구조동적실험을 위한 실시간 하이브리드 최적 제어프로그램 개발

초록

실시간 하이브리드 동적 실험은 진동대 실험을 대체할 수 있는 경제적이고 효율적인 실험방법이다. 국내외에서는 OpenSees프로그램을 활용하여 실시간 하이브리드 실험에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 하이브리드 실험의 물리적 부분구조물과 수치해석 모델링 사이의 상호반응을 최적화하는데 목적이 있다. 이를 위해 기존의 제어 프로그램 구성을 간략화하고, 해석시간 단축을 위해 제어 알고리즘으로 고정반복법(fixed iteration)과 병렬화(parallelization)기법을 활용하여 순차적 해석에서 발생되는 비효율적 연산을 개선하고 실시간 하이브리드 실험의 속도를 향상시켰다. 이를 위해서 개발된 실시간 하이브리드 제어프로그램(FEAPH)을 활용하여 강 뼈대 구조물을 대상으로 동적 실험을 수행하고 정확성을 검증하였다. 그 결과, 동일한 조건하에서 기존의 OpenSees프로그램을 사용하였을 때보다 약 10%의 속도개선이 있었으며, 실험오차도 5% 범위내에서 거의 동일하였다