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Control System

구조물은 다양한 외부하중에 노출되어 있으며, 지진 및 태풍과 같은 강력한 외력으로부터 안전을 보장할 수 있는 장치 및 방법이 필요하다. 본 연구소에서는 건설된 구조물의 안전을 보장할 수 있는 제어 장치 및 제어 방법에 관한 다양한 연구를 수행하고 있다.

- 구조물의 안전 확보를 위한 통합 무선 시스템 개발

외부 및 내부하중의 영향으로 교량 등 구조물에서 발생하는 다양한 응답을 계측 및 판단, 그리고 상황에 따른 제어가 가능한 통합무선시스템을 개발하고, 모형 교량을 대상으로 진동제어 실험을 진행하여 개발한 통합무선시스템을 평가·검증하였다. 통합무선시스템은 무선을 기반의 계측 및 출력 시스템과 관리자와의 정보 전달이 가능한 양방향 통신시스템, 그리고 모든 시스템을 관리하는 중앙통제시스템으로 개발하였다. 또한, 상황에 따른 제어가 가능하도록 진동제어 알고리즘을 적용하였으며, 시스템의 구동을 위한 모든 프로그램은 Labview 기반의 로직을 프로그램하여 시스템에 임베디드하였다. 통합무선시스템의 통신은 TCP/IP방식을 사용하였으며, 추가적으로 무선통신에서 발생할 수 있는 통신 장애를 고려하여, 가상 저장 공간은 Real-Time FIFO를 사용하여 데이터의 손실을 방지하였다. 개발한 통합무선시스템의 성능을 검증하기 위하여 이경간 교량을 대상으로 진동제어 실험을 수행하였다. 실험적 검증 결과, 통합 무선시스템은 다양한 종류의 데이터를 하나의 통합시스템에서 모두 획득 및 해석 판단, 제어, 저장할 수 있음을 확인하였다. 또한 유선 시스템과의 제어 성능 비교에서도 우수한 제어 성능을 보임을 확인 하였다.

[Unified Wireless System]

[Unified Wireless System]

[Program Concept]

[Program Concept]

[Test Result of Repetition Test]

[Test Result of Repetition Test]

[Comparison of data of wired system and WFC system (time domain)]

[Comparison of data of wired system and WFC system (time domain)]

[Response comparisons with wired system and WFC system]

[Response comparisons with wired system and WFC system]

- 구조물의 자체 중량을 활용한 교량의 거동 제어 기술 개발

외부의 하중으로 인하여 발생하는 구조물의 움직임을 제어하기 위해서는 큰 힘이 필요 하며, 이러한 큰 제어력을 지탱할 수 있는 부가적인 구조물이 필요하다. 본 연구소에서는 구조물의 자체 중량을 활용하여 대형 구조물의 거동을 제어할 수 있는 기술을 개발하고, 이를 실험적으로 증명하였다. 개발한 거동 제어 기술은 인접한 구조물을 semi-active 제어 장치로 연결하고, 부가적인 반력 구조물 없이 구조물의 거동을 제어하는 방법이다. 연구의 완성을 위하여 MICHIGAN UNIVERSITY 및 OHIO STATE UNIVERSITY와 협력 연구를 수행하였으며, 수학적 모델링, 제어장치의 모델링, 새로운 제어 이론 개발, 그리고 실험을 통한 성능 검증을 수행하였다. 실험적 검증 결과, 개발한 거동 제어 기술은 반력 구조물 없이 인접한 두 구조물의 거동을 효과적으로 제어하는 우수한 성능을 발휘하였다.

ept of Control Method]

ept of Control Method]

[Simulation Result]

[Simulation Result]

[Test Structural]

[Test Structural]

[Control Logic]

[Control Logic]

[Control Performance]

[Control Performance]

- 비구조물의 안전성확보를 위한 제어 장치 개발

비구조물은 구조물의 본래의 기능을 발휘 할 수 있도록 보조적인 역할을 하는 시설물로써, 최근 지진과 같은 외부하중으로 인한 피해가 발생하면서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구소에서는 대표적인 비구조물인 적재설비의 안전성을 확보하기 위하여 다양한 장치를 개발하고, 지진 모사 실험을 수행하여 개발한 장치의 성능을 실험적으로 평가하였다. 이와 같은 연구를 위하여 국토교통연구인프라운영원, 유노빅스이엔씨, 그리고 일본의 SANWA TEKKI CORP.와 협력 연구를 수행하였으며, 연구의 우수성을 인정받아 국토교통부 우수과제로 선정되어 언론에 보도 되었다.

[유압댐퍼]

[유압댐퍼]

[점탄성 댐퍼]

[점탄성 댐퍼]

[특허등록]

[특허등록]

[국토교통부 홍보]

[국토교통부 홍보]

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