This paper aims at featuring dynamic characteristic of 2-span bridge by means of an cochlea-inspired artificial filter bank(CAFB), for the purpose of effective acquirement of real-time valid dynamic(acceleration) responses. Through dynamic testings performed on a model of 2-span bridge, its dynamic characteristics were featured on natural frequency. They were evaluated in comparison to wired measurement responses. Finally, the dynamic wireless measurement system on the basis of CAFB were found technologically and economically effective by obtaining valid dynamic(acceleration) responses whose size was compressed over the frequency range of interest.

구조물의 손상 추정은 동적응답신호로부터 고유주기와 모드형상을 구한 후 이를 역해석하여 손상위치와 손상정도를 파악함으로써 이루어 진다. 건축구조물의 경우 토목구조물에 비하여 구조형식이 복잡하고 비구조요소 및 노이즈 등의 영향으로 인하여 구조물 판별에 어려움이 있다. 동적응답신호를 이용한 건물의 손상추정에 관한 최근의 연구들은 손상추정을 위하여 민감도 또는 추정치 등 간접적 지표를 사용하고 있으나, 좀 더 합리적이고 명확한 손상추정을 위하여 운동방정식으로부터 직접 유도된 변수를 손상지수로 활용할 필요가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 전단형 건물의 운동방정식으로부터 직접 유도된 층강성 감소비를 손상지수로 하는 손상추정 방법을 제안하였다. 제안된 손상지수는 손상 전 모드형상과 손상 전 후 고유진동수 차이를 알면 구할 수 있다. 제안된 손상 추정방법을 수치해석예제에 적용한 결과 손상이 발생한 층에서 층강성 변화율이 (-)부호를 나타내었으며, 크기가 다른 층에 비하여 15배 정도 크게 나타나 전단형 건물의 손상 추정지수로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Structural dynamic characteristics are obtained by analysing responses of seismic acceleration measuring system obligatorily installed in public structures. Emergency structural safety estimation using these data supports decision making of a structure manager when an earthquake or a strong vibration happens. And proper standards for structural safety are suggested by cumulative statistical analysis. For these reasons, it is necessary that comprehensive analysis and management system indicates analysis results based on GIS(Geographic Information System). This system is developed with comprehensive analysis algorithms and data processing procedures. Various information through the system is served for structural safety management.

본 연구는 새로운 변위 계측 시스템으로 사용되고 있는 모션캡쳐 시스템을 이용하여 변위 계측을 통한 구조물의 동적 응답 계측에 이용되는 수치 미분 방법 중 가장 적합한 방법을 찾고, 이를 적용한 모션캡쳐 시스템에서 계측한 동적 응답과 기존 변위 계측 센서에서 얻은 동적 응답과의 비교를 통해 그 적합성을 검증하였다. 기존의 변위 및 가속도 계측 센서는 센서 설치의 어려움, 케이블 길이, 유선 방식에 따른 가속도 데이터 오차 발생 등의 문제점을 갖고 있다. 모션캡쳐 시스템은 계측하고자 하는 위치에 마커를 부착하고 카메라가 반사하는 마커의 변위를 측정하여 3차원 좌표를 얻는 모니터링 시스템으로서, 기존의 변위 및 가속도 계측 센서의 단점을 극복한 계측 시스템이다. 변위 계측을 통한 가속도 등의 동적 계측을 하기 위해서는 계측한 변위 데이터의 수치 미분이 필요하며 이를 통해 가속도 값을 얻는다. 본 연구에서는 모션 캡쳐 시스템을 통해 계측한 변위를 다양한 방법의 수치 미분을 통해 가속도로 변환시켜 기존의 가속도 측정 센서와의 비교를 통해 가장 적합한 수치 미분 방법(Four-point Backward Difference, FBD)을 찾을 수 있었다. 또한, 모션캡쳐 시스템에서 계측한 변위에 FBD를 적용하여 얻은 동적 응답(가속도, 고유주파수)과 기존 변위 계측 센서(레이저 변위계)에서 계측한 동적 응답과의 비교를 통해 FBD를 적용한 모션캡쳐 시스템의 동적 응답 계측에 대한 실효성을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 도로교설계기준에 규정된 표준트럭 하중인 KL-510에 의한 강판형교의 동적응답을 연구하였다. 대상교량은 건설부에서 제정한 “도로교 상부구조 표준도”에 수록되어 있는 지간이 20m, 30m와 40m인 단순 강판형교를 사용하고. “보통의 도로”에 대하여 생성시킨 10개의 노면조도를 사용하였다. 차량은 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭하중 KL-510을 3차원 차량으로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로, 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 이와 같은 노면조도 및 차량을 사용하여 강판형교의 충격계수와 DLA를 구하고 각국의 설계기준과 비교 검토하였다.

Long span arch structure is composed of arch as relatively flexible structure and column as relatively rigid structure. In this study, the characteristic of dynamic response is analyzed according to the dynamic characteristics between arch and columns. The result of analysis for arch as relatively vertical vibration mode is dominant, the influence of columns mainly appears at relatively high frequency band according to increase of 1st mode frequency in column.

The purpose of this study is to provide the damage detection method on shear building structures by the damage index directly induced from dynamic equation. The provided damage index could be estimated from measured mode shape of undamaged structure and frequency difference between undamaged and damaged structure. The damage detection method is applied to numerical analysis model such as MATLAB and MIDAS GENw for the verification. The damage index at damaged story represents (-) sign and 15 times than other undamaged stories.

For the reliable design of an offshore platform, it is very important to reduce the effects of wave forces as well as to increase the safety of structure. In order to reduce the wave forces on structures, the partial porous cylinder, which is composed of a porous part located near free surface and a rigid part bounded top and bottom by impermeable end caps, is newly suggested. Using the Eigen-function expansion method the wave force on partial porous cylinders are calculated. Applying the wave forces and seismic forces, the dynamic response evaluations of the platform are carried out through the modal analysis and the substructure method based on the effect of soil-structure interaction. The displacement and bending stress are computed using the various input parameters, such as the shear-wave velocity of soil and the porosity rate.

This study analyzes descriptive statistics and tests homogeneity hypothesis, and applies a posteriori comparison procedures among treatment levels for the response characteristics such as static response ratios, impact factors, natural frequencies of bridges according to structural types and service periods. This study is expected to help understand the difference among response characteristics of groups and provides the practical information for safety assessment and structural design.

현재 백두산에 대한 지진동 관측 및 관련 연구보고서에 따르면 2002년 6월 중국 동북부 왕청현과 두만강 일대에서 M7.3의 지진이 발생한 이후 지속적으로 화산성 지진 발생 빈도 및 규모가 증가해 왔다. 하지만 구조성 지진과는 달리 화산재해로 인한 화산성 지진에 대한 지진특성 규명에 관한 연구는 매우 미진한 상황이다. 본 연구에서는 화산성 지진파 원자료 수집 및 DB작성을 수행하고 이를 통하여 응답스펙트럼특성, 동적특성, 거리감쇠 특성에 대하여 구조성 지진파와 특성비교분석을 실시하였다. 응답스펙트럼 분석 결과, 구조성 지진파에 비하여 화산성 지진파의 경우 탁월주기가 0.1~0.3초로 나타나 비교적 단주기 성분이 강한 것으로 나타났으며, 진원깊이에 따른 감쇠특성 분석 결과 두 지진파가 정반대의 특성을 나타내었다.

레이더 리프렉터를 소형어선, 어망 부이, 어업용 바지선 등에 장착할 경우 최적설치 위치를 결정하기 위한 최적화 시스템의 개발이 필요하다. 최적화 시스템을 개발하기 위한 기본 단계로써 소형어선, 어망 부이, 어업용 바지선 등이 파랑에 의하여 어떠한 응답 특성을 나타내는지 정확하게 파악해야 한다. 본 논문에서는 먼저 해양 부유체식 어업용 바지선 구조물을 대상으로 파랑에 의한 거동을 해석하고자 한다. 어업용 바지선 구조물의 파랑 중 응답특성을 파악하기 위하여 각종 영향인자, 즉 파의 길이, 수심, 입사하는 파의 방향 등이 바지선의 응답에 미치는 영향에 대하여 검토한다. 이러한 응답 특성을 토대로 어업용 레이더 리프렉터를 바지선이나 소형 선박에 설치하였을 경우 파랑에 의한 영향이 레이더 반사 면적에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하는 기초자료로 사용하고자 한다.

전세계적인 인구증가와 산업화로 인하여 육지면적의 부족, 육상자원의 고갈 등의 문제로 해양의 이용 및 개발의 관심이 늘어나고 있으며, 환경친화적인 해양공간을 확보하기 위하여 초대형 부유식 해상구조물에 대한 기술개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초대형 부유식 구조물의 상부구조물에 대한 시간이력해석법에 대하여 소개하고 파랑하중에 의한 부체변형을 이용한 시간변위이력 산정 방법을 제안한다. 또한 주기 및 진폭의 변화에 따른 상부구조물의 동적 시간이력응답 결과를 분석하고 초대형 부유식 상부구조물 시설계안의 동적구조안전성을 평가한다.