본 연구에서는 초고층건축물의 풍진동 모니터링을 위한 시스템식별기법의 현장적용성을 평가하였다. 실제 아웃리거-벨트월 을 횡력저항 시스템으로 가지는 실제 63층 RC구조물을 대상으로 상시 및 강풍시 응답을 모니터링하였으며, 진동수영역분해(FDD), 랜덤감소(RDT)기법, 부분공간시스템식별(SSI)법을 사용하여 진동특성을 식별하였다. 건물의 평면이 정방형이고, 두 개의 횡방향 모드의 진동수는 매우 유사하였다. 모든 식별기법에서 태풍과 같이 강한 외력이 존재할 경우 뿐만 아니라 상시미진동 에서도 구조물의 모드 특성을 식별할 수 있었다. 현장에서의 적용성 평가결과, 계산속도는 FDD가 가장 빨랐으며, RDT가 가장 간단한 프로그래밍 절차를 가지고 있음을 확인하였다.

본 논문에서는 진동대 실험을 통하여 건축물의 수평진동에 대한 허용가속도를 평가하고자 한다. 국내에서 준 용하고 있는 사용성 기준인 ISO 6897과 캐나다기준에서는 최대가속도를 정하여 거주자의 거주성을 만족하도록 하고 있다. 수평진동실험은 1차원 수평 진동대를 사용하고, 진동대용 룸은 우리가 생활하고 있는 공간과 유사하게 설계 및 제작하였다. 실험평가방법은 피험자를 40명 모집하여, 8명씩 5개조로 나누어 주파수 0.2Hz~1.2Hz 범위에서 가속도를 증가시켜 허용가속도에 대해 평가하였다. 수평진동 실험으로 얻어진 누적분포를 0~25%, 26~50%, 51~75%, 그리고 76~100%로 나누어 추세선을 작성하였다. 또 국외 사용성 평가기준에 반영된 설문지를 바탕으로 실험에 적합한 설문지를 제작하여 진동에 대한 피험자들의 느낌을 조사하였다. 실험결과, 고유진동수에 따라 피험자가 견딜 수 있는 허용 가속도의 크기가 다른 것으로 평가되었고, 고유진동수가 높을수록 고유진동수가 낮은 경우보다 허용가속도의 크기가 작았다.

본 논문에서는 진동대를 이용하여 고층 건축물의 수평진동에 대한 지각임계가속도를 측정하였다. 바람에 의한 초고층 건축물의 과도한 진동은 거주자들에게 시각차와 현기증 같은 불쾌감을 줄 수 있다. 초고층 건축물 거주자들에게 쾌적한 환경을 제공하기 위해서는 가속도를 제한할 필요가 있다. 초고층 건축물은 1차 고유주기에 지배적이다 본 연구진은 1차 고유주기를 재연하기 위해 진동대를 사용하여 사인파진동에서 실험을 수행하였다. 실험은 진동하우스를 제작하고, 건장한 40명의 피험자를 대상으로 실시하였다 40명의 피험자를 8명씩 5개조로 나누고, 특정주파수범위에서 가속도를 증가시키면서 수평진동에 대한 인지도를 측정하였다. 수평진동실험으로 피험자들의 진동에 대한 인지도를 누적분포표로 만들고, 의 누적분포에 대해 추세선을 그려서 성능평가곡선을 작성하였다.

변위응답은 교량구조의 진동특성을 결정하는데 중요한 인자 중의 하나이다. 계측된 가속도 데이타를 진동수 영역에서 적분하여 변위응답을 경제적이고 합리적으로 구할 수 있다. 이를 위해 계측된 가속도 데이타를 이산화하기 위해 적절한 표본추출 진동수가 제시되었다. 캔틸레버 보를 이용한 실내시험에서 직접 계측된 변위와 적분된 변위는 서로 잘 일치하였다. 평가된 변위응답으로부터 구한 모우드 형상도 해석치와 근접하므로 개발된 방법은 실제로 효율적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

In this paper, we proposed a method to determine the acceleration/deceleration time of the motion for reducing the residual vibration caused by the resonance of the robot in the high-speed motion. The relationship between the acceleration/deceleration time and the residual vibration was discussed for the trapezoidal velocity profile by analyzing the time when the jerk happens. The natural frequency of the robot can be estimated in advance through the dynamics simulation. The simulation and experiment for both cases where the moving distance of the robot is long enough and the distance is short, are implemented in the 1-DOF linear robot. Simulation and experimental results show that when the acceleration/deceleration time is a multiple of the vibration period, the settling time and the amplitude of the residual vibration become less than when the time is not a multiple.

본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.