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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본고에서는 동적응답신호를 이용하여 구조물의 손상을 추정할 수 있는 이론적 배경 및 연구동향을 건축구조물을 중심으로 고찰하고자 한다.

제안 방법

• 동적 특성 중 고유진동수 변화량을 이용하여 구조체의 손상을 추정하고, 해석적 방법과 비교⋅분석하여, 손상탐지 이론의 3차원 콘크리트 구조물에 대한 적용성을 검증하였다.
• 손상 위치는 손상 전⋅후의 모드강성의 변화를 이용하여 추정하고, 손상이 추정된 층으로부터 각 층의 민감도 계수를 이용하여 손상정도를 평가하였다.

후속연구

• 1999년 대한주택공사에서 건교부 산학연 과제로서 “아파트건물의 구조진단용 진동측정시스템개발” 과제를 수행한 바 있으나, 이는 현장에서 진동측정 시 계측이 용이한 장치개발에 주안점을 두고 연구가 수행되었으며, 네트워크화된 시스템의 개발은 이루어 지지 않았다. 또한, 제시된 손상추정 알고리즘에 대해서도 단일벽체의 축소 모형에 의한 단편적인 실험이 수행되었을 뿐 건축물에의 적용성은 충분히 검증되지 못하였다.
• 구조물의 진동응답신호를 이용하여 손상을 추정하기 위해서는 진동계측기술, 신호분석기법 및 분석으로 구한 동특성치에 의한 손상추정알고리즘 등의 연구가 필요하다. 토목구조물에 비하여 구조형식이 복잡하고 진동계측에 어려움이 많아 그동안 건축구조물에 대한 연구가 부족하였으나, 향후 고시기준에 의하여 계측되는 건축 구조물의 진동신호를 분석하여 건물의 건전도를 평가하고 손상을 추정할 수 있는 기법이 실용화될 수 있도록 체계적이고 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
SI기법	SI기법은 무엇인가?	선진 외국에서는 20여년 전부터 구조물 전체의 동적거동 계측을 이용하여 구조체 손상의 위치와 정도를 파악하는 SI기법(System Identification)을 개발하여 사용하여 왔다. SI기법은 과거 우주 항공기의 손상검출에 적용하기위하여 개발된 역해석(Inverse Analysis) 기법으로서 토목구조물의 건전도 조사를 위하여 응용되어 활용되다가 최근 건축구조물의 손상추정에 적용하기 위한 연구가 초기 단계에서 진행되고 있다. 그러나 건축구조물의 경우 동적응답신호로 구조물을 판별하기에는 토목구조물에 비하여 구조형식이 복잡하고 건축마감재 및 칸막이 벽 등의 비구조요소의 영향과 기계, 차량 및 주변 환경으로부터 발생한 진동 등이 응답신호에 포함되어 있어 구조물 판별에 어려움이 있다.
구조물의 상태조사	구조물의 상태조사로 사용되는 비파괴 검사기법은 어떠한 단점이 있는가?	건물의 상태조사에 사용되어 오던 기존의 비파괴 검사기법은 건물외피의 육안조사, 일부부재에 대한 국부적인 조사 및 기술자의 주관적 경험에 의한 판단에 의존하므로 접근이 어렵거나, 마감재의 제거가 곤란한 부재 또는 조사대상에서 누락된 부재의 결함을 검출하기가 어려우며, 조사에 많은 시간과 노동력 그리고 비용을 필요로 한다.
SI기법	SI기법은 어떻게 활용되어 왔는가?	선진 외국에서는 20여년 전부터 구조물 전체의 동적거동 계측을 이용하여 구조체 손상의 위치와 정도를 파악하는 SI기법(System Identification)을 개발하여 사용하여 왔다. SI기법은 과거 우주 항공기의 손상검출에 적용하기위하여 개발된 역해석(Inverse Analysis) 기법으로서 토목구조물의 건전도 조사를 위하여 응용되어 활용되다가 최근 건축구조물의 손상추정에 적용하기 위한 연구가 초기 단계에서 진행되고 있다. 그러나 건축구조물의 경우 동적응답신호로 구조물을 판별하기에는 토목구조물에 비하여 구조형식이 복잡하고 건축마감재 및 칸막이 벽 등의 비구조요소의 영향과 기계, 차량 및 주변 환경으로부터 발생한 진동 등이 응답신호에 포함되어 있어 구조물 판별에 어려움이 있다.

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