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교량의 상시 내하력 평가를 위한 센서 융합 기반 변위 및 하중 추정
원종빈 ( Won Jongbin ),박종웅 ( Park Jong-woong ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
교량의 안전점검 및 정밀안전진단을 위해 내하력 평가가 매우 중요하다. 내하력 평가를 위해 대상 교량의 계측값과 해석값을 일치시키는 모델 업데이팅 과정을 통해 응력보정계수를 산정하며, 이를 위한 계측값은 정적재하 시험 및 동적재하 시험을 통해 얻는다. 하지만, 이러한 계측방법은 실제 교량의 공용 중 교통량 및 하중변화를 충분히 반영하기 어렵다. 본 논문에서는, 교량의 상시 내하력 평가를 위해 교량의 실시간 데이터를 기반으로 변위 및 입력 하중을 추정하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 칼만 필터를 이용하여 가속도, 변형률 데이터로 이루어진 계측값과 수치해석 모델의 해석값을 일치시켜 교량의 변위와 입력 하중을 추정하였다. 제안한 방법을 검증하기 위해 실내실험과 실제 교량을 대상으로 성능을 검증하였다.
POLICY & ISSUES 기획특집_4 - 일본 환경교육추진법 개정과 학교 환경교육에 미치는 영향
원종빈,Won, Jong-Bin 환경보전협회 2012 환경정보 Vol.402 No.-
새롭게 개정된 "환경교육등촉진법"에서는 환경교육 등 지원법인 지정과 체험활동 장을 인정하는 제도와 학교 교육에 있어서 발달단계에 따른 체계적인 환경교육을 위한 지원 등이 새로 규정되어 있다.
정적 및 동적 하중을 받는 외팔보 거동에 관한 선형 및 CR 정식화 비선형 예측의 비교
고정우,빈영빈,은원종,신상준,Ko, Jeong-Woo,Bin, Young-Bin,Eun, Won-Jong,Shin, Sang-Joon 한국전산구조공학회 2015 한국전산구조공학회논문집 Vol.28 No.5
본 논문에서는 구조물에 작용하는 하중의 크기와 진동수에 따른 거동의 비선형성을 확인하고 정확한 예측을 위한 방법을 모색하기 위하여 외팔보의 정적 및 동적해석의 수행에서 선형, 비선형 해석의 결과를 비교하는 연구를 진행하였다. 우선 보의 자유단에 수직방향의 정적 및 동적 하중을 가한 상황을 예측하였다. 선형 해석방법으로 고전 외팔보 이론을 적용하였고, co-rotational dynamic 유한요소해석 기법을 개발하여 비선형 해석방법으로 사용하였다. 먼저 정적해석에서 외력의 크기가 달라질 때 선형 및 비선형 해석 예측이 어떠한 차이를 보이는지 비교하였다. 그리고 동적해석을 통해 가진 진동수의 변화에 따른 보 끝단의 무차원화된 변위의 양상을 연구하였고, 공진진동수 근방에서의 상당한 변위가 발생함을 보였다. 마지막으로 주파수 지연현상을 조사하기 위해 특정 진동수에서의 시간 경과에 따른 보의 변위를 확인하였다. In this paper, the behaviour of a cantilevered beam was predicted to examine the difference between linear and non-linear static, dynamic analysis for a structure by using CR nonlinear formulation. Then, external transverse static and dynamic loads were applied at the free tip of the beam. Classical theories were used for the present linear analysis and co-rotational dynamic FEM program was used for the present nonlinear analysis. In the static analysis, effects of the load for the beam deflection were observed in both linear and nonlinear analysis. Then, normalized displacement at the tip of the beam was predicted for different frequency ratio and a significant difference was obtained in the vicinity of the resonant frequency. In addition, effects of frequency and time for the beam deflection were investigated to find the frequency delay.
상시 교량 모니터링을 위한 저전력 IoT 센서 및 클라우드 기반 데이터 융합 변위 측정 기법 개발
박준영,신준식,원종빈,박종웅,박민용,Park, Jun-Young,Shin, Jun-Sik,Won, Jong-Bin,Park, Jong-Woong,Park, Min-Yong 한국전산구조공학회 2021 한국전산구조공학회논문집 Vol.34 No.5
It is important to develop a digital SOC (Social Overhead Capital) maintenance system for preemptive maintenance in response to the rapid aging of social infrastructures. Abnormal signals induced from structures can be detected quickly and optimal decisions can be made promptly using IoT sensors deployed on the structures. In this study, a digital SOC monitoring system incorporating a multimetric IoT sensor was developed for long-term monitoring, for use in cloud-computing server for automated and powerful data analysis, and for establishing databases to perform : (1) multimetric sensing, (2) long-term operation, and (3) LTE-based direct communication. The developed sensor had three axes of acceleration, and five axes of strain sensing channels for multimetric sensing, and had an event-driven power management system that activated the sensors only when vibration exceeded a predetermined limit, or the timer was triggered. The power management system could reduce power consumption, and an additional solar panel charging could enable long-term operation. Data from the sensors were transmitted to the server in real-time via low-power LTE-CAT M1 communication, which does not require an additional gateway device. Furthermore, the cloud server was developed to receive multi-variable data from the sensor, and perform a displacement fusion algorithm to obtain reference-free structural displacement for ambient structural assessment. The proposed digital SOC system was experimentally validated on a steel railroad and concrete girder bridge. 사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.
저전력 변형률 시각화 시스템을 이용한 클라우드 기반 데이터 관리
술래만칸 ( Suleman Khan ),원종빈 ( Jongbin Won ),신준식 ( Junsik Shin ),박준영 ( Junyoung Park ),박종웅 ( Jong-woong Park ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
This study introduces a high-fidelity and low-power strain visualization system along with a cloud-based data management approach for long-term structural health monitoring (SHM). The strain was visualized as a QR code on an electronic paper display. .The accuracy of the proposed system was validated with a reference strain measuring system (Xnode) in a lab-scale experiment. A cantilever beam mounted with a table was deflected with increasing load, and strain response was measured from both systems. Furthermore, an experiment at POSCO was conducted for the application of a multi-channel visualization system to structures.