• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.423-446
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• 2023

쉴드 TBM 터널 라이닝은 세그먼트와 링으로 분절되어 있다. 2-링 빔-스프링 모델은 세그먼트 라이닝의 링과 세그먼트의 연결부 경계조건을 통해 불연속성을 고려하며 단면 설계 시 주로 활용하는 모델링 방법이다. 그러나 3차원 해석이 필요한 경우 대체로 Segmentation에 대한 고려 없이 연속체 라이닝으로 간주하여 세그먼트 라이닝에 대한 응력과 변위를 검토하는 경향이 일반적이다. 본 연구는 세그먼트와 링의 접촉면에 Coulomb의 마찰 법칙에 근거한 Shell interface element를 적용하여 세그먼트 간 계면 거동하는 모델링으로 지진 시 세그먼트 라이닝의 응력과 변위에 대한 응답 특성을 연구한다. 세그먼트 라이닝은 건설 과정에서 Ovaling 변형이 발생된다. 국내 세그먼트 라이닝의 Ovaling 변형에 대한 관리 기준은 없다. 스웨덴이나 중국의 경우 내경 7.0 m의 라이닝인 경우 5~10‰의 Ovality 기준을 갖고 있으나 이는 현실적으로 실현하기 어려운 기준치이다. 본 연구는 Shell interface element를 활용한 세그먼트 라이닝 모델링을 통해 지진 시 라이닝에 발생되는 응력과 변위의 특성을 연속체 모델링 결과와 비교하여 Segmentation이 고려된 라이닝의 지진에 대한 응답 특성을 연구하고 이를 통해 세그먼트 라이닝의 Ovality 기준과 의미를 연구한다. 연속체 라이닝과 세그먼트 라이닝의 지진 시 응력과 변위의 분포 양상은 유사하였다. 그러나 응력과 변위의 최댓값은 세그먼트 라이닝과 차이를 보여주었다. Shell로 모델링 된 연속체 라이닝의 지진 시 응력 분포는 3차원 원통형 형상에 연속성을 갖는 응력 분포를 보이지만 세그먼트 라이닝은 분절된 세그먼트 외측으로 응력이 집중되었고 세그먼트와 링의 접촉면이 집중되는 위치에서 가장 큰 응력이 발생되었다. 이러한 단속적이고 국부적 응력 분포는 라이닝의 Ovality가 클수록 지진 시 더욱더 국부적 집중도가 커진다. 응력 분포가 급격하게 커지는 Ovality는 150‰ 정도에서 발생되기 시작했으며 그보다 작은 Ovality 에서는 원형 단면 라이닝에서 발생되는 응력보다 작은 응력이 발생되었다. 그러나 Ovality 150‰는 실제 라이닝에서 실현될 수 없는 비현실적 값이다. 따라서 세그먼트 라이닝의 Ovality는 심도에 따라 증가될 수 있으나 지진 하중에 대한 안정성에는 큰 영향을 미치지 않는다. 그러나 터널의 단면 확보 및 품질관리를 위해서는 Ovality에 대한 계측과 관리가 요구된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권1호
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• pp.12-17
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• 2017

동아시아 지역에 대한 지각과 상부맨틀의 속도구조를 파악하기 위해서, 레일리파 분산곡선에서 측정한 군속도 값을 사용하여 SV파 토모그래피 역산을 수행하였다. 한국, 일본, 그리고 중국에 설치된 253개의 광대역 관측소에 기록된 321개의 지진자료를 사용하였다. 다중필터기법(multiple filtering technique)을 사용하여, 3 ~ 150초 사이의 주기 범위에 대하여, 5,167개의 레일리파 분산 곡선을 획득한 후, 역산을 수행하여 깊이 10 ~ 100 km에 대한 SV파 토모그래피 모델을 얻었다. 다른 지역과는 다르게 동해지역 하부의 깊이 10 km에서 고속도 이상이 관찰되며 깊이 15 ~ 20 km에서는 강한 고속도 이상이 관측되는데, 이는 맨틀물질의 존재를 나타내는 것으로 생각된다. 따라서 모호면의 깊이가 주변지역에 비해 얕다는 것으로 추정되며, 이를 바탕으로 동해지역의 지각 두께는 10 ~ 20 km 사이로 판단된다. 고속도 이상의 존재 여부로 판단할 때, 한반도 지역의 모호면은 35 km 깊이 부근에 존재하는 것으로 생각된다. 일본열도 북동쪽 지역에서 좁은 범위지만 태평양판의 섭입이 관찰된다. 강원도 연안 하부의 100 km 깊이에서 강한 저속도 이상이 보이며, 이는 울릉도와 울릉분지 형성에 영향을 끼친 용융체의 존재로 생각된다. 또한, 야마토 분지 하부의 100 km 깊이에서 강한 저속도 이상체가 관찰되며, 이는 유체탈수(dehydration) 작용으로 인해 태평양판으로부터 유체가 빠져 나온 후 상승하면서 생성된 저속도 이상체로 해석된다.

• 지질공학
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• 제7권1호
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• pp.63-79
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• 1997

본 연구의 목적은 시간-주파수 영역에서의 미소지진과 인공폭발을 구별하는 것으로 미소지진과 인공폭발의 주파수특성을 연구하기 위해서 3차원 스펙트로그램(주파수, 시간, 진폭)을 이용하였다. 3차원 스펙트로그램은 국지 및 광역 거리에서 관측된 자료에 대하여 각각의 위상에 대한 주파수대역의 연구에 매우 유용한 방법이다. 채석장 발파로부터 관측된 P파와 S파는 Hz 이상에서 큰 진폭을 가졌고 또한 가까운 거리에서는 뚜렷한 Rg파가 관측되었다. 미소 지진의 경우 P파와 S파는 넓은 주파수 대역에서 큰 진폭이나타났다. 인공 폭발과 미소지진의 구별을 위해서는 10Hz 이하에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 이용하였고 각각의 위상에서의 정확한 시간창(time window)을 구하기 위해서 다중 필터 방법(MFM)을 이용하여 군속도를 계산하였다. 또한 3 성분 자료에 관해서는 자료의 순수한 P, SV, SH 성질을 구하기 위해 자유 표면에서의 영향을 보정하고 각각의 위상에 대하여 FFT을 실시하여 7개의 주파수 대역(0.5-3, 2-4, 3-5, 4-6, 5-7, 6-8, 8-10Hz)에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 계산하였다. 위의 과정을 통해 6-8Hz 대역에서 미소지진과 인공폭발이 가장 잘 구별되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권4호
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• pp.264-271
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• 2019

별을 관측하는 천문대로 잘 알려진 경주 첨성대는 그 모양과 성격이 독특하고 원래의 모습으로 잘 보존되어 있어 역사적·학술적·예술적 가치가 높은 문화재이다. 그동안 많은 연구자들이 첨성대의 외부 구조와 지반 안전성, 지진 재해 위험도 평가 연구 등 과학적인 조사를 이용한 첨성대의 평가를 진행해왔으나 첨성대의 지하 구조에 대해서는 조사가 매우 미흡하였다. 이 논문에서는 첨성대와 관련한 주변의 매장문화재 존재 여부와 첨성대의 기초부를 확인하기 위하여 지하투과레이더(GPR) 탐사를 수행하고 2차원과 3차원 영상을 통해 첨성대의 지하 구조를 정밀 분석하였다. 그 결과, 0.4~0.6m 깊이에서는 절반 정도만 남아 있긴 하지만 12개의 작은 물체들이 원형의 배치를 이루고 있고, 0.7~1m 깊이에서는 정면 4칸, 측면 3칸의 건물지로 추정되는 반응이 첨성대를 중심으로 주변에 분포하는 것이 확인되었다. 또한 첨성대의 직하부에는 이미 알고 있는 2단의 기단부 외에 7×7m 크기의 방형 시설이 깊이 0.6m에 존재하며, 깊이 1.2~3m에서는 첨성대의 기초시설로 추정되는 반응이 확인되었다. 이 기초시설은 동서 11m, 남북 12m의 타원형이며 첨성대 기단을 중심으로 북·서·동측면은 1m 이내로 짧고 남측면은 5m 정도로 넓게 분포하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제9권1호
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• pp.1-11
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• 1976

It is believed that geological survey, drilling and geophysical survey which was carried out on Tertiary deposits in Pohang is a valuable but through the studying of many Tertiary sediments in Japan discovered many questions on analysis of final report prepared by National geological survey. The main reason is: 1. The seismic sound velocity which have regulated in the final report prepared by geological survey for Tertiary deposits in Pohang was 1,500-2,000m/sec in spite of oil bearing sediments of same age in Japan are 2,000-3,800m/sec. These may means the requirement of reconsideration of seismic velocity for Tertiary deposits in Pohang and required to have a dipper drilling. 2. Stratigraphically, geophysically, and paleontologically, the Tertiary deposits in Pahang land area is similar with that of Nishiyama-Hunakawa formations of Akita oil field in Japan. Nishiyama-Hunakawa formation is the main oil bearing formation in Japan. 3. Those valcanic rock including andestitic rock and liparitic rock which have extensively distributed over either at land area or at sea bottom, assumed by geological survey as the base of Tertiary sediments. But in case of Japan many oil bearing deposits are in over laid by these kind of volcanic rock. Therefore a possible of same condition with Japan is presumable on Tertiary sediments in Pohang. 4. It is believed that the Tertiary sediments of land area in Pohang is the extension of offshore basin but is wandering that the final report submitted by geologic survey have not remain any word on report of ECAFE discribed so much problematics as followed: A. Although it was assumed that no great thickness exceeding 1,000 meters, or major structures would be encountered in the Tertiary offshore sequence, it was hoped that shallow hydrocarbon deposits might be found, because these sediment are lithologically similar to those of the same age in the producing area of the northwest Honshu region of Japan where hydrocarbon are extracted from depths of only 500 to 600 meters. B. Four possible hydrocarbon trap conditions are represented in the survey area: anticlinal folds, faults, pinch outs, along the igneous basement and lateral facies changes. C. Most of the prime possible reservoir area are beyond the 50 meter water depth mark, except for the structures in Yonil Bay. D. Despite the shallowness of the offshore basin, sufficient trap condition exist in the area to warrant further exploration for hydrocarbon. 5. All of the problems mentioned above have gave us a strong reasons to have us hesitating to make a final conclusion on Tertiary problems in Pohang, before to have a drill to a depth to 3,000 meters or more whatever it is the Tertiary or a Mesozoics below 1,000 meters.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권2호
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• pp.88-95
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• 2017

초계분지는 그릇과 같이 주변이 모암으로 둘러싸여 있는 닫힌 분지의 형태를 갖고 있다. 이러한 닫힌 분지에서는 입사한 지진에너지가 분지 내에서 다중 반사파를 형성하며 에너지의 집중이 발생하기 쉽다. 경상남도 합천군 초계면과 적중면에 위치한 타원형의 초계분지를 대상으로 상시미동 관측 조사를 수행하였다. 상시미동 관측 자료를 주파수 영역으로 변환하고 수평 대 수직성분 스펙트럼 비를 계산하였다. 이 결과로부터 각 관측 지점에 대한 기본 공명주파수를 측정하였다. 이전 연구에서 알려진 우리나라 퇴적층에 대한 고유주기와 두께의 경험적인 상관관계를 이용하여, 기본 공명 주파수로부터 초계분지의 퇴적층 두께 분포를 결정하였다. 급한 경사를 갖는 산지로 둘러싸인 분지 외곽에 비하여, 분지 내부의 관측점에서 기본 공명주파수가 최소 1.03 Hz로 낮으며, 이에 상응하는 퇴적층이 두껍고, 그 깊이는 최대 약 100 m에 이른다. 각 관측점에서 결정한 분지 깊이를 내삽하여 초계분지의 기반암 지형에 대한 3차원 분지 모델을 작성하였다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권1호
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• pp.15-23
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• 2017

This paper describes verification of APR1400 reactor vessel by applying the system engineering approach, in which the design re-engineering method is used to check the design parameters of APR1400 RV (reactor vessel). The RV is classified as safety class 1 and therefore must adhere strictly to the rules of ASME BPVC section III, subsection NB and seismic category I. This study explores designing the RV by following the ASME guidelines and making a comparative study with the current design. To meet this objective we apply system engineering methodologies to structure the process and allow for verification and validation of the major RV design parameters such as thickness of RV. The structural thicknesses of various part of RV are determined as well as reinforcements on the RV major nozzles. A 3D virtual reality model was created based on the design parameters using CATIA V5 and animation using Dassault Composer V2016. A comparison of re-engineered ARP1400 RV and standard APR1400 RV was done to show which design parameters were taken more conservative approach.

• Architectural research
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• 제7권1호
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• pp.39-48
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• 2005

Main objective of this research is to evaluate performance of high-strength concrete (HSC) columns for ductility and strength. Eight one-third scale columns with compressive strength of 69 MPa were subjected to a constant axial load corresponding to 30 % of the column axial load capacity and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement (${\rho}_s=1.58$, 2.25 %), tie configuration (Type H, Type C and Type D) and tie yield strength ($f_{yh}=549$ and 779 MPa). Test results show that the flexural strength of every column exceeds the calculated flexural capacity based on the equivalent concrete stress block used in the current design code. Columns with 42 % higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour, showing a displacement ductility factor (${\mu}_{{\Delta}u}$) of 3.69 to 4.85, and a curvature ductility factor (${\mu}_{{\varphi}u}$) of over 10.0. With an axial load of 30 % of the axial load capacity, it is recommended that the yield strength of transverse reinforcement be held equal to or below 549 MPa.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제26권4호
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• pp.459-477
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• 2007

A bi-directional tuned mass damper (BTMD) in which a mass connected by two translational springs and two viscous dampers in two orthogonal directions has been introduced to control coupled lateral and torsional vibrations of asymmetric building. An efficient control strategy has been presented in this context to control displacements as well as acceleration responses of asymmetric buildings having asymmetry in both plan and elevation. The building is idealized as a simplified 3D model with two translational and a rotational degrees of freedom for each floor. The principles of rigid body transformation have been incorporated to account for eccentricity between center of mass and center of rigidity. The effective and robust design of BTMD for controlling the vibrations in structures has been presented. The redundancy of optimum design has been checked. Non dominated sorting genetic algorithm (NSGA) has been used for tuning optimum stages and locations of BTMDs and its parameters for control of vibration of seismically excited buildings. The optimal locations have been observed to be reasonably compact and practically implementable.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.587-598
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• 2008

In the trackbed design using elastic multi-layer model, the stress-dependent resilient modulus is an important input parameter, which reflects substructure performance under repeated traffic loading. The resilient moduli of crushed stone and weathered granite soil were developed using nonlinear dynamic stiffness, which can be measured by in-situ and laboratory seismic tests. The prediction models of resilient modulus varying with the deviatoric or bulk stress were proposed (Park et al., 2008). To investigate the performance of the prediction models proposed herein, the elastic response of the test trackbed near PyeongTaek, Korea was evaluated using a 3-D nonlinear elastic computer program (GEOTRACK) and compared with measured elastic vertical displacement during the passages of freight and passenger trains. The material types of the test sub-ballasts are crushed stone and weathered granite soil, respectively. The calculated vertical displacements within the sub-ballasts are within the order of 1mm, and agree well with measured values with the reasonable margin. The prediction models are thus concluded to work properly in the preliminary investigation. The prediction models proposed for resilient modulus were verified by the comparison of the calculated vertical displacements with measured ones during train passages.