• 한국지진공학회논문집
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• 제8권5호통권39호
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• pp.79-89
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• 2004

본 연구에서는 원전기기의 내진안전성을 증가시키기 위해 면진장치를 적용한 기기의 진동대 실험을 수행하였다. 원전구조물과 유사한 진동수 특성을 가지는 실험모형을 제작하여 실험에 사용하였으며 구조물 내부의 기기를 모형화 하기 위하여 400kg의 강체를 사용하였다. 탁월주파수 특성이 상이한 3종류 지진파를 이용하여 진동대 실험을 수행하였다. 면진장치로는 마찰진자형 베어링(FPS)을 사용하였다. 입력지진의 최대가속도를 0.1g, 0.2g, 0.25g의 3단계로 변화시키면서 실험을 수행하였고 또한 1방향, 2방향 및 3방향 가진에 의한 거동을 분석하였다. 실험결과 지진파의 연직성분이 FPS의 면진성능에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며 펄스타입의 속도성분이 큰 근거리 지진인 경우 면진효과가 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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• pp.356-363
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• 2001

The friction pendulum type seismic isolation system (FPS) using the PTFE based materials has been developed to provide a simple and effective way to achieve earthquake resistance for buildings. PTFE matrials are soft and apt to be deformed easily after a few working cycles. Instead of the usual PTFE materials, the Polyimide material was used in this research. Polyimide is harder than PTFE, but has smaller friction coefficient and longer duration fur usage. In this paper, various kinds of PTFE materials were tested to define the frictional characteristics compared with the Polyimide material. FPS was manufactured with fine surface roughness and used with Polyimide material to show the seismic isolation efficiency, and life duration when applied to a rigid mass model and a 5 stole frame model.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권5호
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• pp.569-580
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• 2014

Seismic isolation is a viable strategy for protecting safety-related nuclear structures from the effects of moderate to severe earthquake shaking. Although seismic isolation has been deployed in nuclear structures in France and South Africa, it has not seen widespread use because of limited new build nuclear construction in the past 30 years and a lack of guidelines, codes and standards for the analysis, design and construction of isolation systems specific to nuclear structures. The funding by the United States Nuclear Regulatory Commission of a research project to the Lawrence Berkeley National Laboratory and MCEER/University at Buffalo facilitated the writing of a soon-to-be-published NUREG on seismic isolation. Funding of MCEER by the National Science Foundation led to research products that provide the technical basis for a new section in ASCE Standard 4 on the seismic isolation of safety-related nuclear facilities. The performance expectations identified in the NUREG and ASCE 4 for seismic isolation systems, and superstructures and substructures are described in the paper. Robust numerical models capable of capturing isolator behaviors under extreme loadings, which have been verified and validated following ASME protocols, and implemented in the open source code OpenSees, are introduced.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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• pp.348-355
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• 2001

A computer program named \"NLDA-BIS\", which runs under the MATLAB environment, is developed fur seismic response analysis of base isolated structures. This program can explicitly model the various nonlinear isolation elements such as elastomeric bearings, sliding bearings and general viscous dampers, and so on. Newmark'\`s constant average acceleration method fur calculating the responses in time domain and the iterative pseudo-force method for treating the nonlinear isolation forces are adopted. For capturing the hysteretic behavior of isolation elements, the modified Wen's equations are adopted and solved by the numerical differentiation formula method. To verify the validity of the developed program, the seismic responses of a six-story reinforced concrete base isolated structure are calculated and compared with results obtained by the program \"3D-BASIS\" developed at the State University of New York at Buffalo which is the most widely used code far analyzing isolated structures today.ed structures today.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.178-185
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• 1999

Minimum life-cycle cost helps to evaluate cost effectiveness of base-isolated bridges under specific condition. Life-cycle cost mainly consists of the initial construction cost and the expected damage cost. Damage cost estimation needs proper model of input ground motion failure probability evaluation method and limit states definition. We model the input ground motion as spectral density function compatible with the response spectra defined at each seismicity and site condition. Spectrum analysis and crossing theory is suitable for reseating calculation of failure probabilities in the process of cost minimization. Limit states of base-isolated bridges re defined for superstructure isolator and pier respectively The method is applied to both base-isolated bridges and conventional bridges under the same conditions to investigate cost effectiveness of base isolation in low and moderate seismic region. the results show that base-isolation of bridges are more effective in low and moderate seismic region and that the site effects on the economical efficiency may not be negligible in such a region.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권2호
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• pp.195-211
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• 2020

Among anti-seismic technologies, base isolation is a very effective means of mitigating damage to structural and nonstructural components, such as equipment. However, most seismic isolation systems are designed for mitigating only horizontal seismic responses because the realization of a vertical isolation system (VIS) is difficult. The difficulty is primarily due to conflicting isolation stiffness demands in the static and dynamic states for a VIS, which requires sufficient rigidity to support the self-weight of the isolated object in the static state, but sufficient flexibility to lengthen the isolation period and uncouple the ground motion in the dynamic state. To overcome this problem, a semi-active VIS, called the piezoelectric inertia-type vertical isolation system (PIVIS), is proposed in this study. PIVIS is composed of a piezoelectric friction damper (PFD) and a leverage mechanism with a counterweight. The counterweight provides an uplifting force in the static state and an extra inertial force in the dynamic state; therefore, the effective vertical stiffness of PIVIS is higher in the static state and lower in the dynamic state. The PFD provides a controllable friction force for PIVIS to further prevent its excessive displacement. For experimental verification, a shaking table test was conducted on a prototype PIVIS controlled by a simple controller. The experimental results well agree with the theoretical results. To further investigate the isolation performance of PIVIS, the seismic responses of PIVIS were simulated numerically by considering 14 vertical ground motions with different characteristics. The responses of PIVIS were compared with those of a traditional VIS and a passive system (PIVIS without control). The numerical results demonstrate that compared with the traditional and passive systems, PIVIS can effectively suppress isolation displacement in all kinds of earthquake with various peak ground accelerations and frequency content while maintaining its isolation efficiency. The proposed system is particularly effective for near-fault earthquakes with long-period components, for which it prevents resonant-like motion.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권1호
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• pp.13-20
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• 2021

최근 우리나라는 주거 및 주차 공간의 확보를 위해 다양한 필로티 구조물이 건설되어 왔다. 하지만 이러한 필로티 구조물은 1층에 주차 공간을 확보하기 위해 벽체가 없는 돌출된 기둥의 형태로 건설되어 왔다. 이러한 형태는 지진 발생 시 일반적인 구조물에 비해 상대적으로 기둥의 파손이 쉽게 발생하며, 이러한 파손은 구조물의 붕괴로 이어질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 MPS (Multi Performance System) 면진받침을 활용한 필로티 구조물의 안전성 확보에 대한 연구를 수행하였다. 기존에 건설되어 있는 필로티 구조물에 대해 MPS 면진받침 설치 유무에 따른 비선형 동적 해석을 수행하고 해석결과를 비교 및 분석하였다. 최종적으로 각각의 내진성능 평가를 수행하고 MPS 면진받침의 성능을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.69-78
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• 2007

본 연구에서는 원자력발전소 비상디젤발전기의 내진안전성을 정량적으로 평가하기 위하여 지진취약도 분석방법을 제안하고 제안한 방법을 이용하여 비상디젤발전기의 지진취약도를 평가하여 정량적인 지진위험도를 제시하였다. 기존의 비상디젤발전기뿐만 아니라 면진장치를 설치하여 지진력 저감효과를 증대시킨 비상디젤발전기에 대한 지진취약도 분석을 함께 수행하여 비상디젤발전기와 같은 대형 회전기기의 경우 면진장치를 통한 지진취약도의 변화를 살펴보았다. 최종적으로 지진취약도 결과를 이용하여 HCLPF값의 변화를 비교하여 면진에 의하여 비상디젤발전기의 취약도를 크게 개선 할 수 있는 것을 알 수 있었으며, 면진된 경우 면진장치의 파괴가 전체 거동을 지배하므로 면진장치의 성능개선이 필요한 것을 알 수 있었다.

• 토지주택연구
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• 제4권2호
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• pp.185-192
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• 2013

이 논문에서는 저층 경량건물을 대상으로 고성능 내진을 구현하기 위하여 적용된 복합면진시스템의 적용효과가 비선형해석과 현장실험을 통하여 제시되었다. 이 연구에서 적용된 복합면진시스템은 슬라이딩베어링(sliding bearing)과 적층고무베어링(laminated rubber bearing)을 혼용하는 방법으로 전체 면진시스템의 고유주기를 신장시키는데 있어서 적층고무베어링이 지니는 한계를 극복하기 위한 것이다. 비선형해석결과, 복합면진시스템을 채용하여 설계된 면진건물은 아주 드물게 발생하는 강진에 대해서도 최대응답변위가 허용설계변위 이내이며, 최대응답전단력이 설계지진력 이하이므로 안전하게 유지될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 현장실험결과, 면진층의 강성은 설계 등가강성 값의 약 95.8%에 해당하는 값을 나타내 전체 면진시스템의 실제 특성이 설계값과 잘 일치하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.415-421
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• 2013

본 논문에서는 면진시스템이 원전에 적용될 경우 원전구조물의 생애주기 성능에 미치는 영향을 소개한다. 최근 내진설계와 더불어 강진발생 예상 지역에 적용을 목적으로 개발되는 면진시스템은 구조물을 장주기화하여 응답가속도를 줄이고 상대변위를 늘려줌으로써 구조물의 안전성을 증진시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 구조물의 안전성이 중요시되는 원전구조물에 면진시스템을 적용하기 위한 연구가 국내에서 진행 중에 있다. 본 연구에서는 원전구조물의 생애주기 성능분석에 있어서 특징을 분석하고, 면진시스템이 적용될 경우 원전구조물의 생애주기성능에 있어서 미치는 영향을 평가함으로써, 도출된 결과를 면진시스템 적용의 정량적인 타당성 평가에 활용할 수 있다.