A ship-to-ship (STS) lightering operation takes place in order to transfer cargo (e.g. crude oil or petroleum products) between an ocean-going ship and a service ship alongside it. Instrumental measurements to accurately determine the relative speeds and distances during the approach between the vessels would benefit the operational safety and efficiency. A velocity information GPS (VI-GPS) system, which uses the instantaneous velocity measures from carrier-phase Doppler measurement, has been applied in a field observation onboard a service ship (Aframax tanker) approaching a ship-to-be-lightered (VLCC) in open waters. This article proposes to apply VI-GPS as the input sensor to a guidance and decision-support system aiming to provide accurate velocity information to the officer in charge of an STS operation. A method for precise velocity measurement using VI-GPS was described and the measurement results were compared each other with the results of Voyage Data Recorder (VDR) and VI-GPS that showed the concept of a guidance and decision-support system applying VI-GPS with the field test results during STS operations. Also, it turned out that VI-GPS has sufficient accuracy to serve as an input sensor from the field test results.

In this study, analyzed of the correlation UPVand the compressive strength of structural timber. As a result, increased of UPV in accordance with the compressive strength increases. Though more experiments, judgment to be possible to estimate the compressive strength of the structural timber with UPV

In this paper, ultrasonic velocity(UV) test through OPC and Slag concrete is conducted considering porosity under compressive and tensile loading conditions. The test results show that up to 50% of compressive loading condition, UV a little increases and remarkably drops at peak load, however it fluctuates under the tensile loading condition because of the number of increase micro cracks in concrete specimens.

In this study, impact of high-velocity projectile by mixing steel fiber, polyamide, nylon, polyethylene fiber which have different shape and properties respectively. Scabbing is restrained because of micro-crack caused by the shock wave offset effect and energy dispersive of synthetic fibers are mixed populations.

This study proposes a FE model updating strategy based on data fusion of acceleration and angular velocity. The use of acceleration and angular velocity gives richer information than the sole use of acceleration, allowing the enhanced performance particularly in determining the boundary conditions. A numerical simulation is presented to demonstrate the proposed FE model updating approach using the data fusion.

본 논문은 기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가함에 따라 개발되고 있는 ROV (Remote Control Vehicle)에 탑재될 수 있는 비파괴 검사 장비를 개발하여 콘크리트 내부의 강도측정을 하고자하였다. 수중화된 슈미트해머와 초음파센서를 통하여 수중에 있는 콘크리트 공시체의 반발경도 및 초음파속도를 계측하여 실제 압축강도 값과 비교하였으며 이를 통하여 수중에서의 강도추정식을 도출하였다. 도출된 3가지 식 중에서 반발경도와 초음파속도를 복합적으로 사용하는 복합식이 가장 정확도가 높았으며 이에 따라 실제 수중에서의 콘크리트의 강도를 추정하고자 할 때 활용 가능성도 높아질 것으로 예상된다.

홍수시 하천의 유속을 효율적이고 안전하게 측정할 수 있는 방법의 하나로 제시된 것이 표면 영상 유속 측정법이다. 일반적인 표면영상유속계(SIV)는 두장의 정지영상에서 영상 조각을 잘라낸 뒤 여기에 상호상관법을 적용하여 유속을 산정한다. 이 방법은 짧은 시간간격의 유속분포 측정에 매우 효율적이다. 그러나 장시간의 평균 유속장을 산정하는 데는 많은 시간이 소요되며, 순간 유속장을 산정하기 때문에 흐름 조건이나 촬영 조건에 따라 생기는 잡음이나 불확실성의 영향을 많이 받게 된다. 이를 개선하고자 개발된 방법이 시공간 영상을 이용하여 일정 시간동안의 유속의 평균을 한번에 산정하는 시공간영상유속계측법(STIV)이다. 시공간영상유속계측법 중의 하나인 휘도경사텐서법은 일정 시간동안의 시공간 영상을 한 번에 분석하기 때문에, 유속 산정 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 방법은 하천의 일방향 유속만을 계산할 수 있기 때문에 구조물 주변이나 만곡이 있는 경우의 2차원 흐름 측정은 불가능하다는 한계가 있다. 이를 개선하기 위해서 본 연구에서는 상호상관법을 이용하여 2차원적으로 시공간 영상을 분석하는 방법(상호상관 시공간영상유속계측법)을 개발하였다. 이 방법은 시공간영상에서 시간축 방향으로 상관분석을 통해 영상변위를 산정하는 방법이다. 기존의 시공간영상분석기법 중 하나인 휘도경사텐서법이 주흐름 방향만 분석이 가능하였던 데 비하여, 상호상관 시공간 영상분석법은 2차원 유속분포 측정이 가능하고, 시간적인 평균을 취하기 때문에, 공간 해상도가 높으며, 전체적인 유속 분석시간이 매우 짧아지는 장점이 있다. 또한 공동 흐름에 대한 인공 영상을 이용한 오차 분석결과 최대 10% 이내, 평균적으로 5% 이하의 오차를 보여 상당히 정확하게 2차원 유속분포 측정이 가능한 것으로 나타났다.

Human-robot co-operation becomes increasingly frequent due to the widespread use of service robots. However, during such co-operation, robots have a high chance of colliding with humans, which may result in serious injury. Thus, many solutions were proposed to ensure collision safety, and among them, collision detection algorithms are regarded as one of the most practical solutions. They allow a robot to quickly detect a collision so that the robot can perform a proper reaction to minimize the impact. However, conventional collision detection algorithms required the precise model of a robot, which is difficult to obtain and is subjected to change. Also, expensive sensors, such as torque sensors, are often required. In this study, we propose a novel collision detection algorithm which only requires motor encoders. It detects collisions by monitoring the high-pass filtered version of the velocity error. The proposed algorithm can be easily implemented to any robots, and its performance was verified through various tests.

Fixed Electromagnetic Wave Surface Velocimetry (Fixed EWSV) has been started to be used to measure flood discharge in the mountain stream, since it has various advantages such that it works well to continuously measure stream discharge even in the night time as well as very strong weather. On the contrary, the Fixed EWSV only measures single point surface velocity, thus it does not consider varying feature of the transverse velocity profile in the given stream cross-section. In addition, a conventional value of 0.85 was generally used as the ratio for converting the measured surface velocity into the depth-averaged velocity. These aspects could bring in error for accurately measuring the stream discharge. The capacity of the EWSV for capturing rapid flow velocity was also not properly validated. This study aims at conducting error analysis of using the EWSV by: 1) measuring transverse velocity at multiple points along the cross-section to assess an error driven by the single point measurement; 2) figuring out ratio between surface velocity and the depth-averaged velocity based on the concurrent ADCP measurements; 3) validating the capacity of the EWSV for capturing rapid flow velocity. As results, the velocity measured near the center by the fixed EWSV overestimated about 15% of the cross-sectional mean velocity. The converting ratio from the surface velocity to the depth-averaged velocity was 0.8 rather than 0.85 of a conventional ratio. Finally, the EWSV revealed unstable velocity output when the flow velocity was higher than 2 m/s.

Among Non-destructive tests Ultrasonic Pulse Velocity Method is identified as an efficient and simple method to estimate the mechanical characteristics of the material. In this study, Ultrasonic Pulse Velocity Method for Normal concrete were applied to geopolymer concrete specimens. Pressure waves, ultrasonic velocity and maximum frequency in these specimens were measured. similar to normal concrete, Initial ultrasonic velocity of geopolymer concretes reflected stress of geopolymer concretes, but maximum frequency bandwidth did not.

This study investigated the compressive strength of concrete by using ultrasonic pulse velocity method, and proposed the equation able to predict the compressive strength of concrete.

Quite recently, it has been suggested that the interaction of the solar wind with Mercury results in the variation in the solar wind velocity in the Earth’s neighborhood during inferior conjunctions with Mercury. This suggestion has important implications both on the plasma physics of the interplanetary space and on the space weather forecast. In this study we have attempted to answer a question of whether the claim is properly tested. We confirm that there are indeed ups and downs in the profile of the solar wind velocity measured at the distance of 1 AU from the Sun. However, the characteristic attribute of the variation in the solar wind velocity during the inferior conjunctions with Mercury is found to be insensitive to the phase of the solar cycles, contrary to an earlier suggestion. We have found that the cases of the superior conjunctions with Mercury and of even randomly chosen data sets rather result in similar features. Cases of Venus are also examined, where it is found that the ups and downs with a period of ~ 10 to 15 days can be also seen. We conclude, therefore, that those variations in the solar wind velocity turn out to be a part of random fluctuations and have nothing to do with the relative position of inner planets. At least, one should conclude that the solar wind velocity is not a proper observable modulated by inner planets at the distance of 1 AU from the Sun in the Earth’s neighborhood during inferior conjunctions.

일반적으로 빗물펌프장의 운영은 유입부의 수위만을 고려하여 운영되고 있는데 이러한 운영 방식은 수위가 급격하게 변화할 경우 효율적으로 대처하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 이에 많은 연구자들은 다양한 모형을 이용하여 빗물펌프장의 효율을 극대화하기 위한 노력을 하였다. 하지만 빗물펌프장 주변의 흐름특성을 실제 측정한 결과가 없었기 때문에 이들 모형을 검증하기 어렵다는 한계가 있었다. 따라서 빗물펌프장 효율적 운영을 위한 모형들의 검증을 위한 빗물펌프장 운영 시 빗물펌프장 주변의 흐름특성을 실측한 자료가 필요하다. 이에 본 연구에서는 개봉1 빗물펌프장을 대상으로 표면영상유속계를 이용하여 빗물펌프장 운영 시 유수지 유입부와 빗물펌프장 토출부 주변의 유속분포를 측정하였다. 유속분포 측정은 2012년 8월 15일 발생한 홍수사상에 대하여 실시하였다. 빗물펌프장 주변의 유속분포 측정에 표면영상유속계를 적용한 결과 짧은 시간에 유속을 측정할 수 있기 때문에 급격한 수위 변화에 충분히 대응할 수 있어 빗물펌프장 주변의 평면유속분포 측정에 적용이 가능한 것을 확인하였으며 향후 빗물펌프장 주변에 고정으로 설치한다면 실시간 유속분포 측정도 가능할 것으로 판단된다.

최근 도시지역의 내수침수로 인한 피해가 급증하고 있어 이에 대한 대책으로 제내지의 초과 우수를 하천으로 강제 배수시키는 빗물펌프장에 대한 설치 요구가 증대되고 있다. 빗물펌프장의 효율적 운영을 위해서는 내수와 외수의 변화를 충분히 고려하여야 한다. 또한 본류 수위 증가로 인해 배수위 영향을 받는 지천의 경우에는 본류 수위 변화를 고려해야 하고, 본류 합류부에 배수문이 설치되어 있을 경우에는 빗물펌프장의 운영뿐만 아니라 효율적인 배수문 조작이 요구된다. 따라서 빗물펌프장과 배수문의 최적 설계 및 운영 방법을 수립하기 위해서는 기존 수치모형을 이용한 결과뿐만 아니라 빗물펌프장 운영 시 실제 흐름특성 변화를 관측한 자료가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 개봉1 빗물펌프장과 개봉1 배수문을 대상으로 홍수 시 빗물펌프장 운영에 따른 배수문 주변의 흐름특성을 측정하였다. 유속분포 측정은 표면영상유속계를 이용하였으며, 측정 구간은 배수문 직상류와 직하류에 대하여 실시하였다. 유속분포 측정 결과 홍수위 상승 시와 하강 시 배수문 주변의 흐름특성 변화뿐만 아니라 빗물펌프장 운영에 따른 배수문 주변의 흐름특성 변화도 확인할 수 있었다.

최근 10년간 지진해일에 의해 해안에 인접한 많은 국가들이 피해를 입어왔다. 이로 인해 지진해일에 대한 관심이 증가하고 있고 효과적인 방재대책이 요구되고 있다. 현재 지진해일 방재대책은 침수심을 기준으로 시행되고 있다. 하지만 유체의 흐름에 의한 피해는 수심뿐만 아니라 유속의 영향을 고려해야한다. 본 연구에서는 유속의 영향을 고려할 수 있도록 위험유속의 개념을 적용하였고 지진해일 위험도 분석을 실시하였다. 인체가 어떤 수심의 흐름 내에 존재할 때 균형을 유지할 수 있는 최대 유속을 위험유속이라고 하고 이 위험유속은 유체 흐름에 대한 인명피해 산정의 기준이 된다. 실험을 통하여 위험유속을 산정하는 방법은 흐름이 존재하는 바닥상태와 실험대상이 착용하고 있는 피복상태의 영향을 많이 받는다는 한계점이 있다. 또한 유체 밀도에 대한 고려가 없기 때문에 해수 범람에 대한 흐름에는 적용이 힘들다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 전도와 미끄러짐에 대해서 안정성을 평가할 수 있는 Jonkman and Pennings-Rowsell(2008)의 물리식을 사용하여 위험유속을 산정하였다. 강원도 주문진항을 연구 대상 지역으로 선정하고 위험유속을 적용하여 지진해일에 대한 위험도 분포를 산출하였다. 동해안에 영향을 미칠 가능성이 있는 가상지진해일 중 한 가지를 선정하고 전파에 대해 선형 천수방정식, 범람에 대해 비선형 천수방정식을 적용하여 수치모의를 실시하였다. 범람 시 침수심에 대응되는 위험유속을 구하고 이를 근거로 위험도를 측정하게 된다. 항구 내의 위험도를 산출하고 지역적으로 위험한 지역과 상대적으로 안전한 지역을 구별하여 지진해일 대피경로의 선정에 활용하였다. 또한 아동과 성인의 위험도를 비교하여 위험지역의 범위의 차이를 확인하였다.

In case of measuring strength of concrete using ultrasonic pulse testing, setting reasonable range of limitations to get reliable strength data results is highly recommended. To resolve this issue, ultrasonic testings were performed on several concrete specimens ,randomly selected and contain strength ranged from 20 to 200MPa, to measure values of ultra sonic velocity and actual strength. Then advanced data analyses were performed based on the results from the experimental works.

본 연구에서는 강섬유와 FRP 시트에 의한 충격 저항성능 향상 효과를 평가하기 위하여 고속 충격하중을 받는 2방향 RC 슬래브에 대한 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소 해석 프로그램으로는 충격해석에 탁월하다고 알려진 LS-DYNA를 사용하였으며, 실험결과와의 비교를 위하여 핀란드 VTT 연구소에서 수행한 고속 충격 실험과 동일한 조건으로 해석을 수행하였다. 2100×2100×250 mm의 RC 슬래브에 강 (steel)발사체를 통해 충격하중을 가하였으며 발사체의 무게는 47.5kg, 속도는 134.9m/s였다. 본 연구에서는 별도의 재료부재에 대한 충격실험을 통해 해석에 사용할 재료 모델을 검증하였다. 본 해석에서는 SFRC의 비선형적 연화 현상을 모사하기 위해 elastic-plastic hydro model을 적용하였으며, 보통콘크리트와 FRP의 재료모델을 모사하기 위해서 concrete damage model과 orthotropic elastic model을 각각 사용하였다. 해석 결과, 제안된 해석 기법은 충분한 신뢰성을 가지고 있으며, 보강 재료와 보강 기법의 유효성을 평가하는데 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 강섬유와 FRP Sheets 보강방법은 고속충격하중에서 우수한 충격 저항 성능을 보여주는 것을 확인하였다.

Ultrasonic pulse velocity method is widely used to evaluate the internal condition of concrete without loss of the structural integrity. In this study, the specimens were made for the varying the lightweight fine aggregates replacement rate of 0, 50, 100%. These specimens were used to measure the ultrasonic velocity and maximum frequency were analyzed. As Lightweight fine aggregates substitution rate was increased, the ultrasonic velocity and the maximum frequency bandwidth were also increased

In this study, various difference sizes of lightweight fine aggregates were used to make concrete specimens. The pressure waves, ultrasonic velocity and maximum frequency were measured for the specimens. Initial ultrasonic velocities were influenced by the sizes of lightweight fine aggregates, but not by the maximum frequency bandwidth.

In this study, one of nondestructive evaluation (NDE)　techniques for the effective maintenance of underwater concrete structures are investigated: Ultrasonic Pulse Velocity Method and Rebound hardness Test. Currently, lots of ROV(Romotely Operated Vehicle) Systems to inspection Underwater Concrete Structures are being considered.