본 연구에서는 지반-구조물 상호작용(SSI, Soil-Structure Interaction) 해석에서 계산 효율성과 해석 정확성을 동시에 확보하기 위해 철근 콘크리트 기둥의 단순 모델링 기법과 PML(Perfectly Matched Layer) 요소를 결합한 방법을 제안하였다. 단순 모델링 기법은 상 세모델과 비교하였을 때 강성 및 고유진동수 차이가 1% 이내로 나타나 구조물의 정적 및 동적 거동을 효과적으로 모사할 수 있음을 확인하였다. PML 요소를 적용한 SSI 해석은 반무한지반 모델 대비 계산 영역을 1/5로 줄이고, 해석 시간을 7% 수준으로 단축하면서 도 기둥의 고유진동수가 동일하게 나타났다. 이를 통해 PML 요소가 계산 비용을 대폭 줄이면서도 해석 결과의 정확성을 유지할 수 있음을 확인하였다.
This study proposes a simplified modeling technique for use in combination with the perfectly matched layer (PML) element, aiming to improve computational efficiency and reliability in soil-structure interaction (SSI) analysis. The simplified model was validated against a detailed model with differences in stiffness and natural frequencies within 1%, confirming its accuracy in simulating static and dynamic responses. The SSI analysis was performed using semi-infinite and PML applied soil models. With the use of the PML element, the size of the soil domain was reduced to 1/5 of the semi-infinite model, which significantly reduced the analysis time to approximately 7% while maintaining identical natural frequencies. These results demonstrate the effectiveness of combining the simplified modeling technique and the PML element for efficient and reliable SSI analysis. Future work should explore its application to various structures and soil conditions.