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Integrated cable vibration control system using Arduino
Seunghoo Jeong,Junhwa Lee,Soojin Cho,Sung-Han Sim 국제구조공학회 2019 Smart Structures and Systems, An International Jou Vol.23 No.6
The number of cable-stayed bridges has been increasing worldwide, causing issues in maintaining the structural safety and integrity of bridges. The stay cable, one of the most critical members in cable-stayed bridges, is vulnerable to wind-induced vibrations owing to its inherent low damping capacity. Thus, vibration mitigation of stay cables has been an important issue both in academia and practice. While a semi-active control scheme shows effective vibration reduction compared to a passive control scheme, real-world applications are quite limited because it requires complicated equipment, including for data acquisition, and power supply. This study aims to develop an Arduino-based integrated cable vibration control system implementing a semi-active control algorithm. The integrated control system is built on the low-cost, low-power Arduino platform, embedding a semi-active control algorithm. A MEMS accelerometer is installed in the platform to conduct a state feedback for the semi-active control. The Linear Quadratic Gaussian control is applied to estimate a cable state and obtain a control gain, and the clipped optimal algorithm is implemented to control the damping device. This study selects the magneto-rheological damper as a semi-active damping device, controlled by the proposed control system. The developed integrated system is applied to a laboratory size cable with a series of experimental studies for identifying the effect of the system on cable vibration reduction. The semi-active control embedded in the integrated system is compared with free and passive mode cases and is shown to reduce the vibration of stay-cables effectively.
정승후 ( Jeong Seunghoo ),이창길 ( Lee Chang-gil ),여인호 ( Yeo In-ho ),이준화 ( Lee Junhwa ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.1
본 연구는 장대레일의 응력변화를 계측하기 위해 영상기반 초정밀 변형계측 시스템을 개발하였다. 해당 시스템은 3대의 디지털 현미경을 사용하여 레일 복부를 대상으로 2축 변형률(레일 축, 횡방향)을 측정할 수 있게끔 설계되었다. 장대레일 내 부동구간에서는 온도변화에 따른 축방향 신축변형이 발생하지 않지만 포아송비로 인한 횡방향 변형을 계측할 수 있어 역으로 종방향 응력변화를 구할 수 있다. 가동구간에서는 온도변화에 따른 종방향 신축변위가 발생하며 해당 변형률을 계측한다면 종방향 응력변화를 계측할 수 있다. 실내실험을 통해 본 연구가 개발한 시스템으로 레일 내 발생 가능한 응력변화를 2축 변형률을 기반으로 계측할 수 있음을 확인하였다.
정승후 ( Jeong Seunghoo ),이준화 ( Lee Junhwa ),김현준 ( Kim Hyunjun ),심성한 ( Sim Sung-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2
케이블 교량에서 케이블은 가장 중요한 구조부재의 하나이며, 케이블의 내부 장력을 모니터링하는 것은 케이블 교량 유지 관리에서 필수적이다. 본 연구에서는 케이블 장력을 효율적으로 모니터링하기 위한 무선센서 기반의 장력추정 자동화 시스템을 개발하였다. 무선센서에 포함된 가속도계를 통해 케이블의 진동을 계측하고, 진동기반 장력추정법을 통해 케이블의 장력을 추정하였다. 장력추정 절차를 자동화하기 위해 가장 널리 사용되고 있는 기계학습법의 하나인 합성곱 신경망을 도입하였다. 개발된 자동화 기법은 싱글보드 컴퓨터의 하나인 라즈베리파이3 모델B+에 구현하였으며, 실험실에서 모형 케이블을 이용하여 성능을 검증하였다. 케이블의 장력이 바뀌는 경우에도 개발된 시스템은 자동으로 변화된 장력의 크기를 잘 계측할 수 있는 것을 확인하였다.
이준화 ( Lee Junhwa ),이경찬 ( Lee Kyoung-chan ),정승후 ( Jeong Seunghoo ),김현준 ( Kim Hyunjun ),이영주 ( Lee Young-joo ),심성한 ( Sim Sung-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
교량의 장기변위는 구조물의 시공 및 유지관리에 있어 중요한 정보로 인식되고 있다. 교량은 장기간 크리프, 건조수축, 피로누적 등에 의해 변위가 누적되며, 과도한 장기변위는 주행성 및 안정성을 저하하므로 설계기준을 통해 제한하고 있다. 하지만 장기간 변위를 안정적으로 계측하는 기술의 부재로 인해 교량의 장기변위는 제한적으로 관리되고 있다. 이에 따라 실교량의 장기변위를 계측할 수 있는 기술이 활발히 요구되고 있다. 본 연구에서는 듀얼카메라 기술을 통해 카메라 모션에 의한 에러를 보정하여 교량의 장기변위를 계측하는 기술을 제안한다.
Hyunjung Lee,Sungbin Yang,Junhwa Lee,Sungjee Kim,Sanghwa Jeong 대한화학회 2023 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.44 No.5
We represent how the multiplexing power of near-infrared (NIR) quantum dot (QD) signals can be extended by using narrow NIR absorptive features such as molecular vibration modes and lanthanide f-f electronic transitions. Two distinguishable NIR absorptive films were prepared by using polystyrene and samarium complex, and combined with NIR emitting PbS/CdS Core/Shell QD film to make various NIR emitting codes. Spectral features of NIR emitting codes could be diversified by adjusting the thickness and chemical composition of optical films.