Dynamic Response Investigation of an Adaptive Tuned Mass Damper System

Abstract

오늘날 기존의 고정된 값을 이용하는 동조질량댐퍼(Tuned Mass Damper)에 대한 상위호환 연구인 능동동조질량댐퍼(Adaptive Tuned Mass Damper)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 아직까지 이에 대한 실제적인 데이터와 실험 자료는 많이 부족한 상황이다. 이에 따라 아직도 실제적으로 능동동조질량댐퍼가 적용된 구조물은 거의 없는 상황이다. 이 논문에서는 능동동조질량댐퍼를 실제로 실시간으로 적용하였을 때 결과적으로 예상 되어지는 구조물의 응답을 제시한다. 능동동조질량댐퍼는 기존의 다양한 모델 들 중에서 가장 우리가 통제하기 편하고 실제로 많은 기존 건물들에 사용된 진자질량댐퍼(Pendulum Damper)를 사용한다는 가정을 통하여 댐퍼의 강성(Stiffness) 값을 변화시킬 때에 일어나는 구조물(Primary Structure)의 변화를 분석하였다. 이를 통하여 기존의 외부 변화나 시간에 따른 구조물의 피로변화에 대한 융통성의 문제가 있는 동조질량댐퍼에 대한 해결책이나 이상적인 실시간 변위를 맞춰주었을 때의 결과적인 구조물의 응답 부분에서 능동동조질량댐퍼가 큰 효율을 보인다는 것을 확인할 수 있는데에 비하여, 실제로 적용되었을 때에, 분석하여 실시간으로 보정되는 시간이 전이구간보다 길 경우에는 오히려 기존의 동조질량댐퍼보다 더 좋지 못한 효율을 보여준다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실제로 능동동조질량댐퍼를 구조물에 설치할 때 그 구조물에 가해지는 외력의 변화의 주기에 민감하게 작용할 수 있으므로 이에 대한 고려가 필요하다는 사실을 확인하였다.