• 제목/요약/키워드: site amplification

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사람 핵DNA로부터 FosB 유전자 프로모터 클로닝 및 활성도 분석 (Cloning and Activity Analysis of the FosB Promoter Region from Human Genomic DNA)

  • 나한흠;강윤성;김근철
    • 생명과학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.857-863
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    • 2017
  • FosB (FBJ murine osteosarcoma viral oncogene homolog B) 유전자는 사람의 19번 염색체에 위치하고 있으며 약 43 KD의 단백질을 코딩하며, 발생 및 분화과정, 개체 유지, 발병 진행 등을 조절한다고 알려져 왔다. 본 연구에서는 바이오 마커 등의 가능성이 있다고 보고된 FosB 유전자의 프로모터를 클로닝하여 활성도를 분석하고자 하였다. FosB genomic DNA 서열을 확인한 결과, TSS upstream 방향의 약 1 Kb 안쪽 부위에 FosB 유전자 발현을 위한 중요한 요소들이 있을 것으로 추정하였고, 따라서 FosB genomic DNA의 upstream -1,555 부위부터 exon 1의 +73까지 부위에 대한 PCR 증폭을 수행하였다. 또한 클로닝 성공을 높이기 위하여 일차로 $TA-1^{st}FosBp$ plasmid를 얻은 후, 다시 $TA-1^{st}FosBp$ plasmid를 template로 Kpn1과 Nhe1 제한 효소 절단부위를 프라이머에 삽입한 후 제작하여 2차 PCR을 수행하였으며, $TA-2^{nd}FosBp$ 플라스미드를 제작한 후 제한 효소로 절단하여 pGL3-luc vector로 subcloning하였다. 제작된 pGL3-FosBp-luc를 이용하여 항암제에 대한 활성도를 분석하고자 A549 사람 폐암세포주에 pGL3-FosBp-luc 플라스미드를 transfection 한 후 luciferase 활성도 분석을 수행하였다. Luciferase 활성도 증가는 doxorubicin, taxol 등을 처리한 후 단백질 발현 양상과 비교 하였을 때도 일치되는 결과를 얻을 수 있었다. 그러므로 FosB프로모터 클로닝은 향후 유전자 발현 연구, 마커분석 등에 유용할 것으로 사료된다.

Luminescent Lanthanide Complexes for Advanced Photonics Applications

  • Eom, Yu Kyung;Ryu, Jung Ho;Kim, Hwan Kyu
    • Rapid Communication in Photoscience
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    • 제1권1호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • Luminescent lanthanide complexes have been overviewed for advanced photonics applications. Lanthanide(III) ions ($Ln^{3+}$) were encapsulated by the luminescent ligands such as metalloporphyrins, naphthalenes, anthracene, push-pull diketone derivatives and boron dipyrromethene(bodipy). The energy levels of the luminescent ligands were tailored to maintain the effective energy transfer process from luminescent ligands to $Ln^{3+}$ ions for getting a higher optical amplification gain. Also, key parameters for emission enhancement and efficient energy transfer pathways for the sensitization of $Ln^{3+}$ ions by luminescent ligands were investigated. Furthermore, to enhance the optophysical properties of novel luminescent $Ln^{3+}$ complexes, aryl ether-functionalized dendrons as photon antennas have been incorporated into luminescent $Ln^{3+}$ complexes, yielding novel $Ln^{3+}$-cored dendrimer complex such as metalloporphyrins, naphthalenes, and anthracenes bearing the Fr$\acute{e}$chet aryl-ether dendrons, namely, ($Er^{3+}-[Gn-Pt-Por]_3$ (terpy), $Er^{3+}-[Gn-Naph]_3$(terpy) and $Er^{3+}-[Gn-An]_3$(terpy)). These complexs showed much stronger near-IR emission bands at 1530 nm, originated from the 4f-4f electronic transition of the first excited state ($^4I_{13/2}$) to the ground state ($^4I_{15/2}$) of the partially filled 4f shell. A significant decrease in the fluorescence of metalloporphyrins, naphthalenes and anthracene ligand were accompanied by a strong increase in the near IR emission of the $Ln^{3+}$ ions. The near IR emission intensities of $Ln^{3+}$ ions in the lanthanide(III)-encapsulated dendrimer complexes were dramatically enhanced with increasing the generation number (n) of dendrons, due to the site-isolation and the light-harvesting(LH) effects. Furthermore, it was first attempted to distinguish between the site-isolation and the light-harvesting effects in the present complexes. In this review, synthesis and photophysical studies of inert and stable luminescent $Ln^{3+}$ complexes will be dealt for the advanced photonics applications. Also, the review will include the exploratory investigation of the key parameters for emission enhancement and the effective energy transfer pathways from luminescent ligands to $Ln^{3+}$ ions with $Ln^{3+}$-chelated prototype complexes.

후쿠오카 지역에서 발생한 12개 지진의 지진원 밑 지진파 감쇠값에 관한 연구 (A Study on Seismic Source and Propagntion Characteristics using a Series of 12 Fukuoka Earthquakes)

  • 김준경
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.89-97
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    • 2007
  • 본 연구는20005년 3월부터 약2개월에 걸쳐 후쿠오카 지역에서 짧은 기간에 발생한 12개의 지진으로부터 관측된 154개의 지반진동 자료를 이용하여 지진원 및 지진파 감쇠와 관련된 값들을 분석하였다. 본 연구에서는 구하고자 하는 모든 값을 동시에 비선형적으로 분석하기 위해 LM(Levenberg-Marquardt) 역산방법을 적용하였고 전단파 에너지를 이용하였다. 분석결과 12개 지진의 응력강하값의 평균은 약 79.2-bar이고 부지 하부 지진파 감쇠값 $\kappa$의 평균값은 0.043으로 분석되었다. 또한 광역적인 지진파 감쇠를 나타내는 Qo 와 ${\eta}$값은 각각 248.1 및 0.558로 분석되었다. Qo 과 ${\eta}$값은 지진파의 경로중 일부가 동해를 거치기 한반도 남동부의 지진파 전파의 특성뿐만 아니라 일본과 한반도 사이의 지체구조의 차이로 인한 불균질 특성도 포함하고 있는 것으로 판단된다. 특히 관측소부지 하부의 지진파 감쇠값 K의 평균값은 미국 동부지역 대표값 보다 훨씬 크고 미국 서부지역 대표값보다 거의 유사한 값을 보여 주었으며 각각 관측소 부지 고유의 증폭에 대한 정확한 정보가 있으면 보다 의미있는 결과를 얻을 수 있다고 판단된다.

수정된 등가선형해석기법의 정확성 평가 (Evaluation of Accuracy of Modified Equivalent Linear Method)

  • 정창균;곽동엽;박두희;김광균
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.5-20
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    • 2010
  • 1차원 등가선형 지반응답해석은 지반에 의한 지진동의 증폭현상을 모사하는데 널리 사용되고 있다. 등가선형해석은 적은 수의 입력변수를 필요로하므로 사용하기 편리하며 해석 소요시간이 짧다는 장점을 가지고 있는 반면, 시간에 따라서 변화하는 지반의 비선형 거동을 모사할 수 없으며 일정한 전단탄성계수와 감쇠비를 해석 내내 적용하는 선형해석이라는 단점을 가지고 있다. 이와 같은 등가선형해석의 단점을 보완하기 위하여 진동 주파수와 변형률과의 관계를 모사하는 다양한 형태의 수정된 등가선형해석기법들이 개발되었다. 수정된 기법들은 전단변형률 푸리에 스펙트럼을 사용한다는 점에서는 동일하지만, 이로부터 변형률의 주파수 의존도를 정의하는 과정에서는 차이를 보이고 있다. 본 연구에서는 두 가지 수정된 등가선형해석기법들의 정확성을 평가하기 위하여 국내에서 조사된 두 개의 토층에서 일련의 비선형, 등가선형, 수정된 등가선형 지반응답해석을 수행하였다. 해석 결과, 수정된 등가선형해석기법들은 고주파수 요소를 과대 예측할 수 있으며, 특히 고주파수 요소가 풍부한 인공지진파를 입력 지진파로 사용하였을 경우 비현실적인 응답이 계산될 수 있는 것으로 나타났다.

일반선형회귀분석을 이용한 프락시 기반 한반도 VS30지도 개발 (Development of Korean Peninsula VS30 Map Based on Proxy Using Linear Regression Analysis)

  • 최인혁;유병호;곽동엽
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권1호
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    • pp.35-44
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    • 2022
  • VS30지도는 부지증폭을 나타내는 주요 변수로 임의의 부지에서 지반운동을 예측하는 ShakeMap의 핵심 변수로 사용된다. 하지만, 한반도의 지질특성과 지형특성을 고려하는 VS30지도는 아직 제시된 적이 없다. 이번 연구에서는 지질과 지형을 고려하는 VS30지도를 작성하기 위해 전단파 속도 주상도로부터 계산 또는 추정된 1,101개의 VS30과 한반도 광범위 지질, 지형정보 레이어를 수집하였다. 이러한 데이터와 일반선형회귀분석 방법을 사용하여 VS30 추정 모델을 개발하였다. 모델은 지질분류에 따라 매립지, 신생대 제4기 퇴적층, 중생대 그룹, 선캄브리아기와 해양층으로 구분된 후 지형정보의 함수로 제안되었다. 지도의 해상도는 기상청에서 기존에 진도추정을 위한 ShakeMap 구동에 사용하는 미국지질조사국(USGS)의 지도의 2배로 하였다. 그 결과, 프락시 기반 VS30지도의 대수로그 잔차의 표준편차는 0.233으로 USGS의 VS30 지도의 표준편차인 0.387보다 낮은 수치를 보인다. 본 연구에서 개발한 VS30지도를 사용한다면 ShakeMap의 불확실성이 줄어들 것으로 기대된다.

지진 관측을 위한 최적 설치심도 조사 방법 연구 (Finding Optimal Installation Depth of Strong Motion Seismometers for Seismic Observation)

  • 정석호;임도윤;황의홍;안재광
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.31-40
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    • 2023
  • 본 연구는 고밀도 지진 관측망 구축 시 지표 가속도 측정 및 조기경보 활용을 위한 효율적 관측소 설치 방법을 수립하기 위하여 테스트베드에 지표, 1m, 2m, 9m 깊이의 임시관측소를 설치하여 상시 잡음, 인공 가진 신호 및 지진 계측 자료의 깊이별 변화를 분석하였다. 연구대상지의 상시 잡음 분석 결과 1s 이하의 단주기 영역은 주변의 인위적 잡음이 우세하였으며, 1s 이상 장주기 영역은 풍속의 변동과 큰 상관성을 보였다. 2차원 지진계 배열을 통한 상시 잡음 진동수-파수(FK) 분석 결과 단주기 상시 잡음은 표면파 보다는 주로 체적파의 형태로 유입되는 것으로 추정된다. 잡음 수준 분석 결과 9m 이하에서는 낮은 수준의 상시 잡음이 관측되었으나, 지표, 1m, 2m 지진계에서는 토사층의 동적 거동에 의해 T < 0.1s에서 잡음의 증폭이 발생하는 것을 확인하였다. 인공 가진실험 및 괴산지진 계측 자료 분석 결과 전반적으로 깊이가 깊어질수록 신호의 크기가 감소함을 확인하였으며, 스펙트럼비 및 응답스펙트럼 분석 결과 지표와 1m에서 3m 깊이 토사층의 고유진동수에 해당하는 20Hz(T=0.05s) 대역의 지반운동이 크게 증폭되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 상시미동과 가진실험을 통해 대상구간의 관측환경을 조사하여 지진계 설치 방법 및 깊이 선정시 활용할 수 있는 것으로 나타났으며, 향후 다수의 지역에서 다양한 환경을 고려한 연구가 진행된다면 관측소 설치 깊이, 설치방법, 환경 조사방법에 대한 가이드라인을 제시하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

천식 환자에서 증상의 정도에 따른 IL-4 유전자 다형에 관한 연구 (Investigation of the Relationship between Interleukin-4 Promoter Polymorphism and Severity of Patients with Bronchial Asthma)

  • 강세용;심재정;조재연;권영환;이승룡;김제형;이상엽;이소라;한선애;김한겸;강경호;유세화;인광호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권3호
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    • pp.529-535
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    • 1998
  • 연구배경: IL-4는 기관지천식의 병인에 중요한 역할을 하는 cytokine으로서 B세포에서 IgE를 생성하게 하여 아토피의 발생에 중요한 역할을 한다. IL-4의 유전자 다형에 관한 연구로 promoter부위 (-589) 에 cytosine이 thymine으로 치환되는 polymorphism(-589 C$\rightarrow$T polymorphism) 이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 그 후 IL-4 유전자 polymorphism이 천식 환자에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 polymorphism이 IL-4 유전자의 발현을 조절하는 promoter에 위치하므로 혈액내 IgE level에 영향을 주어 증상의 정도에 관여할 것이라는 가정하에 천식 환자의 증상의 정도와 IL-4 유전자 다형과의 연관성을 조사하였다. 또한 한국의 천식환자에서의 이러한 유전자 다형의 유형과 빈도를 조사하였다. 방 법: 고려대학교 부속병원에 내원한 49명의 천식환자와 33명의 정상 대조군을 대상으로 하였다. 모든 천식 환자는 증상의 정도에 따라 경증, 중등증 및 중증의 두 대상군으로 나누었다. 모둔 천식 환자와 정상인의 혈액에서 DNA를 분리하였고 ARMS(Amplification Refractory Mutation System) 및 RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)를 시행하여 polymorphism의 존재 및 유형을 검색하였다. 결 과: 천식 환자의 중상의 정도와 IL-4 유전자 다형의 유형과는 유의한 관계를 발견할 수 없었다 (P=0.709). 정상인이나 천식환자에서 polymorphism(C/T 및 T/T형)의 빈도가 각각 100% 와 95.9%로 서양보다 월등히 높았다. 그러나 두 군에서 polymorphism의 유형 및 그 빈도에 있어서 차이는 없었다. 33명의 정상 대조군에서는 C/C형을 발견할 수 없었고, 정상인과 천식환자에서 공히 T/T형이 C/T형보다 약간 많은 빈도를 보였다. 결 론: IL-4 유전자의 -589 C/T polymorphism과 천식 환자의 증상의 경중과는 유의한 연관성을 발견하지 못했다. 그러나 우리나라 천식 환자와 정상인에서 서양보다 월등히 많은 수에서 polymorphism을 관찰할 수 있었으며, 정상인에서는 C/C 형이 발견되지 않았다. 따라서 IL-4 유전자 다형성이 종족간에 현저한 차이를 보일 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다.

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Integrated Rotary Genetic Analysis Microsystem for Influenza A Virus Detection

  • Jung, Jae Hwan;Park, Byung Hyun;Choi, Seok Jin;Seo, Tae Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.88-89
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    • 2013
  • A variety of influenza A viruses from animal hosts are continuously prevalent throughout the world which cause human epidemics resulting millions of human infections and enormous industrial and economic damages. Thus, early diagnosis of such pathogen is of paramount importance for biomedical examination and public healthcare screening. To approach this issue, here we propose a fully integrated Rotary genetic analysis system, called Rotary Genetic Analyzer, for on-site detection of influenza A viruses with high speed. The Rotary Genetic Analyzer is made up of four parts including a disposable microchip, a servo motor for precise and high rate spinning of the chip, thermal blocks for temperature control, and a miniaturized optical fluorescence detector as shown Fig. 1. A thermal block made from duralumin is integrated with a film heater at the bottom and a resistance temperature detector (RTD) in the middle. For the efficient performance of RT-PCR, three thermal blocks are placed on the Rotary stage and the temperature of each block is corresponded to the thermal cycling, namely $95^{\circ}C$ (denature), $58^{\circ}C$ (annealing), and $72^{\circ}C$ (extension). Rotary RT-PCR was performed to amplify the target gene which was monitored by an optical fluorescent detector above the extension block. A disposable microdevice (10 cm diameter) consists of a solid-phase extraction based sample pretreatment unit, bead chamber, and 4 ${\mu}L$ of the PCR chamber as shown Fig. 2. The microchip is fabricated using a patterned polycarbonate (PC) sheet with 1 mm thickness and a PC film with 130 ${\mu}m$ thickness, which layers are thermally bonded at $138^{\circ}C$ using acetone vapour. Silicatreated microglass beads with 150~212 ${\mu}L$ diameter are introduced into the sample pretreatment chambers and held in place by weir structure for construction of solid-phase extraction system. Fig. 3 shows strobed images of sequential loading of three samples. Three samples were loaded into the reservoir simultaneously (Fig. 3A), then the influenza A H3N2 viral RNA sample was loaded at 5000 RPM for 10 sec (Fig. 3B). Washing buffer was followed at 5000 RPM for 5 min (Fig. 3C), and angular frequency was decreased to 100 RPM for siphon priming of PCR cocktail to the channel as shown in Figure 3D. Finally the PCR cocktail was loaded to the bead chamber at 2000 RPM for 10 sec, and then RPM was increased up to 5000 RPM for 1 min to obtain the as much as PCR cocktail containing the RNA template (Fig. 3E). In this system, the wastes from RNA samples and washing buffer were transported to the waste chamber, which is fully filled to the chamber with precise optimization. Then, the PCR cocktail was able to transport to the PCR chamber. Fig. 3F shows the final image of the sample pretreatment. PCR cocktail containing RNA template is successfully isolated from waste. To detect the influenza A H3N2 virus, the purified RNA with PCR cocktail in the PCR chamber was amplified by using performed the RNA capture on the proposed microdevice. The fluorescence images were described in Figure 4A at the 0, 40 cycles. The fluorescence signal (40 cycle) was drastically increased confirming the influenza A H3N2 virus. The real-time profiles were successfully obtained using the optical fluorescence detector as shown in Figure 4B. The Rotary PCR and off-chip PCR were compared with same amount of influenza A H3N2 virus. The Ct value of Rotary PCR was smaller than the off-chip PCR without contamination. The whole process of the sample pretreatment and RT-PCR could be accomplished in 30 min on the fully integrated Rotary Genetic Analyzer system. We have demonstrated a fully integrated and portable Rotary Genetic Analyzer for detection of the gene expression of influenza A virus, which has 'Sample-in-answer-out' capability including sample pretreatment, rotary amplification, and optical detection. Target gene amplification was real-time monitored using the integrated Rotary Genetic Analyzer system.

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Cloning and Expression of the Cathepsin F-like Cysteine Protease Gene in Escherichia coli and Its Characterization

  • Joo, Han-Seung;Koo, Kwang-Bon;Park, Kyun-In;Bae, Song-Hwan;Yun, Jong-Won;Chang, Chung-Soon;Choi, Jang-Won
    • Journal of Microbiology
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    • 제45권2호
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    • pp.158-167
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    • 2007
  • In this study, we have cloned a novel cDNA encoding for a papain-family cysteine protease from the Uni-ZAP XR cDNA library of the polychaete, Periserrula leucophryna. This gene was expressed in Escherichia coli using the T7 promoter system, and the protease was characterized after partial purification. First, the partial DNA fragment (498 bp) was amplified from the total RNA via RT-PCR using degenerated primers derived from the conserved region of cysteine protease. The full-length cDNA of cysteine protease (PLCP) was prepared via the screening of the Uni-ZAP XR cDNA library using the $^{32}P-labeled$ partial DNA fragment. As a result, the PLCP gene was determined to consist of a 2591 bp nucleotide sequence (CDS: 173-1024 bp) which encodes for a 283-amino acid polypeptide, which is itself composed of an 59-residue signal sequence, a 6-residue propeptide, a 218-residue mature protein, and a long 3'-noncoding region encompassing 1564 bp. The predicted molecular weights of the preproprotein and the mature protein were calculated as 31.8 kDa and 25 kDa, respectively. The results of sequence analysis and alignment revealed a significant degree of sequence similarity with other eukaryotic cysteine proteases, including the conserved catalytic triad of the $Cys^{90},\;His^{226},\;and\;Asn^{250}$ residues which characterize the C1 family of papain-like cysteine protease. The nucleotide and amino acid sequences of the novel gene were deposited into the GenBank database under the accession numbers, AY390282 and AAR27011, respectively. The results of Northern blot analysis revealed the 2.5 kb size of the transcript and ubiquitous expression throughout the entirety of the body, head, gut, and skin, which suggested that the PLCP may be grouped within the cathepsin F-like proteases. The region encoding for the mature form of the protease was then subcloned into the pT7-7 expression vector following PCR amplification using the designed primers, including the initiation and termination codons. The recombinant cysteine proteases were generated in a range of 6.3 % to 12.5 % of the total cell proteins in the E. coli BL21(DE3) strain for 8 transformants. The results of SDS-PAGE and Western blot analysis indicated that a cysteine protease of approximately 25 kDa (mature form) was generated. The optimal pH and temperature of the enzyme were determined to be approximately 9.5 and $35^{\circ}C$, respectively, thereby indicating that the cysteine protease is a member of the alkaline protease group. The evaluation of substrate specificity indicated that the purified protease was more active towards Arg-X or Lys-X and did not efficiently cleave the substrates with non-polar amino acids at the P1 site. The PLCP evidenced fibrinolytic activity on the plasminogen-free fibrin plate test.

최근 발생지진 관측자료를 이용한 응답스펙트럼 분석 (Analysis of Response Spectrum of Ground Motions from Recent Earthquakes)

  • 김준경
    • 터널과지하공간
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    • 제19권6호
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    • pp.490-497
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    • 2009
  • 최근 발생한 5개의 중규모 지진으로부터 관측된 지반진동 파형을 이용하여 응답스펙트럼을 분석하고 결과를 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 연구에 이용된 지반진동 개수는 수평성분 및 수직성분 각각 74개 및 89개이며 주파수별 지반응답을 구하고 최대 지반 가속도 값를 이용하여 정규화 분석을 수행하였다. 본 연구결과를 국내 원자력시설물의 내진기준으로 이용되고 있는 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 특히 약 1 Hz 이상의 전체 고주파수 영역에서 수평 성분 스펙트럼 이 Reg. Guide 1.60 보다 높은 값을 보여 주었다. 수직성분은 약 7~8 Hz 부근에서 약간 초과하였다. 또한 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준인 표준 설계응답스펙트럼을 3개 지반조건에 적용한 결과를 분석 자료와 동시에 비교한 결과 특히 약 2초(0.5 Hz) 이하의 단주기 영역의 전체 대역(SE 지반조건)에서 수평 성분 자료처리 결과가 기준을 크게 초과하는 현상을 보여 주었다. 수직성분은 전체 주기 영역에서 SD 지반조건의 기준과 유사한 특징을 보여 주었다. 물론 이러한 현상은 국내 지각의 주파수별 감쇠 및 부지 직하부의 감쇠 특성 등과 복합적으로 관련되어 발생한 현상으로 판단된다. 향후 국내 지진활동 실정에 적합한 내진설계 기준 마련을 위해 관측자료의 질적 향상 및 양적인 축적 등을 통하여 특히 수평 성분의 약 1 Hz 이상의 고주파수 대역에서 응답스펙트럼 기준의 보수성을 심각하게 고려할 필요가 있다.