEEK laminated plates. In the experiments, Split Hopkinson's Bar(SHPE) test was applied to dynamic and notched flexure test. The mode Ⅱ fracture toughness of each unidirectional CFRP was estimated by the analyzed deflection of the specimen and J-integral with the measured impulsive load and reactions at the supported points. As an experimental result, the vibration amplitude of CF/PEEK laminates appear more than that of CF/EPOXY laminates for the J-integral and displacement velocity at a measuring point. Also, it is thought that the dynamic fracture toughness of two kind specimens(CFRP/EPOXY and CF/PEEK) with the in crease of displacement velocity becomes a little greater at a measuring point within the range of measurement.