본 논문에서는 유지보수를 위한 구조물 인상 시 위험도 분석을 수행하여 안전사고를 방지할 수 있는 스마트 자동 인상 시스템을 개 발하였다. 쌍대비교행렬 분석 기법을 활용하여 위험도를 분석할 수 있는 정량적 위험도 분석 프로그램을 개발하였고, 이를 자동 인상 시스템과 연계하여 구조물 인상과 동시에 실시간으로 위험도 분석을 하였다. 자동 인상 시스템의 구성요소 중 거리측정센서로 구조 물 인상 시의 변위를 측정하고, 측정된 변위는 정량적 위험도 분석 프로그램에 입력되어 위험도를 분석한다. 개발한 스마트 자동 인상 시스템의 성능을 확인하기 위해 실제 교량을 대상으로 실험을 수행하였으며, 구조물 인상과 동시에 위험도 분석이 가능한지를 확인 하였다. 스마트 자동 인상 시스템의 성능을 평가하기 위해 인상실험 시 검증된 LVDT(linear variable differential transformer)를 함께 설치하였으며 거리측정센서와 LVDT로 측정되는 변위로 최대 인상량과 구역별 단차를 분석하였다. 인상장치의 동시 작동에 대한 성 능을 통계적 분석방법인 분산분석(analysis of variance) 방법을 이용하여 성능을 검증하였다.

본 논문에서는 모듈화(Module)된 부품을 활용한 탄성받침 성능개선기법에 대하여 소개하였다. 각각의 모듈화된 장치들이 지진 강도 및 이동 변위에 따른 단계별 거동을 함으로써 받침의 성능을 개선하게 된다. 모듈화된 장치들은 초기전단저항 블럭, 완충장치, 변위수용가이드, 낙교방지블럭이 있으며, 탄성받침에 추가적으로 적용되었다. 이 장치는 지진의 규모에 따라 4단계로 거동하며, 1차로 설계변위를 수용하고, 2차, 3차에서는 대규모 지진을 수용하며, 4차로는 대규모의 지진에 대해서 낙교방지가 가능하도록 설계되어 탄 성받침의 용량 제한을 증가시킨다. 본 논문에서는, 개발기술인 PRB 지진격리장치를 유한요소해석을 통해 해석하여 격리장치의 이론적인 거동이 구현되는지와, 대규모 지진에 해당하는 하중을 견딜 수 있는지 확인하였다. 그리고 이를 바탕으로 실험을 통해 성능평가를 진행하여 두 결과의 비교 분석을 통해 PRB 지진격리장치가 탄성받침의 성능을 개선할 수 있는지 검증하였다.

Recently, measures for reducing noise and vibration of a railroad station are actively being developed to enhance its property value and comfort level of passengers. In this paper, the applicability of the recently developed vibration mitigation method utilizing a platform TMD (Tuned Mass Damper) by installing a spring-damper system beneath the platform is experimentally verified using a bench scale structure. The two-story bench scale structure is built to simulate a real railroad station, and vibration reduction effect is verified by comparing acceleration before and after applying the platform TMD at the 2nd floor of the structure. The design parameters of the platform TMD system is determined based on vibration analysis result and the MTMD (Multiple TMD) theory recently developed to enhance the effectiveness of the platform TMD method. The vibration is excited to the bench-scale structure using a vibrator. The performance test result for a spring-damper system is also presented. The result of the experiment reveals that the platform TMD method can reduce the vibration of the bench-scale structure by greater than 5dB(V).

소음공해를 방지하기 위한 방음시설물로서 도로, 철로 및 공항 주변에 설치되는 방음벽은 주로 외부에 설치되어 풍하중에 노출된다. 지속적이고 반복적인 풍하중은 방음벽의 피로를 야기하며 높은 풍속이 발생할 경우 붕괴되는 경우도 흔히 발생하고 있다. 본 논문에서는 반사형, 통풍형 등 방음벽의 유형별로 방음벽에 작용하는 풍하중의 발생 과정과 내풍성능 개선방안에 대해서 전산해석을 수행하였다. 통풍형 방음벽의 경우 수압면적이 감소한 것에 비하여 풍하중은 다소 낮은 6.76%의 감소율이 나타난 원인은 풍하면의 통풍공 주변에 발달한 국부적 부압으로 판단되었다. 추가적인 풍하중 저감을 위하여 박리에 의한 와류의 규모를 개선하기 위한 방안으로 상부에 슬릿을 설치한 결과, 최대 14.67%의 감소효과를 나타내었다. 또한 슬릿의 간격이 250mm일 때 15.41%로 풍하중이 감소율이 상대적으로 우수하였으며, 이는 방음벽 상단과 슬릿에 의한 기류의 상호작용이 와류의 규모와 발달에 영향을 미친 것으로 판단된다.

최근 지진의 빈도가 증가하면서 전력 시설물에 대한 피해 역시 심각한 상황이다. 요즘 들어 Hanger, Brace, Snubber와 같이 주요기기들을 연결하는 배관지지 시스템의 중요성이 강조되고 있다. 배관의 손상은 발전소 가동에 전체적인 영향을 미치기 때문에 손상을 주는 요인으로부터 보호할지지 장치가 필요하게 된다. 이러한 장치들은 배관에 작용하는 직․간접적인 진동과 충격을 저감시키는 역할을 하기 때문에 배관의 손상을 방지할 수 있다. 본 논문에서는 마찰진자 원리를 이용한 기계식 댐퍼를 개발하고 특성시험을 통해 장치 성능을 검증한 내용을 기술하였다. 또한 자체 개발한 설계 프로그램을 통해 예상된 해석값과 시험값을 비교분석하였고 결과적으로 설계의 신뢰성을 향상시켰다.

This paper presents the performance improvement of an EQS (Eradic Quake System) device applied to a nuclear power plant. For the nuclear facility, the EQS device needs to be ensured to have high quality, flexibility of design and reliability. To improve the reliability of the design, the hysteresis of the device must be exactly predicted. The friction coefficient of PTFE (PolyTetraFluoroEthylene) and the stiffness of the MER-Spring are considered as the factors influencing the hysteresis curve. In this paper, those factors are analysed to predict the behavior of the device and to improve the equipment of the EQS device. The results of the improved EQS device have been verified via a tests to be comparable with the predicted results. The estimation results indicate that considering those factors is more appropriate than the results of the previous design and method.

An application of the EQS (Eradi Quake System) bearings to a short period building structure and the structure earthquake responses according to the design parameters of the EQS are studied by the ICT Center case study. The features of the EQS application to seismic isolated building structures are investigated, and the design procedure to determine the yield load and the secondary stiffness of the EQS is also studied. A computational analysis is performed to confirm the applicability of the EQS to the building structure and the earthquake responses according to the design parameters. The ICT Center in Indonesia is adopted as an application case of the EQS. The application of the EQS is found to extend the fundamental period of the ICT Center. Three types of EQS with different yield loads and secondary stiffness are designed and applied in the earthquake response analyses. The analysis results show the response of the structure with respect to the design parameters and which type of EQS is suitable for the ICT Center.

도시철도망의 확장 및 고속철도 노선 확대로 인하여 도심지에서의 철도 운행이 증가하고 있으며 이에 따른 진동/소음으로 인한 역사 주변 지역 주민의 불만이 높아짐에 따라 진동 · 소음 제어 기술은 철도의 미래를 좌우할 수 있는 핵심기술로 부상하고 있다. 그러나, 선로 소음/진동저감에 가장 효율적인 대책으로 알려진 플로팅 궤도기술의 경우 국내기술은 미비한 실정다. 마찰 쐐기거동을 통한 감쇠를 이용한 방진장치의 동적 성능 검증은 시제품을 적용한 콘크리트 블록에 대한 연직방향 가진시험을 통하여 수행되었다. 시험에는 진동수별, Stroke 별로 구분하여 가력하였으며, 시험결과를 통해 방진장치의 동적 거동특성과 진동저감 효과를 확인하였으며, 개발품의 개선점을 도출할 수 있었다.

면진시스템은 최근 발생 빈도와 강도가 증가하고 있는 지진에 의한 피해를 최소화할 수 있는 가장 효율적인 방안으로 알려져 있으나, 철도교량에 적용은 충분치 않은 상황이다. 이 논문에서는 플로팅궤도와 면진장치를 이용하여 철도교량의 상부구조를 지진 격리하는 방안과 이와 관련된 구조해석 검토 결과를 제시하였다. 수치해석을 이용한 구조적 검토는 지진 시 궤도 및 교량 구조물의 안전성과 플로팅 궤도 시스템을 적용하였을 때 궤도구조체와 교량상부 간의 신축량 차이로 인한 안정성에 대하여 수행하였다. 해석에 적용된 면진장치는 강성 및 감쇠 조절이 용이한 마찰형 장치로 교량의 상부구조를 지지하는 수평형과 플로팅궤도를 지지하는 수평·수직조합형을 설치하는 것으로 가정하였다.

최근 도심지에 건설되는 철도역사, 선로구조물 등 철도시설물의 경우 소음 및 진동 저감 설계의 중요성이 더욱 커지고 있다. 이 논문에서는 최근 개발된 수직형 면진장치의 동적성능 검증을 위한 시험 결과를 제시하였다. 수직형 면진장치는 열차 운행으로 인한 진동이 직접적으로 전달되는 선하역사 등 철도시설물의 진동 저감에 효과적으로 적용될 수 있으나, 수평형에 비하여 개발이 미진한 상황이다. 동적성능 검증은 개발된 수직형 면진장치의 시제품을 적용한 콘크리트구조물에 대한 진동대시험을 통하여 수행되었다. 시험에 적용된 지진파는 사인파, 인공지진파 및 실측지진파이며, 시험 결과 개발된 면진장치는 상당한 진동저감 효과가 있음이 나타났다.