• 전산구조공학
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• 제17권2호
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• pp.31-41
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• 2004

몇 일 전 필자는 대전에 위치한 한 연구소에 근무하고 계신 분으로부터 지진취약도 분석에 관한 문의 전화를 받았다. 그분의 대학 후배가 지진취약도에 대한 연구를 하고 싶다는 내용이었다. 최근 필자는 그분 외에도 다른 분들과 함께 지진취약도 분석 및 이를 확장한 바람에 의한, 혹은 홍수에 의한 구조물의 확률적 안전성 분석에 관한 논의를 하곤 하였다. 현재까지 국내에서는 구조물의 취약도 분석에 대한 연구가 그다지 활발하지 않으나, 이에 대한 관심은 지속적으로 증가할 것으로 보여진다. 지진취약도를 한마디로 요약하면, "임의의 크기를 갖는 지진이 발생하였을 때, 구조물에 어느 규모 이상의 손상이 발생할 확률"을 의미하는 것으로, 구조물의 확률적 지진안전성으로 부를 수 있다. 예를 들어, "최대지반가속도가 0.1g인 지진이 발생하였을 때, 해당 구조물에 보수를 요하는 수준 이상의 손상이 발생할 확률이 30%이다"와 같은 정보를 지진취약도 곡선으로부터 읽을 수 있다. (중략)

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.1-13
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• 2022

본 연구에서는 기존에 개발된 개착식 철도 터널의 지진취약도 모델들을 가중 조합하여 새로운 모델을 제시하고 제시한 모델의 적정성을 평가하였다. 지진취약도 함수의 형태는 최대지반가속도의 대수정규분포형태로, 누적확률분포로 표현된다. 독립적으로 개발된 각 모델을 선형 가중 조합하는 것으로 모델의 불확실성을 줄일 수 있기에 4개의 모델에 대하여 25%씩 동등하게 선형가중을 부여하였다. 조합된 지진취약도 곡선에 최대 지반가속도에 대한 피해발생확률을 이용하여 지진취약도 곡선의 중앙값과 표준편차를 결정하여 새로운 지진취약도 함수를 개발하였다. 개발된 지진취약도 함수의 적합성을 평가하기 위하여 다양한 터널의 지진취약도 곡선과 비교 분석을 진행하였다. 개발된 곡선은 상대적으로 지진피해에 안전한 굴착식 터널의 지진취약도 함수와 비슷한 취약도를 갖는 것으로 나타나는데, 대상 터널은 국내 고속철도 개착식 터널로 높은 내진설계 기준에 의해 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.63-74
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• 2006

원전 구조물 및 주요기기의 지진 안전성 평가에서는 내진성능을 정량화하는 방법으로 취약도 분석이 사용되고 있다. 지진취약도 분석은 격납건물의 설계 시 반영된 보수성을 배제한 실질적인 내진성능을 평가하는 것으로 이러한 보수성을 성능 및 응답에 관련된 확률론적 변수로 고려하여 평가하게 된다. 본 연구에서는 비선형 지진 해석으로부터 얻은 구조물의 변위응답을 기초로 한 지진취약도 분석 방법을 제시하였다. 또한 원전부지에서 선정된 발생가능한 근거리지진, 원거리지진, 설계지진 및 확률론적 시나리오지진을 시나리오지진으로 선정하고 이들 지진동에 대한 비선형 지진해석을 통하여 한국 표준형 원전 격납건물의 지진취약도를 평가하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.417-423
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• 2019

본 논문에서는 OpenSees 프로그램을 이용한 콘크리트 교량의 지진취약성 분석 방법에 대한 고찰을 제시한다. 교각 및 휨 부재 분산 비선형(distributed plasticity) 요소를 적용한 해석모델을 활용하여 지진에 대한 응답을 구하고 이를 통계적으로 처리하여 확률론적 지진취약성 분석을 수행한다. 응답 통계는 세기가 같은 지진파의 집단을 단계별로 scaling하는 stripe 방법과 다양한 세기를 가진 지진파 집단을 선정하는 cloud방법을 적용하고 이 두 방법에 의한 분석결과의 차이를 비교한다. 한계상태에는 교각의 휨변형과 교좌장치의 변위를 기준으로 산정한 다단계 한계상태를 적용하고, 여러 가지 한계상태를 취합한 시스템 취약성을 도출한다. 지진응답의 통계적 처리 방법과 교량의 손상 정의가 지진취약성 곡선에 주는 영향을 고찰한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.229-234
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• 1996

방사성폐기물 영구처분장과 같은 대규모 지하 원자력시설의 운영중 안전성 평가를 위하여 지하 구조물의 지진 취약도 해석기법을 제안하였다. 지상구조물에 대해 적용되고 있는 Zion 방법을 모체로 하였으며 지하구조물의 특성 및 기술현황을 반영하였다. 지하구조물의 파괴양상은 구조물의 크기 및 형태, 수평 지압의 크기, 암반의 특성 등 많은 요인에 의해 달라진다. 처분동굴의 개념설계 결과에 대한 지진취약도 분석결과 수평지압계수의 영향이 매우 크며, 벽체부 또는 천정부에서의 숏크리트의 압축파괴가 가장 취약한 것으로 밝혀졌다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.1-12
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• 2011

지진취약도 분석은 원자력 발전소의 내진성능평가를 위하여 발전되어져 왔지만, 현재는 적용성이 건물과 교량 등에도 확대되어지고 있다. 일반적으로 지진취약도 곡선은 수많은 지진가속도 기록을 이용하여 비선형 시간이력해석으로 구한다. 비선형 시간이력해석에 의한 지진취약도 분석은 구조물의 모델링과 해석에 많은 시간이 소요되는 과정을 요구한다. 비선형 시간이력해석의 이와 같은 약점을 보완하기 위해서 변위계수법과 역량스펙트럼 방법과 같은 간단한 해석방법을 지진취약도 분석에 적용하였다. 변위계수법과 역량 스펙트럼 방법을 적용한 지진취약도 곡선의 정확성을 평가하기 위하여, 철근콘크리트 전단벽 구조물에 대한 변위계수법과 역량스펙트럼 방법을 적용한 지진취약도 곡선을 비선형 시간이력해석에 의해 구해진 지진취약도 곡선과 비교하였다. 지진취약도 곡선의 작성을 위해서는 설계스펙트럼에 대응되는 190개의 인공지진과 Shinozuka 등이 제안한 방법이 적용되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.442-445
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• 2009

지진에 대한 건축물의 확률적 성능평가에 대해서는 지진하중에 대한 건축물의 손상확률 또는 파괴확률을 나타내는 지진취약도 함수를 작성하여 대상 건축물에 대한 지진위험도를 평가하는 방법을 이용하고 있으며 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 지진하중과 구조물 재료특성의 불확실성을 고려하고 대상 건축물의 지진취약도 해석을 통하여 비내력벽의 유무에 따른 건축물의 지진거동 및 내진성능을 평가하였다. 비내력벽을 보편화된 모형화 방법인 등가의 대각 압축 스트럿으로 고려하여 비내력벽의 유무에 따른 저층 철근콘크리트 건축물을 모형화하였으며 지진하중의 강도는 유효최대지반가속도를 이용하여 각 건축물에 대하여 지진취약도를 작성하였다. 취약도해석 결과로 연약층을 가지고 있는 건축물의 경우는 손상확률이 골조만 있는 경우보다 크며 동일한 해석모델의 경우에도 해석방법에 따라서 취약도 곡선의 형태가 다름을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.57-64
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• 2012

방사성폐기물의 처리과정에서 발생한 설계하중 이상의 지진은 방사성 물질을 외부로 노출시킬 수 있으므로 방사성폐기물 처분장은 설계시 지진에 대하여 충분한 여유도를 가지도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 방폐장의 지상구조물에 대한 지진성능을 평가하기 위하여 지진 취약도 분석을 수행하였다. 지진 취약도 평가에 의하면, 해석모델로 선정된 인수저장 시설과 방사성폐기물 건물은 장방형의 구조물로써 구조물의 축에 따라 지진 성능이 약 23%~43% 다르게 나타났다. 최소 손상수준을 기준으로 할 경우 인수저장시설과 방사성폐기물 건물의 HCLPF성능은 각각 0.52g와 0.93g로 나타났으며, 방사성폐기물 건물은 원전의 격납건물과 유사한 지진성능을 보였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.806-812
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• 2020

연구목적: I-Shape 거더를 갖는 곡선교량의 지진 안전성에 미치는 고주파 지진의 영향성을 분석하기 위해 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구방법: I-Shape 단면을 갖는 곡선교량의 선형탄성 유한요소 모델을 구축하고 고주파 영역의 인공지진파를 12개 생성하여 시간이력해석 및 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과:변위응답(LS1, LS2)에 대한 한계상태는 0.1g를 넘어서면서 파괴가 발생하였으며 거더의 응력응답 한계상태의 경우 0.2g를 넘어서면서 정해진 한계상태를 초과하는 것으로 나타났다. 결론: 현재 구축된 곡선교량 모델의 경우 고주파 지진에 민감하게 반응하는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제44권4호
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• pp.289-302
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• 2011

최근 들어 우리나라에서도 지진의 발생빈도가 증가함에 따라 지진관련 재해에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 지진의 발생빈도가 증가함에 따라 지진에 의해 유발되는 산사태의 발생 가능성에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 최근 필리핀 레이테섬 산사태의 경우처럼 집중강우에 의해 포화된 사변에서는 소규모의 지진에 의해서도 대규모의 산사태가 유발될 수 있다는 사실이 밝혀짐에 따라 소규모 지진의 발생빈도가 증가하고 있는 우리나라에서도 지진에 의한 산사태의 발생 가능성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 강우에 의해 지하수위가 상승하여 포화된 지반 조건에서 소규모 지진에 의해 유발될 수 있는 산사태의 가능성에 대한 분석을 수행하고자 하였다. 이를 위하여 국내의 지질 및 지형특성을 고려할 수 있는 Newmark displacement model을 해석모델로 선정하고 GIS 분석기법을 활용하여 연구대상지역에 대한 산사태 취약성 분석을 실시하였다. 연구 수행을 위하여 수치지형도와 지질도 등을 이용, 사변의 기하학적 특성과 지질공학적 특성에 대해 커버리지 형태인 10 m ${\times}$ 10 m 크기 격자(grid) 형태의 주제도를 작성하였으며 이를 지진특성에 의해 결정되는 Arias intensity와 임계가속도와 결합하여 Newmark 변위를 계산하였다. 본 연구에서는 특히 2007년 l윌 연구지역 주변에서 발생한 규모 4.8의 지진에 대하여 지진에 의해 유발되는 산사태의 취약성을 분석하였으며 지반의 포화정도가 취약성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 지하수위를 변동시켜가며 분석을 수행하였다. 또한 지진의 규모와 진앙까지의 거리가 산사태의 취약성 해석결과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3.0 - 4.0 규모의 지진이 연구지역 내의 다양한 위치에서 발생하는 것을 가정하였으며 집중강우에 의해 지반에 포화된 상황을 고려하기 위해 지하수위를 변동시켜가며 산사태의 취약성을 분석하였다.