R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616CTAP-C097335-02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 데이터 기반 인공신경망 이론을 이용한 진동평가방법 개발 및 이를 활용한 최소 바닥두께 제안 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-06-18 ~ 2017-06-17 | |||||
| 연구책임자 | 이민정 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
11명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 50,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 50,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 100,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 100,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한양대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001909-01 | |||||
| ISBN | 978-89-7218-558-1 (93540) | |||||
| 주요 내용 |
사회적으로 쾌적한 주거활동에 관한 요구가 점차 증가되고 있으며, 건설 기술은 점차 첨단화 지능화되고 있다. 건설 기술의 발달은 경제성 향상을 위한 시공기술 및 재료기술위주로 발전되어 왔으며 거주자의 생활환경(쾌적성)에 관한 기술은 답보상태이다. 특히, 사회문화 되고 있는 층간소음 문제의 경우 건물 내부 수직 진동에 의해 유발되는 것임에도 불구하고 수직 진동에 관한 설계기준 및 평가방법은 명확하지 않다. 또한, 국외 설계기술 및 평가방법론은 국내 실정(거주자의 인지수준 등)과 맞지 않으며, 선진기술 또한 다양한 문제점을 내포하고 있다. 이에 본 연구에서는 합리적인 수직 진동 평가방법 및 이를 활용한 설계기술을 개발하고자 한다. [최종목표] 현행 수직 진동 평가방법의 경우 진동영향의 다양성으로 인해, 제한적인 평가기준을 바탕으로 진동영향을 평가하고 있어 실제 건물에 대한 진동평가에 있어 이론적 기준값과 실측값과는 큰 오차가 발생한다. 이는 제한적 기준으로 설계된 설계값의 신뢰성에 문제가 있으며 합리적인 진동평가가 수행되지 못함을 나타낸다. 따라서, 본 연구의 최종목표는 (상시 변동가능하며 무수히 많은 정보를 담고 있는) Data와 인공신경망이론을 이용하여 “다양한 변수가 반영된 수직진동 평가방법 개발”을 목표로 한다. 또한, 이를 활용하여 각 재료별, 구조형식별 합리적인 슬래브두께를 산정할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. [연구내용 및 범위] ？ 데이터 기반의 진동특성 평가를 위해 본 연구과제는 Data 수집 및 처리 방법을 연구하는 Group1(1차 및 2차년도)과 이를 검증 및 수정 보완하는 성능평가 Group2(2차년도)로 분리하여 진행한다. ？ Group1은 Data 수집과 처리의 두 단계로 이루어진다. - 1단계 : 기존 연구문헌 분석 및 데이터 수집 단계로서, 국내외 진동평가 기준 분석을 포함하고 있다. 또한, 확대된 기술적 DB 구축을 위해 건설분야에서 이루어진 실험 및 해석 Data를 수집 및 분석한다. - 2단계 : 수집된 DB의 효율적 처리방법에 관한 것으로서, 무한한 양의 데이터(Data mining화)와 본 연구에서 필요로 하는 진동관련 상관변수와의 변동성예측을 위해 다층인공신경망을 구축한다. 또한, 이를 직간접적으로 검증하기 위해, 재료단계에서부터 부재단위, 실물단위까지의 실험적 해석적 연구가 포함된다. ？ Group2는 성능평가 단계로 다음 내용을 포함한다. - 완성된 DB와 인공신경망과의 연계작업을 바탕으로 다양한 영향인자들이 반영된 진동평가방법을 개발한다. - 개발된 평가방법의 검증을 위한 실험 및 해석연구를 통해 제안된 평가방법의 보완 및 수정사항등을 검토하고 현행 진동평가 기준의 합리화 방안을 마련한다. - 연구의 최종단계로서 각 변수별(입력데이터 별) 바닥진동을 평가할 것이며, 이를 활용하여 효율적인 바닥판 두께를 제시한다. ？ 본 연구는 상시 변동가능하며 무수히 많은 정보를 담고 있는 Data를 활용하여, 일정한 의미를 발견하는 Data 처리 및 분석기술과 이를 당 연구에 필요한 Data로 활용하기 위한 인공신경망이론과 접목시켜 새로운 진동평가 방법을 개발하는 것이다. -본 연구과제는 제한적 데이터(제한적 실험결과 및 해석결과 등)를 기반으로 정립된 기존 기준식의 문제점을 무한한 데이터를 기반으로 제약 없는 평가방법을 개발하고자 하는 연구임. - 이러한 연구방법론은 현재 주목을 받고 있는 Big Data관련 연구에 일환이며, 이러한 연구 토대는 관련 연구 분야의 무한한 발전가능성을 제공할 것임. -Data의 간단한 입력 방법으로 원하는 결과를 도출할 수 있는 평가방법으로서 진동평가 기준의 척도가 될 수 있음. ？ 본 연구에서 활용하고자 하는 Data의 이용은 다음과 같다. - 현행 설계기준에서 제한하고 있는 진동 평가 범위와 진동평가 시 고려하지 않고 있는 변수의 상관 계수등을 도출하여 개발 방법에 반영고자 한다. - 건설기술 발달과 더불어 무수히 많은 실험적 연구와 해석적 연구가 진행되어왔다. 특히, 모니터링 기술의 발달로 인해 많은 양의 데이터가 축적되었으며 건설재료, 구조형식, 거주형태등 다양한 변수가 고려된 데이터를 활용할 예정이다. - 이러한 데이터 처리는 Big Data 처리 방법을 응용할 것이며, 방대한 양의 데이트를 분석하여 당 연구개발과제에 맞는 평가방법 구축을 위해 인공신경망이론을 이용할 것이다. - 상기와 같은 평가방법은 다변화하는 건설기술에 실시간 대응이 가능한 연구로서, 개발기술의 수준은 최상일 것이다. |
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| 색인어 | 한글 | 바닥판 | 진동 | 빅데이터 | 인공신경망 | 부재 두께 |
| 영문 | Slab | Vibration | Big Data | Artificial neural network | Member thickness | |
| 최종보고서 | 2 최종보고서_보완_배포(한양대 이민정)_최종.pdf | |||||