• Structural Engineering and Mechanics
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• 제17권3_4호
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• pp.539-556
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• 2004

In this paper, the design, fabrication and characterization of a piezoelectric friction damper are presented. It was sized with the proposed practical procedure to minimize the story drift and floor acceleration of an existing 1/4-scale, three-story frame structure under both near-fault and far-field earthquakes. The design operation friction force in kip was numerically determined to range from 2.2 to 3.3 times the value of the peak ground acceleration in g (gravitational acceleration). Experimental results indicated that the load-displacement loop of the damper is nearly rectangular in shape and independent of the excitation frequency. The coefficient of friction of the damper is approximately 0.85 when the clamping force on the damper is above 400 lbs. It was found that the friction force variation of the damper generated by piezoelectric actuators with 1000 Volts is approximately 90% of the expected value. The properties of the damper are insensitive to its ambient temperature and remain almost the same after being tested for more than 12,000 cycles.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권6호
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• pp.1481-1497
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• 2015

Vertical earthquake ground motion may magnify vertical dynamic responses of structures, and thus cause serious damage to bridges. As main support structures, piers and bearings play an important role in vertical seismic response analysis of girder bridges. In this study, the pier and bearing are simplified as a vertical series spring system without mass. Then, based on the assumption of small displacement, the equation of motion governing the simply-supported straight girder bridge under vertical ground motion is established including effects of vertical deformation of support structures. Considering boundary conditions, the differential quadrature method (DQM) is applied to discretize the above equation of motion into a MDOF (multi-degree-of-freedom) system. Then seismic responses of this MDOF system are calculated by a step-by-step integration method. Effects of support structures on vertical dynamic responses of girder bridges are studied under different vertical strong earthquake motions. Results indicate that support structures may remarkably increase or decrease vertical seismic responses of girder bridges. So it is of great importance to consider effects of support structures in structural seismic design of girder bridges in near-fault region. Finally, optimization of support structures to resist vertical strong earthquake motions is discussed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권8호
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• pp.1589-1599
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• 2017

Field programmable gate arrays (FPGAs) are getting more attention in safety-related and safety-critical application development of nuclear power plant instrumentation and control systems. The high logic density and advancements in architectural features make static random access memory (SRAM)-based FPGAs suitable for complex design implementations. Devices deployed in the nuclear environment face radiation particle strike that causes transient and permanent failures. The major reasons for failures are total ionization dose effects, displacement damage dose effects, and single event effects. Different from the case of space applications, soft errors are the major concern in terrestrial applications. In this article, a review of radiation effects on FPGAs is presented, especially soft errors in SRAM-based FPGAs. Single event upset (SEU) shows a high probability of error in the dependable application development in FPGAs. This survey covers the main sources of radiation and its effects on FPGAs, with emphasis on SEUs as well as on the measurement of radiation upset sensitivity and irradiation experimental results at various facilities. This article also presents a comparison between the major SEU mitigation techniques in the configuration memory and user logics of SRAM-based FPGAs.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.660-670
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• 2009

Neighboring construction becomes mainstream of Ground excavation in downtown area. This causes the displacement, deformation, stress condition, etc of the ground surroundings. Therefore Neighboring construction have an effect on Neighboring structure. All these years a lot of Neighboring construction carried out, and the accumulation of technology also get accomplished. But earth retaining structure collapse happens yet. Types of earth retaining structure collapse are 12. 1. Failure of anchor or strut system, 2. Insufficiency of penetration, 3. H-pile Failure on excessive bending moment, 4. Slope sliding failure, 5. Excessive settlement of the back, 6. Deflection of H-pile, 7. Joint failure of coupled H-pile, 8. Rock failure when H-pile penetration is rock mass, 9. Plane arrangement of support systems are mechanically weak, 10. Boiling, 11. Heaving, 12. Over excavation. But field collapses are difficult for classification according to the type, because collapse process are complex with various types. When we consider the 12 collapse field, insufficient recognition of ground condition is 4 case. Thorough construction management prevents from fault construction. For limitations of soil survey, It is difficult to estimate ground condition exactly. Therefore, it should estimate the safety of earth retaining system, plan for necessary reinforcement, according to measurement and observation continuously.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권2호
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• pp.171-178
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• 2020

Mountainous areas cover more than 70% of Korea. With the rapid increase in tunnel construction, tunnel-collapse incidents and excessive deformation are occurring more frequently. In addition, longer tunnel structures are being constructed, and geologically weaker ground conditions are increasingly being encountered during the construction process. Tunnels constructed under weak ground conditions exhibit long-term deformation behavior that leads to tunnel instability. This study analyzes the behavior of the bottom region of tunnels under geological conditions of long-term deformation. Long-term deformation causes various types of damage, such as cracks and ridges in the packing part of tunnels, as well as cracks and upheavals in the pavement of tunnels. We observed rapid tunnel over-displacement due to the squeezing of a fault rupture zone after the inflow of a large amount of groundwater. Excessive increments in the support member strength resulted in damage to the support and tunnel bottom. In addition, upward infiltration pressure on the tunnel road was found to cause severe pavement damage. Furthermore, smectite (a highly expandable mineral), chlorite, illite, and hematite, were also observed. Soil samples and rock samples containing clay minerals were found to have greater expansibility than general soil samples. Considering these findings, countermeasures against the deformation of tunnel bottoms are required.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.276-283
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• 2006

Korea is considered to be immune from the earthquake hazard because it is located far away from the active fault. However, recent earthquake caused a loss of lives and economical loss worldwide. Hence there has been raised an importance of the earthquake resistant design for various infrastructures. In this research, the seismic design and evaluation criterion for RC bridge pier were proposed from the experimental results of 82 circular RC bridge piers tested in domestic and aboard. New seismic criterion was introduced the limited ductile design provision suitable to Korean peninsula, which would be classified as a low or moderate seismic region. In addition, further important topic for the seismic safety of RC bridge piers in Korea is the seismic performance enhancement of RC bridge piers, which were designed and constructed before the 1992 seismic design provision. Therefore, the proposed seismic performance evaluation criterion could be very useful to judge seismic retrofit need or not according to the residual seismic performance of the RC bridge piers. Also, it could reduce an uncertainty for the safety of the infrastructure under earthquakes.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권3호
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• pp.411-429
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• 2017

A Spectral Element Method for 3D seismic wave propagation simulation is derived based on the three-dimensional fluctuating elastic dynamic equation. Considering the 3D real terrain and the attenuation characteristics of the medium, the topographic effect of Wenchuan earthquake is simulated by using the Spectral Element Method (SEM) algorithm and the ASTER DEM model. Results show that the high PGA (peak ground acceleration) region was distributed along the peak and the slope side away from the epicenter in the epicenter area. The overall distribution direction of high PGA and high PGV (peak ground velocity) region is parallel to the direction of the seismogenic fault. In the epicenter of the earthquake, the ground motion is to some extent amplified under the influence of the terrain. The amplification effect of the terrain on PGA is complicated. It does not exactly lead to amplification of PGA at the ridge and the summit or attenuation of PGA in the valley.

• 터널과지하공간
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• 제14권6호
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• pp.440-449
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• 2004

암반은 지각을 형성하는 암석의 집합체로서 지질학적인 생성 과정에서 단층, 절리 등의 역학적 불연속면을 포함하고 있다. 이러한 불연속면은 구조상 매우 취약하므로 지하 암반구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 불연속면의 특성을 고려한 설계가 필수적이며, NATM터널 시공 시에는 이러한 불연속면을 가능한 빨리 확인하여 굴착공법 및 지보체계의 변경이 조속히 이루어져야 한다. 지하 암반 중에 터널을 굴착하게 되면, 터널 막장면을 포함한 무지보 굴착면 주위에 발생하는 3차원적 응력 전이 현상으로 인하여 막장 전방에 연약대가 존재하거나 파쇄대가 존재하는 경우에 터널의 내공 변위가 특정한 경향을 나타내는 것이 기존 연구 결과로 알려져 있다. 막장 전방의 불연속면 상태에 따른 내공변위 경향을 알아보기 위하여 막장 전방에 존재하는 불연속면의 변형계수, 두께, 방향성 등을 변화시켜가며 3차원 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과에서 다양한 변위성분의 영향선과 경향선의 변화가 실제 측정값들과 비슷하다는 것을 알 수 있었으며 불연속면의 물성, 두께, 방향성에 따라 값의 변화 정도가 달라지는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.395-407
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• 2019

듀플렉스 시스템(duplex system)은 조산대의 진화에서 슬립을 전달하는 중요한 매커니즘 가운데 하나로 고려되어 왔다. 이들은 일반적으로 습곡-단층대의 후방지(hinterland)에 발달하며, 조산대를 이루는 총 수축의 많은 부분을 수용한다. 그러므로 듀플렉스의 구조기하학 및 키네마틱 진화에 대해 이해하는 것은 전체 조산대의 진화를 평가하는데 있어 중요한 정보를 제공할 수 있다. 듀플렉스는 지질도 상에서 트러스트들에 의한 폐곡선 형태의 단층 자취에 의해 인지되는데, 이들은 인편팬(imbricate fan) 시스템의 경우보다 높은 연결성을 보인다. 원래의 정의에 따르면, 듀플렉스는 바닥트러스트(floor thrust)와 지붕트러스트(roof thrust) 및 이들 사이의 인편상 트러스트(imbricate thrust)들에 의해 사방이 둘러싸인 포로암(horse)들로 구성된다. 이들은 광역적인 지층-평행 수축(layer-parallel shortening)을 수용하며, 바닥트러스트로부터 지붕트러스트로 단층을 따라 발생하는 슬립을 전달하는 역할을 한다. 그러나 인편상 단층이 바닥 및 지붕 트러스트 사이에서 발생하는 지층-평행 수축이나 변위 전달의 유일한 수단은 아니다. 지층-평행 수축 벽개(LPS cleavage)와 분리단층습곡(detachement fold) 또한 동일한 역할을 수행할 수 있다. 이러한 견지에서, 듀플렉스는 1) 단층 듀플렉스, 2) 벽개 듀플렉스, 3) 습곡 듀플렉스의 3가지 유형으로 나눌 수 있다. 단층 듀플렉스는 다시 Boyer-type 듀플렉스와 커넥팅-스플레이(connecting splay) 듀플렉스로 세분된다. 전자는 1980년대에 트러스트시스템의 개념을 적용하여 최초로 정의된 듀플렉스 형태이고, 후자는 듀플렉스 형성 시 포로암들의 발달 순서에 있어 전자의 듀플렉스와 차이를 가진다. 이들 단층 듀플렉스 유형은 전 세계적으로 주요 습곡-단층대의 구조진화 연구에 널리 적용되어왔다. 반면에, 벽개 듀플렉스 및 습곡 듀플렉스는 몇몇의 노두에서 선택적으로 보고된 내용에 기반하여 최근에 새롭게 제안된 듀플렉스 유형이다. 한반도 옥천대 내 태백산 분지 서쪽의 영월지역은 높은 연결성을 보이는 트러스트들에 의한 폐곡선 형태의 단층 자취가 잘 보존되어 있는 곳으로, 국내에서 습곡-단층대 내에서 트러스트시스템에 듀플렉스 모델을 적용시켜 볼 수 있는 최적의 연구지역이다. 이 지역 지질구조에 대한 구조기하학 및 키네마틱스 해석을 바탕으로 영월트러스트시스템은 'Boyer-type 후방지로 경사진 듀플렉스(hinterland-dipping duplex)' 및 '주요 인편상 트러스트와 커넥팅-스플레이로 구성된 듀플렉스(connecting splay duplex)'의 두 가지 모델로 해석된 바 있다. 영월지역 내에 고각의 지층과 트러스트들이 반복되고, 듀플렉스를 구성하는 각 포로암 내에 서로 다른 층서 패키지가 포함되는 등 여러 간접적인 증거들이 후자의 모델을 지지함에도 불구하고, 직접적인 야외 증거나 단층 활동에 대한 시간 정보 등이 부족하기 때문에 두 모델 중 어느 것이 더 적합한지를 판단하기에는 어려움이 따른다. 게다가 최근 새롭게 제안된 습곡 듀플렉스와 벽개 듀플렉스 모델 또한 영월트러스트시스템의 구조 해석에 적용될 수 있는 가능성이 있기 때문에, 향후 영월 및 주변 지역에 대한 추가 야외 지질조사 및 다양한 지구연대학적 연구가 추가적으로 요구된다. 이러한 후속 연구들의 결과는 옥천대의 형성 및 구조진화와 관련된 그간의 난제를 풀 수 있는 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 지질공학
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• 제8권3호
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• pp.285-296
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• 1998

옥천대의 심부 지질구조를 규명하기 위한 연구의 일환으로 옥천대 서남단의 주요 구조선과 대체로 직교 하는 70km의 측선을 따라 중력과 자력탐사를 수행하였다. 또한 측선을 포함하는 옥천대 서남부에 대한 최근의 암석학적 및 지화학적 연구성과를 요약하였다. 중력과 자력 측정치들을 보정하여 각각 부게이상과 총자기이상을 구했다. 중력과 자력이상은 옥천대 남쪽 경계인 장흥부근에서 급격히 변화한다. 이러한 부게이상의 급격한 증가는 선 캠브리아 편마암류와 상대적으로 밀도가 큰 중성 심성암류와의 사이에 상당히 큰 변위를 가진 심부의 정단층으로 설명이 가능하다. 이 단층은 옥천대의 형성과 진화에 중요한 역할을 한 단층으로 사료된다. 한편 중력이상과 자력이상의 근원이 같다는 가정아래 중력이상으로부터 가상의 자력이상을 계산하였다. 계산된 자력이상은 측선상의 50km 부근(장흥근처)까지는 대체로 중력이상과 일치하나, 그 이후에는 완전히 반대의 상관을 보여준다. 끝으로 잔여 부게이상을 만족하는 지하구조가 시행착오적인 순해법에 의하여 제시되었다. 여기서 초기모델은 지표지질과 역해법의 결과로부터 주어졌다.