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김병우(Byeongwoo Kim),홍태경(Tae-Kyung Hong) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
관측 지반 지진동이 풍부한 지역에서는 관측된 지진동을 활용해 지반, 지진원, 지진 경로 특성 등을 다양한 방법으로 분석하여 내진설계에 적용한다. 한반도, 미국 동부 등 안정적인 판내부 환경에서는 내진설계가 필요한 수준의 관측 강지진동이 부족하여 설계에 어려움이 있다. 부족한 강지진동 자료를 충당하는 방법으로 인공적으로 합성한 지진파형을 사용하는 방법이 있으나, 부지 특성에 대한 파악이 선행되어야 한다. 부지 특성과 부지 증폭 효과를 대표하는 값으로는 깊이 30 m까지의 평균 전단파 속도(VS30)가 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 한반도의 VS30 분포 특성과 수도권 지역에서 중규모 지진에 의한 지진동 특성을 분석한다. 한반도의 VS30 모델 개발을 위해, 우선 관측소 배경 잡음의 수평-수직 스펙트럼 비율 (H/V spectrum ratio)을 계산한다 H/V 스펙트럼 비율을 1차원 등가 선형 방법에 기반한 이론적인 부지 증폭과 비교하여 지진 관측소 하부의 전단파 속도 구조를 결정한다. 이 후 시추공과 인접한 장소의 표준관입시험 N값(SPT N)을 사용하여 전단파 속도와 SPT N 값의 상관관계를 결정한다. 20개 지진 관측소의 배경 잡음 자료와 175,619개 시추공의 SPT N값이 사용되었다. 시추공 데이터에서 변환된 전단파 속도 구조를 사용하여 VS30 모델을 계산한다. 경험적 그린 함수 방법을 바탕으로 한 확률적 강지진동 모사법을 사용하여 수도권의 가상 중규모 지진에 대한 지반운동을 계산한다. 2016년 ML5.8 경주지진과 2017년 ML5.4 포항지진에 의한 강지진동을 모사하여 확률적 강지진동 모사법을 검증한다. 합성된 강지진동은 관찰된 지진동 파형과 일치한다. 또 다른 방법으로, VS30 모델을 활용하여, 합성 강지진동과 최대지반가속도(peak ground acceleration)를 계산한다. 수도권의 VS30는 한강 유역에서 상대적으로 낮고, 북한산 등의 산간 지역에서 상대적으로 높게 나타난다. 진원깊이 7 km의 Mw5.4의 지진이 서울 내에서 발생할 경우, 진앙 거리 5 km, 10 km 및 15 km에서 0.6 g, ~0.4 g 및 ~0.1 g의 최대지반가속도가 예측되다. 낮은 VS30를 가지는 지역은 진원 거리에 비해 높은 최대지반가속도가 계산된다. 개발된 VS30 지도는 체계적인 내진 설계와 토양 분류에 유용할 것으로 판단되며, 모사된 강지진동은 중간 규모의 지진이 서울에서 강한 지반 운동을 일으킬 수 있음을 시사한다. 이러한 접근 방식은 지진에 의해 수도권에서 발생하는 지진동 수준을 평가에 유용할 것으로 예상된다.
김병우(Byeongwoo Kim),이영석(Youngseok Lee) 한국자동차공학회 2008 한국 자동차공학회논문집 Vol.16 No.5
We have developed an integrated giant magneto resistance using not only circuit but also integrating technique with semiconductor for automobile application. It has four elements used for giant magneto resistance sensor. Ni-Fe/Cu multi layers were prepared on a glass substrate by magnetron sputtering. The dependence of magneto resistance on the thickness of the Ni-Fe and Cu layers was investigated. The MR ratio showed a saturated a peak at Cu layer 10Å, Ni-Fe layer 50Å, where the MR ratio is about 8.7% at room temperature. By means of Ni-Fe multi film and specific integrating technique, these new giant magneto resistance sensor showed excellent resistance characteristics.
고전압 기반의 자동차 압축기용 BLDC 모터의 특성 해석
김병우(Byeongwoo Kim),조현덕(Hyundock Cho),이도희(Dohee Lee) 한국자동차공학회 2008 한국 자동차공학회논문집 Vol.16 No.3
The performance design and analysis of an electric motor for vehicles is very complicated due to the variety of parameters. This paper presents the design of the BLDC motor for electric air compressor in high voltage(42V) system and compares with the characteristics of IPM, SPM type BLDC motor. Futher, optimal design for the electric motor has been carried out using Equivalent Magnetic Circuit and FEM Modelling. By analyzing the design results, it is found that design parameters for BLDC motor provided an useful tool for vehicles motor design.
김병우(Byeongwoo Kim),송창섭(Changseop Song),이용주(Yongjoo Lee) 한국자동차공학회 2002 한국 자동차공학회논문집 Vol.10 No.1
To improve the hydraulic control performance of ABS, it is necessary to establish an efficient control algorithm. And also it is necessary to evaluate a hydraulic modulator with solenoid valve quantitatively. In this paper, FEM and permeance method are used to analyze dynamic characteristics of outlet valve. In return, mathmatical modeling of a hydraulic modulator and operating pressure is presented, and the model parameters of an outlet valve are moving plunger, spring constant and orifice diameter. This study shows the way to improve the dynamic characteristic of an ABS outlet valve heavily depending on operating pressure. It is recommended that operating pressure should be justified at the first step toward the design to get the optimal design of an outlet valve.
김병우(Byeongwoo Kim),송창섭(Changseop Song) 한국자동차공학회 2001 한국 자동차공학회논문집 Vol.9 No.5
The solenoid valve in ABS hydraulic,s modulator is a two directional on-off valve and is controlled by around 100Hz high speed pulse width modulation. When the inlet valve is switched from open state to closed state, there are braking force degration, noise and vibration due to pressure surge phenomena in the hydraulic line and wheel cylinder. In this study, identifies pressure surge phenomenon in the braking process of a ABS, and investigates the way to reduce the phenomenon. For the purpose theoretical analysis on the pressure surge in the closed state hydraulic line, characteristic curve method based on wave equation was utilized. During this analysis, we could find pressure surge characteristics change due to hydraulic line change and PWM control conditions. In conclusion, by using the results of this study for the pressure surge prediction and reduction method, we could expect braking performance enhancement in Anti-Lock Braking System.
김병우(Byeongwoo Kim),홍태경(Tae-Kyung Hong) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
한반도 인구는 서울을 포함한 수도권 지역에 밀집되어 있다. 수도권에서 지진이 발생할 경우 심각한 인명피해와 재산피해가 예상된다. 추가령 단층, 왕숙천 단층, 포천 단층 등 4기 단층이 수도권을 가로지르고 있어 지진 발생 가능성이 제기된다. 본 연구에서는 서울 지역에서 발생한 미소 지진 탐지와 분포를 파악한다. 기존의 미소지진 탐지 방법으로 STA/LTA (short term to long term average ratio) 또는 정합 필터 분석 방법(matched filter analysis) 등이 사용되고 있다. 기계학습 방법은 STA/LTA의 범용성과 정합 필터의 정확성을 모두 포함하는 방법으로 주목받아 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 기계학습 모델을 이용하여 미소지진의 P, S 위상을 탐지한다. 4개의 합성곱 신경망(convolution layer)과 2개의 완전 연결 계층(fully-connected layer)을 포함하는 6개 층으로 구성된 기계학습 모델을 사용한다. 수도권 임시 관측망 60개 지진 관측소에서 2020년 5월 이후 기록된 지진 데이터를 수집한다. 기계학습 모델을 사용하여 관측소의 지진 자료에서 P, S 위상을 검출한다. 60개 관측소에서 하루에 약 150,000개의 P, S 위상 후보 신호가 탐지된다. 주시 곡선에 따라 관측소의 P, S파 도달 시간을 정렬하여 미소 지진을 결정한다. 2020년 5월 이후 총 363개의 미소 지진을 탐지하였다. 서울 북서부와 동부에서 높은 미소 지진 분포를 보인다. 은평구와 성북구 지역에서 감지된 미소 지진의 분포는 기존의 계기 지진 분포와 일치하며, 계기 지진의 발생빈도가 낮은 지역에서도 다수의 미소 지진이 탐지된다. 본 연구에 적용된 방법을 통해, 미소 지진 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
김병우(Byeongwoo Kim),송창섭(Changseo Song) 한국자동차공학회 2001 한국 자동차공학회논문집 Vol.9 No.4
For the purpose of optimal control of anti-lock brake systems, precise dynamic characteristics analysis of hydraulic modulator, especially solenoid valve is necessary. However, most of researches so far have dealt with dynamic characteristic analysis of valve itself, and the results have been restrictively applied to the actual ABS modulator, where hydraulic pressure is acting.<br/> In this study, mathmatical modeling and experimental analysis were performed in order to evaluate the valve dynamic characteristics when the hydraulic pressure is applied. High pressure on the master cylinder that affects on the valve dynamic characteristics have been analyzed quantitatively, and performance improvement methods have been suggested through parameter study. Consequently, results of solenoid valve dynamic characteristics analysis derived in the study can be utilized as criteria for the optimal control of anti-lock brake systems.