계측응답에 대한 모드분해법은 대부분 물리공간에서 정의되고, 모드형상을 이용하여 일반화모드응답을 구하는데 적용된다. 구조물이 가지는 비고전 감쇠에 대한 기존 모드분해법의 한계를 극복하고 단조성을 가지는 모드형상의 분해가능성을 높이기 위하여 상태공간 모드분해법이 최근 시도되고 있다. 본 연구에서는 물리공간에서 정의되었던 모드분해법을 상태공간 모드분해법으로 확장하는 새로운 기법을 제시하고, 이들이 가지는 모드분해 특성과 분해성능을 고찰하였다. 또한 기존 물리공간에서 정의되었던 FDD, BSS 모드분해법을 상태공간 모드분해법으로 확장하는 기법을 제시하였다. 상태공간에서의 모드 확장성을 위하여 구조물의 계측 가속도를 상태변수로 변환하고 이들로 구성된 상태공간을 구성하는 방법도 고찰하였다. 상태공간으로의 확장성과 분해성능을 수치해석을 통하여 검증하였으며, 그 결과 상태공간 모드분해법이 물리공간 모드분해법에 비하여 분해성능이 우수하며, 이론적으로 정의된 상태공간 모드형상과 유사하게 모드형상을 제공하는 것으로 나타났다.

The mode decomposition framework using output-only responses is mostly defined in the physical coordinate, and has been applied to obtain the generalized mode response using the conventional mode shape. A state space mode decomposition method has been recently attempted to overcome the limitations of the conventional mode decomposition method for non-classical damping structure, and to enhance the possibility to decompose a modal response with monochromatic nature. In this paper, a new method is proposed to extend the mode decomposition method defined in the physical coordinate to the state space, and investigate the mode decomposition characteristics and decomposition performance. Also, it is proposed a method to extend Frequency Domain Decomposition (FDD) and Blind Source Separation (BSS) defined in the physical coordinate to corresponding state space mode decomposition method. For the extension to the state space from physical coordinate, it is examined that the measurement accelerations are used to obtain the state variables and to construct the state space composed of the estimated state variables. From the numerical simulation to validate the state space mode decomposition, it is shown that state space mode decomposition method has better decomposition performance than the physical coordinate mode decomposition method, and provides the mode shape similar to the theoretically obtained state space mode shape.

Abstract
요 약
I. 서 론
II. 상태공간 모드분해법
    2.1 이론적 상태공간 모드분해
    2.2 상태변수 추정
    2.3 Modal component analysis
III. 수치해석에 의한 검증
IV. 결 론
참고문헌

• 황재승(전남대학교 건축학부) | Hwang Jae-Seung