• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.69-75
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• 2019

전 세계적으로 발생하고 있는 이상기후현상으로 자연재해의 발생빈도와 피해규모가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 일본의 대지진, 미국의 허리케인 카트리나, 한국의 태풍 매미 등 세계적으로 연안지역에서 발생하는 자연재해에 의한 피해는 막대하다. 재해대응 차원에서 피해 규모를 예측할 수 있다면 신속하게 대응하여 피해를 저감할 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 여러 가지 자연재해 중 해풍과 파랑에 의해 발생하는 풍랑에 관한 피해예측함수를 개발하였다. 국내의 연안지역을 대상으로 재해연보('1991~'2017)의 풍랑 및 태풍피해 이력을 수집하였으며, 물가상승률을 반영하기 위해 2017년을 기준으로 피해액을 환산하였다. 또한, 풍랑 및 태풍피해가 발생했을 때의 해양기상인자 자료를 수집하였다. 수집된 자료를 통하여 회귀분석을 실시하였으며, 최종적으로, 연안의 지역특성을 반영하여 전국 74개 지역의 해역별 풍랑 피해예측함수를 개발하였다. 개발된 풍랑피해 예측함수를 통하여 사전대비 차원의 피해예측이 가능할 것으로 판단되며, 재해통계관련 법 제도 개선에 활용 될 것으로 기대된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권4호
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• pp.771-777
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• 2018

본 연구는 재난 재해 시 해당 지역의 취약성 및 재해 위험성분석을 보다 세밀하고 광범위한 분석을 진행하기 위하여 빅데이터 기반 재난 재해 위험도 분석 프레임워크를 제안하였다. 오픈소스 기반 재해 위험도 평가 분석 소프트웨어를 활용하여 대용량의 데이터가 단 시간 내에 처리될 수 있도록 분산 및 병렬처리가 가능한 프레임 워크를 소개한다. 제안하는 시스템의 재난재해 분석 성능평가 시 기존 시스템에 비해 빠른 분석 처리 성능 결과를 도출하였으며 재난 재해 상황 분석 및 재난 유형별 최적화된 의사결정을 지원하는데 주요 프레임워크로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구를 통해 재난 재해 상황 시 정확한 판단과 분석과 효과적인 대응을 통한 사전대비가 가능할 것이며, 정확한 피해 산정 예측에 따른 신속한 대응이 가능하여 피해 규모를 최소화시키는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권8호
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• pp.759-774
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• 2006

We employed two data assimilation techniques including MM5 Four Dimensional Data Asssimilation (FDDA) and Local Analysis and Prediction System (LAPS) to find out the effects of the changed inetial conditions on the wind fields simulation according to the objective analysis methods. We designed 5 different modeling cases. EXP B used no data assimilation system. Both EXP Fl using surface observations and EXP F2 with surface and upper-air observations employed MM5 FDDA. EXP Ll using surface observations and EXP L2 with surface and upper-air observations used LAPS. As results of, simulated wind fields using MM5 FDDA showed locally characterized wind features due to objective analysis techniques in FDDA which is forcefully interpolating simulated results into observations. EXP Fl represented a large difference in comparison of wind speed with EXP B. In case of LAPS, simulated horizontal distribution of wind fields showed a good agreement with the patterns of initial condition and EXP Ll showed comparably lesser effects of data assimilation of surface observations than EXP Fl. When upper-air observations are applied to the simulations, while MM5 FDDA could hardly have important effects on the wind fields simulation and showed little differences with simulations with merely surface observations (EXP Fl), LAPS played a key role in simulating wind fields accurately and it could contribute to alleviate the over-estimated winds in EXP Ll simulations.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권8호
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• pp.7-15
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• 2020

인공신경망(ANN) 지진응답 예측모델 구성을 위해 다양한 지진파 및 지반 조건 하에서 구조물의 최대변위 및 최대 전단력 데이터베이스 구축이 필요하다. 하지만 3차원 컴퓨터 해석을 활용한 데이터베이스 구축은 많은 시간 및 인력, 비용을 발생시킨다. 본 연구에서는 주어진 지반의 포아송비와 전단파 속도에 대하여 건물의 지진응답을 예측할 수 있는 ANN 모델 개발 프레임워크를 소개하였다. 데이터베이스 구축에는 지반-상부 구조물 효과를 고려할 수 있는 간단한 단자유도 모델을 이용하였고 개발된 ANN 모델의 정확도를 결정계수(R²)를 통하여 논의하였다. 또한 구축된 데이터베이스의 백분위 90~100에서 ANN 모델을 구성하고 결정계수를 통해 각 백분위에서 ANN 모델의 정확도에 대하여 논의하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.533-535
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• 2021

본 연구가 기존 연구와 구별되는 점은 다음과 같다. 첫째, IoT 기술을 활용하여 클라우드 기반으로 시스템을 구축함으로써 인터넷 연결이 되는 어느 곳에서나 건축물의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 시스템을 구축했다는 것이다. 둘째, 계측된 시계열 센서 데이터를 인공지능(LSTM)과 통계적(ARIMA) 방법을 이용하여 미래를 예측하는 모델을 개발하고 제안한 예측 모델의 실효성을 건축물 축소모형을 이용하여 실험적으로 검증하였다. 셋째, 또한 다수의 센서 데이터를 융합하여 건축물의 구조적 변형을 시각화함으로써 보다 입체적으로 건축물을 상태를 분석하는 방법에 대해 제안하고 실제 지진피해 건축물 사례를 통해 제안한 방법의 효용성을 입증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권3호
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• pp.351-368
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• 2008

The purpose of this paper is to propose a simple analysis method of axial deformation of base-isolation rubber bearings in a building subjected to earthquake loading and present its applicability to the analysis of the bound of the aspect ratio of base-isolated buildings. The base shear coefficient is introduced as a key parameter for the bound analysis. The bound of the aspect ratio of base-isolated buildings is analyzed based on the relationship of the following four quantities; (i) ultimate state of the tensile stress of rubber bearings based on a proposed simple recursive analysis for seismic loading, (ii) ultimate state of drift of the base-isolation story for seismic loading, (iii) ultimate state of the axial compressive stress of rubber bearings under dead loads, (iv) prediction of the overturning moment at the base for seismic loading. In particular, a new recursive analysis method of axial deformation of rubber bearings is presented taking into account the nonlinear tensile behavior of rubber bearings and it is shown that the relaxation of the constraint on the ultimate state of the tensile stress of rubber bearings increases the limiting aspect ratio.

• 전산구조공학
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• 제1권1호
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• pp.103-112
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• 1988

본 연구에서는 기초의 uplift의 영향을 고려하여 지진하중에 대한 건축구조물의 동적 거동을 예측하는 효율적인 방법을 제안하였다. 기초와 지반의 관계에 대한 모델에는 Winker 모델과 Two-Spring 모델이 있다. Winker 모델에 의한 해석방법은 정확하기는 하나 계산 시간이 오래 걸리고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서 Winker 모델을 보다 정확하게 나타낼 수 있고 해석이 간편하며 효율적인 등가 Two-Spring 모델(S-모델)을 제안하였다. S 모델은 기초에 정적하중이 작용했을 때의 기초 중앙의 모멘트와 회전각의 비선형 관계를 간단한 5개의 선형적인 관계로 나타냄으로써 유도되며, S모델에 의한 동적해석 결과는 Winker 모델에 의한 해석 결과와 잘 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1107-1112
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• 2008

건축 구조물의 진동특성은 시험으로 알아내기가 어렵기 때문에 지진이나 다른 가진에 대한 영향을 미리 평가하기가 매우 어려웠다. 그러나 근래에 들어 해석 기술이 발전함에 따라 건축물에 대한 성능을 예측해 볼 수 있게 되었다. 건축 구조물의 진동특성 예측은 지금까지는 2차원 평면 해석이 주를 이루었고, 3차원 해석은 이루어지지 않고 있었다. 2차원 해석은 건축물이 비대칭일 때 해석의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 주거건축물을 3차원으로 모델링하였으며, 지하철 통과시 주거 건축물의 진동 해석을 수행하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권5호
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• pp.1017-1038
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• 2015

This paper presents a strengthening method that involves the use of ferrocement jackets and chamfers to relocate plastic hinge for non-seismically designed reinforced concrete exterior beam-column joints. An experimental study was conducted to assess the effectiveness of the proposed strengthening method. Four half-scale beam-column joints, including one control specimen and three strengthened specimens, were prepared and tested under quasi-static cyclic loading. Strengthening schemes include ferrocement jackets with or without skeleton reinforcements and one or two chamfers. Experimental results have indicated that the proposed strengthening method is effective to move plastic hinge from the joint to the beam and enhance seismic performance of beam-column joints. Shear stress and distortion within the joint region are also reduced significantly in strengthened specimens. Skeleton reinforcements in ferrocement provide limited improvement, except on crack control. Specimen strengthened by ferrocement jackets with one chamfer exhibits slight decrease in peak strength and energy dissipation but with increase in ductility as compared with that of two chamfers. Finally, a method for estimating moment capacity at beam-column interface for strengthened specimen is developed. The proposed method gives reasonable prediction and can ensure formation of plastic hinge at predetermined location in the beam.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권1호
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• pp.11-21
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• 2017

It has been observed in the past that, the reinforced concrete (RC) bridge columns are very often subjected to torsional moment in addition to flexure and shear during seismic vibration. Ignoring torsion in the design can trigger unexpected shear failure of the columns (Farhey et al. 1993). Performance based seismic design is a popular design philosophy which calls for accurate prediction of the hysteresis behavior of structural elements to ensure safe and economical design under earthquake loading. However, very few investigations in the past focused on the development of analytical models to accurately predict the response of RC members under cyclic torsion. Previously developed hysteresis models are not readily applicable for torsional loading owing to significant pinching and stiffness degradation associated with torsion (Wang et al. 2014). The present study proposes an improved polygonal hysteresis model which can accurately predict the hysteretic behavior of RC circular and square columns under torsion. The primary curve is obtained from mechanics based softened truss model for torsion. The proposed model is validated with test data of two circular and two square columns. A good correlation is observed between the predicted and measured torque-twist behavior and dissipated energy.