본 연구에서는 TMD 설계 방법에 따른 배관의 지진응답 감소효과를 분석하였다. 구체적으로, 실제 원전 배관에 대한 진동대 시험 결과를 바탕으로 수치 배관 모델을 수립하고 검증하였다. 검증된 배관 모델을 바탕으로 TMD 설치 위치를 결정하고, 여러 가지 방법을 사용하여 TMD 설계값을 도출하였다. 더불어, 본 연구에서는 기존 설계식들을 기하평균한 값을 TMD 설계값으로 활용하였다. 최종적으로, 기존 배관을 기반으로 설계된 TMD가 지진의 무작위성과 지진 및 대상물질의 불확실성 아래에서도 효용성을 검증하였다. 또한, 연구에서 제안한 기하평균 모델을 기반으로 설계된 TMD의 작동성을 확인하였다. 결과적으로, TMD 설계 공식 및 방법에 따른 성능 차이를 비교한 결과, 기하평균 모델의 경우, 기존 설계식들의 특징을 포괄하는 양상이 보였다. 이러한 기하평균 모델은 추후 반복 적인 수치해석을 수행할 때 초기값으로 사용될 수 있을 것으로 보인다. 더불어, 이러한 분석 결과는 향후 원전 배관 계통의 TMD 설계 를 통해 내진 성능을 개선하는 데 유용한 자료로 활용될 것으로 기대된다.
This study analyzed the effect of tuned mass damper (TMD) design methods on reducing seismic responses in piping. Specifically, a numerical piping model was established and validated using shaking table tests conducted on actual piping in a nuclear power plant (NPP). The optimal TMD installation location was determined using the validated piping model, and several methods were employed to derive the TMD design values. In addition, the study adopted the geometric mean of the existing design method as the TMD design value. Ultimately, the performance of the TMD, designed for the existing piping, was validated considering the randomness of earthquakes and the uncertainties associated with earthquakes and target materials. The operability of the TMD designed according to the geometric mean model was also verified. Consequently, a comparison of performance differences across various TMD design methods showed that the geometric mean model encompassed the characteristics of the existing design method. This proposed model is expected to be useful as an initial value in future repetitive numerical analyses. Furthermore, these analytical results are anticipated to provide valuable data for improving the seismic performance of TMD designs in NPP piping systems.