희소 센서 데이터를 활용한 기하 비선형 구조물의 동적 응답 업데이트 및 강건성 평가

초록

실제 구조물의 동적 응답 추정 과정에서는 계측 데이터의 한계와 예측 모델의 불확실성으로 인해 발생하는 모델 불일치 오차를 완전히 해소하는 데 어려움이 있다. 본 연구에서는 적합직교분해 기반의 축소 표현과 센서 잔차를 활용하여, 비선형 구조물의 전체 자유도 변위 응답을 효과적으로 보정하는 절차를 제안하였다. 대변형이 발생하는 2차원 외팔보 모델을 대상으로 센서 수의 변화 및 노이즈의 영향을 검토한 결과, 센서 배치가 증가할수록 보정 성능이 향상되었으며, 특히 본 예제에서는 10개 이상의 센서 배치 시 오차가 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 또한 10%의 강한 잡음 조건에서도 보정 후 상대 오차가 10.8% 수준으로 유지되어, 제안된 보정 절차가 비선형 응답 추정에 있어 우수한 유효성과 강건성을 갖추었음을 확인하였다.

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