• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.87-93
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• 2008

Seismic control performance of MR dampers, which have severe nonlinearity, varies with respect to the dynamic characteristics of an earthquake such as magnitude, frequency and duration. In this study, the effects of excitation characteristics on the equivalent linear system of a building structure with the MR damper are investigated through numerical analysis for artificial ground motions generated from different response spectrums. The equivalent damping ratio of the structure with the MR damper is calculated using Newmark and Hall's equations for ground motion amplification factors. It is found that the equivalent damping ratio of the structure with the MR damper is dependent on the ratio of the maximum friction force of the MR damper over excitation magnitude. Frequency contents of the earthquake ground motion affects the equivalent damping ratio of long-period structures considerably. Also, additional damping effect caused by interaction between the viscousity and friction of the MR damper is observed. Finally. response reduction factors for equivalent linear systems are proposed in order to improve accuracy in the prediction of the actual nonlinear response.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.35-44
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• 2011

최대지반가속도(PGA : Peak Ground Acceleration)는 지진파의 최대값을 나타내는 매개변수(Parameter)이며 주로 지진파의 강도를 나타낸다. PGA가 동일하더라도 지진파에 따라 다른 동적특성을 가질 수 있고 구조물에 미치는 영향도 다를 수 있다. 따라서 PGA만으로 구조물에 미치는 지진의 특성을 평가하는 것은 바람직하지 못하다. 본 연구에서는 구조물의 비탄성 지진응답해석을 위하여 단자유도(Single Degree Of Freedom) 구조물의 시간이력해석 수행하였으며, 수치해석모델은 완전 탄소성(Perfect Elasto-Plastic)으로 가정하였다. 검토한 입력 지진파는 El Centro NS(1940)의 값을 증감한 지진파를 포함한 실측지진파, 인공지진파를 사용하였다. 이와 같은 수치해석을 통하여 PGA가 동일한 인공지진파들에 대해 비탄성 지진응답해석을 수행하고, 각 지진파에 대하여 변위연성도와 누적소산에너지를 비교하였다. 그 결과 동일한 PGA를 가지더라도 지진파에 따라 서로 다른 응답을 확인할 수 있었다. 따라서 지진의 특성뿐 아니라 구조물의 특성을 반영할 수 있는 지표가 필요할 것으로 판단된다. 구조물의 비탄성 지진응답을 대표할 수 있는 SI(Spectrum Intensity)는 속도응답스펙트럼의 일정구간에 대한 적분을 통하여 얻을 수 있다. 이러한 SI와 변위연성도 및 누적소산에너지의 상관관계 분석을 통하여 구조물의 지진에 대한 비탄성응답의 대표값으로 SI가 적합하다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.71-79
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• 2023

지진이 발생한 후 구조물의 안전성을 평가하기 위해 모든 교량 및 건축물에 지진가속도 및 변위를 계측하는 유지관리시스템을 구축하기는 효율적이지 않아, 이를 유지관리하기 위해서는 현장조사가 시행되며 조사범위가 넓은 경우 많은 시간이 소요된다. 그로 인해 2차 피해가 발생할 우려가 있으므로 신속한 개별 구조물의 안전성을 추정할 필요가 있다. 구조물의 지진 손상은 구조물에 인가된 지진력 정보와 구조해석모델을 이용하여 위험도평가 해석을 통해 예측할 수 있다. 이를 위해 지진 발생 시 임의위치에서 발생한 지진력을 추정할 필요가 있다. 본 연구에서는 국내 지진계측 기록과 선형추정방법 및 인공신경망 학습 방법을 활용한 임의위치의 지반 응답스펙트럼 및 가속도시간이력을 추정하는 방법들을 제안하고 적용성을 평가하였다. 선형추정방법의 경우 추정에 사용되는 인근 관측소의 위치가 가까울 경우 오차가 적었지만 멀어질 경우 오차가 크게 증가하였다. 인공신경망 학습 방법의 경우 동일한 조건에서 더 낮은 수준의 오차로 추정할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권4호
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• pp.1139-1158
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• 2015

This paper proposes an efficient system identification method for modeling nonlinear behavior of civil structures. This method is developed by integrating three different methodologies: principal component analysis (PCA), artificial neural networks, and fuzzy logic theory, hence named PANFIS (PCA-based adaptive neuro-fuzzy inference system). To evaluate this model, a 3-story building equipped with a magnetorheological (MR) damper subjected to a variety of earthquakes is investigated. To train the input-output function of the PANFIS model, an artificial earthquake is generated that contains a variety of characteristics of recorded earthquakes. The trained model is also validated using the1940 El-Centro, Kobe, Northridge, and Hachinohe earthquakes. The adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) is used as a baseline. It is demonstrated from the training and validation processes that the proposed PANFIS model is effective in modeling complex behavior of the smart building. It is also shown that the proposed PANFIS produces similar performance with the benchmark ANFIS model with significant reduction of computational loads.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.68-73
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• 2005

In succession of the previous works, seismo-acoustic analysis was conducted to collect ground truth events and to discriminate surface explosions from natural earthquakes in the Korean Peninsula for 2004. In this period, total 510 seismo-acoustic events corresponding to 10.8 percent of total seismic events occurred in and near the Korean Peninsula were analyzed and discriminated as artificial surface explosions. Events distribution of the seismo-acoustic events in 2004 is similar to the previous results of 1999-2003. And newly determined seismo-acoustic events were added to the surface explosions database. To extend infrasound detection capability, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) and Southern Methodist University (SMU) installed new seismo-acoustic array (BRDAR) in Baekryoung Island last November, 2004. The array configuration and design is nearly same to previous seismo-acoustic arrays CHNAR, KSGAR, a triangular 1 km aperture. BRDAR consists of 5 short period vertical seismometers (GS-13) in seismic vaults and 13 microbarometers (Chaparral Model 2). Preliminary analysis using data collected from BRDAR shows an extension of infrasound detection capability to western part of the Korean Peninsula. Also, multiple observations of infrasound at BRDAR and other arrays gave an opportunity to localize sound source regions.

• Earthquakes and Structures
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• 제5권2호
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• pp.129-142
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• 2013

Linear and nonlinear time history analyses have been becoming more common in seismic analysis and design of structures with advances in computer technology and earthquake engineering. One of the most important issues for such analyses is the selection of appropriate acceleration time histories and matching these histories to a code design acceleration spectrum. In literature, there are three sources of acceleration time histories: artificial records, synthetic records obtained from seismological models and accelerograms recorded in real earthquakes. Because of the increase of the number of strong ground motion database, using and scaling real earthquake records for seismic analysis has been becoming one of the most popular research issues in earthquake engineering. In general, two methods are used for scaling actual earthquake records: scaling in time domain and frequency domain. The objective of this study is twofold: the first is to discuss and summarize basic methodologies and criteria for selecting and scaling ground motion time histories. The second is to analyze scaling results of time domain method according to ASCE 7-05 and Eurocode 8 (1998-1:2004) criteria. Differences between time domain method and frequency domain method are mentioned briefly. The time domain scaling procedure is utilized to scale the available real records obtained from near fault motions and far fault motions to match the proposed elastic design acceleration spectrum given in the Eurocode 8. Why the time domain method is preferred in this study is stated. The best fitted ground motion time histories are selected and these histories are analyzed according to Eurocode 8 (1998-1:2004) and ASCE 7-05 criteria. Also, characteristics of both near fault ground motions and far fault ground motions are presented by the help of figures. Hence, we can compare the effects of near fault ground motions on structures with far fault ground motions' effects.

• 한국지진공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.141-150
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• 2014

A methodology to evaluate the seismic performance of interface piping systems that cross the isolation interface in the seismically isolated nuclear power plant (NPP) was developed. The developed methodology was applied to the safety-related interface piping system to demonstrate the seismic performance of the target piping system. Not only the seismic performance for the design level earthquakes but also the performance for the beyond design level earthquakes were evaluated. Two artificial seismic ground input motions which were matched to the design response spectra and two historical earthquake ground motions were used for the seismic analysis of piping system. The preliminary performance evaluation results show that the excessive relative displacements can occur in the seismically isolated piping system. If the input ground motion contained relatively high energy in the low frequency region, we could find that the stress response of the piping system exceed the allowable stress level even though the intensity of the input ground motion is equal to the design level earthquake. The structural responses and seismic performances of piping system were varied sensitively with respect to the intensities and frequency contents of input ground motions. Therefore, for the application of isolation system to NPPs and the verification of the safety of piping system, the seismic performance of the piping system subjected to the earthquake at the target NPP site should be evaluated firstly.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.33-41
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• 2002

최근 1995년 일본의 고베 및 1999년도에 터키와 대만 등지에서 일어난 강진으로 많은 사상자와 피해가 발생되었고 일본 및 대만의 경우 일부 댐의 피해가 발생되었다. 댐의 경우 지진 발생시 국부적인 구조물의 손상뿐만 아니라 주변 주거지역에 많은 인명피해를 유발하기 때문에 국내에서도 내진설계기준 강화 이전의 콘크리트 중력식 댐에 대한 내진 안전성 평가의 필요성을 인식하게 되었다. 본 연구에서는 미국, 일본 및 캐나다의 내진설계기준 및 안전성 평가기법을 분석하여 국내 실정에 적합한 내진 안전성 평가 지침을 마련하였다. 평가단계는 제3단계로 구성하였다. 제1단계는 기초 문헌자료를 이용한 내진 안전성 평가 필요여부를 구분하는 예비평가단계이며 제2단계 평가는 진도법을 적용한 유사정적해석을 수행하여 성능기준 만족여부를 판단한다. 제3단계 평가는 제2단계를 만족하지 못하였을 경우 대상구조물에 동적해석을 적용하여 정밀한 평가를 수행한 후 성능기준을 평가한다. 본 연구에서는 현재 국내에서 운영중인 콘크리트 중력식 댐을 선정하여 본 평가 방법을 적용하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1235-1240
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• 2019

지진이 발생하기 전·후에 지하수 수위는 급격하게 변화되는 것으로 알려져 있으며 지진 예측을 위해 지하수 수위 변화를 이용한다. 본 연구는 지진을 예측에 사용하기 위해 ANFIS 알고리즘을 이용한 밀양시의 지하수수위를 예측한다. 이를 위해 본 논문에서는 경남 밀양시의 기상청의 강수량, 기온 데이터와 한국농어촌공사 농촌지하수관측망의 지하수수위 데이터가 사용되었다. 예측 측정을 위해 RMSE, MAPE 오차 계산 방법을 사용하였다. 예측 결과 수위가 자연적인 요인에 의해 주기적인 패턴은 예측이 되었으나 인위적인 요인 등 다른 변수에 의해 변동되는 지하수수위 변화값은 감지하지 못하였다. 이를 해결하기 위해서는 지하수수위를 인위적인 변수 등을 수치화하여 데이터화 하는 것과 지하수수위를 측정한 관측공의 정확한 위치에 따른 강수량과 기압 등이 필요하다.

• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.98-112
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• 2000

지진자료를 분석해 지진기록으로부터 산업현장에서 발생하는 인공지진을 식별하여 정확한 지진 카타로그를 제공하는 것은 지진연구에서 가장 기초적인 과정이지만 또한 매우 중요한 과제이다. 특히 지진계에 기록된 지진자료 만으로 이를 식별하는 것은 매우 어려운 관계로 선진국에서는 수십 년 전부터 많은 연구가 수행되어 오고 있다. 현재 국제사회에서 발효를 앞두고 있는 CTBT 체제에서 인공발파와 자연 지진의 식별은 외교 정책적인 면에서 매우 심각한 국제문제를 야기 시킬수 있다. 본 연구에서는 지진파 - 공중음파 관축소의 자료를 종합 분석하여 지진과 인공발파를 식별하는 방법을 추천코자 한다. 최극 한반도 및 주변해역에서 발생한 지진들의 분포는 남쪽에서는 서산-포항을 잇는 N60-70$^{\circ}$W 방향으로 진앙이 집중되며, 북쪽에서는 주로 평안도와 황해도에 집중된다. 1936년 이후 한반도 및 인근해역에서 발생한 비교적 큰 지진들(규모 4.5 이상) 14개의 메카니즘(mechanism)은 주로 수평이동단층(strike-slip faulting) 형태로 이는 이 지역에 작용하는 주 응력은 압축력임을 나타낸다. 이는 한반도 및 인근해역에 작용하는 응력장이 동쪽에서 유라시아판(Eurasian Plate) 밑으로 침강하는 태평양판(Pacific Plate)의 영향뿐만 아니라 남서쪽에서 충돌하는 인도판(Indian Plate)의 영향도 작용하는 것으로 판단된다.