KR101847197B1 - 동조질량감쇠장치 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, MR 댐퍼를 이용한 동조질량감쇠장치의 동작 제어에 있어서, 동조질량감쇠장치가 설치된 후 동조질량감쇠장치의 진동수를 검사하고, 진동수가 기준값을 벗어나거나, 외란 등으로 인하여 구조물의 진동크기가 기준값을 초과하여 구조물이 위험할 것으로 판단되는 경우 MR 유체의 감쇠력 조절을 통해 과도감쇠현상을 발생시켜 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시킴으로써 구조물에 과도한 진동이 발생하지 않도록 할 수 있다.

Description

동조질량감쇠장치 및 제어 방법{TUNED MASS DAMPER AND METHOD OF CONTROL}

본 발명은 동조질량감쇠장치에 관한 것으로, 특히 MR 유체(Magnetorheological Fluid)를 이용한 동조질량감쇠장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 빌딩, 교량 등의 구조물은 자체의 강성과 질량 특성에 따라 고유의 진동주기를 갖는다. 이때, 외부에서 작용하는 동적하중에 포함되어 있는 주요 주파수 성분이 구조물의 고유주기와 일치하게 되면 공진이 발생하여 동적하중에 대한 응답의 진폭이 급격하게 증가하는 현상 즉, 공진현상이 발생하게 된다.

위와 같은 공진현상 및 그에 따른 문제의 해결책의 하나로서 사용되고 있는 종래의 동조질량감쇠장치(tuned mass damper : TMD)는 외부 에너지의 공급 없이 구조물의 진동을 저감하는 장치로서, 저렴한 비용과 쉬운 유지보수를 통해 안정적 거동을 보장할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

이러한 종래의 동조질량감쇠장치는 주 구조물의 거동에 가장 큰 영향을 미치는 고유주기에 동조질량감쇠장치의 진동수를 동조시킴으로서 주구조물의 진동을 흡수, 소산시켜 하중에 의한 주구조물의 진동을 감소시키게 된다.

위와 같은 동조질량감쇠장치에 있어서, 일반적으로 현장에서 가장 널리 쓰이는 동조질량감쇠기의 방식은 스프링-질량형과 외팔보 형이 있으며, 외팔보형의 동조질량감쇠장치의 경우 형상이 상대적으로 복잡하여 제작이 어려운 단점이 있으나, 보의 길이로 강성이 조절되므로 현장에서 주파수의 튜닝이 용이하며 저주파수 및 고주파수 대역 모두에서 비교적 안정적인 성능을 보인다.

그러나, 동조질량감쇠장치는 고정된 주파수로 튜닝되어 구조물에 설치된 후에는 주파수를 변경하기 어렵기 때문에 구조물의 외부에서 유입되는 외력의 특성이 변하거나 동조질량감쇠장치의 구조상 변화가 발생하는 경우 동조질량감쇠장치의 설치 전과 비교하여 구조물의 진동이 증가 하여, 이에 따라 구조물에 악영향을 줄 수 있는 문제점이 있었다.

(특허문헌)

대한민국 등록특허번호 10-1721470호(등록일자 2017년 03월 24일)

따라서, 본 발명의 실시예에서는 MR 댐퍼를 이용한 동조질량감쇠장치의 동작 제어에 있어서, 동조질량감쇠장치가 설치된 후 동조질량감쇠장치의 진동수와 구조물의 진동수를 검사하고, 구조물의 진동크기가 기준값을 초과하여 구조물에 위험할 것으로 판단되는 경우 MR 댐퍼로 일정한 전류를 공급하여 MR 유체의 감쇠력 조절을 통해 과도감쇠 현상을 발생시킴으로써 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시키는 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치 및 제어 방법을 제공하고자 한다.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치로서, 구조물에 설치되며 상기 구조물의 고유진동수와 동조되어 진동하는 소정 질량의 질량체와, 상기 질량체가 진동하도록 지지하되, 전류가 인가되는 경우 고화되어서 상기 질량체의 진동을 정지시키는 MR 유체를 포함하는 MR 댐퍼부와, 상기 질량체의 진동수를 검출하는 제1 센서부와, 상기 검출된 질량체의 진동수가 기설정된 제1기준값을 벗어나는 경우 상기 MR 유체를 고화시키는 전류를 상기 MR 댐퍼부로 제공하여서 상기 질량체의 진동을 정지시키는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제1기준값은, 상기 질량체의 초기 진동수를 기초로 산정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동조질량감쇠장치는, 상기 구조물의 진동크기를 검출하는 제2 센서부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 구조물의 진동크기가 기설정된 제2기준값을 초과하는 경우 상기 MR 유체를 고화시키는 전류를 상기 MR 댐퍼부로 제공하여서 상기 질량체의 진동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2기준값은, 상기 구조물의 고유진동크기를 기초로 산정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 질량체로부터 연장되는 스프링부와, 가이드 레일부와, 상기 스프링부를 통해 상기 질량체와 연결되며, 상기 가이드 레일부 상의 어느 한 지점에 고정 배치되는 강성 조절부를 더 포함하며, 상기 질량체의 진동수는, 상기 강성 조절부가 상기 가이드 레일부 상에서 고정 배치되는 지점에 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예는 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법으로서, 구조물에 설치되는 동조질량감쇠장치의 진동수를 상기 구조물의 고유진동수 또는 특정 진동수와 동조시키는 단계와, 상기 동조질량감쇠장치가 가동된 이후 상기 동조질량감쇠장치의 진동크기를 검출하는 단계와, 상기 동조질량감쇠장치의 진동수가 기설정된 제1기준값을 벗어나는 경우 상기 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 정지시키는 단계는, 상기 동조질량감쇠장치내 질량체가 진동하도록 지지하는 MR 유체를 포함하는 MR 댐퍼에 전류를 인가시키는 단계와, 상기 전류의 인가에 따라 상기 MR 유체가 고화되어 상기 질량체의 진동을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1기준값은, 상기 동조질량장치의 초기 진동수를 기초로 산정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동조질량감쇠장치가 가동된 이후, 상기 구조물의 진동크기를 검출하는 단계와, 상기 구조물의 진동크기가 기설정된 제2기준값을 벗어나는 경우 상기 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2기준값은, 상기 구조물의 고유진동크기를 기초로 산정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, MR 댐퍼를 이용한 동조질량감쇠장치의 동작 제어에 있어서, 동조질량감쇠장치가 설치된 후 동조질량감쇠장치의 진동수를 검사하고, 진동수가 기준값을 벗어나거나, 외란 등으로 인하여 구조물의 진동크기가 기준값을 초과하여 구조물이 위험할 것으로 판단되는 경우 MR 유체의 감쇠력 조절을 통해 과도감쇠현상을 발생시켜 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시킴으로써 구조물에 과도한 진동이 발생하지 않도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치의 동작 제어 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치의 구성을 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치(100)는 질량체(102), MR 댐퍼부(104), 제1센서부(106), 제2센서부(108), 제어부(110)를 포함할 수 있다.

질량체(102)는 교량, 빌딩 등의 구조물(150)에 설치되어 구조물(150)의 진동을 감소시키는 동조질량감쇠장치(100)의 내부에서 구조물(150)의 진동에 따라 진동하는 물체로서 이러한 질량체(120)는 소정의 질량을 가지며 구조물(150)의 고유진동수 또는 특정 진동수와 동조되도록 설정된다.

또한, 이러한 질량체(102)는 MR 댐퍼부(104)에 의해 둘러싸여 진동하며, 제어부(110)의 제어에 따라 MR 댐퍼부(104)에 전류가 인가되는 경우 MR 댐퍼부(104)내 MR 유체의 고화에 의해 질량체의 동작을 정지시키도록 구현된다.

또한, 이러한 질량체(102)는 예를 들어 디스크 형태의 철제 구조물로 형성될 수 있으며, MR 댐퍼부(104)에 의해 지지되어 구조물(150)의 진동에 따라 상하 방향으로 진동할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1센서부(106)는 동조질량감쇠장치(100)의 질량체(102)에 설치되어 질량체의 진동수를 검출한다. 이러한 질량체(102)의 진동수는 동조질량감쇠장치(100)의 진동수를 의미할 수 있다.

제2센서부(108)는 구조물(150)에 설치되어 동조질량감쇠장치(100)가 설치된 이후, 하중에 의한 구조물(150)의 진동크기를 검출한다.

MR 댐퍼부(104)는 동조질량감쇠장치(100)에서 질량체(102)를 둘러싸 질량체(102)가 진동 또는 정지 할 수 있도록 하며, 제어부(110)로부터 전류가 인가되는 경우 MR 댐퍼부(104) 내부의 MR 유체가 고화되어 질량체(102)의 동작을 정지시킨다.

제어부(110)는 동조질량감쇠장치(100)가 구조물(150)에 설치되어 가동된 이후, 제2센서부(108)를 통해 검출되는 하중에 의한 구조물(150)의 진동크기를 입력받고, 구조물(150)의 진동크기가 기설정된 기준값을 초과하는지 여부를 검사한다.

이어, 제어부(110)는 위와 같이 검사된 구조물(150)의 진동크기가 기설정된 기준값을 초과하는 것으로 검사되는 경우 MR 댐퍼부(104)로 전류를 인가하여 질량체의 진동을 정지시키게 된다.

이때, 이러한 기준값은 구조물(150)에 동조질량감쇠장치(100)가 설치되었음에도 불구하고 동조질량감쇠장치(100)에 문제가 발생하거나 외란의 특성이 변화하여 구조물(150)의 진동크기가 크게 증가하는 등과 같이 구조물에 위험을 초래할 수 있는 진동크기에 대한 값을 의미할 수 있다. 또한, 이러한 기준값은 예를 들어 동조질량감쇠장치(100)의 진동에 의해 구조물(150)의 진동크기가 감소되는 것을 고려하여 산출된 기준 진동크기를 기반으로 시간영역과 주파수 영역 두 종류의 특정 진동크기에 해당하는 값으로 설정될 수 있다.

또한, 제어부(110)는 동조질량감쇠장치(100)가 구조물(150)에 설치되어 가동된 이후, 제1 센서부(106)를 통해 검출되는 동조질량감쇠장치(100)의 진동수를 입력받고, 동조질량감쇠장치(100)의 진동수가 기설정된 기준값을 벗어나는지 여부를 검사한다.

이어, 제어부(110)는 위와 같이 검사된 동조질량감쇠장치(100)의 진동수가 기설정된 기준값을 벗어나는 것으로 검사되는 경우에도 MR 댐퍼부(104)로 전류를 인가하여 질량체(102)의 진동을 정지시키게 된다.

이때, 이러한 기준값은 예를 들어 고유진동수와 동조되도록 조절된 동조질량감쇠장치(100)의 초기 진동수의 1~2Hz 에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 즉, 동조질량감쇠장치(100) 자체의 진동수는 초기에 설정된 초기 진동수의 오차 범위내에서 유지되어야 하나 동조질량감쇠장치(150)의 구조상 문제로 인해 진동수가 초기 진동수의 오차 범위를 크게 벗어나는 경우 구조물(150)에 악영향을 미칠 수 있으므로, 동조질량감쇠장치(100)의 진동수가 초기 진동수의 오차 범위를 크게 벗어나는 경우에도 동조질량감쇠장치(100)의 동작 자체를 정지시키도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치의 단면도를 도시한 것이다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 동조질량감쇠장치(100)의 설명에 있어서는 도 2에서 보여지는 바와 같이 보의 재질 및 길이로 스프링 강성이 조절되는 외팔보형 동조질량감쇠장치를 좌우 에너지 발생의 평형을 위하여 외팔보가 양쪽으로 배치되어 있는 양팔보 형식으로 구성한 것을 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2를 참조하면, MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치(100)는 도 1에서 설명한 MR 댐퍼부(104), 질량체(102), 제1 센서부(106), 제2 센서부(100), 제어부(110)외에 스프링부(cantilever)(202), 강성 조절부(204), 가이드 레일(guide rail)(206) 등을 더 포함할 수 있다.

MR 댐퍼부(104)는 동조질량감쇠장치(100)의 질량체를 감싸도록 형성되는 하우징(200)와 하우징(200) 내부에 위치하는 MR 유체(201)로 구성될 수 있다.

질량체(102)는 MR 댐퍼부(104)에 의해 지지되며, MR 유체(201)가 고화되지 않은 경우에는 MR 댐퍼부(104)의 내부에서 구조물(150)의 진동에 따라 진동하며, MR 댐퍼부(104)에 전류가 인가되어 MR 유체(201)가 고화되는 경우 MR 댐퍼부(104)의 하우징(200)과 일체화되어 더 이상 진동하지 않게 된다.

스프링부(cantilever)(202)는 질량체(102)로부터 연장하여 질량체(102)와 강성 조절부(204)를 연결한다.

강성 조절부(204)는 동조질량감쇠장치(100)의 하부에 설치된 가이드 레일(206)에 의해 지지되며, 스프링부(202)와 가이드 레일(206) 상에서 움직인다. 이러한 강성 조절부(204)는 스프링부(202) 상에서 질량체(102)로부터 멀어지거나 가까이 위치되는 것을 통해 스프링부(202)의 길이를 조절하게 되어 동조질량감쇠장치(100)의 강성을 조절하게 되며, 이에 따라 질량체(102)의 고유진동수를 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MR 유체를 이용한 동조질량감쇠장치의 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 동조질량감쇠장치(100)의 제어부(110)는 동조질량감쇠장치(100)가 구조물(150)에 설치되어 가동되기 전, 구조물(150)의 고유진동수를 입력받는다(S300). 이때, 이러한 구조물(150)의 고유진동수는 구조물(150)에 하중에 가해지지 않은 생태에서의 진동수를 말하는 것으로 센서 등으로 미리 측정된 값일 수 있다.

이에 따라, 동조질량감쇠장치(100)는 구조물(150)의 고유진동수 또는 특정 진동수와 동조되도록 초기 진동수가 조절될 수 있으며(S302), 이와 같이 구조물(150)의 고유진동수와 동조되도록 진동수 조절이 완료된 동조질량감쇠장치(100)는 해당 구조물(150)에 설치되어 가동될 수 있다(S304).

이때, 위와 같이 동조질량감쇠장치(100)가 구조물(150)에 설치되어 가동된 이후 동조질량감쇠장치(100)의 제어부(110)는 제2 센서부(108)를 통해 검출되는 하중에 의한 구조물(150)의 진동크기를 입력받고(S306), 제1 센서부(106)를 통해 검출되는 동조질량감쇠장치(100)의 진동수를 입력받는다(S308).

이어, 제어부(110)는 동조질량감쇠장치(100)의 진동수와 하중에 의한 구조물(150)의 진동크기가 기설정된 제1기준값을 벗어나거나 또는 제2기준값을 초과하는지 여부를 검사한다(S310, S312).

먼저, 위와 같이 검사된 동조질량감쇠장치(100)의 진동수가 기설정된 제1기준값을 벗어나는 것으로 검사되는 경우(S310), 제어부(100)는 MR 댐퍼부(104)로 전류를 인가하여 질량체(102)의 진동이 정지되도록 제어할 수 있다(S314).

즉, MR 댐퍼부(104)는 본 발명의 실시예에 따라 동조질량감쇠장치(100)에서 구조물(150)에 진동에 따라 진동하는 질량체(102)를 MR 유체(201)를 이용하여 지지하고 있다. 이러한 MR 댐퍼부(104)로 일정한 전류가 공급되는 경우 MR 유체(201)가 고화되어 과도감쇠현상이 발생하고, 질량체(102)가 MR 유체(201) 내에서 진동하지 못하게 된다. 이에 따라, 동조질량감쇠장치(100)의 동작이 정지된다(S316).

이때, 이러한 제1기준값은 동조질량감쇠장치(100)의 동작 이상을 판단하기 위해 설정되는 값으로 예를 들어 고유진동수와 동조되도록 조절된 동조질량감쇠장치(100)의 초기 진동수의 1~2Hz에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 동조질량감쇠장치(100) 자체의 진동수는 초기에 설정된 초기 진동수의 오차 범위내에서 유지되어야 하나 동조질량감쇠장치(100)의 구조상 문제가 발생하여 진동수가 초기 진동수의 오차 범위를 크게 벗어나는 경우 구조물(150)의 진동을 감쇠시키는 것이 아니라 오히려 진동을 높이게 되는 등 구조물(150)에 악영향을 미칠 수 있다.

따라서, 동조질량감쇠장치(100)의 진동수가 초기 진동수의 오차 범위를 크게 벗어나는 경우 동조질량감쇠장치(100)의 동작을 정지시키는 것이 필요하게 되며, 제어부(110)는 MR 댐퍼부(104)로 전류를 인가시켜 과도감쇠현상이 발생하도록 함으로써 동조질량감쇠장치(100)의 동작을 정지시키게 되는 것이다.

다음으로, 위와 같이 검사된 구조물(150)의 진동크기가 기설정된 제2기준값을 초과하는 것으로 검사되는 경우(S312), 제어부(110)는 MR 댐퍼부(104)로 전류를 인가하여 질량체(102)의 진동을 정지시키게 된다(S314).

즉, MR 댐퍼부(104)로 일정한 전류가 공급되는 경우 MR 유체(201)가 고화되어 과도감쇠현상이 발생하고, 질량체(102)가 MR 유체(201) 내에서 진동하지 못하게 된다. 이에 따라, 동조질량감쇠장치(100)의 동작이 정지된다(S316).

이때, 이러한 제2기준값은 구조물(150)에 동조질량감쇠장치(100)가 설치되었음에도 불구하고 동조질량감쇠장치(100)에 문제가 발생하여 구조물(150)의 진동크기가 크게 증가하는 등과 같이 구조물(150)에 위험을 초래할 수 진동크기에 대한 값을 의미할 수 있다. 또한, 이러한 제2기준값은 예를 들어 동조질량감쇠장치(100)의 진동에 의해 구조물(150)의 진동크기가 감소되는 것을 고려하여 산출된 기준 진동크기를 기반으로 시간영역과 주파수 영역 두 종류의 특정 진동크기에 해당하는 값으로 설정될 수 있다.

즉, 동조질량감쇠장치(100)가 설치되기 전 하중에 의한 구조물(150)의 진동수는 일반적으로 고유진동수보다 큰 제1 임계값 범위로 나타나게 되나, 동조질량감쇠장치(100)가 구조물(150)의 고유진동수로 동조되어 가동되는 경우 구조물(150)의 고유진동수가 감소하게 되어 하중에 의한 구조물(150)의 진동수가 제1 기준값 범위 보다는 낮은 제2 임계값 범위로 형성될 수 있는데, 이러한 제2 임계값 범위에 해당하는 값이 기준 진동수로 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, MR 댐퍼를 이용한 동조질량감쇠장치의 동작 제어에 있어서, 동조질량감쇠장치가 설치된 후 동조질량감쇠장치의 진동수를 검사하고, 진동수가 기준값을 벗어나거나, 외란 등으로 인하여 구조물의 진동크기가 기준값을 초과하여 구조물이 위험할 것으로 판단되는 경우 MR 유체의 감쇠력 조절을 통해 과도감쇠현상을 발생시켜 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시킴으로써 구조물에 과도한 진동이 발생하지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

100 : 동조질량감쇠장치 102 : 질량체
104 : MR 댐퍼부 106 : 제1센서부
108 : 제2센서부 110 : 제어부

Claims (10)

1. 구조물에 설치되며 상기 구조물의 고유진동수와 동조되어 진동하는 소정 질량의 질량체와,
   상기 질량체가 진동하도록 지지하되, 전류가 인가되는 경우 고화되어서 상기 질량체의 진동을 정지시키는 MR 유체를 포함하는 MR 댐퍼부와,
   상기 질량체의 진동수를 검출하는 제1 센서부와,
   상기 검출된 질량체의 진동수가 기설정된 제1기준값을 벗어나는 경우 상기 MR 유체를 고화시키는 전류를 상기 MR 댐퍼부로 제공하여서 상기 질량체의 진동을 정지시키는 제어부와,
   상기 질량체로부터 연장되는 스프링부와,
   가이드 레일부와,
   상기 스프링부를 통해 상기 질량체와 연결되며, 상기 가이드 레일부 상의 어느 한 지점에 고정 배치되는 강성 조절부를 더 포함하며,
   상기 질량체의 진동수는,
   상기 강성 조절부가 상기 가이드 레일부 상에서 고정 배치되는 지점에 따라 변화되는
   동조질량감쇠장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1기준값은,
   상기 질량체의 초기 진동수를 기초로 산정되는 동조질량감쇠장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 동조질량감쇠장치는, 상기 구조물의 진동크기를 검출하는 제2 센서부를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 구조물의 진동크기가 기설정된 제2기준값을 초과하는 경우 상기 MR 유체를 고화시키는 전류를 상기 MR 댐퍼부로 제공하여서 상기 질량체의 진동을 정지시키는 동조질량감쇠장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2기준값은,
   상기 구조물의 고유진동크기를 기초로 산정되는 동조질량감쇠장치.
5. 삭제
6. 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법으로서,
   구조물에 설치되는 상기 동조질량감쇠장치의 진동수를 상기 구조물의 고유진동수 또는 특정 진동수와 동조시키는 단계와,
   상기 동조질량감쇠장치가 가동된 이후 상기 동조질량감쇠장치의 진동크기를 검출하는 단계와,
   상기 동조질량감쇠장치의 진동수가 기설정된 제1기준값을 벗어나는 경우 상기 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시키는 단계를 포함하며,
   상기 동조질량감쇠장치는 질량체, 가이드 레일부, 상기 질량체로부터 연장되는 스프링부 및 상기 스프링부를 통해 상기 질량체와 연결되며 상기 가이드 레일부 상의 어느 한 지점에 고정 배치되는 강성 조절부를 포함하고,
   상기 동조시키는 단계는 상기 동조질량감쇠장치의 진동수가 상기 구조물의 상기 고유 진동수 또는 상기 특정 진동수와 동조되도록 상기 강성 조절부가 상기 가이드 레일부 상에서 고정 배치되는 지점을 결정하는 단계
   를 포함하는 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 정지시키는 단계는,
   상기 동조질량감쇠장치내 질량체가 진동하도록 지지하는 MR 유체를 포함하는 MR 댐퍼에 전류를 인가시키는 단계와,
   상기 전류의 인가에 따라 상기 MR 유체가 고화되어 상기 질량체의 진동을 정지시키는 단계
   를 포함하는 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1기준값은,
   상기 동조질량감쇠장치의 초기 진동수를 기초로 산정되는 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 동조질량감쇠장치가 가동된 이후, 상기 구조물의 진동크기를 검출하는 단계와,
   상기 구조물의 진동크기가 기설정된 제2기준값을 벗어나는 경우 상기 동조질량감쇠장치의 동작을 정지시키는 단계
   를 더 포함하는 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2기준값은,
    상기 구조물의 고유진동크기를 기초로 산정되는 동조질량감쇠장치의 동작 제어 방법.

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