• 한국지진공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.37-45
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• 2012

지반가속도의 초당 최대값은 최근 제정된 지진재해대책법에 따라 지진기록계로부터 통신망을 통해 소방방재청으로 실시간 제공되어야 한다. 본 연구에서는 현재 PGA를 기반으로 한 신속한 지진피해통보 용도로만 고려되고 있는 지반가속도의 초당 최대값의 추가적인 활용성을 검토하고자, 국내외 강진자료 및 중소규모 지진자료에 대한 초당 100 샘플링된 지반가속도 자료의 1초 구간내 최대 절대값을 30초 동안 적산한 결과($BSPGA_k$)를 CAV(Cumulative Absolute Velocity) 및 진도 등과 비교하였다. CAV는 진도와의 높은 상관성으로 지진발생시 원자력발전소의 운전초과기준으로 사용되고 있으나, 계산시 초당 100 샘플링 이상의 많은 양의 지진파형 디지털 자료를 필요로 하는 단점이 있다. 비교 결과 $BSPGA_k$는 지진규모에 따른 지진동 수준과 상관없이 CAV와 전 범위에서 높은 상관성을 나타내었으며, 다수의 관측소가 연계된 지진관측망 운영시 유용하게 활용될 수 있는 신속 지진피해평가 지진동 파라미터로 확인되었다. 국내 중소규모 유감지진자료에 대한 지진진도 자료와의 비교결과, $BSPGA_k$-진도 상관식을 이용한 진도추정 오차는 CAV-진도 상관식의 진도추정 오차와 유사하였으며, PGA-진도 상관식보다 진도를 신뢰성 있게 추정하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.49-56
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• 2010

계기에 의한 진도산정은 보통 PGA와 진도와의 경험적인 관계식으로부터 계산되어 왔다. 그러나 일본 기상청은 지진에 의한 피해의 정도는 관측된 PGA보다는 진도와 상관이 더 크다는 점에 착안하여, 지진 계측기에 의해 실시간으로 진도를 산정(JMA 계측 진도)함으로서 지진재해를 좀 더 정확히 평가하는 방안을 채택하고 있다. 이 연구의 목적은 국내에서의 JMA 계측진도의 실제적인 활용방안을 제시하는 것이다. 한반도는 강진의 발생빈도가 낮기 때문에 사용할 수 있는 강진자료가 충분치 않다. 따라서 한반도의 지진원 특성과 감쇠특성에 맞는 강진동을 추계학적인 방법으로 합성하였다. 이러한 방법으로 합성된 강진자료에 대하여 JMA 계측진도를 포함한 6개의 공학적 지진동 상수들을 계산하였다. 다음으로 계산된 상수들 사이의 경험적인 관계식을 결정하였으며, 이 상수들을 몇 개의 그룹으로 분류하기 위한 군집분석을 수행하여 지진동 상수들을 분류하였다. 그 결과, JMA 가속도 ($a_0$)는 스펙트럼 진도와 유사한 그룹으로 분류되었으며, CAV(Cumulative Absolute Velocity)와는 비교적 관계가 먼 그룹으로 나타났다. JMA 계측진도는 지진재해 평가에 있어서 다른 하나의 평가척도로서 사용이 기능할 것으로 생각된다. 한편 지진재해의 예측에 활용이 가능한 PGA와 $a_0$에 대한 감쇠식이 모멘트 규모와 진원거리의 함수로 유도되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권4호
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• pp.653-669
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• 2016

Recent earthquakes worldwide show that a significant portion of the earthquake shaking happens in the vertical direction. This phenomenon has raised significant interests to consider the vertical ground motion during the seismic design and assessment of the structures. Strong vertical ground motions can alter the axial forces in the columns, which might affect the shear capacity of reinforced concrete (RC) members. This is particularly important for non-ductile RC frames, which are very vulnerable to earthquake-induced collapse. This paper presents the detailed nonlinear dynamic analysis to quantify the collapse risk of non-ductile RC frame structures with varying heights. An array of non-ductile RC frame architype buildings located in Los Angeles, California were designed according to the 1967 uniform building code. The seismic responses of the architype buildings subjected to concurrent horizontal and vertical ground motions were analyzed. A comprehensive array of ground motions was selected from the PEER NGA-WEST2 and Iran Strong Motions Network database. Detailed nonlinear dynamic analyses were performed to quantify the collapse fragility curves and collapse margin ratios (CMRs) of the architype buildings. The results show that the vertical ground motions have significant impact on both the local and global responses of non-ductile RC moment frames. Hence, it is crucial to include the combined vertical and horizontal shaking during the seismic design and assessment of non-ductile RC moment frames.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.56-67
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• 2019

본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼(버전 16.5)을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다. 지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. 동일 규모의 지진이라 하더라도 지진발생 환경이 다른 지역(CEUS vs LA Basin)에서는 같은 진앙 거리에서 진도 2 등급에 가까운 차이가 발생할 수 있음을 본 연구를 통해서 발견하였다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 한반도에서 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요할 것으로 판단되며 본 연구는 지역 특화된 진도 감쇠 특성을 고려하지 않을 경우 진도 감쇠 분포의 불확실성 정도를 잘 보여준다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.43-50
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• 2009

Strong ground motion attenuation relationship represents a comprehensive trend of ground shakings at sites with distances from the source, geology, local soil conditions, and others. It is necessary to develop an attenuation relationship with careful considerations of characteristics of the target area for reliable seismic hazard/risk assessments. In the study, observed ground motions from the January 2007 magnitude 4.9 Odaesan earthquake and the events occurring in the Gyeongsang provinces are compared with the previously proposed ground attenuation relationships in the Korean Peninsula to select most appropriate one. In the meantime, a few strong ground motion attenuation relationships are proposed and introduced in HAZUS, which have been designed for the Western United States and the Central and Eastern United States. The selected relationship from the ones for the Korean Peninsula has been compared with attenuation relationships available in HAZUS. Then, the attenuation relation for the Western United States proposed by Sadigh et al. (1997) for the Site Class B has been selected for this study. Reliability of the assessment will be improved by using an appropriate attenuation relation. It has been used for the earthquake loss estimation of the Gyeongju area located in southeast Korea using the deterministic method in HAZUS with a scenario earthquake (M=6.7). Our preliminary estimates show 15.6% damage of houses, shelter needs for about three thousands residents, and 75 life losses in the study area for the scenario events occurring at 2 A.M. Approximately 96% of hospitals will be in normal operation in 24 hours from the proposed event. Losses related to houses will be more than 114 million US dollars. Application of the improved methodology for loss estimation in Korea will help decision makers for planning disaster responses and hazard mitigation.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권7_spc호
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• pp.527-536
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• 2016

This paper investigates seismic damage potential of recent September 12 M5.8 Gyeongju earthquake from diverse earthquake engineering perspectives using the accelerograms recorded at three stations near the epicenter. In time domain, strong motion durations are evaluated based on the accelerograms and compared with statistical averages of the ground motions with similar magnitude, epicentral distance and soil conditions, while Fourier analysis using FFT is performed to identify damaging frequency contents contained in the earthquake. Effective peak ground accelerations are evaluated from the calculated response spectra and compared with apparent peak ground accelerations and the design spectrum in KBC 2016. All these results are used to consistently explain the reason why most of seismic damage in the earthquake was concentrated on low-rise stiff buildings but not quite significant. In order to comparatively appraise the damage potential, the constant ductility spectrum constructed from the Gyeongju earthquake is compared with that of the well-known 1940 El Centro earthquake. Deconvolution analysis by using one accelerogram speculated to be recorded at a stiff soil site is also performed to estimate the soil profile conforming to the response spectrum characteristics. Finally, response history analysis for 39- and 61-story tall buildings is performed as a case study to explain significant building vibration felt on the upper floors of some tall buildings in Busan area during the Gyeongju earthquake. Seismic design and retrofit implications of M5.8 Gyeongju earthquake are summarized for further research efforts and improvements of relevant practice.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2005년도 추계학술발표회
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• pp.653-654
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• 2005

• Earthquakes and Structures
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• 제11권2호
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• pp.245-264
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• 2016

A suitable ground motion intensity measure (IM) plays a crucial role in the seismic performance assessment of a structure. In this paper, we introduce a scalar IM for use in evaluating the seismic response of single-layer reticulated domes. This IM is defined as the weighted geometric mean of the spectral acceleration ordinates at the periods of the dominant vibration modes of the structure considered, and the modal strain energy ratio of each dominant vibration mode is the corresponding weight. Its applicability and superiority to 11 other existing IMs are firstly investigated in terms of correlation with the nonlinear seismic response, efficiency and sufficiency using the results of incremental dynamic analyses which are performed for a typical single-layer reticulated dome. The hazard computability of this newly proposed IM is also briefly discussed and illustrated. A conclusion is drawn that this dominant vibration mode-based scalar IM has the characteristics of strong correlation, high efficiency, good sufficiency as well as hazard computability, and thereby is appropriate for use in the prediction of seismic response of single-layer reticulated domes.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.105-111
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• 2006

본 연구에서는 먼저 지표면을 비롯하여 구조물 곳곳에 가속도계가 설치된 깊은 직접기초 구조물 2개를 선정하였다. 이어서 구조물에 기록된 실지진 데이터를 사용하여 주파수 영역에서 Transmissibility 함수를 사용하는 기법으로 기초 위치에서와 자유지표면에서의 지반운동 사이의 차이를 산정하였고 실지진기록을 사용하여 산정된 이 변환함수를 기존의 간편식과 비교하여 검증하였다. 비록 강성 기초저면, 연직으로 전파되는 지반운동을 가정하는 간편식의 전제조건은 실제 조건과 차이가 있지만, 그럼에도 불구하고 실지진기록으로부터 산정된 변환함수와 매우 양호한 유사성을 보여주므로 간편식을 설계실무에서 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.25-29
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• 1997

실제 관측된 강지진동을 이용하여 증폭요소 스펙트럼을 구하였으며 그 결과를 미국에서 개발된 표준응답 스펙트럼과 비교 및 분석하였다. 본 연구를 위하여 국내의 지진지체구조특성을 충분히 대표 가능한 지진을 선택하였으며 구체적으로 Miramichi, Nahanni, Saguenay 및 New Madrid Earthquake (19 수직성분, 36 수평성분)으로부터 관측된 강지진동을 증폭요소 스펙트럼 분석에 이용하였다. 국내의 지진지체구조특성을 충분히 대표 가능한 지진으로부터 강지진동을 처리하여 수평 및 수직성분에 대한 응답을 계산하고 응답결과를 각각의 성분에 대하여 실제 관측된 강지진동값과 비교를 통하여 증폭요소 스펙트럼을 구하였다. 구하여진 증폭요소 스펙트럼을 미국에서 개발된 표준응답 스펙트럼과 비교 분석한 결과 수평 및 수직성분 공통적으로 약 10Hz 이상의 대역에서 본 연구로부터 구하여진 증폭요소 스펙트럼이 표준응답 스펙트럼에서 제시된 값보다 더 초과하고 있음을 보여주었다. 이러한 결과는 국내의 지진지체구조를 대표하는 지진이 향후 발생하여 이 지진으로부터 관측가능한 강지진동을 이용하여 응답스펙트럼을 분석할 경우 특히 약 10Hz 이상의 대역에서 구하여진 증폭요소 스펙트럼이 표준응답 스펙트럼이 제시한 값보다 초과할 가능성이 있음을 의미한다.