The nuclear accident due to the recent earthquake in Japan has triggered awareness of the importance of safety with regard to nuclear power plants (NPPs). An earthquake is one of the most important parameters which governs the safety of NPPs among external events. Application of a base isolation system for NPPs can reduce the risk for earthquakes. At present, a soil-structure interaction (SSI) analysis is essential in the seismic design of NPPs in consideration of the ground structure interaction. In the seismic analysis of the base-isolated NPP, it is restrictive to consider the nonlinear properties of seismic isolation devices due to the linear analysis of the SSI analysis programs, such as SASSI. Thus, in this study, SSI analyses are performed using an iterative approach considering the material nonlinearity of the isolators. By performing the SSI analysis using an iterative approach, the nonlinear properties of isolators can be considered. The difference between the SSI analysis results without iteration and SSI with iteration using SASSI is noticeable. The results of the SSI analysis using an effective linear (non-iterative) approach underestimate the spectral acceleration because the effective linear model cannot consider the nonlinear properties of isolators. The results of the SSI analysis show that the horizontal response of the base-isolated NPP is significantly reduced.

현재 강재와 콘크리트를 합성화 시키는 방법으로 대표적인 것이 스터드를 이용하는 것이다. 그러나 이 방법을 강합 성 기둥에 적용할 경우에 용접량이 많아져 이로 인하여 강재의 성능이 변하여 국부좌굴로 유도될 가능성이 매우 크다. 외부가 구속된 CFT 부재나 내부 구속 중공 CFT 부재 그리고 내부가 강관으로 내부 구속 중공 RC 부재에 적 용할 경우에 합성 거더에 비하여 강재와 콘크리트가 분리되려는 인발력 대신 슬립에 의한 분리현상이 더 크게 발 생한다. 이렇기 때문에 스터드의 높이 보다는 콘크리트와 강재가 합성되는 면적을 넓혀주는 것이 더 필요하다. 이 러한 목적을 달성하기 위하여 일정부분 강관에 용접을 하여 부착을 하고 ㄷ자 형으로 제작된 슬립앵커의 철근이 콘크리트 속에 삽입되어 강재와 콘크리트의 일체 거동성을 높였다. 이러한 방법의 경우에는 곡률을 가진 강구조물 등에 적용될 경우 큰 효과를 발휘할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 제안된 슬립앵커를 H빔에 설치를 하여 축하 중을 가하는 Push-over Test를 통하여 거동 특성을 분석하였다.

The current seismic design parameter demands less distortions and preservation of nonstationary characteristics and phase angle in design acceleration time histories. This research presents an improved iterative spectral matching method in the time domain for generating acceleration time series compatible with the target design spectrum with high frequency enrichment. A modified correction function in time domain referred as windowed adjustment functionto modify the selected initial input ground motion is proposed.

지진에 대한 재해 위험도를 평가할 때 재해에 대한 위험을 정량적으로 정의하고 대상 시스템이 재해에 어떻게 노출되어 있는지, 얼마나 취약하고, 재해에 대응할 수 있는 능력을 평가한다. 단순한 구조물의 피해가 아니라 대상 시스템이 재해에 대한 사회·경제적 영향을 고려할 수 있어야 한다. 본 연구는 서울을 대상 지역으로 사회·경제적 영향을 고려한 지진 재해 위험도를 산출하였다. 지진에 의한 시스템의 피해규모를 평가하기 위해서는 인명피해, 경제적 피해, 사회적 피해 등 다양한 형태로 나타나는 지진 재해의 영향을 정량화 할 수 있는 지표가 필요하다. 또한, 지진 재해 위험도를 평가하기 위해 기존의 간단한 위험요소의 특징을 이용한 방법보다 다양한 대내·외적 상황을 고려하였다. 지진 재해 위험도 평가를 위해서 구성체계를 4가지 주요소로 구성하였으며, 이는 위험요소, 노출요소, 취약요소, 대응 및 복구요소로 정의하였다. 4개의 주요소는 각각의 요소로 나누어 세분화하였고, 최종적으로 이를 정량화할 수 있는 세부 지표로 나타내었다. 각 지표는 Rossi and Gilmartin(1980)이 제안한 기준에 의해 맞도록 선정되었다. 주요소와 요소를 대표하는 지표들에 대한 가중치는 주관적인 방법과 객관적인 방법을 통합하여 산정하였고, 수학적 방법을 통해 최종 지진 재해 위험도를 도출하였다. 도출된 지진 재해 위험도를 통해 주요소 및 지표가 위험도에 미치는 영향을 평가하였다.

도시지역은 인구가 밀집되어 있고 각종 사회기반시설이 복잡하게 얽혀 있기 때문에 지진발생시 1차 피해는 물론, 교통 두절, 가스공급중단, 전력단절 등에 의한 2차 피해도 막대하게 발생한다. 이와 같이 도시지역의 라이프라인이 지진에 대해 얼마나 저항하여 성능을 발휘할 수 있는지를 예측하는 기술이 중요하다. 이와 더불어 라이프라인의 지진피해가 도시지역의 사회 및 경제에 미치는 영향을 평가하는 것도 방재정책을 결정하는데 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 국내 도시지역의 라이프라인 중 매설가스관, 공동구, 송전철탑의 지진취약도 함수를 개발하였다. 또한 서울지역을 대상으로 사회 및 경제적 영향을 고려한 지진재해 위험도를 산출하였다. 국내에서 사용되고 있는 매설가스관, 공동구, 송전철탑을 조사하여 각각 대표적인 시설물의 규격을 결정하여 해석적인 방법으로 지진취약도 함수를 도출하였다. 이를 위해서 다양한 지반가속도 기록과 인공지진파를 사용하였으며 여러 단계의 지진규모를 가정하여 시간이력해석을 수행하였다. 각각의 라이프라인 별로 도출한 지진취약도 함수는 현재 국가안전처에서 사용 중인 지진대응시스템에 탑재하여 지역별 지진피해 예측에 사용될 수 있다. 한편, 서울지역의 지진재해위험도를 평가하기 위해 위험요소, 노출요소, 치약요소, 대응 및 복구요소의 4가지 요소를 각각 도출하고 정량화하여 종합적인 지진재해 위험도를 산출하였다. 도출된 지진재해 위험도를 통해 주요소 및 지표가 위험도에 미치는 영향을 평가하였다.