초록 ▼

□ 연구개요
바람 상황에 따라 막 구조물에는 다양한 떨림 현상이 발생하고 이로 인하여 막재가 손상되거나, 지지 철골부재가 변형/붕괴되는 문제가 발생하였다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 막구조물 동적제어에 의한 연성구조물의 재해예방 모니터링 시스템을 제안하였다. 이 시스템은 막의 떨림 현상이 발생하였을 때 막재에 발생한 진동을 가속도계와 같은 센서를 통하여 측정하고 이에 대응하는 제어력을 재킹시스템을 통하여 막재에 장력을 도입시킴으로써 막구조물에 발생한 진동을 저감시켜 구조물을 안정화시키는 것이다.

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□ 연구개요
바람 상황에 따라 막 구조물에는 다양한 떨림 현상이 발생하고 이로 인하여 막재가 손상되거나, 지지 철골부재가 변형/붕괴되는 문제가 발생하였다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 막구조물 동적제어에 의한 연성구조물의 재해예방 모니터링 시스템을 제안하였다. 이 시스템은 막의 떨림 현상이 발생하였을 때 막재에 발생한 진동을 가속도계와 같은 센서를 통하여 측정하고 이에 대응하는 제어력을 재킹시스템을 통하여 막재에 장력을 도입시킴으로써 막구조물에 발생한 진동을 저감시켜 구조물을 안정화시키는 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(목표)
① 떨림현상에 의해 막 장력에 어떠한 영향을 끼치는지 조사 연구가 필요하며, 특히 막의 일축 인장의 전반적인 내용 연구
② 태풍 등 강한 동적외력에 대비해 막구조물을 모니터링 하여 장력변화에 의한 구조물의 고유진동수를 변화시켜 구조물의 안정화하는 기술 개발
③ 최종적으로는 풍에 의한 막장력 조절용 키트 개발과 함께, 이 모든 것을 스마트 한 IOT방식을 적용하여 원격 조종할 수 있는 시스템을 개발
(결과) :90% 완료
1. 진동으로 인한 막의 1축 인장 변화 및 이 로 인한 진동수의 변화 판단기법 개발
2. 바람등에 의해 막구조물이 공진현상을 일으켜 시공 시 주어졌던 장력의 변화가 일정이상 커져서 막의 떨림 현상 및 이로 인해 일축응력(압축)을 받는지 체크하는 방법에 대해 이론 정립 및 프로그래밍
3. 개발된 프로그램에 의해 일축응력을 감지할 시 원격으로 고유진동수를 변화시켜 구조물을 안정화 시키는 루틴 개발
4. 진동수의 변화에 따른 감쇠의 변화 양상을 분석 후 컴퓨터 프로그래밍
5. 막의 떨림현상(Fluttering)이 발생시 막재에 발생한 진동을 가속도계를 통하여 측정하고 이에 대응하는 신호를 발생하여 Jacking System을 작동시켜 막구조물에 발생한 진동을 감쇠시켜 안정화 할 수 있는 루틴 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1. 개발된 IOT 기술을 이용함으로써 바람에 공진의 발생, 공진의 발생에 의한 막구조물의 덜림의 현상의 극대화, 공진에 의한 구조물의 파손을 구조물 현장에 가지 않고 지정된 자리에서 조절 할 수 있게 되어, 떨림(진동)이 발 생시 진동수를 변화시켜 능동적으로 대처 할 수 있다.
2. 본 연구과제의 결과를 응용하여 구조물 설계시 예상치 못한 강한외력(태풍, 토네이도 등)이 막구조물에 작용하면 막의 떨림현상(Fluttering)이 발생되어 공진효과에 의해 붕괴될 수 있으므로 막의 떨리현상이 발생하지 않게 진동을 감쇠 시켜줄 제어장치를 개발 할 수 있게 되었다.
3. 지진제어 장치, IT 융합(재난예보), 자동차 기계설비(감쇠), 진동제어 장치, 변형 구조시스템, 압전소자를 이용한 전기생성 및 모니터링 기술, 태양풍을 이용한 우주선 항해 시스템 개발 등 동적외력 하에 가해진 힘을 바로 측정하고 제어 할 수 있으므로 충분히 활용 가능할 것으로 기대 된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 1.2. 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 29