• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.1-18
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• 2007

비선형 파동장 역산은 지하의 암석과 물성을 결정하는 물리적인 제약을 위한 탄성파 변수들을 평가하는데 강력한 방법이다. 이 논문에서는 현장자료와 2 차원 탄성파 속도 모델로부터 탄성파 속도 변화를 재구성하여 만들어낸 6 가지 탄성파 속도 모드를 제시하였다. 탄성파 반사파 자료의 정보는 종종 단파장과 장파장 성분으로 나뉘어진다. 지역검색 방법은 만약 초기모델이 실제 모델로부터 동떨어지면 장파장의 속도 변화를 측정하는데 어렵다. 그러면 송신주파수들은 낮은 대역에서 더 높은 대역들로 모델의 탄성파 변수들을 측정하기 위해 변환된다 (frequency-cascade scheme) 탄성파 변수들은 P 파와 S 파 속도가 섬도에 따라 선형으로 변화는 초기 모델 가정하에 각 역산단계에서 (simultaneous mode) 계산된다. P 파와 S 파 속도 $('V_P\;V_S\;mode')$, P 파 임피던스와 포와송 비 $('I_P\;Poisson\;mode')$, P 파와 S 파 임피던스 $('I_P\;I_S\;mode')$와 같은 세가지 모드들이 탄성파 변수들의 역산을 위해 얻어진다. 각 탄성파 역산 단계에서 밀도값들은 세가지 가정하에 개선(update)된다. 탄성파 모델을 위한 각 변수 세트들에서 역산의 정확도를 평가한 결과 $V_P\;V_S$ 모드와 $I_P$ Poisson 모드 사이에 별다른 역산 차이는 없었다. $I_P\;I_S$ 모드들에 대해서도 같은 결론이 예상된다. 이러한 결과들은 전 파장에 걸친 탄성파 파동장 역산의 견고한 기초를 제공한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.577-584
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• 2000

Seismic refraction survey was peformed for 10 lines along NE-SW and NW-SE directions above Nampoong gallery at Makyo-ri, Dogye, Samcheok, Kangwon-do. 48 geophones were laid in line with the interval of 1m, and a 5Kg hammer was used as a source at 5 points for each line. Data processing was done using reciprocal time method, GRM, and traveltime tomography which utilizes wavefront expansion method for forward process and SIRT for inversion. The result shows that the first layer has its lower boundary between 3.49m and 8.88m. The P-wave velocity of the first and the second layer were estimated as 270 360m/s and 1550 1940m/s respectively. When the boundary of the first and second layer is smooth enough and the velocity difference is large enough, GRM has little advantage over reciprocal time method. The result of reciprocal method and traveltime tomography shows consistency. The northeast part of the boundary has syncline structure, which is similar to the topography above. This implies that the collapse of the cavities of Nampoong gallery result in the subsidence of the ground surface. The subsidence is in progress across the Youngdong railroad, therefore a proper reinforcement work is required.

• 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.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.28-33
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• 2009

메탄하이드레이트는 새로운 에너지원으로의 가능성뿐 아니라 지구 온난화의 원인으로도 알려져 이에 대한 연구가 활발하다. 메탄하이드레이트 부존층의 평가에 대한 연구는 BSR의 존재와 지진파 속도로부터 메탄하이드레이트 부존랑을 추정하는 연구가 주가 되고 있으나, 최근에는 지진파 감쇠특성으로부터 메탄하이드레이트의 분포를 추정하는 연구도 시도되고 있다. 본 연구에서는 일본 난카이 트러프에서 취득된 2차원 반사법 지진파 데이터로부터 지진파 감쇠지 ($Q^{-1}$)를 산출하여 메탄하이드레이트 부존층에서의 지진파 감쇠특성을 분석하였다. QVO법을 이용하여 주파수 범위 $30{\sim}70Hz$ 오프셋 범위 $125{\sim}1,575m$내에서 제로오프셋 감쇠치를 추정한 결과, BSR상부의 메탄 하이드레이트 부존층에서 지진파 감쇠지가 크게 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 통해 위 주파수 범위내 반사법 지진파의 메탄하이드레이트 부존층내 감쇠 특성을 확인하였으며, 이를 이용한 메탄하이드레이트 농축대의 추정 가능성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.92-104
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• 2005

Over the past decade, major advances have occurred in both understanding and practice with regard to assessment and mitigation of hazard area associated with seismically induced soil liquefaction. In this paper, assessment of liquefaction resistance of soil are reviewed from the recent researches. In addition site characteristics investigation methods and tests for seismic design and liquefaction analysis are reviewed. Finally, introduction and characteristics of remedial measures against soil liquefaction are reviewed briefly.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제23권3호
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• pp.233-247
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• 2006

Most codes of practice state that for large in-plane structures it is necessary to account for the spatial variability of earthquake ground motion. There are essentially three effects that contribute for this variation: (i) wave passage effect, due to finite propagation velocity; (ii) incoherence effect, due to differences in superposition of waves; and (iii) the local site amplification due to spatial variation in geological conditions. This paper discusses the procedures to be undertaken in the time domain analysis of a cable-stayed bridge under spatial variability of earthquake ground motion. The artificial synthesis of correlated displacements series that simulate the earthquake load is discussed first. Next, it is described the 3D model of the International Guadiana Bridge used for running tests with seismic analysis. A comparison of the effects produced by seismic waves with different apparent propagation velocities and different geological conditions is undertaken. The results in this study show that the differences between the analysis with and without spatial variability of earthquake ground motion can be important for some displacements and internal forces, especially those influenced by symmetric modes.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권1호
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• pp.41-53
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• 2024

Grouting sleeves are an essential connecting component of prefabricated components, and the quality of grouting has a significant influence on structural integrity and seismic performance. The embedded grouting sleeve (EGS)'s grouting defects are highly undetectable and random, and no effective monitoring method exists. This paper proposes an ultrasonic guided wave method and provides a set of guidelines for selecting the optimal frequency and suitable period for the EGS. The optimal frequency was determined by considering the group velocity, wave structure, and wave attenuation of the selected mode. Guided waves are prone to multi-modality, modal conversion, energy leakage, and dispersion in the EGS, which is a multi-layer structure. Therefore, a time-reversal (TR)-based multi-mode focusing and dispersion automatic compensation technology is introduced to eliminate the multi-mode phase difference in the EGS. First, the influence of defects on guided waves is analyzed according to the TR coefficient. Second, two major types of damage indicators, namely, the time domain and the wavelet packet energy, are constructed according to the influence method. The constructed wavelet packet energy indicator is more sensitive to the changes of defecting than the conventional time-domain similarity indicator. Both numerical and experimental results show that the proposed method is feasible and beneficial for the detection and quantitative estimation of the grouting defects of the EGS.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권2호
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• pp.10-18
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• 2001

The spectral analysis of surface waves (SASW) method, which is an in-situ seismic technique, has mainly been developed and used for many years to determine the stiffness profile of layered media (such as asphalt concrete and layered soils) in an infinite half-space. This paper presents a modified experimental technique for nondestructive evaluation of in-place cement mortar compressive strength in single-layer concrete slabs of rather a finite thickness through a correlation to surface wave velocity. This correlation can be used in the quality control of early age cement mortar structures and in evaluating the integrity of structural members where the infinite half space condition is not met. In the proposed SASW field test, the surface of the structural members is subjected to an impact, using a 12 mm steel ball, to generate surface wave energy at various frequencies. Two accelerometer receivers detect the energy transmitted through the medium. By digitizing the analog receiver outputs, and recording the signals for spectral analysis, surface wave velocities can be identified. Modifications to the SASW method includes the reduction of boundary reflections as adopted on the surface waves before the point where the reflected compression waves reach the receivers. In this study, the correlation between the surface wave velocity and the compressive strength of cement mortar is developed using one 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slab of 2,000 psi (140 kgf/$\textrm{cm}^2$) and two 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slabs of 3,000 psi (210 kgf/$\textrm{cm}^2$).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 2020

최근 한반도 및 주변 지역에 지진 발생 횟수가 증가함에 따라 지진피해 대책 및 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 지진 발생 시 우려되는 문제 중 하나인 액상화에 대한 관심과 우려의 목소리가 높아지는 실정이다. 특정 지반에 대하여 지반정보를 활용하면 액상화 발생 여부에 대한 가능성을 평가하는 것이 가능하며 이에 대한 다양한 방법이 존재한다. 그러나 각 방법에 대한 직접적인 비교는 아직 이뤄지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 액상화 평가방법인 간편법에 필요한 전단저항 응력비(CRR)를 산정하는 방법 중 SPT-N값과 전단파 속도를 이용한 두 가지 방법의 비교 및 이를 활용하는데 요구되는 지반정보의 보정에 대한 비교 분석을 실시하였고 SPT-N값을 활용하여 액상화 발생 여부를 평가할 경우 더 정확한 것으로 확인되었다.

• Coupled systems mechanics
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• 제13권4호
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• pp.293-310
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• 2024

This paper investigates the dynamic response of structures during earthquakes and provides a clear understanding of soil-structure interaction phenomena. It analyses various parameters, comprising ground shear wave velocity and structure properties. The effect of soil impedance function form on the structural response of the system through the use of springs and dashpots with two frequency cases: independent and dependent frequencies. The superstructure and the ground were modeled linearly. Using the substructure method, two different approaches are used in this study. The first is an analytical formulation based on the dynamic equilibrium of the soil-structure system modeled by an analog model with three degrees of freedom. The second is a numerical analysis generated with 2D finite element modeling using ABAQUS software. The superstructure is represented as a SDOF system in all the SSI models assessed. This analysis establishes the key parameters affecting the soil-structure interaction and their effects. The different results obtained from the analysis are compared for each studied case (frequency-independent and frequency-dependent impedance functions). The achieved results confirm the sensitivity of buildings to soil-structure interaction and highlight the various factors and effects, such as soil and structure properties, specifically the shear wave velocity, the height and mass of the structure. Excitation frequency, and the foundation anchoring height, also has a significant impact on the fundamental parameters and the response of the coupled system at the same time. On the other hand, it have been demonstrated that the impedance function forms play a critical role in the accurate evaluation of structural behavior during seismic excitation. As a result, the evaluation of SSI effects on structural response must take into account the dynamic properties of the structure and soil accordingly.