Seismic performance evaluation of existing building usually needs much time and man power, especially in case of nonlinear analysis. Many data interaction steps for model transfer are needed and engineers should spend much time with simple works like data entry. Those time-consuming steps could be reduced by applying computerized and automated modules. In this study, computational platform for seismic performance evaluation was made with several computerized modules. StrAuto and floor load transfer module offers a path that can transfer most linear model data to nonlinear analysis model so that engineers can avoid a lot of repetitive work for input information for the nonlinear analysis model. And the new nonlinear property generator also helps to get the nonlinear data easily by importing data from structural design program. To evaluate the effect of developed modules on each stages, seismic performance evaluation of example building was carried out and the lead time was used for the quantitative evaluation.

도로의 평탄성을 정량화하여 지수로 나타내는 방법은 IRI(International Roughness Index)와 같이 프 로파일을 측정하여 시뮬레이션을 통해 차량거동을 계산하는 방법과 프로파일에 의해 변화하는 주행차량 거동을 센서를 통해 직접 측정하는 두 가지 방향의 접근이 있다. 전자의 경우, 노면형상이 크게 변하지 않 는 한 반복성있는 지수값을 얻을 수 있어 평탄성 유지관리 측면에서 이점이 있으나, 차량거동에 의한 인 체 반응 특성까지는 반영하지 못하기 때문에 정성적인 승차감과는 다소 차이가 있을 수 있다. 반면 센서 측정값을 지수화하는 경우, 승차감 반영 측면에서는 유리하나 타이어, 서스펜션, 중량, 차종 등 주행차량 의 다양한 특성들을 고려해야 하고 정속주행 시 측정해야 하는 등의 어려움이 있어 널리 활용되고 있지는 않다. 하지만 최근 들어 탑승자의 주행쾌적성을 제고하기 위한 포장분야의 관심과 더불어 평탄성 및 승차 감과 관련된 연구들이 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 평탄성지수에 주행쾌적성을 보다 반영하기 위 한 기초 연구자료로 활용하고자, IRI값이 다양하게 분포되어 있는 고속도로 35개 구간을 선정하여 총 31 명 패널의 승차감 평가를 실시하였다. 또한 패널 평가에 사용된 차량에 그림 1과 같이 3개의 3축 가속도 센서를 장착 위치를 달리하여 설치하였으며, 조수석에 사람이 탑승한 상태에서 가속도를 측정하여 승차감 평가 결과와 비교하였다. 진동가속도 기본 분석방법인 시간 도메인에서의 RMS(Root Mean Square)값 분석 결과 0.56~0.83의 상관계수(R2) 분포를 나타냈으며 시트에서 측정한 값이 패널 평가결과와의 상관성이 가장 높은 것으로 분 석되었다. 인체와 진원의 경계부인 시트에서의 가속도 값은 인체 전신진동 평가방법을 기술하고 있는 ISO-2631 기준을 적용할 수 있기 때문에 1/3 Octave 주파수 도메인에서 추가로 진동분석을 수행하였다. 그 결과 그림 2와 같이 가장 높은 상관계수(R2 = 0.85)를 보였으나, 인체에 민감한 영향을 주는 주파수 가중을 실시한 후 오히려 패널과의 상관성이 더 낮아지는 것으로 나타났다. 그 원인은 그림 3에서 보는 바와 같이, 4Hz 이상의 주파수 영역대에서 측정되는 x, y방향 가속도값이 주파수 가중에 의해 약 50~10% 수준으로 크게 감소하기 때문이며, x, y방향의 진동이 패널들의 승차감 평가에 일정부분 반영된 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 차량의 회전 거동을 유발하는 x, y방향의 진동영향이 승차감에 미치는 영향을 간접적으로 파악하였고, z방향 거동만을 고려하는 IRI보다 회전 거동을 함께 고려할 수 있는 Full-car 모델을 활용하는 평탄성 지수가 승차감 반영에 더욱 유리하다는 점을 확인하였다.

도로 평탄성을 수치적으로 나타내는 다양한 방법과 지수가 있으며, 현재 고속도로에서는 IRI(International Roughness Index)를 평탄성지수로 사용하고 있다. IRI는 노면의 종방향 요철 변화에 반응하는 표준 Quarter-car의 주행시뮬레이션을 기반으로 개발된 지수이며, 약 1.2~30m 파장영역의 요철에 반응한다. 하지 만 도로 및 차량의 고급화 및 고속화로 인해 주행속도가 높아짐에 따라 30m 이상의 장파장영역도 승차감에 영 향을 미치게 된다. 장파장 영역의 요철을 측정하기 위해서는 레이저 거리계와 가속도계로 구성되는 관성형 측 정기보다 워킹 프로파일 측정기(Walking Profiler)와 같은 경사형 측정기가 유리하다. 하지만 워킹 프로파일 측정기는 낮은 조사속도(2~4km/h)로 인해 공용중인 도로에서 활용하는데 제약이 있다. 이러한 단점을 개선하고자 기존의 고속 프로파일 측정기와 유사한 조사속도(70~80km/h)에서도 약 120m까지의 장파장 영역을 측정할 수 있는 비접촉 고속 노면 장파장 프로파일 측정기를 개발하였다(그림 1). 측정원리는 설정 된 측정지점(순간)의 경사와 이동 거리를 측정하고, 이를 이용하여 매 순간 수직변위 변화량을 산출, 적분 하여 포장면의 종단 형상을 재구성하는 방식이다. 개발된 장비의 성능 테스트를 위해 기존 장파장 영역을 측정할 수 있는 워킹프로파일 측정기 데이터와 비교 검증을 실시하였다. 130m의 시험구간에서 워킹 프로파일 측정기와 고속 장파장 프로파일 측정장비 로 프로파일 데이터를 각각 취득하였다. 비교방법으로는 프로파일 형상 유사성을 분석하는 방법인 교차상 관성 분석(Cross-Correlation Analysis)방법을 적용하였다. 분석 결과 1~120m 파장영역에 대해 개발된 장비에서 측정된 프로파일은 워킹 프로파일 측정기로 측정한 프로파일 형상 대비 평균 96%의 정확성을 나타내었다. 본 개발 조사장비를 활용한다면 승차감에 영향을 미치는 장파장 영역을 신속하게 조사함으로 써 승차감 불량 원인규명을 보다 효율적으로 수행 할 수 있을 것으로 판단된다.

The objective of this study is to apply performance-based seismic design to high-rise apartment buildings in Korean considering collapse prevention level. The possible issues during its application were studied and the suggestions were made based on the findings from the performance-based seismic design of a building with typical residential multi-unit layout. The lateral-force-resisting system of the building is ordinary shear walls system with a code exception of height limit. In order to allow the exception, the serviceability and the stability of the ordinary shear wall structure need to be evaluated to confirm that it has the equivalent performance as the one designed under the Korean Building Code 2009. The structure was evaluated whether it satisfied its performance objectives to withstand Service Level and Maximum Considered Earthquake.

고속도로는 도로이용자에게 최상의 서비스를 제공하는 도로이며 설문조사결과 고속도로를 이용함에 있 어 가장 큰 관심사는 안전을 포함한 주행쾌적성이다. 현재 고속도로를 포함한 모든 도로의 평탄성을 판단 하는 지수로서 IRI(International Roughness Index)가 활용되고 있으나, IRI는 2차원적 분석을 통한 결 과값이다. 즉, 1/4 Car(Quater Car)인 한 개의 바퀴에 대한 상하 움직임을 나타낸 것이라고 할 수 있다. 그러나 실제 차량은 노면의 프로파일 형태에 대한 4개의 바퀴에서 발생하는 움직임에 따라 차량내부의 탑 승자에게는 상, 하, 좌, 우의 거동이 발생하게 된다. 이러한 4개의 바퀴(Full-Car)를 통해 나타나는 차량 거동요소를 이용하여 도로관리 및 이용자 측면의 새로운 평탄성 관리기준을 마련하기 위해 차량거동 요소 별 거동량에 따른 정성적 평가를 수행하였다. 본 연구를 수행하기 위해 다음과 같이 세 가지 부분의 연구를 수행하였다. 첫 번째, 평탄성(승차감)에 영향을 주는 차량거동 요소를 선정하였다. 테스트 차량에 차량거동량 측정 이 가능하도록 센서를 설치하고 다양한 형태의 노면을 주행하여 나타나는 차량거동 요소를 확인하였으며 Roll, Pitch, Bounce의 거동이 주요 요소인 것을 확인하였다. 두 번째, 차량 거동요소를 구현할 수 있는 시뮬레이터를 제작하였다. 차량의 거동요소를 개별적으로 구 현하여 양호, 보통, 불량의 정성적인 평가를 수행하기 위해 시뮬레이터를 제작하였으며 Roll, Pitch, Bounce의 거동요소를 각각 조절하여 구현할 수 있었다. 세 번째, 차량 거동요소별 거동량에 따른 정성적 평가를 수행하였다. 시뮬레이터를 이용하여 Roll, Pitch, Bounce의 차량거동 요소 중 1개 요소의 거동량을 조절하여 구현하고 시뮬레이터에 1인이 탑승하 여 정성적인 평가를 수행하였다. 정성적 평가자는 성별, 직업군, 전문가여부, 운전여부 등을 고려하였다.

현대 목조 구조물은 일반적으로 접합철물인 연결재를 이용하여 접합된다. 그리고 목조 구조물에서 다수의 연결재를 사용한 접합부는 반강접 접합부를 만든다. 목조 구조물에 접합부가 핀접합으로 설계될 경우에 접합부를 통해 전달되는 하중이 과소 평가되고 이것은 접합부의 저항능력 부족을 초래한다. 목조 구조물의 접합부를 완전 강접합으로 고려할 경우에 접합에 필요한 접합철물의 양이 과도하게 증가 할 수 있다. 이것은 미적인 요소 뿐만 아니라 시공성과 경제성을 저하시킨다. 접합부의 합리적인 강성에 대한 추정은 목조 구조물의 합리적인 접합부의 설계에 필수적인 요소이다. 이 논문은 목조 구조물의 구조설계를 쉽게 수행할 수 있도록 도움을 주기 위하여 2면 전단접합에 대하여 구조설계에서 널리 이용되는 상용 프로그램을 사용하여 접합부의 근사적인 강성을 나타낼 수 있는 해석 모델링 기법을 제안한다. 제안된 근사해석 모델링 기법은 휨 모멘트, 인장에 대한 실험 결과와 해석결과를 비교하여 접합부의 거동을 나타낼 수 있다는 것을 확인하였다.

도로포장 노면 특성은 도로이용자의 주행쾌적성과 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소이다. 노면 특성 중 평탄성은 도로포장의 대표적인 기능성 중 하나이며, 도로포장 상태를 판단하는 주요 지표이 다. 차량을 이용한 도로포장 평탄성 정량화 방법에 대한 본격적인 시도는 1960년대부터 시작되었으며, 다 양한 기법과 방식이 개발되었다. 이후 도로포장의 대표적인 평탄성 지수인 국제평탄성지수(International Roughness Index, 이하 IRI)로 통일되기 시작하였으며, 많은 국가에서 도로포장의 평탄성 정량화 지수 로 사용되고 있다. 최근 도로포장의 3차원 형상을 주행 중 취득할 수 있는 센서가 개발되어 기존의 2차원 적인 도로포장 표면 상태를 3차원 형상화가 가능해 졌다. 본 연구에서는 국내 최초로 도입된 노면3차원 프로파일 측정 장비를 이용하여 도로 평탄성 측정에 활용가능성을 현장시험를 통해 검증해 보았다. 시험 방법은 동일 구간에 대해 기준프로파일측정기(Reference Profiler)를 이용하여 측정된 IRI와 3차원 프로 파일 측정기에서 수집된 자료를 IRI계산 후 비교하였다.

국내 수치지형도의 제작방법은 항공사진촬영방식을 이용하여 1년 주기로 수정 및 신규로 제작된다. 도 로의 현황은 1995년 총연장 74,237km에서 2012년 105,703km로 약 30% 연장이 확대되었으며, 고속도로 도 최근 15년간 1995년에 비하여 2배 이상 연장이 확대되었다. 기존의 수치지형도 제작방법으로는 도로의 연장에 따른 신속한 지도 제작 및 도로 주변 및 도로상에 존재하는 시설물에 대한 DB구축이 어려운 실정 이다. 또한 항공사진측량방법은 수직촬영에 의한 정사영상을 이용함으로 도로주변의 가로수, 대형건물 등 의 지장물에 의한 폐색구간에서는 인도와 차도의 경계, 차량 진출입로, 도로 주변에 설치되어있는 시설물 들에 대한 DB구축 및지도제작은 불가하기 때문에 현지조사방식을 적용하고 있다. 이러한 도로 및 도로 시 설물들에 대한 지도제작 문제점을 보완하기 위하여 Camera, Laser Scanner, GPS, IMU, DMI 등 멀티 센 서를 이용하여 3차원 공간정보를 취득하고 점군자료와 영상자료를 이용하여 도로 기반의 정밀 수치지형도 제작 가능성을 파악하기위한 정확도 검증을 실시하였다. 정확도 검증 대상으로는 중앙선, 노면 표시, 도로 표지판, 가로등 등 도로 시설물로 정하였으며, 위치 정보를 취득하기 하여 DGPS Network RTK측위 방법 중 하나인 VRS(Virtual Referens Station) 기법을 적용하여 3차원 위치정보를 취득하였다.

유지관리측면에서 공항포장 요철(평탄성)관리는 도로포장과 비교하였을때 매우 상이하다. 도로포장과 공항포장의 요철관리를 위해서는 비교적 장파장에 대한 노면 요철 측정이 요구된다. 국제민간항공기구 (ICAO)에서 공항 포장의 요철 허용치를 3m 직선자 기준 3mm 이하로 권고 하였으나, 10차 개정안에서 권고되는 측정방식은 국부적인 요철 뿐 아니라 항공기 특성을 반영하여 장파장(120m)의 노면요철까지 고 려하여 요철 크기에 따라 조치사항을 권고하고 있다. 도로 요철 측정을 위해 사용되는 일반적인 관성형 프로파일 측정기는 이러한 요구사항을 만족하지 못한다. 이와 같은 이유로 공항 요철 측정에는 일반적으 로 워킹프로파일 측정기(Walking Profiler)를 사용하고 있으나, 현저하게 낮은 속도로(4km/h미만) 24시 간 운영되는 국제공항과 운영 특성상 측정효율이 매우 낮아 현실적으로 현장조사가 어려운 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 공항요철 평가에 적합하도록 고속레이저 변위센서(Laser displacement sensor), 관 성항법측정장치(Inertial Mesurement Unit) 및 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용 하여 고속 요철 측정 장치를 개발하였다. 더 나아가 광대역 레이저 스캐너와 연동하여 활주로 전체에 대한 3차원 프로파일을 측정, 활주로 전체 의 요철을 관리 할 수 있도록 개선하였다

선박에서의 석면사용은 SOLAS 규정에 의거 2011년 1월 1일부터 전면 금지되었다. 이는 우리나라 선박설비기준에서도 동일한 내용으로 금지하고 있다. 하지만 규정의 내용이 선언적이며 구체적으로 사용된 석면의 발견, 제거 및 확인에 대한 방안이 제시되지 않고 있다. 이 연구에서는 선박재활용협약, IMO 회보 및 육상에서의 석면안전관리법의 내용을 검토하여 각 관련당사자들의 대응 방안을 다음과 같이 제시하였다. 정부 및 선급단체는 조사대상 선박의 지정, 석면관리 기준 및 석면처리 전문가의 지정 등에 관한 규정을 제정하여야 하며, 조선소 및 기기 제조자는 그들의 제품에 석면이 사용되지 않았음을 확인하고 이를 문서화하여야 한다. 또한 선주 및 선박관리자는 선박의 안전경영시스템에 석면의 선내 사용을 통제할 수 있어야 한다.

최근 진행되고 있는 건축 프로젝트는 기존의 정형적인 구조계획에서 벗어나 점차 복합적이고 다양한 형태를 지향하고 있다. 이와 같은 새로운 건축 트렌드 속에서, 비정형 건축물의 구조 시스템을 효율적으로 현실화하여 골조의 직교성을 해체시키는 기술에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 비정형 건축물의 중요한 구조적 특징 중 하나로 경사기둥의 빈번한 적용을 들 수 있다. 경사기둥은 접합된 보에 추가적으로 모멘트와 축력을 전달하므로, 이러한 현상이 골조 및 보-기둥 접합부의 거동에 어떠한 영향을 미치는지를 실험 혹은 해석을 통해 검증할 필요가 있다. 그러나 수직기둥-보 접합부에 비하면 경사기둥-보 접합부에 대한 연구는 현재까지 충분한 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비선형해석 및 유한요소해석을 사용하여 경사기둥을 포함한 보-기둥 접합부의 성능을 평가하였다. 경사기둥을 포함한 철골모멘트 골조의 비선형정적해석을 통하여 골조 전체의 거동을 분석하였고, 경사기둥-보 접합부 모델의 유한요소해석을 통해 좌굴거동 및 취성파단 잠재성을 검토하였다.

현재 국내에서 생산되는 구조용 강재의 강도는 크게 5가지로 구분할 수 있다. 경제적인 구조설계를 하기 위하여 적절한 강도의 선정이 우선적으로 요구되는데 현재는 이와 관련된 기존 자료가 충분치 않은 상태이다. 최근, 국내에서 항복강도가 650MPa인 고강도 강재가 개발되어 구조용 강재의 강도 범위가 더 커졌기 때문에 부재 종류별 강재의 선택에 따른 경제성의 차이도 더 커졌을 것으로 예상된다. 본 논문에서는 경제적인 구조설계에 도움이 되도록, 항복강도 235MPa, 325MPa 및 650MPa 강재를 다양한 구조부재에 적용함으로서, 고강도 강재 적용에 따른 부재 종류별 경제성을 분석하였다.

비정형 초고층 구조물은 골조 직교성이 해제되고, 형상이 복잡해 기존 설계방식보다 많은 문제점이 발생된다. 비정형성으로 인한 문제점은 설계안을 지속적으로 변경시켜 프로젝트의 효율성을 저하시킨다. 또한 해외프로젝트의 경우 해당업체 간혹은 해당국가 간 의견차로 국내보다 더욱 많은 변경상황이 발생되고 있다. 따라서 지속적인 변경상황에 전산플랫폼을 사용할 경우 효율적으로 설계변경업무에 대처할 수 있다. 파라메트릭 기반의 전산플랫폼인 StrAuto를 이용할 경우 최적의 구조 설계대안을 신속히 선정할 수 있다. 특히 StrAuto는 비선형 내진성능평가를 위한 해석 툴 간의 신속한 모델링 연동도 효율적으로 가능하다. 그래서 본 연구에서는 지진하중 변경에 따른 전산플랫폼을 이용한 내진성능평가 프로세스를 현재 구조설계가 진행 중인 몽골지역 최고층 빌딩 프로젝트에 적용하고 검증하려 한다.

The objective of this research is to examine how the lateral resisting system of selected prototypes are affected by seismic zone effect and shape irregularity on its seismic performance. The lateral resisting systems are divided into the three types, diagrid, braced tube, and outrigger system. The prototype models were assumed to be located in LA, a high-seismicity region, and in Boston, a low-seismicity region. The shape irregularity was classified with rotated angle of plane, 0°, 1°, 2°. This study performed two parts of analyses, Linear Response and Non-Linear Response History(NLRH) analysis. The Linear Response analysis was used to check the displacement at the top and natural period of models. NLRH analysis was conducted to invest base shear and story drift ratio of buildings. As results, the displacement of roof and natural period of three structural systems increase as the building stiffness reduces due to the changes in rotation angle of the plane. Also, the base shear is diminished by the same reason. The result of NLRH, the story drift ratio, that was subject to Maximum Considered Earthquake(MCE) satisfied 0.045, a recommended limit according to Tall Building Initiative(TBI).