불확실한 온도 조건하의 PSC 거더 교량의 가속도-임피던스기반 손상 모니터링

홍동수,김정태,Hong, Dong-Soo,Kim, Jeong-Tae 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.1

본 논문에서는 PSC 거더 교량의 가속도-임피던스 응답 특성을 이용하는 손상 모니터링에 있어 온도유발 불확실성의 영향을 분석하였다. 먼저, 전역적 및 국부 진동 특성을 이용한 손상 모니터링 기법을 설계하였다. 전역적 및 국부 특성으로 각각 가속도 및 전기-역학적 임피던스 특성을 선정하였다. 다음으로 모형 PSC 거더 교량을 이용하여 온도유발 가속도-임피던스 응답 특성을 실험적으로 분석하였다. 실험 결과로부터 온도-가속도 및 온도-임피던스 응답 특징들에 대한 보정식을 산출하였다. 마지막으로 긴장력 감소 및 휨 강성 저하 경우들이 실험된 모형 PSC 거더를 대상으로 산출된 보정식을 이용한 가속도-임피던스기반 손상 모니터링 기법의 유용성이 평가되었다. In this study, the effect of temperature-induced uncertainty to damage monitoring using acceleration-impedance response features is analyzed for presterssed concrete(PSC) girder bridges. Firstly, a damage monitoring algorithm using global and local vibration features is designed. As global and local features, acceleration and electro-mechanical impedance features are selected respectively. Secondly, the temperature effect on the acceleration and impedance features for a lab-scaled PSC girder is experimentally analyzed. From the experimental results, compensation models for temperature-acceleration features and temperature-impedance features are estimated. Finally, the feasibility of the acceleration-impedance-based damage monitoring technique using the compensation model is evaluated in the PSC girder for which a set of prestress-loss and flexural stiffness loss cases were dynamically tested.

무선 가속도 센서노드를 이용한 강 거더 볼트연결 부재의 진동기반 손상 모니터링 체계

홍동수,김정태,Hong, Dong-Soo,Kim, Jeong-Tae 한국전산구조공학회 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.1

본 연구에서는 무선 가속도 센서노드를 이용한 강 거더 볼트연결 부재의 진동기반 손상 모니터링 체계를 제안하였다. 이 같은 연구목표를 위해, 다음과 같은 연구를 수행하였다. 먼저, 무선 가속도 센서노드의 하드웨어 구성 및 내장된 작동 소프트웨어를 제시하였다. 다음으로, 강 거더 볼트연결 부재의 진동기반 손상 모니터링 체계를 제시하였다. 손상 모니터링 체계는 가속도 응답특성 분석을 통해 전역적 손상발생 경보 및 손상위치 추정을 수행한다. 전역적 손상발생 경보는 파워스펙트럼밀도의 상관계수를 적용하였다. 손상위치 추정은 고유 진동수기반 손상검색 기법과 모드형상기반 손상검색 기법을 적용하였다. 마지막으로, 모형 강 거더의 볼트연결 부재 손상을 식별하기 위한 진동기반 손상 모니터링 체계의 적용성을 검증하였다. This study propose the vibration-based damage monitoring scheme for steel girder bolt-connection member by using wireless acceleration sensor node. In order to achieve the objective, the following approaches are implemented. Firstly, wireless acceleration sensor node is described on the design of hardware components and embedded operation software. Secondly, the vibration-based damage monitoring scheme of the steel girder bolt-connection member is described. The damage monitoring scheme performed global damage occurrence alarming and damage localization estimation by the acceleration response feature analysis. The global damage alarming is applied to the correlation coefficient of power spectral density. The damage localization estimation is applied to the frequency-based damage detection technique and the mode-shape-based damage detection technique. Finally, the performance of the vibration-based damage monitoring scheme is evaluated for detecting the bolt-connection member damage on a lab-scale steel girder.

가속도 응답을 이용한 실물 콘크리트 거더 교량의 구조건전성 모니터링

홍동수,김정태 한국구조물진단유지관리공학회 2010 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.14 No.1

본 논문에서는 실물 콘크리트 거더 교량의 가속도 응답 신호를 이용하여 구조물의 상태변화를 경보한 후 그 위치 변화를 검색하는 2단계 구조건전성 모니터링 체계를 제시하였다. 먼저, 2경간 연속 콘크리트 거더 교량인 미호천교를 대상교량으로 선정하였으며, 볼링공을 이용한 강제진동 실험으로부터 동특성을 추출하였다. 다음으로, 미호천교의 2단계 구조건전성 모니터링 체계 구축을 위한 손상 발생 경보 및 손상 위치 검색 기법들을 선정하였다. 손상 경보 기법으로는 시간영역 특징을 이용하는 자기회귀모델과 주파수응답함수의 상관계수, 주파수응답비보증지수를 선정하였다. 손상 위치 검색 기법으로는 모드변형에너지기반 손상지수법을 선정하였다. 마지막으로, 덤프트럭을 이용한 정적 재하 실험을 통해 2단계 손상 모니터링 체계의 적합성을 검증하였다. In this paper, a two-phase structural health monitoring system using acceleration response signatures are presented to firstly alarm the change in structural condition and to secondly detect the changed location for full-scale concrete girder bridges. Firstly, Mihocheon Bridge which is a two-span continuous concrete girder bridge is selected as the target structure. The dynamic response features of Mihocheon Bridge are extracted by forced vibration test using bowling ball. Secondly, the damage alarming occurrence and the damage localization techniques are selected to design two-phase structural health monitoring system for Mihocheon Bridge. As the damage alarming techniques, auto-regressive model using time-domain signatures, correlation coefficient of frequency response function and frequency response ratio assurance criterion are selected. As the damage localization technique, modal strain energy-based damage index method is selected. Finally, the feasibility of two-phase structural health monitoring systems is evaluated from static loading tests using a dump truck.

거시건전성정책 및 자본통제의 유효성에 대한 실증분석

홍동수 ( Dong Soo Hong ),홍승기 ( Seung Gee Hong ) 한국국제경제학회 2015 국제경제연구 Vol.21 No.2

본 연구에서는 글로벌 금융위기 이후 자본유출입의 변동성을 완화하기 위해 신흥국을 중심으로 도입한 거시건전성정책과 자본통제의 유효성을 실증분석하였다. 2005~2013년간 28개국의 분기패널 자료를 이용하여 은행대출 및 주식.채권 포트폴리오투자 등 자본유출입에 미치는 영향을 고정패널회귀분석과 2단계 최소자승법을 적용하여 분석하였다. 추정결과 자본유출입에는 선진국 중앙은행의 완화적 통화정책 전이효과에 따른 글로벌 유동성 및 위험회피성향 등 해외요인뿐만 아니라 자본수여국의 거시경제 여건과 법제도 특성 등 국내요인도 중요하게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다음으로 거시건전성정책수단은 자본유출입을 유의하게 축소시키는데 유효한 것으로 추정되었으며 자본통제도 유사한 결과를 보였다. 지역별로 보면 거시건전성정책의 은행대출에 대한 민감도가 한국의 경우 취약 5개국(fragile 5)이나 남미국가들보다 더유의하게 저하된 것으로 나타난 한편 자본통제도 브라질 및 남미의 경우 취약 5개국과는 달리은행대출을 축소시키는 것으로 추정되었다. This paper empirically analyses the effectiveness of the macroprudential measures and capital controls adopted mostly by emerging market economies to reduce the volatility of international capital flows since the global financial crisis. Using panel data from 28 countries for the period of 2005 through 2013, we construct a fixed effect panel regression model with two stage least squares to estimate the impact of capital flows such as bank lending, bond and equity portfolio investment. Our results suggest that the most important drivers of capital flows are not only push factors that was caused by risk aversion and global liquidity spill-over primarily due to quantitative easing by major central banks, but also pulling factors such as macroeconomic fundamentals and legal compliance arrangements of capital receiving countries. Moreover it is suggested that both macroprudential measures and capital controls were effective in mitigating capital inflows. By region, we find that the sensitivity of macroprudential measures’ effectiveness has been significantly lower in Korea than in fragile 5 or Latin America. We also find that capital control reduces bank lending more significantly in Brazil and Latin America than in fragile 5.

구조물 지점부의 손상 검색을 위한 하이브리드 모니터링

홍동수 ( Hong Dong-soo ),이병준 ( Lee Byung-jun ),나원배 ( Na Won-bae ),김정태 ( Kim Jeong-tae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2006 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.10 No.2

The purpose of this study is to develop a promising hybrid structural health monitoring system for structural supports. For this propose, the combined use of vibration-based techniques and electro/mechanical impedance technique is employed. For the verification of the proposed health monitoring scheme, a series of damage scenarios are designed to simulate damaged situations of support systems of a model plate-girder bridge. The obtained experimental results such as acceleration response and impedance response signatures are analyzed to detect the target damage locations. From the analysis, the proposed hybrid health monitoring system was successful for identifying global and local damages on the structural supports.

구조물 지점부의 손상 검색을 위한 하이브리드 모니터링

홍동수(Hong Dong-Soo),이병준(Lee Byung-Jun),나원배(Na Won-Bae),김정태(Kim Jeong-Tae) 한국구조물진단유지관리학회 2006 한국구조물진단학회 학술발표회논문집 Vol.10 No.2

The purpose of this study is to develop a promising hybrid structural health monitoring system for structural supports. For this propose, the combined use of vibration-based techniques and electro/mechanical impedance technique is employed. For the verification of the proposed health monitoring scheme, a series of damage scenarios are designed to simulate damaged situations of support systems of a model plate-girder bridge. The obtained experimental results such as acceleration response and impedance response signatures are analyzed to detect the target damage locations. From the analysis, the proposed hybrid health monitoring system was successful for identifying global and local damages on the structural supports.

Hybrid Health Monitoring Technique for Damage Detection of PSC Girder Bridges

홍동수(Hong, Dong Soo),박재형(Park, Jae Hyung),김정태(Kim, Jeong Tae),나원배(Na, Won Bae) 한국콘크리트학회 2007 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.11

무선 임피던스 센서노드를 이용한 강-볼트 접합부의 임피던스기반 손상모니터링에 미치는 온도 영향

홍동수(Dong-Soo Hong),김정태(Jeong-Tae Kim) 한국해양공학회 2012 韓國海洋工學會誌 Vol.26 No.1

This paper presents the effect of temperature on the impedance-based damage monitoring of steel-bolt connections using wireless impedance sensor nodes. In order to achieve the objective, the following approaches are implemented. First, a temperature-compensated damage monitoring scheme that includes a temperature compensation model and damage detection method is described. The temperature compensation model is designed by analyzing the linear regressions between the temperatures and impedance signatures. The correlation coefficient of the impedance signatures is selected as the damage index to monitor the damage occurrence in the target structures. Second, a wireless impedance sensor node is described for the design of the hardware components and embedded software. Finally, the performance of the temperature-compensated impedance-based damage monitoring scheme is evaluated for detecting a loose bolt in the steel-bolt connections on a lab-scale steel girder under various temperatures.

가속도-임피던스 특성을 이용한 강판형교의 하이브리드 구조건전성 모니터링

홍동수(Hong Dong-Soo),도한성(Do Han-Sung),나원배(Na Won-Bae),김정태(Kim Jeong-Tae) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 A Vol.29 No.1A

본 논문에서는 강판형교의 주된 두 손상유형인 거더의 휨 강성 저하와 지점부의 손상을 검색하기 위해 가속도-임피던스 특성을 이용한 하이브리드 구조건전성 모니터링 기법을 제안하였다. 하이브리드 기법은 1) 전역적인 방법으로 손상의 발생을 경보하고, 2) 구조물의 구조 부재내의 발생된 손상을 분류하며, 3) 구조 부재에 따라 적절한 방법을 이용하여 세부적으로 분류된 손상을 평가하는 크게 3단계로 구성되었다. 첫 번째 단계에서는 가속도 특성 변화를 모니터링하여 전역적인 손상의 발생을 경보한다. 두 번째 단계에서는 임피던스 특성 변화를 모니터링하여 경보된 손상유형을 분류한다. 세 번째 단계에서는 모드변형에너지기반 손상지수법과 RMSD 기법을 이용하여 손상의 위치와 크기를 평가한다. 몇몇의 손상 시나리오에 의해 측정된 하이브리드 가속도-임피던스 신호를 이용한 모형 강판형교 실험을 통해 제안된 하이브리드 기법의 유용성을 평가하였다. 또한, 온도변화 및 지점손상 조건에 대한 실험을 통해 임피던스기반 손상모니터링의 정확도에 미치는 온도유발 영향을 검토하였다. In this paper, hybrid health monitoring techniques using acceleration-impedance features are newly proposed to detect two damage-type in steel plate-girder bridges, which are girder's stiffness-loss and support perturbation. The hybrid techniques mainly consists of three sequential phases: 1) to alarm the occurrence of damage in global manner, 2) to classify the alarmed damage into subsystems of the structure, and 3) to estimate the classified damage in detail using methods suitable for the subsystems. In the first phase, the global occurrence of damage is alarmed by monitoring changes in acceleration features. In the second phase, the alarmed damage is classified into subsystems by recognizing patterns of impedance features. In the final phase, the location and the extent of damage are estimated by using modal strain energy-based damage index method and root mean square deviation (RMSD) method. The feasibility of the proposed hybrid technique is evaluated on a laboratory-scaled steel plate-girder bridge model for which hybrid acceleration-impedance signatures were measured for several damage scenarios. Also, the effect of temperature on the accuracy of the impedance-based damage monitoring results are experimentally examined from combined scenarios of support damage cases and temperature changes.

가속도 및 임피던스 신호를 이용한 강판형 철도교량의 구조건전성 모니터링

홍동수(Hong Dong Soo),Nquyen Khac Duy,양동자(Yang Dong Ja),김정태(Kim Jeong Tae) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10