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3차원 측정에서의 화이트 노이즈 평가 방법에 관한 연구
안동우,김기승,박윤창 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.8
3차원 측정의 정밀도가 떨어지면 제품의 치수나 형상 등에 문제가 생길 수 있다. 이를 위해 노이즈(noise)가없는 더 정확한 3차원 측정 결과가 필요하다. 3차원 측정에서 생길 수 있는 노이즈는 센서의 불안정성, 조명의 불균일성, 환경적 요인 등의 원인으로 발생할 수 있다. 이러한 노이즈 중에서도 측정 데이터에 영향을 미치는 화이트 노이즈는측정 결과의 정밀도를 저하하는 중요한 요소 중 하나이다. 3차원 측정법을 연구하는 과정에서 다양한 측정조건의 변화에따라 노이즈가 증가 혹은 감소하는 미세한 변화를 확인해야 할 필요가 있고, 이를 위해서 화이트 노이즈를 수치화하는것이 필요하다. 본 연구에서는 화이트 노이즈의 수치화를 위하여 표면 조도 검사방법인 산술 평균 거칠기(Ra)와 십점평균 거칠기(Rz), 그리고 디지털 영상처리에서 주로 사용되는 Total Variation(TV)를 적용해보았다. 3D 측정을 위해서영사되는 격자 패턴에서 위상 이송 버켓(Bucket)의 수가 증가할수록 노이즈가 감소하는 PMP(Phase Measuring Profilometry)의 특성을 사용하여 기준 데이터를 확보하고, 이 데이터를 Ra, Rz 및 TV로 평가하였다. 실험 결과에서위상 이송 버켓의 수가 증가할수록 Ra, Rz 그리고 TV가 모두 줄어드는 경향이 확인되었고, 특히 TV를 이용한 평갓값이가장 일관성 있게 감소하는 것이 확인되었다.
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항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동 평가: 수치해석적 접근
최근기,이정휘,정철헌,안동우,윤재용,Choi, Keunki,Lee, Jungwhee,Chung, Chul-Hun,An, Dongwoo,Yoon, Jaeyong 한국전산구조공학회 2021 한국전산구조공학회논문집 Vol.34 No.3
장교는 공공성이 매우 높은 사회기반시설물로 운용 중 안전성 확보가 필수적이며, 붕괴 또는 파손 시 신속한 대처가 필요하다. 사장교의 붕괴 또는 파손을 야기시킬 수 있는 원인은 크게 자연재난과 사회재난으로 분류할 수 있다. 이 중 사회재난에 속하는 충돌사고는 차량이 교량 하부구조인 교각에 충돌하는 사고, 항공기의 결함으로 인한 추락사고 등이 있을 것이며, 해상교량의 경우 주탑 하단에서의 선박 충돌사고가 있을 것이다. 본 연구에서는 수치해석적 접근법을 기반으로 항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동을 평가하는 절차를 제안하고, 충돌해석을 수행하여 절차의 타당성을 보였다. 제안된 절차에는 1) 적절한 항공기 충돌 시나리오 설정, 2) 사장교의 복잡한 거동 메커니즘을 고려한 구조 모델링, 3) 충돌해석을 통한 구조거동 평가가 포함된다. 해석 결과, 본 연구에서 설정한 시나리오는 대상 교량에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났지만, 향후 다양한 시나리오를 통한 충돌해석을 수행한다면 교량에 심각한 손상을 일으키는 하중 위치 및 임계 하중 수준을 결정할 수 있을 것으로 판단한다. 본 연구에서 수행한 충돌해석 절차를 바탕으로 사장교에서 발생하는 항공기 충돌에 대한 간접적인 평가가 가능할 것으로 기대된다. Cable-stayed bridges are infrastructure facilities of a highly public nature; therefore, it is essential to ensure operational safety and prompt response in the event of a collapse or damage caused by natural and social disasters. Among social disasters, impact accidents can occur in bridges when a vehicle collides with a pier or when crashes occur due to aircraft defects. In the case of offshore bridges, ship collisions will occur at the bottom of the pylon. In this research, a procedure to evaluate the structural behavior of a cable-stayed bridge for aircraft impact is suggested based on a numerical analysis approach, and the feasibility of the procedure is demonstrated by performing an example assessment. The suggested procedure includes 1) setting up suitable aircraft impact hazard scenarios, 2) structural modeling considering the complex behavior mechanisms of cable-stayed bridges, and 3) structural behavior evaluation of cable-stayed bridges using numerical impact simulation. It was observed that the scenario set in this study did not significantly affect the target bridge. However, if impact analysis is performed through various scenarios in the future, the load position and critical load level to cause serious damage to the bridge could be identified. The scenario-based assessment process employed in this study is expected to facilitate the evaluation of bridge structures under aircraft impact in both existing bridges and future designs.
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