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유은종,김승남,이현국,최항,Yu, Eun-Jong,Kim, Seung-Nam,Lee, Hyun-Kook,Choi, Hang 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.5
본 논문에서는 유한요소모델개선기법을 이용하여 골조구조물의 손상탐지를 실시하였다. 유한요소모델개선기법은 계측된 동특성을 모사하는 구조해석모델을 구하는 방법으로서 손상탐지 및 구조건전도감시를 위해 효과적으로 이용될 수 있다. 유한요소모델개선기법에는 다양한 종류의 동특성데이터가 사용될 수 있는데, 본 연구에서는 고유진동수와 모드형상, 주파수응답함수를 사용한 모델 개선식을 유도한 후, 고유진동수와 모드형상, 고유진동수와 주파수응답함수식을 조합한 경우에 대해 실험실 규모의 구조물의 손상위치 및 손상정도를 추정하였다. 구조물은 4층 철골조 구조물로서 진동대를 이용하여 원구조물에 백색잡음 가진실험을 실시한 후 손상의 모사를 위해 1층 부분의 보 부재를 다양한 단면의 부재로 교체하고 동일한 실험을 반복하였다. 보 부재 교체 전 후에 계측된 데이터와 두 종류의 모델개선기법을 각각 적용하여 손상탐지를 실시한 후, 손상위치 및 손상정도에 대한 정확도를 분석하였다. 분석결과 고유진동수+모드형상을 사용한 경우보다 고유진동수+주파수응답함수를 사용한 경우 더욱 정확히 손상을 탐지할 수 있었다. In this paper, damage detection procedure using the finite element model updating was formulated and applied to a small-scale frame structure. FE model updating is the analytical method which finds the mathematical model that generates the measured dynamic properties similarly, and can be effectively used for the damage detection and SHM. For model updating, several kinds of dynamic properties, such as the natural frequencies, mode shapes, and frequency response functions, can be used as the inputs. In this paper, two kinds of model updating procedures using the natrual frequency and the frequency response function, and the natrual frequency and the mode shapes, respectively, were applied to identify the location and the severity of damage of the test structure, which is a four-story two bay steel structure. Results from the damage detection showed that more accurate identification results was obtained when the natrual frequency and the frequency response function were used than when the natrual frequency and the mode shapes were used.
물속에서 미세플라스틱을 제거할 수 있는 탐구 활동의 탐색
이혁진 ( Hyuck Jin Lee ),김응찬 ( Eungchan Kim ),최항 ( Hang Choi ),장낙한 ( Nak Han Jang ),김현정 ( Hyun Jung Kim ) 한국현장과학교육학회 2021 현장과학교육 Vol.15 No.2
본 연구는 대학부설 영재원에 재학 중인 중학교 2학년 학생들이 중학교 교육과정에서 접하는 과학 원리를 활용하여 물속의 미세플라스틱을 제거하기 위한 방안을 탐색해보았다. 학생들은 쉽게 접할 수 있는 물질을 활용한 거름 방법을 선택하여, 필터에 따른 미세플라스틱의 제거 효과를 탐색해보았다. 필터로는 거름종이, 커피 필터, 숯을 선택하여 물속의 미세플라스틱을 거르고, 조도계의 광도를 이용한 방법과 여과액을 증발시켜 남은 미세플라스틱의 질량을 측정하여 미세플라스틱의 제거 효과를 분석하였다. 연구결과, 학교실험에서 쉽게 접하는 거름종이가 미세플라스틱을 효과적으로 제거할 수 있었다. In this study, middle school students (second grade) from an university science education institute for the gifted investigated the elimination of microplatics in water based on their scientific knowledge from science classes in middle school. The students tried to remove microplastics in water. The students chose filtration, that they are familiar with the method, to get rid of microplastics and tried to verify the best material for the filter. Microplastics were filtered through a filter paper (from a science laboratory), a coffee filter, or charcoal. Then, brightness of the solution after filtering and the mass of the penetrated microplastics through the filters were measured to determine the best filter for microplastics. Through multiple experiments, a filter paper, the students can easily apply, was presented as the most effective filter to remove microplastics.