감쇠재료인 점탄성재료는 여러 산업현장에서 발생하는 소음 및 진동문제를 해결하기 위하여 널리 쓰이고 있다. 기존의 진동감쇠 제어기술을 이용하여 이러한 문제를 성공적으로 해결하기 위해서는 먼저 제어하고자 하는 구조물에 적용될 점탄성재료의 진동감쇠 특성이 명확히 규명되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 1)우리의 일반적인 실험실 환경에서 모우드해석법을 통해 점탄성재료의 진동감쇠특성을 측정할 수 있는 실험이론과 기법을 정립하고 2)제한된 환경(온도 및 주파수)에서 얻어진 실험 데이타를 이용하여 reduced-frequenct-nomogram(RFN)을 그릴 수 있는 전산프로그램을 개발하였으며 또한 RFN으로부터 확보한 점탄성재료의 진동감쇠특성을 이용하여 감쇠처리된 구조물의 진동해석을 수행하였다.

선박, 자동차, 항공기등 수송체 구조해석에 유한요소법이 사용됨에 따라 초기 설계 후 대형 복합구조물의 해석이 ANSYS, NASTRA등의 범용 유한요소 코드에 의해 수행되고 있다. 설계변경을 시도할 때 설계자의 경험과 인지만으로 대형 구조물의 성능변경을 예측하기는 어렵다. 비록 대형 컴퓨터의 사용으로 구조 재해석이 용이하나 정량적 및 이론적 설계수정방향 없이는 인력과 계산시간 소모를 초래하고 때로는 시간 제약으로 충분한 재해석을 못할 수가 있다. 이때 긴요하게 사용될 수 있는 정보는 민감도로서 설계변수 변화에 대한 구조응답 변화를 수치적으로 나타내므로 설계변경에 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서 계산된 정확한 민감도는 선체데크구조와 수송체구조물 프레임 강성도를 설계 변수로 하였으며 구조물 진동저감 설계에 사용될 수 있다. 즉 유한요소법에 의한 구조 재해석에 의하지 않고 민감도 값으로 구조 진동변위 증감을 예측할 수 있음이 예제로 보여지고 있다.

이 연구에서는 풍력-태양광 하이브리드 가로등 구조물에 대한 동적 응답을 계측하여, 서로 다른 터빈을 적용하였을 때의 진동 특성 및 공진현상을 비교하였다. 2엽 및 3엽 풍력터빈을 적용하였으며, 하이브리드 가로등이 가지고 있는 진동 특성은 가동 중인 조건에서의 동특성과 가진력을 비교하여 분석하였다. 최근 제안된 방법을 통해 가속도 계측자료를 이용하여 변위 응답을 추정하였고, 2엽 풍력터빈을 적용한 경우 동적 변위 응답의 진폭은 공진 하의 조건에서 4~6cm 범위에 있고, 3엽 풍력터빈을 적용한 경우에는 공진이 발생하지 않아 변위는 2mm 이내로 제한됨을 알 수 있었다.

This research provides analysis result of the vibration behavior of cable-stayed bridge in the time to storm and it provides that vibration behavrior is able to be applied in bridge management.

기존 선로구조물의 대부분은 준공된 지 상당한 시일이 경과되어 노후화가 많이 진행된 상태이다. 특히 기존 철도교량 중 판형교는 상당수가 준공으로부터 40~60년 이상 경과된 노후교량이며 도상 없이 거더에 침목이 직결되어 있어서 차량의 주행하중이 교량에 직접 전달되므로 유도상 교량과 비교하여 교량에 가해지는 충격 및 소음이 클 뿐만 아니라 동적인 충격과 진동도 상대적으로 크다. 따라서 기존선 판형교에 대한 적절한 유지관리 및 보수, 보강기술의 개발이 매우 시급하다. 본 연구에서는 기존선 판형교의 성능개선과 소음, 진동 문제 해결을 위해 기개발된 레일매립궤도 시스템의 특징을 소개하고, 레일매립궤도의 진동 및 소음 저감 성능을 평가하기 위해 길이 5m 침목이 설치되어 있는 무도상 판형교와 레일매립궤도를 적용한 판형교를 제작하여 동일한 가진 조건에 따라 발생되는 진동응답을 측정하고 분석하였다. 또한 실험에서 얻은 진동응답 데이터를 음향해석 모델의 입력데이터로 사용하여 방사소음해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과 레일매립궤도를 적용한 판형교가 무도상 판형교 보다 진동에서는 15.0~18.8dB정도 감소하고 소음의 경우 평균 7.7dB(A)정도 감소하는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 북극진동이 우리나라에 미치는 영향을 파악하고자 북극진동지수(AOI)와 북태평양에서 발생한 태풍의 개수 및 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수, 또한 장마기간 중 총강수량 및 장마기간 중 강수일수와의 교차상관분석을 시도하였다. AOI 자료는 월단위 형태로 존재하나 교차 상관 분석에는 1월을 중심으로 한 평균 자료와 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절자료를 이용하였다. 장마 특성 및 태풍 특성 자료는 모두 연 단위자료이 다. 본 연구에서는 AOI 및 태풍, 장마 자료의 가용성을 고려하여 1961년에서 2016년 사이의 자료를 이용하였다. 본 연구에서의 결과를 종합해 보 면, 북극진동은 우리나라의 장마 특성에 약한 수준이나 유의하게 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 그 정도는 전체기간에 대해 일정 하지 않으며 시기에 따라 크게 다른 것으로 나타난다. 예를 들어, 최근 10년간 북극진동이 장마에 미친 영향은 교차상관계수로 0.8 이상이다. 그러나 그 전 30년간은 통계학적으로 유의한 영향은 없었다. 이와는 반대로 북극진동이 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수에 미치는 영향은 전체적으로는 유의하지 않은 것으로 나타난다. 공교롭게도 부분적으로 보면 이 역시 기간에 따라 유의한 영향과 유의하지 않은 영향이 반복적으로 교차하는 모습을 보인다. 즉, 기간에 따라 북극진동의 영향은 비정상적으로 크게 변동하는 모습을 보인다. 또한, 북극진동이 우리나라의 장마와 태풍에 미치는 영향이 과거 1960년대에서 2000년대까지 서로 교차되는 특성을 보여 왔다는 점에 주목할 필요가 있다. 그러나 공교롭게도 2010년대에 들어서면서 장마에의 영향과 태풍에의 영향이 둘 다 증가하는 형태로 바뀐 것으로 보인다.

표준 중량 충격원의 실제 충격원 재현성에 대한 논란이 있음에도 현재 기준에서는 뱅머신 방식만 사용하고 있다. 현행 기준의 평가 방법 및 등급 기준이 충격원 특성을 고려하지 못하고 있어 충격원의 선택에 따라 바닥충격음 차단 성능 등급에 차이가 발생하기 때문이다. 본 연구는 충격원 특성 외에 바닥 진동 거동 특성을 함께 고려한 현행 기준의 바닥충격음 평가 방법 고찰을 목적으로 한다. 공동주택 mock-up 실험 동에서 표준 중량 충격원과 실충격원에 대하여 바닥충격음을 측정하고 이를 이용하여 해외 평가 방법과 우리나라의 평가 방법을 비교 검토하 였다. 또한 현행 바닥충격음 평가 기준의 대상 주파수 범위를 벗어나는 저주파수 대역의 음압레벨은 네텔란드의 저주파 소음 인지 곡선과 국내 연구자가 제안한 저주파 소음 기준안을 이용하여 평가하였다. 그 결과 기준 및 평가 산정 방법에 따라 성능 평가 결과가 상이하며, 바닥 진동의 지배 주파수 범위에서 모든 충격원에 대한 바닥충격음 가청 소음으로 인식하여 성가시게 느낄 가능성이 매우 크다. 현행 평가 기준의 단일수치 평가량 산정 방법은 충격원에 따라 상이한 음압레벨 스펙트럼 특성을 제대로 반영하지 못하며, 바닥의 진동 거동 지배 주파수를 포함하는 저주 파수 대역의 음압레벨을 고려하지 않고 있어 바닥충격음에 대한 평가 결과와 사람의 인지 수준에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 충격원에 따른 음압레벨의 스펙트럼 특성과 저주파수 대역의 음압레벨을 반영할 수 있도록 현행 기준의 평가 방법을 보완할 필요가 있다.

In this paper, characteristics of wind-induced vibration responses of supertall buildings with unconventional configurations were investigated through extensive aeroelastic model tests. As a result, it was found that helical and composite models were most effective in reducing the wind-induced vibration responses in both along- and across-wind directions.

To provide the pleasant residential environment, the concern for the vibration of planar members has increased. In this study, the vibration characteristics of planar members with embedded material were compared when the same impulse was applied. From the test results, the vibration characteristics are affected by the properties of embedded material.

일반적으로 선하역사는 구조물 상부에 차량이 주행하여 진동이 역사 구조물로 직접 전달되는 구조로 다른 구조형식보다 역사 내 소음과 진동 수준이 높아 역사 내 근무자 및 이용객들에게 불편함을 초래하고 있다. 선하역사에 대한 효과적인 진동 저감 대책을 수립하기 위해서는 접속 교량 등 인접구조물과 역사 자체 내의 진동 전달 경로를 고려한 정확한 진동 전달 특성에 대한 이해가 필요하다. 이 연구에서는 국내 선하역사의 구조형식에 대한 분류를 기초로 접속 교량과의 접속 형식, 감쇠기 등 제진 및 면진을 위한 진동 저감장치의 배치방법 등의 변화에 따른 진동 저감 성능을 평가하고 보다 효율적으로 선하역사의 진동을 저감할 수 있는 방향을 제시하였다. 진동 전달 특성 및 저감 성능 평가는 수치해석 및 현장실험을 통하여 수행하였다. 현장실험은 금곡역사를 대상으로 열차의 통과 및 정차에 따른 가속도 측정을 통하여 수행하였다. 수치해석은 상용프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수행하였다.

The LH seismic system is composed of structure, brace, and LH damper designed high damping rubber. The dynamic test with shaking table was performed to analyze the vibration characteristic of the RC Frame and LH seismic system.

Recently, the demand for the seismic retrofit to existing buildings increased due to earthquake damage. And related researches are increasing in response while the researches considering the various design parameters such as strength and stiffness ratio between the existing structures and retrofit system are insufficient. Therefore, in this study, existing structure and reinforcing frame for damper are designed having different natural periods each other by setting the parameters related to strength and stiffness ratio between two systems and are analyzed by nonlinear dynamic analysis.

스트레스 리본 교량(Stress Ribbon Bridge)이란 현수된 케이블에 최소 휨강성을 제공하기 위한 철근 콘크리트 상판 또는 프리스트레스트 콘크리트 상판을 케이블에 현수 형태로 설치하는 교량을 말한다. 스트레스리본 교량은 지간장에 비해 매우 얇은 두께의 상판과 최소 휨강성으로 인해 낮은 대역의 고유 주파수 성분을 가지고 있다. 이러한 낮은 고유주파수 대역으로 인해 보도 하중에 의한 공진의 위험성이 있으며, 또한 진동에 의한 케이블 수평력의 변동 등 구조적 악영향이 발생 될 수 있다. 본 연구에서는 케이블의 수평력과 새그량을 주요 변수로 하여 고유진동 해석을 수행하였으며 이를 바탕으로 스트레스 리본 교량의 거동 특성을 분석하였다.

상시진동을 이용하여 철도교량의 동적특성을 추출할 경우 열차와 구조물의 상호작용으로 인하여 열차 통과시의 진동보다는 열차 통과 후의 자유진동 측정값을 이용하나, 진동의 지속시간이 충분치 않아 정확한 산정이 어려울 수 있다. 이 논문에서는 철도교의 상시진동을 이용한 모달해석 시 동적특성 산정값의 정확도와 진동 지속시간 간의 상관 관계에 대한 연구를 통하여 충분한 정확도를 갖기 위한 최소 진동 측정시간을 제시하였다. 또한 다수의 자유진동 측정값을 이용하여 측정시간과 모달해석의 정확도를 제고할 수 있는 가능성을 검토하였다. 모달해석기법은 현재 가장 널리 적용되는 기법을 선별하여 비교·검토하였으며, 수치해석은 현재 국내에서 운용중인 다양한 열차하중을 적용하여 수행하였다.

본 연구에서는 준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성을 분석 및 평가하였다. 실제 구조물 크기의 모형구조물을 진동제어하기 위하여 Semi-active 성능의 MR Damper를 설계/제작 하였다. 일반적으로 MR Damper를 이용한 준능동 제어 시스템을 구축하기 위해서는 감쇠장치의 발생 감쇠력 및 거동 성향 등의 데이터를 수치적으로 나타낼 수 있는 동적 모델이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 MR Damper의 동적거동을 예측/평가 할 수 있는 모델링을 하기 위하여 다양한 동적 모델 중Power 모델 및 Bingham 모델을 적용하였다. 이때 동적 모델과 비교/평가하기 위하여 개발된 MR Damper의 동하중 실험을 수행하였다. 동하중 실험조건은 가진 주파수를(0.15Hz, 1.0Hz, 2.0Hz) 선정하고, 주파수별 각각 3가지씩 가진 속도를 달리하여, 변위가 감쇠력에 미치는 영향력을 확인하였다. 이렇게 얻어진 MR Damper의 동하중실험 결과를 적용하여 각 동적 모델 별 모델변수를 규명하였고, 이를 바탕으로 힘-속도 관계곡선 및 예측된 발생 감쇠력을 산출하였으며, 산출된 결과와 개발된 MR Damper의 실험 결과를 상호 비교⋅평가하였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한 MR Damper는 준능동 제어장치로 활용 가능함을 확인 하였고, 다양한 변위를 이용한 실험을 통하여 정상적인 진동제어를 위해서는 최소 2mm 이상의 변위가 확보되어야 한다는 결과를 얻었다.

This study is a result of the dynamic characteristics of tall building located in Haewoondae. In order to analyze the natural frequency and damping ratio of the building, acceleration is measured through wind monitoring system during 6 months.

In this study, several vibration characteristics of model bridge due to changes in cable tension are experimentally analyzed. In order to achieve the study, acceleration responses are measured from the model bridge for several cable tension case. The values of features extracted by frequency transform method are increased due to tension-loss.

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.

This study seeks to characterize the dynamic behaviour of each section and to understand the performance of the interface using centrifuge model test and numerical analyses. The model test was verified by the comparison of the test results with those of numerical analyses, and the natural frequency for the composite dam with concrete-rockfill was proposed as like the same centrifuge model test and numerical analyses.

본 연구에서는 열차 진행에 따른 진동이 지하철 박스구조물에 미치는 영향에 대해서 분석을 수행하였다. 이를 위하여 지하철 본선에 센서를 설치하고 지하철이 운행 시간대의 열차진동 데이터를 획득하였다. 센서의 위치는 하부보, 측벽, 상부슬래브에 설치하였고, 자갈도상부와 콘크리트도상부의 하부보와 측벽에 각각 센서를 부착하여 부재의 위치 및 도상의 종류에 따른 진동의 영향을 분석하였다. 하부보와 상부슬래브의 동적응답을 분석한 결과 하부보의 진동속도에 비하여 상부슬래브의 진동속도는 작은 것으로 분석되었고, 상부슬래브 균열의 폭에 대한 변화도 없는 것으로 분석되어 진동의 영향이 상부슬래브까지 미치지 않는 것으로 분석되었다. 자갈도상과 콘크리트도상의 위치에서 하부보와 측벽의 가속도를 비교한 결과 콘크리트 도상의 약간 큰 것으로 나타났으나 그 차가 크지 않아 도상의 차이에 따른 정량적인 분석은 추후에 추가적인 연구를 통하여 분석하여야 할 것으로 판단된다. 구조물의 진동을 평가하기 위해서 가속도 이력을 속도이력으로 변환하여 기존의 승강장에서 수집된 진동 속도 데이터와 비교하였으며, 승강장보다는 본선의 진동속도가 더 빠른 것을 확인할 수 있었다. 금번 연구를 통하여 정밀안전 시에 지하철의 진동을 측정하여 구조물의 평가를 처음으로 시도하였으며 추후 연구에서는 측정 분해능을 보다 세밀하게 하고 측정 개소를 다양화하여 보다 세밀한 분석을 수행하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.