• 대한토목학회논문집
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• 제28권3C호
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• pp.187-196
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• 2008

한반도 남쪽 경계 부근에 위치한 지리산 내의 불교 사찰인 쌍계사에서 1936년 7월 4일 규모 5.0의 지진이 발생하였다. 이 지진으로 인하여 쌍계사 경내 건축물과 구조물이 심각한 피해를 입었으며, 특히 지진시 사찰 내 오층 석탑의 탑두가 전도하여 추락하였다. 이 지진 피해 사례는 역사 지진 발생 이외의 강진 기록이 전무한 중진 지역의 한반도에서의 지반 운동 세기 평가에 유용하게 활용될 수 있다. 쌍계사 부지에서의 국부적 부지 효과 및 그에 따른 지반 운동을 평가하기 위하여, 시추와 크로스홀 및 SASW 시험과 같은 현장 탄성파 시험으로 구성된 종합적인 지반 조사를 사찰 경내에서 수행하였다. 조사된 지반 특성을 토대로, 다양한 지진파를 적용한 부지고유 지진 응답 해석을 0.044g부터 0.220g 범위의 여섯 가지 입력 암반 노두 가속도 수준으로 대표적 쌍계사 부지에 대해 일차원 등가선형 및 비선형 기법을 적용하여 실시하였다. 부지고유 지진 응답 결과로부터 쌍계사의 부지 주기 부근의 단주기 영역에서 증폭된 지반 운동을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구의 부지 응답 해석 결과와 선행 연구의 석탑 실물 크기 지진 시험 결과를 비교 분석하여 1936년 지리산 지진의 암반 노두 지진 세기를 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.33-46
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• 2021

2016년 발생한 국내 계기 계측 사상 최대 규모의 경주지진과 2017년 팔레트구조 건축물의 기둥이 파괴되는 등 국내 최대 지진피해가 발생한 포항지진 이후, 국내 모든 시설물에 대한 내진설계기준이 개정되고 있으며 특히, 포항지진 피해사례 조사 도중 미국, 일본, 뉴질랜드 등 주로 강진지역 국가에서 발생하는 액상화 피해가 발견되어 이에 대한 설계기준의 보완도 심도있게 진행되고 있다. 이 연구에서는 최근 개정된 항만 및 어항시설 내진설계기준에서의 액상화 평가방법을 고찰하고 액상화 평가절차에 새롭게 인용된 액상화 가능성 지수(LPI)를 중심으로 적용성 검토를 수행하였다. 이때, 액상화 발생가능한 모래지반을 다양하게 조성하고 이에 대한 케이스별 LPI 값을 산정 비교하였다. 또한, 실제 22개소 항만의 지반자료를 이용하여 지진시 지반응답해석에 기초한 액상화 평가의 수행과 함께 22개소의 LPI 값들을 비교 검토하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.105-116
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• 2022

Seismic demand on nonstructural components (NSCs) is highly dependent on the coupled behavior of a combined supporting structure-NSC system. Because of the inherent complexities of the problem, many of the affecting factors are inevitably neglected or simplified based on engineering judgments in current seismic design codes. However, a systematic analysis of the key affecting factors should establish reasonable seismic design provisions for NSCs. In this study, an idealized 2-DOF model simulating the coupled structure-NSC system was constructed to analyze the parameters that affect the response of NSCs comprehensively. The analyses were conducted to evaluate the effects of structure-NSC mass ratio, structure, and NSC nonlinearities on the peak component acceleration. Also, the appropriateness of component ductility factor (R_p) given by current codes was discussed based on the required ductility capacity of NSCs. It was observed that the responses of NSCs on the coupled system were significantly affected by the mass ratio, resulting in lower accelerations than the floor spectrum-based response, which neglected the interaction effects. Also, the component amplification factor (a_p) in current provisions tended to underestimate the dynamic amplification of NSCs with a mass ratio of less than 15%. The nonlinearity of NSCs decreased the component responses. In some cases, the code-specified R_p caused nonlinear deformation far beyond the ductility capacity of NSCs, and a practically unacceptable level of ductility was required for short-period NSCs to achieve the assigned amount of response reduction.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-151
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• 2001

광섬유 센서는 구조물에 대한 비파괴적인 측정이 가능하고, 전자파에 의한 간섭이 발생하지 않으므로, 전자파 장애의 영향을 무시할 수 있는 장점이 있다. 또한 구조물 건조시 콘크리트 같은 대상체에 광섬유를 내장시킬 경우에는 검사시 대상체를 파괴시키지 않고서도 대상체의 손상여부와 역학적 거동을 측적 및 해석할 수 있는 비파괴 검사기술이다. 특히 광섬유 브래그 격자 센서는 그러한 대상체에 대한 비파괴 검사를 수행하는데 가장 적합한 센서이다. 광섬유 브래그 격자는 특정파장의 빛을 반사 또는 제거시키는 특성을 지니고 있으며, 스트레인 같은 물리량이 광섬유 브래그 격자에 가해지면, 반사되는 빛의 중심파장이 이동하여 이를 통해 물리량을 측정할 수 있다. 정 동적 스트레인을 측정할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서는 건축물이나 토목구조물 등의 안전 진단(health monitoring)을 위해 사용되고 있으며, 최근에는 도로나 교량과 같은 토목 구조물로의 응용에 있어서 필수적인 동적 스트레인의 측정에 대해 그 관심이 집중퇴고 있다. 본 연구에서는 패브리-페로(Fabry-Perot) 필터를 이용하여 다중점에서 동적 스트레인을 측정할 수 있는 센서 시스템을 제작하였으며, 제작된 센서 시스템을 모의 구조물(외팔보)에 적응하여 모의 구조물에 가해지는 정적, 동적 스트레인을 측정하였다. 측정 결과는 기존의 전기적 센서와 유사하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.384-391
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• 2012

본 논문은 철근 콘크리트에 대한 전자기적 모델링을 하고, 전파에 대한 차폐 효과를 분석하였다. 철근 콘크리트는 대부분의 건축물에 쓰이고 있으며, 내부에 격자 구조의 철근을 설치하기 때문에 특정 주파수 대역에서 전파의 차폐 효과가 있다. 철근 콘크리트의 해석은 3D EM(3-dimensional electromagnetic) 시뮬레이션 툴을 이용하여 철근과 콘크리트를 각각 해석한 뒤 그 영향을 고려하여 전체 철근 콘크리트의 해석을 하였다. 콘크리트의 경우 주파수가 높아짐에 따라 손실 특성 역시 높아져 차폐 효과가 커진다. 단층 철근의 경우 철근의 두께가 두꺼워질수록 차폐 효과가 커지며 주파수가 낮을수록 철근에 의한 차폐 효과가 커지는 것을 분석하였다. 또한, 철근과 철근 사이의 간격이 넓어질수록 차폐 효과가 낮아진다. 철근 구조를 2층으로 확장한 경우에 대해서도 철근과 철근 층 사이의 거리에 따른 차폐 효과에 대한 분석을 하였다. 철근 콘크리트 단층 철근을 사용한 경우, 철근두께 가 10, 20, 30 mm일 때 500 MHz에서 각각 철근 콘크리트 두께 10 cm당 -1.89, -2.73, -4.76 dB/10 cm의 투과 특성 값을 가지며, 두 층 철근을 이용한 경우에도 철근 두께에 대하여 -2.46, -6.16, -9.55 dB/10 cm의 투과 특성을 나타낸다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.1-8
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• 2005

본 연구는 지진으로 인하여 발생한 건물의 피해액을 보다 객관적으로 예측 평가할 수 있는 ACM(Advanced Component Method) 개발 방법에 관한 것이다. ACM은 지금까지의 재래식 손실 평가방법에 사용된 구조 기술자들의 주관적인 관점과 전문가적 견해에서 탈피하여, 지진의 크기에 따른 구조형식이 각기 다른 건물들의 내진 성글 평가 기술에 바탕을 둔 지진 손실 평가 방법이다. 그 과정을 살펴보면 먼저 선별된 전형적인 건축 구조물에 대하여 비선형 정적 내진 해석인 pushover 해석을 실행하여 그들의 건물 능력도와 각 부재의 비선형 응답을 계산한다. 지진하중은 ADRS(Acceleration-Displacement Response Spectrum)의 응답 가속도와 응답 변위의 형태로 표현하여 이를 건물 능력도와 함께 능력 스펙트럼법(Capacity Spectrum Method) 기법을 이용하여 건물의 내진 성능점을 찾는다. 또한 전체 건물을 주요 구조체인 기둥, 보, 슬래브 등과 비구조체인 비내력 벽판, 외벽 장식용 요소 등을 각각 분리하여 건물 각 부재들의 지진 응답 변위에 따른 피해율을 산출한다. 이들 각 부재들의 피해는 그 부재들의 특성에 따른 적절한 보수보강기법과 그에 따른 비용산정 모델을 이용하여 각 부재의 금전적인 피해액으로 전환한다. 마지막으로 Monte Carlo기법을 이용하여 지금까지 얻은 건물의 응답과 각 부재들의 지진에 따른 피해율, 그리고 그 부재들의 비용산정 모델을 종합하여 전체 건물의 최종의 피해율을 얻는다. 특히, 현존하는 건물에 사용된 재료와 설계 가정 하중의 가변성에 따른 건물 거동에 대한 불확실성 등을 고려하기 위하여 Latin Hypercube 추출 기법을 사용하며, 마지막으로 본 연구의 사례평가를 위하여 과거 일어났던 지진 피해정보와 손실 자료들을 바탕으로 ACM방법과 재래식 방법을 이용한 건물 손실 평가 방법을 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.1-8
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• 2008

최근 급속한 경제발전과 지역산업의 성장으로 인하여 많은 물류이동 발생과 함께 연약지반에 도로를 건설하는 경우가 많아지면서 연약지반 상에 축조된 구조물과 관련한 제반 문제점들이 대두되고 있다. 말뚝 기초 형식의 교대나 건축물을 연약지반에 시공할 경우 비정상적인 측방유동에 의한 변위가 기초지반에 발생하여 상부 구조물의 안정성과 사용성에 많은 문제를 야기하고 있다. 측방유동은 말뚝의 파손원인과 측방변위에 대한 상관관계 연구, 연약지반상에 설치된 말뚝의 변형과 모멘트에 대한 연구, 수치해석법을 이용한 연약지반상의 성토에 따른 측방변위 특성 및 현장계측을 통한 측방변위 특성 등 많은 연구가 수행되어지고 있으나 측방유동현상은 지금까지도 그 역학적 메커니즘이 정량적으로 파악하기 어렵고, 측방유동에 대한 합리적인 설계법이 확립되어 있지 않는 실정이다. 본 연구에서는 국내 및 일본 측방유동 발생 사례를 바탕으로 효과적이고 보다 정확한 측방유동 판정을 위하여 확률신경망모델을 구축하고 기존의 측방유동 판정식과 비교하였다. 연구결과 제안된 확률신경망 모델들의 측방유동 판정 성공률이 매우 높은 정확도를 가지며 기존 판정식에 비해 측방유동 판정에 매우 효과적임을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.569-578
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• 2013

초고층 건축물의 RC 코아벽체 선행공법에서는 일반적으로 벽체와 철골보사이의 접합을 위해 강판을 벽체에 매입설치한다. 코어벽체에 설치한 매입강판에 철골보를 접합하기 위해서는 거셋플레이트(또는 단일판)을 사용하여 매입강판에 T-형으로 용접한다. 이에 용접입열에 의해서 매입강판은 열팽창과 용접변형이 발생하고 매입강판 주변 콘크리트 온도상승을 주어 구조적 안정성 평가가 필요하다. 이에, 본 연구에서는 매입강판과 거셋플레이트 사이의 용접자세(수평 및 수직자세), 콘크리트 타설후 용접시점 및 매입강판의 연단거리에 따른 매입강판 배면온도를 계측 하였다. 또한, 비정상 온도해석을 통하여 실험결과와 비교하였다. 다음으로 매입강판에 스터드앵커 접합한 후, Push-out 실험을 통한 구조성능을 조사하였다. 전단실험 결과 매입강판 용접열영향에 대해서 용접에 따른 최대하중은 14~19% 이내로 감소하였으며, 콘크리트 타설 후 용접시점에 따른 영향으로 타설 후 재령이 길수록 최대하중은 상승함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.719-727
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• 2021

건축 분야는 최근 기계·로봇 분야와 접목하여 환경에 유동적으로 대응할 수 있는 개폐식 장치를 경기장과 같은 대공간 구조물의 지붕에 많이 적용하고 있다. 이러한 장치 중에서 외관이 수려한 개폐 막은 경량이어서 경계부의 견인 장치만으로 막을 쉽게 개폐할 수 있다. 그러나 막은 주 케이블에 트롤리로 연결되어 이동하므로 지붕의 면적에 비례해 트롤리 개수가 늘어난다. 본 연구에서는 이러한 막의 개폐 장치에 많이 사용되는 오픈형 트롤리를 위상 최적 기법을 이용하여 모델을 제안한다. 해석은 ANSYS 프로그램을 사용하였고, 결과를 바탕으로 피드백 과정을 통해서 새로운 모델을 제안하고, 검토하였다. 이 과정에서 트롤리 중량은 줄고, 내구성이 높아진 원형을 개발할 수 있었다. 오픈형 트롤리는 정적 해석 결과와 이에 대한 경계조건을 바탕으로 위상 최적화를 수행하며, 세 가지 타입의 최적 트롤리 원형을 설계하였다. 제안된 트롤리는 기본형 트롤리와 같은 조건에서 비교한 결과, 최대 71.04%의 부피를 감소시켰고, 항복강도는 8.67~11.43%에 달하였다. 결론적으로 본 연구에서 제안된 최적화 트롤리 모델은 경제성과 안정성을 신뢰할 만하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.541-548
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• 2012

중공슬래브 시스템은 슬래브 두께가 증가해도 자중은 크게 증가하지 않고, 일반슬래브에 비해서 휨성능이 크게 저하되지 않는 장점이 있다. 이러한 경제적인 건물 설계 및 친환경 구조물 구현을 가능하게 하는 시스템에도 불구하고 중공슬래브의 활용도는 현재로서는 낮다고 할 수 있다. 특히 국내의 건축분야에 있어서는 매우 낮은 편이다. 이러한 현 상황의 가장 큰 이유는 중공슬래브의 적용을 위한 구조 해석 및 설계방법이 일반화되어 있지 않다는 것이다. 본 연구에서는 실질적인 압축영역을 고려하기 위해 가정한 중공 단면형상에서 중립축 위치에 따른 압축응력블럭의 체적으로 휨강도 산정식을 제시하였다. 기존 중공부 상부만을 압축영역으로 고려한 휨강도 산정방법은 가장 보수적인 방법으로 판단되며 2개의 대체단면을 설정하여 휨내력을 산정하는 것이 더 실질적인 방법으로 판단된다.