• 한국정밀공학회지
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• 제24권1호
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• pp.85-92
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• 2007

In the present study, three-dimensional motion analyses were performed to determine biomechanics of the lower extremity in unexpected missing foot steps for ten healthy young volunteers. In unexpected missing foot steps, the whole plantar surface of the foot or the heel contacted to the ground. A rapid ankle dorsiflexion was found right after missing foot steps and an increased plantarflexion moment was noted during loading response. After the unexpected situation, the breaking force increased rapidly. At this time, both tibialis anterior and soleus were simultaneously activated. Moreover, the range of motion at ankle, knee and hip significantly decreased during stance. In pre-swing, rectus femoris and biceps femoris prevented the collapse of the lower limbs. During late stance, propulsive forces decreased and thus, both plantarflexion moment and power generation were significantly reduced. On the opposite side, hip extension and pelvic upward motion during terminal swing were significant. Due to the shortened pre-swing, the energy generation at the ankle to push sufficiently off the ground was greatly reduced. This preliminary study would be helpful to understand the biomechanics of unexpected dynamic perturbations and valuable to prevent frequent falling of the elderly and patients with gait disorders.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권6호
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• pp.1273-1289
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• 2016

This paper addresses the concept of lateral overstrength; the ratio of actual lateral strength to design base shear force, for both SDOF and MDOF systems considering soil structure interaction. Overstrength factors are obtained with inelastic time history analysis for SDOF systems for period range of 0.1-3.0 s, five different aspect ratios (h/r=1, 2, 3, 4, 5) and five levels of ductility (${\mu}$=2, 3, 4, 5, 6) considering soil structure interaction. Structural overstrength for MDOF systems are obtained with inelastic time history collapse analysis for sample 1, 3, 6, 9, 12 and 15 storey RC frame systems. In analyses, 64 ground motions recorded on different site conditions such as rock, stiff soil, soft soil and very soft soil are used. Also lateral overstrength ratios considering soil structure interaction are compared with those calculated for fixed-base cases.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.23-32
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• 2004

본 논문에서는 국내 148개 지반에 대한 전단파속도 주상도, 기반암 깊이 및 지반의 동적변형특성을 획득하여 미국 서부해안지역의 지반특성과 비교하였고, 등가선형해석을 수행하였다. 해석은 1등급 붕괴방지수준인 0.154g를 암반노두에 적용하여 수행하였다. 해석결과 국내 지반특성에 적합한 증폭계수 $F_a$와 $F_v$는 UBC 기준의 증폭계수와 매우 다른 경향을 보였다. 단주기 증폭계수 $F_a$의 경우 UBC 기준보다는 큰 값이 얻어졌고, 장주기 증폭계수 $F_v$는 UBC 기준보다 작은 값으로 나타났다. 따라서, 국내 지반특성을 적절히 반영할 수 있는 설계지반운동 결정방법을 개선해야할 필요를 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.83-97
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• 2018

터널은 도로, 철도, 지하철과 같은 교통의 통로이자 수로, 전력구, 비축기지와 같은 특수목적을 위해 널리 활용되고 있으며, 터널의 사용 목적, 주변 지반조건 및 경제성에 따라 다양한 터널 형상으로 시공되고 있다. 이에 대해 기존 터널과 주변지반 및 구조물에 관한 연구는 꾸준하게 발표되었으나 단일 형상에 대해 터널굴착 시 주변 지반과 구조물의 거동을 분석한 연구들이 대다수이다. 터널의 붕괴사고는 지상 구조물의 붕괴사고 보다 막대한 인적, 물적 손실을 가져오기 때문에 터널 굴착 및 주변지반의 거동을 관측하고 분석하는 작업은 매우 중요하며, 단일 형상이 아닌 다양한 터널 형상에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구는 trapdoor장치를 이용한 실내 모형시험을 통해 군말뚝 하부에 터널 정거장 굴착 시 주변지반의 거동을 측정하였다. 이때 터널 정거장 형상의 단면을 arch와 box 형태로 제작하였으며, 각 터널 정거장 형상 별 0.1B, 0.25B, 0.4B로 터널과 군말뚝 간 이격거리를 다르게 하여 다양한 조건에서의 지반거동을 분석하였다. 또한, 근거리 사진계측 및 이미지프로세싱 기법을 통해 지반의 거동을 관측하였으며, 유한요소 수치해석을 통해 실내 모형시험, 근거리 사진계측의 결과와 비교 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.477-484
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• 2014

칼데라는 저장되어 있는 마그마의 대규모 폭발적인 분화 다음에 발생하는 지반의 붕괴에 의해 형성된다. 지구상에서 칼데라는 수 킬로미터에서 수십 킬로미터의 크기에 이르는 다양성을 갖는다. 칼데라 붕괴에 관련된 인도네시아의 화산붕괴는 많은 사망자뿐만 아니라 전 지구적 영향을 미친 바 있다. 본 연구는 인도네시아 칼데라의 사례 연구를 통해 칼데라인 백두산과의 유상성을 분석하였다. 주요 분석 관점은 주요 위해 요인, 최근 화산활동의 증상 및 가까운 장래에 분화하는 경우의 위험성 등이며, Krakatau산, Tambora산, Ijen산, Tengger 칼데라, Rinjani산 및 Ranau 칼데라에 대한 가중 평가 매트릭스를 사용하여 유사성 분석을 수행하였다.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권4호
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• pp.311-324
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• 2012

Previous investigations have demonstrated that strong earthquakes can cause severe damage or collapse to storage tanks. Theoretical studies by other researchers have shown that allowing the tank to uplift generally reduces the base shear and the base moment. This paper provides the necessary experimental confirmation of some of the numerical finding by other researchers. This paper reports on a series of experiments of a model tank containing water using a shake table. A comparison of the seismic behaviour of a fixed base system (tank with anchorage) and a system free to uplift (tank without anchorage) is considered. The six ground motions are scaled to the design spectrum provided by New Zealand Standard 1170.5 (2004) and a range of aspect ratios (height/radius) is considered. Measurements were made of the impulsive acceleration, the horizontal displacement of the top of the tank and uplift of the base plate. A preliminary comparison between the experimental results and the recommendations provided by the liquid storage tank design recommendations of the New Zealand Society for Earthquake Engineering is included. The measurement of anchorage forces required to avoid uplift under varying conditions will be discussed.

• 한국측량학회지
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• 제11권1호
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• pp.47-54
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• 1993

최근 구조물의 붕괴사고가 빈번히 발생하고 있어 이에 대한 안전대책 마련이 요구되고 있다. 본 연구에서는 C.R.P(Close-Range Photogrammetry)를 이용하여 구조물 전면에 대한 변형측량을 주기적으로 실시하고 측지학적 network과 연결하여 절대변위량 도출을 꾀하였다. 또한 동시에 inclinometer 계측도 실시하여 이와의 상관관계도 아울러 분석하였다. 연구 결과 구조물의 시통 가능한 일부분에 기준점을 배치하여 기준점측량의 난제를 해결할 수 있었다. 또한 reference network과 control network을 연결하여 절대변형량 해석을 위한 좌표전환 parameter를 도출하므로써 지반 거동해석의 가능성을 제시할 수 있고 종래의 국부적인 계측으로 인한 비효율성을 보완할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.894-903
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• 2019

An approach for collapse risk assessment is proposed to evaluate the vulnerability of electric cabinet in nuclear power plants. The lognormal approaches, namely maximum likelihood estimation and linear regression, are introduced to establish the fragility curves. These two fragility analyses are applied for the numerical models of cabinets considering various boundary conditions, which are expressed by representing restrained and anchored models at the base. The models have been built and verified using the system identification (SI) technique. The fundamental frequency of the electric cabinet is sensitive because of many attached devices. To bypass this complex problem, the average spectral acceleration $S_{\bar{a}}$ in the range of period that cover the first mode period is chosen as an intensity measure on the fragility function. The nonlinear time history analyses for cabinet are conducted using a suite of 40 ground motions. The obtained curves with different approaches are compared, and the variability of risk assessment is evaluated for restrained and anchored models. The fragility curves obtained for anchored model are found to be closer each other, compared to the fragility curves for restrained model. It is also found that the support boundary conditions played a significant role in acceleration response of cabinet.

• 지질공학
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2007

역사 지진으로 인해 성칩이 붕괴되었던 국내 두 읍성 지역에 대한 국부적 부지 효과를 평가하기 위하여, 현장 시추 조사 및 탄성파 시험을 통해 전단파속도($V_s$) 주상을 포함한 지반 특성을 결정하고 이를 토대로 등가 선형 기법의 부지 응답 해석을 수행하였다. 대상 부지는 심도 30m까지의 평균 전단파속도가 $500{\sim}850m/s$의 분포를 보임에 따라 지반 분류C와 B로 구분되었고, 부지 고유주기는 성벽과 성첩의 고유주기를 포함하는 범위인 $0.06{\sim}0.16$초의 단주기 분포를 보였다. 대상 영역에서의 부지 응답 해석 결과, 지반 분류 B와는 달리 대부분의 부지 조건인 지반 분류 C의 경우 부지 고유 지진 응답 특성인 단주기에서의 큰 증폭으로 인해, 국내 내진 설계 기준의 단주기($0.1{\sim}0.5$초) 증폭계수 $F_a$와 중장주기 ($0.4{\sim}2.0$초) 증폭계수 $F_v$는 각각 지반 운동을 단주기 영역에서는 과소평가하고 중장주기 영역에서는 과대평가함을 확인하였다. 이러한 부지 고유 응답 특성은 단주기 고유 응답을 보이는 성벽 구조물이 지진 발생 시 공진이 발생할 가능성이 높음을 의미하며, 그에 따라 역사 지진 피해 사례인 성첩 붕괴의 지배적인 영향 인자로서 작용했을 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권2호
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• pp.169-184
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• 2022

The importance of seismicity in developing countries and the strengthening of buildings is a topic of major importance. Therefore, the study of several solutions with the development of new technologies is of great importance to investigate the damage on retrofitted structures by using probabilistic methods. The Federal Emergency Management Agency considers three types of performance levels by considering different scenarios, intensity and duration. The selection and scaling of ground motions mainly depends on the aim of the study. Intensity-based assessments are the most common and compute the response of buildings for a specified seismic intensity. Assessments based on scenarios estimate the response of buildings to different earthquake scenarios. A risk-based assessment is considered as one of the most effective. This research represents a practical method for developing countries where exists many active faults, tall buildings and lack of good implementable approaches. Therefore, to achieve the main goal, two high-rise steel buildings have been modeled and assessed. The contribution of buckling-restrained braces in the elastic design of both buildings is firstly verified. In the nonlinear static range, both buildings presented repairable damage at the central top part and some life safety hinges at the bottom. The nonlinear incremental dynamic analysis was applied by 15 representative/scaled accelerograms to obtain levels of performance and fragility curves. The results shown that by using probabilistic methods, it is possible to estimate the probability of collapse of retrofitted buildings by buckling-restrained braces and tuned mass dampers, which are practical retrofitting options to protect existing structures against earthquakes.