• 한국안전학회지
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• 제34권5호
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• pp.159-166
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• 2019

The seismic PSA is to probabilistically estimate the potential damage that a large earthquake will cause to a nuclear power plant. It integrates the probabilistic seismic hazard analysis, seismic fragility analysis, and system analysis and is utilized to identify seismic vulnerability and improve seismic capacity of nuclear power plants. Recently, the seismic risk of domestic multi-unit nuclear power plant sites has been evaluated after the Great East Japan Earthquake and Gyeongju Earthquake in Korea. However, while the currently available methods for system analysis can derive basic required results of seismic PSA, they do not provide the detailed results required for the efficient improvement of seismic capacity. Therefore, for in-depth seismic risk evaluation, improved system analysis method for seismic PSA has become necessary. This study develops a system analysis method that is not only suitable for multi-unit seismic PSA but also provides risk information for the seismic capacity improvements. It will also contribute to the enhancement of the safety of nuclear power plants by identifying the seismic vulnerability using the detailed results of seismic PSA. In addition, this system analysis method can be applied to other external event PSAs, such as fire PSA and tsunami PSA, which require similar analysis.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.313-322
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• 2006

지반 액상화는 대표적인 지진 피해의 한 형태로 이 연구에서는 이러한 지반 액상화 가능성 평가를 위한 확률적 접근 방법을 제시하였다. 일정한 사용기간 동안의 지진에 의한 액상화 발생확률을 구하기 위하여 액상화 취약도와 지진재해도를 결합하여 액상화 위험도를 산정할 수 있도록 하였다. 현재 국내에서는 결정론적인 방법이 많이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 지반 물성치에 포함되어 있는 많은 불확실성을 합리적으로 다루기 어려운 단점이 있다. 두 가지 형태의 확률적 접근 방법을 제시하였는데, 첫번째는 설계지진에 대한 확률적 신뢰도 해석 방법이고, 두번째는 주어진 지반조건에 대하여 일정한 사용기간 동안 액상화가 발생할 수 있는 가능성을 평가한 위험도 해석 방법이다. 기존의 결정론적 방법과 확률적 방법에 의하여 매립지반의 액상화를 평가하였으며, 위험도 해석에 의한 액상화 가능성 평가기법을 지속적으로 적용하고, 설계기준이 제시된다면 보다 합리적이고, 정량적인 지반 액상화 가능성 평가기법이 될 수 있음을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권1호
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• pp.13-23
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• 2023

Seismic risk assessment studies are one of the most crucial instruments for mitigating casualties and economic losses. This work utilizes fragility curves to evaluate the seismic risk of single-story precast buildings, which are generally favored in Marmara's organized industrial zones. First, the precast building stock in the region has been categorized into nine sub-classes. Then, seven locations in the Marmara region with a high concentration of industrial activities are considered. Probabilistic seismic hazard assessments were conducted for both the soil-dependent and soil-independent scenarios. Subsequently, damage analysis was performed based on the structural capacity and mean fragility curves. Considering four different consequence models, 630 sub-class-specific loss curves for buildings were obtained. In the current study, it has been determined that the consequence model has a significant impact on the loss curves, hence, average loss curves were computed for each case investigated. In light of the acquired results, it was found that the loss ratio values obtained at different locations within the same region show significant variation. In addition, it was observed that the structural damage states change from serviceable to repairable or repairable to unrepairable. Within the scope of the study, 126 average loss functions were presented that could be easily used by non-experts in earthquake engineering, regardless of structural analysis. These functions, which offer loss ratios for varying hazard levels, are valuable outputs that allow preliminary risk assessment in the region and yield sensible outcomes for insurance activities.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.269-272
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• 2008

구조물의 지진취약도곡선은 임의의 크기를 가진 지진에 대하여 구조물에 어느 규모이상의 손상이 발생할 확률을 의미하는 것으로 구조물의 내진성능평가 및 손실평가 하는데 아주 중요하다. 본 논문은 선진국의 지진취약도 추정기법을 분석하여 국내 실정에 적합한 지진취약도 추정 기법을 확립하기 위한 연구방법론을 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 지진취약도함수의 개발현황을 조사하였다. 그 다음 이러한 평가방법을 국내에 적용하기 위하여 국내의 교량구조물을 분류하였다. 마지막으로는 PSC Box 거더교에 대해서 지진취약도곡선을 평가하였다. 평가 결과 구조물의 분류와 손상상태는 구조물의 손상평가와 지진취약도해석에 아주 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-10
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• 2008

내진설계기준이 반영되지 않은 기존 구조물의 경우 내진보강에 의하여 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있다. 내진보강의 수준을 합리적으로 결정하기 위해서는 구조물의 사용기간 동안에 예상되는 지진피해 관련 손실이 최소화되도록 하여야 하는데, 이를 위해서는 구조물이 위치한 지역에 대한 지진의 강도별 발생빈도, 지진에 의한 구조물의 기능상실 및 직접/간접 피해를 복합적으로 고려하여 구조물의 예상 손실비용을 산정하여야 하며 이는 구조물 손상에 대한 지진위험도 해석을 통해서 그 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진요구모델을 이용한 위험도 평가를 통하여 구조물의 지진에 대한 피해 손실을 정량적으로 산정하고 이를 바탕으로 초기비용과 예상손실비용을 포함한 총 손실비용을 최소화시킬 수 있도록 내진보강 수준을 최적화하는 절차를 제시하였다. 구조물과 관련된 지진피해 산정에 있어서 지진하중의 강도별 발생확률 및 구조물의 손상확률을 동시에 고려하여 구조물 생애주기에 대한 구조물의 지진손상 확률밀도함수 및 누적분포함수를 수식화하였으며 수식의 유효성을 유지하기 위한 확률변수의 유효범위를 정의하였다. 또한 여기에 사회적, 경제적 손실을 정량화하기 위한 손실함수를 결부시켜 구조물과 관련된 지진 피해 손실의 기댓값을 정량적으로 산정할 수 있도록 하였다. 제시된 해석기법은 기존의 시뮬레이션에 의한 손실산정법과 비교하여 해석의 정확도는 잃지 않으면서 구조해석의 반복횟수를 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있으며 빌딩과 교량을 비롯한 구조물의 내진성능 평가 및 개선을 위한 의사결정 시에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.43-51
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• 2011

확률론적 지진재해도 분석은 지진자료에 내재된 필연적인 불확실성을 효과적으로 반영하기 위한 방법으로, 다수의 지진 지체 모델과 감쇄식이 가중치와 함께 고려된다. 확률론적 지진재해도 분석을 통하여 산출된 재해도는 일반적으로 최대지반가속도에 대한 값으로, 연초과확률로 표시된다. 또 다수의 지진자료에 의해 발생되는 재해도의 불확실성 범위를 표시하기 위하여 평균 재해도 곡선뿐 아니라 15, 50, 85 백분위수의 곡선도 함께 도시한다. 따라서 백분위수는 산출된 재해도의 불확실성 범위를 나타내는 중요한 역할을 수행하게 되며 지진자료에 의한 가중치와 산출된 재해도의 관계를 이용한 여러 가지 방법에 의해 계산된다. 본 연구에서는 백분위수 분석 방법으로 중요도 누적법, 재해도 가중법, 최우법, 적률법을 선정하여 신울진 1,2호기의 확률론적 지진재해도분석으로 산출된 재해도의 백분위수를 계산 하였다. 전반적으로 중요도 누적법, 재해도 가중법, 최우법으로 계산된 백분위수 곡선의 경향이 유사하게 나타났으며 실제 산출된 전체 재해도의 특성을 잘 반영하였다. 적률법으로 계산된 백분위수는 평균 재해도에 가장 큰 영향을 미치는 부지를 포함한 지진원에 대한 재해도를 효과적으로 나타냈다. 본 연구에서는 전체 지진원과 부지를 포함한 지진원에 대한 평균 재해도가 거의 같게 나타나는 점을 고려하여 부지를 포함한 지진원의 재해도를 백분위수에 잘 반영하는 적률법을 효과적인 백분위수 산출방법으로 제시하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.28-34
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• 2002

The b-value in the magnitude-frequency relationship logN(m) = $\alpha$ - bmwhere N(m) is the number of earthquakes exceeding magnitude m, is important seismicity parameter In hazard analysis. Estimation of the b-value for earthquake data observed on KSRS array network is done employing the maximum likelihood technique. Assuming the whole Korea Peninsula as a single seismic source area, the b-value is computed at 0.9. The estimation for KMA earthquake data is also similar to that. Since estimate is a function of minimum magnitude, we can inspect the completeness of earthquake catalog in the fitting process of b-value. KSRS and KMA data lists are probably incomplete for magnitudes less than 2.0 and 3.0, respectively. Examples from probabilistic seismic hazard assessment calculated for a range of b-value show that the small change of b-value has seriously effect on the prediction of ground motion.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권3호
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• pp.926-939
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• 2022

The area of this study will cover the location-wise seismic response variation of an electrical cabinet in nuclear power point (NPP) based on classical reliability analysis. The location-based seismic ground motion (GM) selection is carried out with the help of probabilistic seismic hazard analysis using PSHRisktool, where the variation of reliability analysis can be understood from the relation between the reliability index and intensity measure. Two different approaches such as the first-order second moment method (FOSM) and Monte Carlo Simulation (MCS) are helped to evaluate and compare the reliability assessment of the cabinet. The cabinet is modeled with material uncertainty utilizing Steel01 as the material model and the fiber section modeling approach is considered to characterize the section's nonlinear reaction behavior. To verify the modal frequency, this study compares the FEM result with recorded data using Least-Squares Complex Exponential (LSCE) method from the impact hammer test. In spite of a few investigations, the main novelty of this study is to introduce the reader to check and compare the seismic reliability assessment variation in different seismic locations and for different earthquake levels. Alongside, the betterment can be found by comparing the result between two considered reliability estimation methods.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.111-121
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• 2007

지진하중의 불확실성을 평가할 수 있는 신뢰성기반 해석기법을 제시한다. 이 기법은 종래의 한계평형법과 뉴막-형식의 변형량 계산기법에 확률개념을 도입하였으며 피해 위험성을 몬테칼로 시뮬레이션 해석기법으로 계산한다. 지진파를 작성하고 이들을 사면 내진 해석에 사용하고자 확률변수 프로세스와 RMS 재해 기법을 도입하였다. 지반성질의 변동성과 통계오차도 고려하였다. 신뢰성 해석 결과 지진활동이 활발한 지역에서는, 계산된 사면파괴 위험성과 과도한 영구변형의 관점에서 비교할 때 지진재해 평가가 더 중요한 사항이며, 재료성질의 모사방법의 차이는 상대적으로 영향이 적다는 사실이 밝혀졌다. 이 결과는 원형 및 비원형 형태의 활동면 파괴에 모두 해당된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.35-42
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• 2012

암반지반에 주어진 등재해도 스펙트럼에 상응하는 원전부지 토사지반에서의 등재해도 스펙트럼을 도출하기 위한 확률론적 방법론을 제시하였다. 이를 위해 지진 운동 및 지반의 불확실성을 고려한 지반응답 해석을 통해 토사지반 지표에서의 지진동 증폭계수를 산정하였다. 증폭계수는 가장 상관관계가 높은 지반운동의 스펙트럴 가속도 규모와의 회귀분석을 통해 계산되었다. 이 방법론을 적용하여 국내 KNGR (Korean Next Generation Reactor) 및 APR1400 (Advanced Power Reactor 1400) 원전의 포괄부지 지반 중 B1, B4, C1 및 C3 지반을 대상으로 등재해도 스펙트럼을 도출하였다. 등재해도 스펙트럼을 통해 지진동 발생 빈도 별 위험 주파수 대역을 평가하고 분석하였다. 이 결과는 원전의 종합적 지진리스크 평가 결과를 보다 합리적으로 개선하는 데에 활용될 수 있으며, 향후 다양한 종류의 토사지반에 대한 등재해도 스펙트럼을 평가하는 데에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.