Wireless monitoring system was established to measure PPWS(Prefabricated Parallel Wire Strand) temperature under PPWS erection in Ulsan Grand bridge. The applicability of it to bridge construction site was being evaluated. Wireless function was worked very well within 2km long distance. Transferred data was being analyzed.

As most infrastructure have low natural frequency for vibration, an energy harvester to operate wireless sensors for them should be aimed to low frequency and have high output efficiency. This study proposes the energy harvester with parallel-connected single crystal ceramic for low frequency in order to gain enhanced efficiency. The performance is confirmed by the experiment using the acceleration data of hangers in Yeongjong Bridge.

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.

무가선 저상트램은 친환경 고효율 교통수단으로서 저렴한 건설비, 도시 미관의 개선, 도시 주변 지역 활성화 및 승객 편의성 확보 등의 장점을 보유한 신교통 수단으로 10개 이상의 지역단체에서 도입을 검토 중에 있다. 이에 따라 무가선 저상트램 차량과 노면선로 및 도로교통과 복합된 신호시스템의의 개발, 인프라시스템 구축을 위한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 무가선 저상트램 노면선로 중 도심지 구간에서는 레일이 노면에 매립되는 매립형궤도 시스템이 적용되고 있다. 매립형궤도 시스템은 소음 진동의 저감, 공기 단축 및 유지보수 최소화 등의 장점을 보유한 것으로 알려져 있다. 이에 본 논문에서는 국내에서 시공사례가 전무한 매립형궤도 시스템을 설계하여 시험시공을 수행하였고 시공과정에서 발생한 문제점을 파악하였다. 또한 시험선 완공 후 진동과 소음을 일반 자갈도상궤도와 비교 측정하여 매립형궤도 시스템의 소음 진동 저감 성능을 정략적으로 분석하였다.

Temperature of fresh concrete can be effectively used to predict the strength of concrete being cured and make an informed decision for stripping the molds. A hygrothermograph and thermo-couple sensors that require an extensive wiring have been applied to measure a temperature of concrete at the early stage of the curing process on site. Therefor, this study on the strength prediction using Maturity is mainly focused on, but the study on the concrete mixing blast furnace slag powder is insufficient. The purpose of this study is to investigate the relationships between compressive strength and equivalent age by Maturity function and is to compare and examine the strength prediction of concrete mixing Blast Furnace Slag Power using ACI and Logistic Curve prediction equation.

The innovative and environment-friendly tram vehicle and it’s trackway system are developed based on the government’s R&D funding. Accordingly, in order for the test drive of developed vehicle, a tram trackway as test-bed, is being constructed in Osong, where is located inside Korea Rail Network Authority in Chungcheongbuk-Do. In this paper, the construction method of trackway for wireless and low-floored tram vehicle is introduced for the first time in Korea.

본 연구는 타설 콘크리트의 온도를 무선센서 방식으로 현장에서 직접 간편하게 계측할 수 있는 장치를 개발하고, 무선 전송네트워크시스템을 통하여 현장사무실 및 본사 등에서 실시간 효율적 온도이력관리를 할 수 있는 시스템을 구축하는데 목적이 있다. 실험결과, 우선 무선센서네트워크시스템의 기본이 되는 온도센서는 콘크리트 타설시 안정적으로 측정될 수 있도록 무선방식의 막대타입의 스텐레스 프로브형으로 제작하였으며, 거푸집에서의 탈부착이 간편하고 장기간의 내장전력공급이 가능한 거푸집일체형의 무선센서네트워크 장치를 개발하였다. 또한 무선센서네트워크시스템의 구성은 센서노드와 라우터, 게이트웨이 및 CDMA 통신방식으로 구성하였으며, 콘크리트의 동일한 양생조건 및 상이한 양생조건에서 온도를 측정한 결과, 기존의 유선방식과 동일한 온도분포를 보였다. 향후, 개발된 무선센서네트워크 장치를 현장에서 사용할 경우, 현장 사무실에서의 정량적인 콘크리트 온도관리가 효율적으로 이루어 질 것으로 판단되며, 감리 감독업무의 생산성 향상과 더불어 전반적인 콘크리트 구조체의 품질에 크게 기여할 것으로 판단된다.

본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 이용한 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 구조물을 대상으로 구성된 시스템의 진동제어효과를 실험적으로 검증하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 블루투스 기반의 무선 I/O 센서 시스템과 스마트 재료를 사용한 전단형 MR 댐퍼를 개발하고, 또한 일정한 크기의 정현파형을 발생시키는 가진기 및 모형 단순보 구조물을 이용하여 피드백 진동제어 시스템의 실험?V을 구성하였다. 진동제어 실험은 가진기를 이용해 보의 1/4 등분점에서 일정하게 가진한 상태에서, 보 중앙점에 수직방향으로 설치된 MR 댐퍼를 이용해 진동을 제어하였으며, 보의 2/4 등분점에서의 가속도 응답을 획득하여 제어효과를 평가하였다. 이때, 제어명령은 보 중앙점에 무선 I/O 센서 노드를 설치하고, 여기서 획득된 가속도 응답이 일정 크기 이상일 경우에 설정된 범위의 전압신호를 MR 댐퍼로 출력하도록 설정하였다. 최종적으로 본 논문에서 구성된 무선 센서 네트워크 기반의 실시간 피드백 진동제어 시스템은 비록 제한적인 명령 체계에서 검증되었지만, 실시간적으로 목적된 제어명령의 발생시킴으로써 구조물의 진동을 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였고, 추후 다양한 준능동 제어 알고리즘을 적용한 구조적 응답제어시스템으로의 활용 가능성을 제시하였다.

In this paper, a research was performed to estimate dynamic characteristics of bridges using wireless sensors. First, the developed wireless sensors were compared with wired sensors through laboratory tests. Field tests were carried out on a steel box girder bridge. Dynamic characteristics of the test bridge were identified from the measured data by wireless sensors. As a result, it was proven that the wireless sensor system could be effectively applied to the measurement of large civil-infra structures.

본 논문에서는 교량에 발생하는 다양한 진동을 제어하기 위하여 통합무선제어시스템을 개발하였다. 개발된 통합무선제어시스템은 구조물의 거동에 따른 데이터의 계측, 해석, 판단, 제어 등 데이터 처리 및 대응을 위하여 필요한 각각의 시스템을 하나의 시스템으로 통합한 일체형 시스템이다. 이 시스템은 계측된 구조물의 다양한 신호를 분석하여 상황에 따른 피드백제어(Feedback control)를 수행하도록 설계 하였다. 또한, 무선시스템의 계측에서 제어까지 각 단계의 과정을 중앙통제시스템에서 무선으로 전송받아 전체적인 상황을 관리자가 모니터링 할 수 있도록 하였다. 그리고 필요에 따라 관리자의 통제나 참여가 필요한 경우 시스템에 쉽게 접근 할 수 있도록 사용자 환경을 구성하였다. 이와 같이 개발된 통합무선제어시스템의 기본성능을 검증하기 위하여 신호입출력 실험을 먼저 수행하였다. 이때 기본 성능 검증은 유선시스템을 활용하여 상호결과를 비교 검증 하였다. 신호입출력 실험의 결과를 바탕으로 통합무선제어시스템의 실시간 진동제어 성능을 평가하기 위하여 모형 사장교를 이용한 진동제어 실험을 실시하였다. 진동제어 실험은 4가지 조건하에서 진행하였으며, 그에 따른 그래프 및 정량적 결과를 비교 평가 하였다. 이상의 결과, 개발한 통합무선제어시스템은 유선시스템과 동일한 기본 성능을 보여 주었으며, 효과적으로 구조물의 진동을 제어할 수 있음이 증명 되었다.

본 논문에서는 편마비 환자들의 재활 훈련을 돕기 위하여 시각적인 피드백과 동기 부여를 줄 수 있는 다채널 근전도 기반의 체감형 무선 게임 장치를 제안하였다. 게임 콘텐츠는 환자의 회복 상태에 따라 적용할 수 있도록 채널 별로 제작하였으며, 속도 및 난이도를 조절할 수 있게 제작되었다. 본 장치의 유효성 검증을 위하여 편마비 환자 7명을 대상으로 적용하여 설문 조사를 하였다. 조사 결과는 치료 효과에 대한 기대감이 가장 높은 점수(4.14±0.38)를 보여주었으며, 설문 문항 전체적으로 3점 이상의 결과를 보여주었다. 이 연구의 필요성과 개발된 장치의 만족감을 확인할 수 있었으며, 본 장치는 재활 환자들에게 게임을 통하여 재미있게 재활 운동을 할 기회를 제공할 수 있을 것이다.

현재 와이파이가 지원되는 스마트폰 시장이 급격히 증가하면서 스마트 폰을 기반으로 하는 네트워크 콘텐츠 가 빠르게 보급되고 있다. 하지만, 아직까지 와이파이가 지원되지 않거나 블루투스 환경만을 제공하는 피처폰이나 기타 멀티미디어 기기 등에서는 네트워크 콘텐츠를 제공하기 힘든 환경이다. 본 논문에서는 블루투스, 와이파이 등의 기술보다도 저전력, 저가격, 사용의 용이성, 다채널, 브로드캐스팅을 지원하는 지그비 기술을 이용하였다. 근거리 네트워크 게임에 지그비 기술을 이용함으로써 다양한 형태의 네트워크 게임을 개발할 수 있을 것이다. 또한, 이를 이용한 다양한 무선 네트워크 컨텐츠의 개발을 기대할 수 있을 것이다.

This paper describes efficient flight control algorithms for building a reconfigurable ad-hoc wireless sensor networks between nodes on the ground and airborne nodes mounted on autonomous vehicles to increase the operational range of an aerial robot or the communication connectivity. Two autonomous flight control algorithms based on adaptive gradient climbing approach are developed to steer the aerial vehicles to reach optimal locations for the maximum communication throughputs in the airborne sensor networks. The first autonomous vehicle control algorithm is presented for seeking the source of a scalar signal by directly using the extremum-seeking based forward surge control approach with no position information of the aerial vehicle. The second flight control algorithm is developed with the angular rate command by integrating an adaptive gradient climbing technique which uses an on-line gradient estimator to identify the derivative of a performance cost function. They incorporate the network performance into the feedback path to mitigate interference and noise. A communication propagation model is used to predict the link quality of the communication connectivity between distributed nodes. Simulation study is conducted to evaluate the effectiveness of the proposed reconfigurable airborne wireless networking control algorithms.

대부분의 구조물 안전성 평가에 있어서 전체적인 거동을 나타내는 인자, 즉 기하학적인 형상 변화를 추정하는 것은 매우 중요하다. 종래에는 현장에서 교량의 처짐을 손쉽게 측정할 수 있는 적절한 수단과 방법의 부재로 말미암아, 처짐의 측정이 제한된 측정점에 국한되었고, 또한 변위계를 설치한 개소에 한정되었다. 따라서, 본 연구에서는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반의 무선 경사센서모듈(Wireless Tiltmeter)을 통해 건설구조물의 처짐을 추정하는 방법을 개발하고, 기존의 변위 측정 자기 센서(Linear Variable Differential Transformer: LVDT)를 이용해 측정하는 기술 대신, 유비쿼터스 개념의 무선 경사 센서 모듈의 경사 변화에 따른 저항의 변화를 전압의 형식으로 출력하고, 교정계수를 이용하여 실제 처짐각 및 처짐으로 환산하여 최대 처짐을 구하도록 개발된 유비쿼터스 기반의 처짐 추정방법을 검증하기 위하여 실내 실험을 수행하였고, 그 결과, 측정점에 상관없이 균일한 측정이 가능하고, 기존의 방법과 거의 일치하는 값을 나타내는 것으로 확인되었다.

본 논문에서는 MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 교량 모니터링을 위한 무선 계측 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 MEMS 센서의 가속도 측정 범위 및 주파수 응답 범위 성능을 검증하기 위한 실험을 수행하여 교량 계측에 적합성 여부를 판단하였다. 실험 결과, 고성능의 압전형 가속도 센서에 비하여 동적 범위와 측정 주파수 범위의 성능은 낮으나 30Hz 미만의 저주파수 대역 측정에는 무리가 없을 것으로 판단한다. 그리고 최대 통신 거리 측정 결과, 280m정도의 성능을 가지고 있음을 확인하였다. 마지막으로 개발된 무선 가속도 센서 시스템을 공용중인 교량에 설치한 후, 교통하중에 의한 진동데이터를 획득하여 교량의 동특성을 실시간 분석하였다. 분석결과는 대상교량의 FE 해석결과와 비교를 통하여 무선 가속도 센서 시스템의 성능을 평가하였다. 실험 결과, MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 개발한 무선 가속도 센서는 교량과 같은 저주파수 진동특성을 갖는 건설구조물의 계측에 효과적으로 사용할 수 잇을 것으로 판단된다.

In this paper, we designed and fabricated the Electro-Magnetic (EM) wave absorber for wireless LAN by using Amorphous and CPE. The material constants and the absorption properties were measured for the samples containing 50 %, 60 %, and 70 % weight fraction of Amorphous. Moreover, the EM wave absorption abilities were simulated for the EM absorbers in different thicknesses by adopting the measured permittivity and permeability, and then the EM wave absorber was fabricated based on the simulated design values. As a result, the EM wave absorber with the composition ratio in Amorphous : CPE = 60 : 40 wt.% with the thickness of 4 mm has the absorption ability more than 35 dB at 2.4 GHz. Thus, it is expected the wireless LAN environment can be improved by using the developed absorber.

최근 빠르고 편리하게 데이터 송수신이 가능한 무선LAN은 가정, 사무실 등 다양한 장소에서 사용이 증가하고 있다. 그러나 실내에서 무선LAN을 사용할 경우 천장, 벽, 바닥, 책상 등에서의 반사파에 의한 다중반사가 발생하여 데이터 전송의 오류 및 성능 저하의 주된 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 Graphite의 특성을 분석하고 최적의 조성비를 찾아내서 무선LAN 환경에 적합한 전파흡수체를 연구하였다. 먼저 Graphite와 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 각 샘플의 반사계수를 측정하였다. 측정된 데이터로부터 재료정수를 계산하고, 전파흡수체를 설계 및 제작하여 전파흡수능을 비교, 분석 하였다. 그 결과 조성비가 Graphite : CPE=50:50 wt%이고, 두께 1.7 mm 인 전파흡수체가 5.2 GHz에서 27 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 우수한 전파흡수체를 개발하였다.

본 논문에서는 실내 무선LAN 환경에서 발생하는 다중반사에 의한 통신속도 저하 및 데이터 손실과 같은 문제점을 해결하기 위한 전파흡수체를 설계하였다. 먼저 자성손실 재료인 Sendust와 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하였고, 각 샘플의 재료정수를 이용하여 시뮬레이션 한 결과, 최적의 조성비가 Sendust : CPE = 80 : 20 wt.% 임을 확인하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 토대로 전파흡수체를 실제작하였다. 제작된 전파흡수체의 측정 결과 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였으며, 제작된 전파흡수체는 두께 3.2 5mm 조성비 Sendust : CPE = 80 20 wt.%이며, 중심주파수 2.4 GHz에서 19 dB의 전파흡수 특성을 보였다.

본 연구에서는 FBG 센서 및 PDA를 이용하여 새로운 안전관리 시스템인 무선 계측 시스템을 개발하기 위해 FBG 센서를 이용하여 광섬유 변위(FBG-LVDT) 센서, 광섬유 변형률(FBG-STRAIN) 센서, 광섬유 온도(FBG-TEMP) 센서 그리고 광섬유 가속도(FBG-ACC) 센서를 특별 제작하였다. 또한, 신호처리 시스템에는 적용된 FBG 센서들의 무선송신 시스템이 가능하도록 신호처리 시스템을 구성하였으며, PDA를 이용하여 원격 거리에서도 display가 가능할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 개발된 FBG 센서들과 무선계측 모니터링 시스템의 현장 적용성, 정확성 및 활용 가능성을 검증하고자 현장 교량에서 정적, 동적 재하시험을 실시하였다. 또한, FBG-LVDT 센서, FBG-ACC 센서에 의하여 측정된 동적 데이터들은 Meister의 진동등감각 곡선에 적용시킴으로서 교량의 진동에 대한 사용성 평가를 실시하였고 교량의 진동 사용성을 고려하여 진동 제한 기준을 제시하여 대상 교량의 진동 평가를 위한 방법을 마련하였다.