• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.495-505
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• 2006

인간의 가청주파수 보다 낮은 저주파수대역의 음파로 정의되는 인프라사운드는 대기압력 변화를 수반하는 다양한 자연현상이나 인간 활동에 의해 지속적으로 발생하여 대기 중으로 전파하고 있다. 인프라사운드의 장거리 전파특성은 음원에 대한 원거리 관측과 분석을 가능하게 하여 자연현상에 대한 지구물리학적인 이해와 대규모 인위적 음원에 대한 탐지기술로 응용되고 있다. 이에 최근 비밀 핵실험 감시와 순수한 지구물리학적 연구를 목적으로 진보된 관측망이 전 세계적으로 구축되는 등 인프라사운드에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다. 국내에는 지진파와 인프라사운드를 동시에 관측할 수 있는 지진-음파 관측망이 운영되고 있으며, 이들 자료의 실시간 관측과 분석으로 한반도 및 주변지역에서 발생하는 지진 중 상당수의 인공지진을 명확히 식별하고 있다. 또한 인공지진탐지 이외에도 대규모 자연지진, 운석폭발, 화산폭발, 태풍 등의 자연현상에서 발생한 인프라사운드를 국내 관측망에서 관측하여 분석하고 있다. 지구 물리학적 관점에서 인프라사운드 관측은 상부지각과 대기권 등 지구표면에서 일어나고 있는 대규모 자연 혹은 인위적 현상을 관측할 수 있는 새로운 지구관측기술의 하나로 이용되고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.81-92
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• 2011

본 연구에서는 흙 댐 구조물의 지진저항 특성을 파악하기 위하여 3가지 대표단면을 기초로 하여 축소모형의 비율에 해당하는 상사법칙을 고려하여 각각 1:100, 1:70, 1:50으로 토조를 제작하였다. 그리고 국내 설계기준에 준하여 장주기인 Hachinohe파, 단주기인 Ofunato파, 인공지진파를 가진하여 각 단면에 대해 가속도변화, 과잉간극수압, 수직 및 수평변위를 측정하고, 측정된 결과를 통하여 지반-구조물-유체의 상호작용에 따른 안정성을 평가하였다. 시험결과 시험 대상 단면의 변위는 지진 시 허용변위량 300mm에 비해 비교적 작은 변위로 지진 시 안정성을 확보하였다. 가속도 계측결과 Hachinohe파, Ofunato파는 할증률 20%정도로 평가되었지만 인공지진파는 할증률 30%정도로 평가되었다. 과잉간극수압비 측정결과 액상화 평가기준인 과잉간 극수압비 1이하로 모형단면은 액상화에 대해 안정성을 확보하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권4호
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• pp.415-425
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• 2023

Pile-supported wharves, port structures that support the upper deck, are installed on sloping ground. The sloping ground should be covered with a rubble mound or artificial blocks to protect the interior material from erosion caused by wave force. The behavior of the pile may vary during an earthquake if a rubble mound is installed on the slope. However, studies evaluating the effect of rubble mound on the pile during an earthquake are limited. Here, we performed dynamic centrifuge model tests to evaluate the dynamic behavior of piles installed in a slope reinforced with rubble mound. In the structure, some sections (single-pile, 2×2 group-pile) were selected for the experiment. The moment of the group-pile decreased by up to 26% upon installation of the rubble mound, whereas the moment of the single-pile increased by up to 41%, thus demonstrating conflicting results.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.57-62
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• 2008

탄성파 수치 모형 계산에 있어서 널리 사용되는 엇갈린 격자 방법이 아니라 회전된 엇갈린 격자 방법을 사용하여 탄성파 수치 모사를 수행하였다. 표준 엇갈린 격자 방법에서는 자유 경계조건을 적용하여야 하는 단점이 있지만 회전된 격자 방법에서는 자유 경계조건을 적용할 필요 없이 물성을 부여함으로써 해결될 수 있다. 파동전파에 있어서 유한 경계 조건에서 발생하는 인공 반사파를 제거하기 위하여 최근에 뛰어난 성능을 보이는 PML(Perfectly Matched Layer)법이 많이 적용되고 있다. 이 연구에서는 PML보다 성능이 뛰어나기도 하지만 차분에 있어 파동식을 분리할 필요가 없는 CPML(Convolutional Perfectly Matched Layer)법을 회전된 엇갈린 격자법(RSG : Rotatged Staggered Grid)에 적용하고자 하였다. Cerjan법의 감쇠법과 비교한 결과 매우 효과적으로 인공 반사파를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.10-15
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• 2008

본 연구에서는 수계 시스템 중 스프링클러 헤드 파이프라인에 대한 내진설계를 수행하였다. 내진해석에 필요한 내진설계용 스펙트럼에 대응하는 인공지진 진동파형을 작성하고, 작성된 인공지진 진동에 대한 동적 응답스펙트럼을 해석하였다. 내진설계를 위한 공학적 기반을 구축하였으며, 수계 및 가스계 파이프 시스템의 내진설계 기법을 제시하였다. 또한 본 연구의 결과로부터 수계 시스템의 파이프라인뿐만 아니라 소방시스템의 내진설계 및 성능평가에 응용할 수 있는 기틀을 마련하였다. 향후 진도규모 및 지반종류에 따른 추가적인 연구가 수행된다면 소방시스템의 신뢰성 향상과 안전성 제고, 성능위주설계가 이루어질 수 있을 것으로 본다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권1호
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• pp.83-97
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• 2019

In this research, the vulnerability of some reinforced concrete frames with different stories are studied based on the Park-Ang Damage Index. The damages of the frames are investigated under various earthquakes with nonlinear dynamic analysis in IDARC software. By examining the most important characteristics of earthquake parameters, the damage index and vulnerability of these frames are investigated in this software. The intensity of Erias, velocity spectral intensity (VSI) and peak ground velocity (PGV) had the highest correlation, and root mean square of displacement ($D_{rms}$) had the lowest correlation coefficient among the parameters. Then, the particle swarm optimization (PSO) algorithm was used, and the sinusoidal waves were equivalent to the used earthquakes according to the most influential parameters above. The damage index equivalent to these waves is estimated using nonlinear dynamics analysis. The comparison between the damages caused by earthquakes and equivalent sinusoidal waves is done too. The generations of sinusoidal waves equivalent to different earthquakes are generalized in some reinforced concrete frames. The equivalent sinusoidal wave method was exact enough because the greatest difference between the results of the main and artificial accelerator damage index was about 5 percent. Also sinusoidal waves were more consistent with the damage indices of the structures compared to the earthquake parameters.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.49-59
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• 2011

본 연구에서는 보강토 옹벽 구조물의 지진저항 특성을 파악하기 위하여 대표단면을 기초로 하여 축소모형의 비율에 해당하는 상사법칙을 고려하여 1:10의 상사비로 토조를 제작하였다. 그리고 국내 설계기준에 준하여 장주기인 Hachinohe파, 단주기인 Ofunato파, 인공지진파를 가진하여 실험 대상단면에 대해 가속도변화, 토압, 변위를 측정하고, 측정된 결과를 통하여 보강토 옹벽의 지진 시 외적안정성을 평가하였다. 실험결과 보강재를 설치하지 않은 옹벽구조물에서는 지진가속도 0.2g에서 파괴되었으나 보강재를 설치한 보강토 옹벽에서는 안정성을 확보하는 것으로 평가되었다. 토압계 측정결과 하부보다 상부에서 지진에 의한 토압의 증가량이 크게 발생되는 경향을 보였으며, 이는 기존의 이론과 비슷한 거동특성을 보이는 것으로 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.71-83
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• 2014

부산지역은 낙동강 하구에 위치하여 퇴적층, 매립층 등이 매우 잘 발달되어 있어 지진이 발생한다면 이러한 지층 등에서 증폭현상이 나타나 모래층과 성토층 및 매립지반에 액상화 발생 가능성이 매우 커진다. 만약 액상화가 발생한다면 지진에 의한 피해는 크게 가중되어 막대한 피해를 야기 시키게 된다. 그러므로 본 연구는 지진 발생 시 항만시설의 1차 보호구조물인 부산항 신항 방파제의 안정성을 검토하기 위하여, 국내 내진설계기준과 항만 및 어항 설계기준을 바탕으로 인공지진과 국내에 널리 사용되는 장주기 지진파와 단주기 지진파인 포함하여 지진규모 5.6~7.9 수준의 지진 13개 등을 사용하여 첫 번째로 여러 제시된 액상화 평가방법을 이용하여 방파제 하부 치환모래층의 액상화 발생 가능성을 검토하여 안정성을 평가하고, 두 번째 지진규모에 따른 지진에너지와 가속도 응답스펙트럼에 대한 특성분석을 수행하여 설계기준에 근접하는 지진파 제시하며, 세 번째 제시된 지진파를 이용하여 방파제의 동적 안정성을 검토하기 위해 유한요소해석을 실시하여 구조물의 안정성을 확인하고, Geotextile에 발생하는 변위 및 인장력의 변화에 대하여 확인하였다. 따라서 본 연구결과 방파제 하부 치환모래층에 대한 액상화 발생가능성과 방파제의 동적수평변위 및 Geotextile의 변화는 하부지반(치환모래층)에 의해 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권8호
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• pp.7-15
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• 2020

인공신경망(ANN) 지진응답 예측모델 구성을 위해 다양한 지진파 및 지반 조건 하에서 구조물의 최대변위 및 최대 전단력 데이터베이스 구축이 필요하다. 하지만 3차원 컴퓨터 해석을 활용한 데이터베이스 구축은 많은 시간 및 인력, 비용을 발생시킨다. 본 연구에서는 주어진 지반의 포아송비와 전단파 속도에 대하여 건물의 지진응답을 예측할 수 있는 ANN 모델 개발 프레임워크를 소개하였다. 데이터베이스 구축에는 지반-상부 구조물 효과를 고려할 수 있는 간단한 단자유도 모델을 이용하였고 개발된 ANN 모델의 정확도를 결정계수(R²)를 통하여 논의하였다. 또한 구축된 데이터베이스의 백분위 90~100에서 ANN 모델을 구성하고 결정계수를 통해 각 백분위에서 ANN 모델의 정확도에 대하여 논의하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.619-629
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• 2013

본 연구의 목적은 인공 발파진동실험을 이용하여 흙댐 축조재료의 전단파속도를 추정하고 산정 방법의 실효성을 확인하는 것이다. 이를 위하여 운영 중인 성덕댐에 대하여 국내 최초로 실대규모 근접 발파진동 실험을 수행하였다. 장약량과 발파 시추공심도를 4가지 유형으로 달리한 발파진동을 유발시키고, 각 유형별 발파 시에 폭원에 인접한 기반암노두와 댐 정상부에서 가속도를 각각 계측하였다. 발파진동실험으로부터 댐 정상부에서 얻어진 계측기록을 주파수 분석하여 대상댐의 고유진동수를 산정하고, 계측된 가속도기록으로 산정한 고유진동수와 기반암에서 계측한 발파파 가속도를 입력하중으로 한 반복적인 동적수치해석을 수행하여 계산한 고유진동수를 일치시키는 방법으로, 흙댐 성토재료의 심도별 전단파속도를 추정하였다. 산정된 대상댐 성토재료의 전단파속도는 발파유형에 영향을 받지 않고 일관성 있는 결과를 산정함을 확인하였고, 기존의 경험적 연구결과와 비교하여 그 실효성도 확인하였다. 이로부터 지진계가 설치되지 않아 실지진 계측기록을 이용할 수 없는 중소규모 댐의 경우, 인접발파에 따른 발파진동계측기록에 대한 분석으로도 댐 축조재료의 전단파속도를 실효성 있게 추정할 수 있음을 확인하였다.