• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.237-240
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• 2007

The evaluation of shear modulus (or shear wave velocity) profile of site is very important in the various fields of geotechnical engineering. To obtain shear wave velocity profile, various in-situ seismic methods using surface waves have been developed. These surface wave based in-situ seismic methods have their own strength and weakness. In this study, new seismic site characterization method using the harmonic wavelet analysis of wave (HWAW) was proposed to overcome some of weaknesses in the existing surface wave based seismic site characterization methods. HWAW method which is based on time-frequency analysis using harmonic wavelet transform have been developed to determine phase and group velocities of waves. In order to estimate the applicability of HWAW method, field tests were performed. Through field applications and comparison with other test results, the applicability of the proposed method were verified.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권1호
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• pp.91-99
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• 2019

Fragility analysis is an effective tool that is frequently used for seismic risk assessment of bridges. There are three different approaches to derive a fragility curve: experimental, empirical and analytical. Both experimental and empirical methods to derive fragility curve are based on past earthquake reports and expert opinions which are not suitable for all bridges. Therefore, analytical fragility analysis becomes important. Nonlinear time history analysis is commonly used which is the most reliable method for determining probabilistic demand models. In this study, to determine the probabilistic demand models of bridges, time history analyses were performed considering both material and geometrical nonlinearities. Serviceability limit states for three different service velocities were considered as a performance goal. Also, support displacements, component yielding and collapse limits were taken into account. Both serviceability and component fragility were derived by using maximum likely hood methods. Finally, the seismic performance and critical members of the bridge were probabilistically determined and clearly presented.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.307-314
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• 2010

석유와 가스 등 지하자원 탐사를 위한 탄성파 탐사자료의 처리 및 해석에 있어서 이방성에 대한 연구는 매우 중요하다. 중합 및 구조보정 등 자료처리과정에 필요한 탄성파 속도를 등방성이라고 가정하였으나 실제 지하지질의 속도구조는 이방성을 가지는 경우를 흔히 볼 수 있는데, 특히 셰일층 또는 파쇄 및 절리 등 균열이 발달된 탄산염 저류층에서 이방성 특성을 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 합성수지인 베이클라이트로 만든 VTI매질을 대상으로 탄성파 축소모형실험을 이용하여 탄성파 이방성에 대한 연구를 수행하였다. 탄성파 모형실험에서 등방성 재료는 입사각의 변화에도 불구하고 속도가 항상 일정하지만, 이방성 매질의 경우 측정 방향 및 입사각에 따라 탄성파 P파 및 S파의 속도가 변화하였다. 측정된 탄성파 속도는 군속도로 추정되며 군속도로부터 구한 탄성계수를 이용하여 이방성계수인 ${\varepsilon}$, ${\delta}$, ${\gamma}$를 성공적으로 파악할 수 있었다. 이방성매질에서는 이론적으로 계산된 위상속도와 측정된 탄성파속도는 비교적 잘 일치하였으며, 또한 qP, qS, SH파의 위상속도를 slowness surface에서 나타내면 측정 매질에 대한 이방성 특성이 잘 표현되었다. S파의 경우 매질과 송수신기의 측정 방향에 따라 서로 다른 두 개의 횡파가 분극특성을 나타내며 전파됨을 확인할 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제1권2호
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• pp.147-162
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• 2010

The ground acceleration measured at a point on the earth's surface is composed of several waves that have different phase velocities, arrival times, amplitudes, and frequency contents. For instance, body waves contain primary and secondary waves that have high frequency content and reach the site first. Surface waves are composed of Rayleigh and Love waves that have lower phase velocity, lower frequency content and reach the site next. Some of these waves could be of more damage to the structure depending on their frequency content and associated amplitude. This paper models critical earthquake loads for single-degree-of-freedom (SDOF) inelastic structures considering evolution of the seismic waves in time and frequency. The ground acceleration is represented as combination of seismic waves with different characteristics. Each seismic wave represents the energy of the ground motion in certain frequency band and time interval. The amplitudes and phase angles of these waves are optimized to produce the highest damage in the structure subject to explicit constraints on the energy and the peak ground acceleration and implicit constraints on the frequency content and the arrival time of the seismic waves. The material nonlinearity is modeled using bilinear inelastic law. The study explores also the influence of the properties of the seismic waves on the energy demand and damage state of the structure. Numerical illustrations on modeling critical earthquake excitations for one-storey inelastic frame structures are provided.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.7-17
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• 2005

천부 탄성파 굴절법 탐사를 이용하여 굴절이 발생하는 지층의 속도를 산출하는 것은 ill-posed 문제이다. 계산된 시간 변수들에서의 작은 변화들이 이로부터 산출된 속도들에 커다란 수평적 변화를 가져올 수 있으며 이는 종종 역산 알고리듬의 인위적인 오차를 유발한다. 이러한 인위적인 오차들은 모델링을 통해 인지되거나 보정되지 않는다. 그러므로 만약 모델에 근거한 역산을 통해 정밀한 지하 굴절 모델을 얻고자 한다면 정확한 초기 모델이 필요하다. 탄성파속도에서 인위적인 오차의 원인은 일반적으로 불규칙한 굴절면에 있다. 대부분의 경우에 GRM 방법을 이용하면 불규칙한 굴절면을 다룰 수 있고 굴절면의 정밀한 초기 모델을 만들 수 있다. 하지만 지표에 매우 가까운 극천부 지역 또한 불규칙하다면 GRM 방법의 효능은 감소하고 풍화대 보정이 필요하다. 천부 불균질대에 대한 일반적인 보정방법들은 수평적 확장이 제한된 극천부지역의 불균질대의 경우 효과적이지 못하다. 이럴 경우 GRM 평활화 통계적 방법(Smoothing Statics Method; SSM)이 지층의 속도를 좀 더 정확하게 평가할 수 있는 간단하고 실용적인 방법이다. GRM SSM 방법은 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들로부터 실제 XY 값을 가지고 얻어진 시간-심도값들의 평균값을 빼줌으로써 평활화 정보정을 수행한다. 심도가 깊어질수록 시간-심도값들이 XY 값에 따라 크게 변하지 않으므로 이들의 평균값은 최적값과 훨씬 더 같아진다. 그러나 극천부의 불균질대에 대해 시간-심도값들은 XY 값들이 증가함에 따라 수평적으로 이동하고 평균화 과정을 통해 대폭 감소한다. 결과적으로, XY값들에 대해 평균화된 시간-심도단면도는 천부의 불균질대에 대한 보정에 효과적이다. 또한 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들은 천부 불균질대의 영향과 대상 굴절면에 대한 시간-심도값들의 합으로 주어지므로 그들의 차는 정보정을 위해 주시로부터 빼주어야 할 대략적인 값들을 제공한다. GRM SSM 방법은 결정론적인 풍화대에 대한 보정법이라기 보다는 평활화 과정이다. 이 방법은 수평적으로 확장이 매우 제한된 천부 불균질대에 대해 가장 효과적이다. 모델과 현장 적용 결과들을 통해 GRM SSM 방법을 이용하여 불규칙한 굴절면을 가진 지층들에 대해 좀 더 신뢰할 수 있는 정밀한 탄성파 속도를 산출할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.109-116
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• 2000

Rippability refers to the ease of excavation by construction equipment. Since it is related to rock quality in terms of hardness and fracture density, which may be measured by seismic refraction surveys, correlations have been made between rippability and seismic P wave velocities. The 1-channel signal enhancement seismograph(Bison, Model 1570C) was used to measure travel time of the seismic wave through the ground, from the source to the receiver. The seismic velocity measurement was conducted with 153 lines at 5 rock slopes of Chungbuk Youngdong area. Schmidt rebound hardness test were conducted with 161 points on rock masses and the point load test also on 284 rock samples. The uniaxial compressive strength and seismic wave velocity of 60 rock specimens were measured in laboratory. These data were used to evaluate the rock quality of 5 rock slopes.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.807-814
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• 2004

Land seismic reflection survey has been increasingly demanded in various civil engineering works because of its own ability to delineate layers, water table, to detect cavities or fracture zones, to estimate seismic velocities of each layer. However, our shallow subsurface structures are very complex. The relatively thin layer(mostly soil) to the wavelength directly followed by a basic rock with high impedance used to generate complicated surface waves, kind of channel waves with high amplitude that is dominate in entire seismograms and hence the useful reflection events will be almost hopelessly immersed in the undesired surface waves. Thus, it would seem that the use of traditional seismic survey could not be likely to provide in itself a satisfactory information about our exploration targets. This paper hence introduces an efficient measuring strategy illustrating a properly controlled arrangement of the vertical single force sources commonly used, yielding a very sharply elongated form of P-energy with a minimum of S radiation energy, what we call, P-beam source. Abundant experiments of physical modeling showed that in that way the surface waves could be enormously reduced and the reflection events would be additive and thus reinforced. Examples of field data are also illustrated. The contribution of P-beam source will be great in civil engineering area as well as in general geological exploration area.

• 터널과지하공간
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• 제28권3호
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• pp.232-246
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• 2018

이 연구에서는 탄성파 속도를 이용한 암반분류(RMR)의 근거를 정량적으로 확인하기 위해 3공의 시추공 시추자료(지층 경계, RMR 등)와 현장 탄성파 측정 자료들과의 관계를 살펴보았다. 현장에서 획득된 탄성파 속도는 심도가 증가함에 따라 단조증가의 경향을 보인다. 각 시추공의 동일 심도에서 RMR, RQD, 절리간격 등의 상호상관성이 관찰되었으나, 탄성파 속도(Vp)는 RQD, 절리간격, UCS, 암편 Vp, RMR 등과 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 반면, 시추공(3공)에서 모든 자료에 대하여 심도를 고려하지 않고 분석하였을 경우 현장 탄성파 속도와 대부분의 RMR 인자들은 상관성이 낮지만(예: 일축압축강도와 절리간격의 결정계수: 각각 0.039와 0.091), RMR과 RQD는 상대적으로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다(RQD와 RMR의 결정계수: 각각 0.193과 0.211). 이러한 결과는 현장 탄성파 속도로부터 각 심도 지점에서의 개별 인자 값의 유추는 불가능하지만, 암반의 전반적인 물성을 포함하고 있는 RMR의 상관관계를 이용하여 개략적인 지반특성의 파악은 가능하다는 점을 시사한다. 아울러, 널리 이용되는 품셈의 연암-보통암의 경계값이 시추조사를 통해 실제 지반의 연암-보통암 경계값에 비해 속도가 느림이 관찰되는데, 이는 품셈의 기준을 재정립할 필요가 있음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.445-454
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• 2002

본 연구에서는 지진 데이터를 이용한 지진 토모그래피 방법을 통해 남한 지역의 3차원 P파 속도모델을 구하였다. 구해진 3차원 속도모델은 정확한 진앙의 위치 결정과 한반도의 지하구조 연구에 이용될 수 있다. 3차원 속도모델을 구하기 위한 지진토모그래피 방법에서 보다 나은 역산 결과를 얻기 위해 초기모델로서 동시역산방법을 이용한 최소 1차원모델을 사용하였다. 최소 1차원모델의 속도는 0~l9 km사이는 6.04 km/s, 19~32 km차이는 6.45 km/s, 그리고 32~55 km사이는 7.78 km/s 였다. 최소 1차원모델을 초기값으로 하여 3차원 속도모델을 구해본 결과 1층(0~3 km) 에서는 경상분지, 영남육괴, 옥천습곡대에서 높은 속도값을 보이고, 경기육괴에서는 낮은 속도값을 보인다. 2층(3~19 km)에서 경상분지와 연일분지를 제외한 영남육괴 지역에서 높은 속도값이 분포한 반면, 경기육괴와 옥천습곡대에서 낮은 속도값이 분포한다. 3층(19~32 km)에서는 한반도 남부의 속도값은 높은 반면, 경기육괴 내의 SNU, YIN관측소를 제외한 대부분의 중부지역은 낮은 속도분포를 보인다. 4층(32 km)에서는 최대 속도값이 한반도의 중부와 남서부에, 최소 속도값이 남동부와 해안선에서 나타난다. 각 층의 깊이 분포는 중력자료에 의한 지각구조의 양상과 비교한 결과 서로 일치한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권2호
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• pp.117-128
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• 2023

On February 6, 2023, Türkiye woke up with a strong ground motion felt in a wide geography. As a result of the Kahramanmaraş, Pazarcık and Elbistan earthquakes, which took place 9 hours apart, there was great destruction and loss of life. The 2023 Kahramanmaraş earthquakes occurred on active faults known to pose a high seismic hazard, but their effects were devastating. Seismic code spectra were investigated in Hatay, Adıyaman and Kahramanmaraş where destruction is high. The study mainly focuses on the investigation of ground motion parameters of 6 February Kahramanmaraş earthquakes and the correlation between ground motion parameters. In addition, earthquakes greater than Mw 5.0 that occurred in Türkiye were compared with certain seismic parameters. As in the strong ground motion studies, seismic energy parameters such as Arias intensity, characteristic intensity, cumulative absolute velocity and specific energy density were determined, especially considering the duration content of the earthquake. Based on the study, it was concluded that the structures were overloaded far beyond their normal design levels. This, coupled with significant vertical seismic components, is a contributing factor to the collapse of many buildings in the area. In the evaluation made on Arias intensity, much more energy (approximately ten times) emerged in Kahramanmaraş earthquakes compared to other Türkiye earthquakes. No good correlation was found between moment magnitude and peak ground accelerations, peak ground velocities, Arias intensities and ground motion durations in Türkiye earthquakes. Both high seismic components and long ground motion durations caused intense energy to be transferred to the structures. No strong correlation was found between ground motion durations and other seismic parameters. There is a strong positive correlation between PGA and seismic energy parameter AI. Kahramanmaraş earthquakes revealed that changes should be made in the Turkish seismic code to predict higher spectral acceleration values, especially in earthquake-prone regions in Türkiye.