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[구조동역학 Python 실습] 3자유도 전단형 구조물 모드해석 계획｜손계산에서 Python 검증으로

2자유도 전단형 구조물에서는 손계산을 통해 질량행렬과 강성행렬을 구성하고, 고유치·고유각진동수·고유주기·모드형상을 직접 구해보았다.이후 동일한 조건을 Python으로 계산해 손계산 결과와 비교하면서, 구조동역학에서 배우는 모드해석이 실제 프로그램 내부에서 어떻게 계산되는지를 확인했다.이번에는 그다음 단계로 3자유도 전단형 구조물을 대상으로 같은 과정을 확장해보려고 한다.아직 이번 글에서는 Python 계산 결과를 확인하지 않는다.이번 글의 목적은“3자유도 구조물을 어떤 조건으로 해석하고, Python에서는 무엇을 확인할 것인지 미리 정리하는 계획 단계”에 있다.1. 2자유도에서 3자유도로 확장하기앞선 2자유도 예제에서는 1층과 2층의 수평변위 두 개를 자유도로 사용했다.이번에는 3층 구조물로 확장한다.각..

[구조동역학 기초] 2자유도 구조물 손계산으로 이해하기｜고유치·고유주기·1차·2차 모드형상

구조동역학의 기본 개념을 공부하면서 앞선 글에서는 질량과 강성, 주기와 진동수, 자유도와 모드, 고유치와 고유벡터가 서로 어떻게 연결되는지를 정리했다.이번에는 한 단계 더 들어가서 아주 단순한 2자유도 구조물을 실제 숫자로 계산해 보면서, 왜 고유주기와 모드형상이 각각 두 개씩 나타나는지 확인해보았다.계산식 자체는 첨부한 1~5번 이미지에 순서대로 정리했다. 본문에서는 복잡한 수식을 다시 옮기기보다 각 계산이 무엇을 의미하는지를 중심으로 기록하려고 한다. 1. 2자유도 구조물의 조건부터 설정하기먼저 1번 이미지를 참고해서 가장 단순한 2층 전단구조물을 만들었다.각 층의 질량은 동일하게 설정하고, 1층과 2층의 횡강성 역시 동일하게 설정했다. 구조물을 복잡한 실제 건축물 그대로 해석하는 것이 아니라, 각 ..

[구조동역학 기초] 주기, 고유주기, 자유도, 모드해석까지 한 번에 정리해보기

[구조동역학 기초] 주기, 고유주기, 자유도, 모드해석까지 한 번에 정리해보기구조동역학을 공부하다 보면 처음에는 용어가 비슷비슷해서 헷갈릴 때가 많다.주기, 진동수, 각진동수, 고유주기, 자유도, 모드, 운동방정식, 행렬, 고유치, 고유벡터…하나씩 보면 어렵지 않은데, 서로 어떻게 연결되는지 감이 잡히지 않으면 전체 흐름이 잘 보이지 않는다.그래서 이번에는 위 이미지를 참고해서, 구조동역학의 가장 기초가 되는 개념들을 처음부터 차근차근 다시 정리해보았다.이번 정리는 복잡한 계산을 하기 전, “구조물이 왜 흔들리고, 그 흔들림을 어떻게 이해해야 하는가”를 감각적으로 이해하는 데 목적이 있다. 1. 진동을 이해하는 가장 기본 언어첫 번째 이미지는 주기, 진동수, 각진동수를 한 번에 이해하기 위한 정리 자료..

[구조동역학 기초] 자유도가 늘어나면 왜 운동방정식도 늘어날까?

구조동역학을 공부하면서 1자유도계까지는 비교적 이해가 쉬웠다. 질량 하나와 강성 하나를 가지고 구조물이 어떻게 흔들리는지 생각하면 되었기 때문이다.그런데 2층 구조물로 넘어가면서 갑자기 운동방정식이 두 개가 나온다. 처음에는 왜 식이 두 개가 필요한지 이해가 잘 되지 않았다.이번에는 그 이유를 수식 자체를 외우기보다, 자유도와 각 층의 움직임을 기준으로 정리해보았다. 1. 2층 구조물은 왜 2자유도인가?이미지 1/3의 1번과 2번을 보면 2층 구조물을 아주 단순하게 표현했다.각 층의 질량을 하나의 질량 덩어리로 보고, 각 층의 횡강성을 하나의 스프링으로 표현한다.그러면 1층 질량은 1층만의 수평변위를 가지고, 2층 질량은 2층만의 수평변위를 가진다.즉 구조물의 현재 상태를 설명하려면1층이 얼마나 움직..

[구조동역학 기초] 질량과 강성으로부터 주기와 고유진동수가 만들어지는 과정

[구조동역학 기초] 질량과 강성으로부터 주기와 고유진동수가 만들어지는 과정구조동역학을 공부하다 보면 주기, 진동수, 각진동수라는 말을 계속 접하게 된다. 처음에는 각각의 값을 외우는 데 집중했지만, 결국 중요한 것은 왜 질량과 강성이 구조물의 진동 특성을 결정하는가를 이해하는 것이었다.이번에는 앞서 만든 이미지의 흐름을 따라, 수식 자체보다는 개념을 중심으로 정리해보았다. 1. 가장 기본 출발점 이미지의 1번에서는 두 가지 개념에서 시작한다.첫 번째는 뉴턴의 법칙이다. 힘이 물체에 작용하면 질량을 가진 물체에는 가속도가 생긴다. 즉 같은 힘을 받아도 질량이 큰 물체는 움직임이 쉽게 바뀌지 않고, 질량이 작은 물체는 상대적으로 쉽게 움직인다.두 번째는 복원력이다. 구조물을 한쪽으로 밀어 변형시키면 구조물..

[구조동역학 기초] 주기·진동수·각진동수부터 다시 이해하기

[구조동역학 기초] 주기·진동수·각진동수부터 다시 이해하기초고층 내진·내풍·제진설계를 공부하면서 다시 기초부터 돌아가 보기로 했다.모드해석이나 응답스펙트럼해석까지 가려면 먼저 구조물이 얼마나 빠르게 흔들리는지를 표현하는 기본 개념을 이해해야 한다.오늘 정리한 것은 주기, 진동수, 각진동수다. 주기는 구조물이 한 번 완전히 왕복하는 데 걸리는 시간이다. 주기가 길다는 것은 한 번 움직였다 돌아오는 데 시간이 오래 걸린다는 뜻이므로 천천히 흔들리는 구조물이라고 볼 수 있다. 반대로 진동수는 1초 동안 몇 번 진동하는지를 나타낸다. 따라서 주기가 길수록 진동수는 작아지고, 주기가 짧을수록 진동수는 커진다. 각진동수는 처음에는 조금 생소했다. 단순히 물체의 실제 이동속도라고 생각하면 안 되고, 진동이 얼마..

[AI·공부] 2026 AI아카데미 수료 후기｜생성형 AI부터 PBL 프로젝트까지

2026년 8월, 중소기업 계약학과 AI아카데미 단기과정에 참여했다.평소에도 ChatGPT를 자주 사용하고 있었지만, 이번 교육은 단순히 AI에게 질문하고 답을 받는 수준을 넘어 생성형 AI가 무엇인지, 어떻게 질문해야 하는지, 그리고 실제 업무의 문제를 AI를 이용해 어떻게 해결할 수 있는지를 체계적으로 생각해볼 수 있었던 시간이었다.수업에도 빠지지 않고 성실하게 참여했고, 마지막에는 PBL(Project Based Learning, 프로젝트 기반 학습) 과제와 발표까지 마무리해 수료증도 받을 수 있었다.이번 글에서는 2026년 8월 동안 어떤 내용을 배웠고, 실제로 무엇을 만들어봤으며, 그 과정에서 내가 무엇을 얻었는지를 간단히 기록해보려고 한다. 1. 생성형 AI부터 다시 공부했다교육 초반에는 생..

[병원 안전진단] 정밀안전진단·내진성능평가 시 의료장비 자료를 왜 확인해야 할까?

안녕하세요. 현장조사 및 향후 구조해석 검토와 관련하여 추가 자료 요청드립니다.병원 내 주요 의료·실험장비의 하중 및 설치위치 확인을 위해 시설관리부서에서 보유 중인 의료·실험장비 카탈로그(중량 확인 가능 자료), 주요 장비 배치도 및 수술·검사장비 배치도​가 있는지 확인 부탁드립니다.또한 현재 실별 용도와 준공도면상 용도가 다른 부분이 있을 수 있어, 별도로 관리 중인 현재 실별 용도 현황자료가 있다면 함께 요청드립니다.해당 자료는 구조해석 및 필요 시 비구조요소 내진검토 참고자료로 활용할 예정입니다. 감사합니다. 병원 건축물에 대한 정밀안전진단이나 내진성능평가를 수행하다 보면 일반적인 건축도면과 구조계산서만으로는 실제 건물의 현재 사용상태를 충분히 파악하기 어려운 경우가 있다.특히 병원은 일반 업..

[응용동역학 복습] Demand에서 모멘트·곡률·회전각·변위까지｜석사과정 필기를 다시 읽다

2021년 9월 25일.석사과정에서 들었던 응용동역학 수업 필기를 다시 꺼내봤다.당시 블로그에 남긴 글의 마지막에는 이렇게 적어두었다. 아직 전체적으로 이해를 못한 필기이고 잘 모르지만 수업을 듣고 남기는 필기이다.추후에 공부를 해서 해당 내용에 대한 이해가 필요하다. 그리고 시간이 지나 지금은 박사과정에서 다시 동역학과 내진설계를 공부하고 있다.최근 수업에서 질량, 강성, 주기, 변위, 진동, 동적응답을 다시 접하다 보니 예전에 적어둔 필기가 생각났다.신기한 점은 그때는 서로 따로 존재하는 것처럼 보였던 내용들이 지금 다시 보니 하나의 흐름으로 연결된다는 것이다.이번 글에서는 당시 필기를 그대로 옮기기보다는, 지금의 시점에서 내용을 다시 정리해보려고 한다. 1. 역학의 시작은 Demand를 아는 것..