동적 지반-구조물해석과정에는 수많은 불확실성 요소가 내재되어 있다. 이러한 요소는 입력운동의 정의, 지반-구조물시스템의 모델작성, 해석기법 등에 포함된다. 이 논문은 점탄성 층상지반상의 원자로건물의 지진응답에 대한 매개변수해석을 수행한 결과를 제시한 것이다. 많은 매개변수 중에 입력운동의 정의위치, 구조물의 묻힘정도, 상부토층의 두께와 지반의 강성을 선택하여 지진응답에 미치는 영향을 중점적으로 이 연구에서 다루었다. 해석방법은 진동수에 무관한 지반임피던스를 사용하는 부분구조법인 시간영역에서의 모드중첩법이다. 지반-구조물시스템의 모드감쇠값은 각 모드에 대해 변형에너지에 대한 소멸에너지의 비를 구하여 결정되었다. 이 연구결과로부터 부분구조법에 의한 지반-구조물상호작용해석법의 실용적 이용에 참고할 수 있는 지진응답에 미치는 각 파라메터의 민감도가 제시되었다.

지진하중을 받는 현수교의 기하비선형 거동특성을 분석하기 위하여 비선형 지진응답해석 알고리즘을 정립하고 그에 따른 전산프로그램을 개발하였다. 해석이론을 최근 시도되고 있는 자정식 현수교나 mono-duo 형식의 주케이블 형상을 갖는 독특한 현수교에 대해서는 적용가능하도록 유한요소법을 사용하였다. 입력지진은 장지간 교량의 다중지지효과를 고려하기 위하여 한 지점에서 다른쪽 지점으로 형상변화 없이 이동한다고 가정하였다. 하나의 mono-duo 자정식 현수교에 대하여 비선형 지진해석을 수생한 결과 예제의 교량이 비교적 단지간이어서 비선형 거동특성과 다중지지 효과가 두드러지게 나타나지는 않음을 확인할 수 있었다.

1996년 12월 13일 강원도 영월에서 발생한 지진에 대한 설문 조사를 남한 전지역에 걸친 262개 지역에서 실시하고 진도 평가를 실시하였으며 남한 지역에서의 지진 에너지 감쇠특성을 분석하였다. 진도평가 결과 이번 지진은 남한지역에서 진도II~진도VIII 사이의 분포를 보이나 남한 일대의 전반적인 진도분포를 잘 보여주고 있다. 진도 VI이상의 지역에서는 벽에 금이 가는 등 상당한 지진피해가 있는 것으로 조사되었다. 등진도도에서 나타난 가장 현저한 특징은 이 지진의 규모가 기상청에서 4.5로 보고된 점을 감안할 때 감진 지역이 제주도를 제외한 남한 전지역을 포함하여 타 지진의 경우보다 두드러지게 넓다는 점이다. 이러한 사실은 이 지진도 규모가 실제 보다 낮게 평가되었거나 진원의 심도가 보다 깊다는 것으로 해석된다. 이 지진이 기상청 발표과 같이 진원심도가 10km 이하인 천발지진이라고 가정할 때 등진도도에서 진도 IV에서 VII사이의 등진도 등고선에 의해 둘러싸인 감진 지역의 면적으로부터 규모를 산정한 결과 규고가 평균 5.4로 나타났다. 따라서 앞으로 원거리 지진기록을 이용한 보다 정밀한 규모 및 진원 깊이의 산정이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

본 논문의 목적은 보-전단벽식 고층아파트의 단소성 지진응답해석을 수행하여 내진성능을 검토하는 것이다. 이를 위해 우선 구조물을 3차원 입체모델화하여 정적 탄소성해석을 수행하고 층 강성을 평가한 후, 그 결과를 이용하여 집중질량계모델을 사용한 시간이력 응답해석을 수행한다. 이때 탄소성 이력모델로는 modified Clough 모델을, 입력하중으로는 3종류의 기록 지진동 El-Centro 1940 NS, Taft 1952 EW, Hachinohe 1968 NS를 사용하되, 최대 지반가속도를 0.12g, 0.24g로 조절하여 사용한다. 해석모델로 장변 방향을 배치된 전단벽의 단면적이 단변의 0.5배이고, 동일한 평면을 가진 2세대가 일자형으로 배치된 25층의 아파트를 선정한다. 층간 변형각, 소성율등을 구하고 우리나라 및 미국, 일본의 내진규준에서 정하고 있는 제한사항과 비교검토한다.

파형분석에 의한 영월지진의 본진과 두 여진에 대하여 연구하였다. 한국자원연구소(KIGAM)에서 제공된 지진기록의 파형분석을 위하여 12개의 가능한 파형에 대하여 주시곡선과 두 점을 잇는 파선추적이 사용되었다. 영월지진의 파형분석 결과는 다음과 같은 특성을 보여준다. 1) 본진(규모 4.5)에서는 Pn파형이 명확이 보이지만 두 여진(규모 3.8과 2.5)에서는 Pn파형이 보이지 않는다. 2) 두 여진에는 Pg 혹은 PmP파형이 초동파로 도착한다. 3) 비록 콘라드 불연속면이 실제로 존재하더라도 지진기록에서 콘라드면과 관계되는 파형을 구분하기가 어렵다. 4) 경상분지밖에 위치하는 구례(GRE) 관측소의 지진기록은 Pn파형의 도착시간, 주파수 등에서 경상분지 내에 위치하는 관측소의 기록과 비교할 때 차이를 보인다.

원자력발전소 부품중 안전과 관련된 구조물은 지진하중하에서 그 건전성올 유지하도록 설계되어야 한다. 그중 원자로내부구조물부품은 l차 내진분류에 속하는 것으로써 지진하중하에서의 건전성이 발전소 안전과 경제적인 관점에서 매우 중요하다. 지금까지 이러한 원자로내부구조물의 모탤링에 대해서는 여러 사람들에 의해 연구되고 발표되었으나， 본 논문에서는 국내 발전소 중에서 Turn-key base로 건설되어 이미 가동 중에 있는 영광 1&2호기의 원자로내부구조물에 대한 안전정지지진하의 거동올 Global Beam Model 이라는 단순 화된 모델을 이용하여 분석하였다. 이 모델의 설정올 위해서 주요부품들을 double pendulum의 보요소로 표 현하였고， 이들 주요부품들의 특성해석을 범용유한요소해석코드인 ANSYS 에 의해 구하여 이를 상부 및 하 부에서 간격올 갖는 비선형스프링으로 모델링하였다. 또한 이 비선형스프링뿐아니라 원자로용기와 원자로내 부구조물부품들 사이의 유체동적현상을 묘사한 유체동력학적 coupling 에 의해 pendulum의 보요소를 서로 연결시켜 모델링을 하였다. 가진자료인 안전정지하중은 영광 1&2호기의 원자로용기 지지부에 가해지는 웅답 스펙트럼올 시간이력함수로 바꾸었으며， 이 모델과 가진 하중을 가지고 비선형해석 ∞de 인 KWUSTOSS 의 explicit Runge-Kutta-Gills algorithm을 이용하여 적분을 수행하므로써 안전정지지진하의 원자로 내부구조 물에 대한 거동을 구하여 이 구조물의 주요부품에 대한 내진검증 및 구조물 내부에 있는 핵연료집합체의 내진 해석올 위한 입력자료를 확보할 수 있었다. 그리고 본 연구에서 사용된 Global Beam Model 의 간편성 및 효 율성 과 explicit Runge-Kutta-Gills algorithm에 대 한 경 제 성을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 지진에 대한 고층건물의 응답특성, 그리고 지진응답에 미치는 중력하중의 영향과 중력하중의 영향이 내진설계에 미치는 중요성을 산정하였다. 이를 위해서 예제 구조물에 대한 정적해석 및 지진하중에 대한 동적해석을 하였다. 지진에 대한 고층건물의 지진응답 특성을 파악하기 위하여 비탄성 변형의 건물 높이에 따른 분포를 알아보았다. 지진이 발생하면 휨모멘트 요구도가 건물의 상부층보다 하부층에서 상대적으로 더 많이 증가해서 설계모멘트와의 차이가 건물의 하부층으로 갈수록 더 커진다. 그 결과 현재 쓰이는 내진설계방법에 따라 설계된 예제 건물들은 지진에 대하여 비탄성 응답이 건물의 각 층마다 서로 다르게 발생하는데 주로 건물의 하부층에서 큰 비탄성 응답이 발생한다. 또한 설계시에 고려된 중력하중 때문에 구조적 손상이 건물의 꼭대기 층에서 아래로 갈수록 크게 증가한다. 구조물의 지진응답에 관하여 중력하중은 보의 항복시간을 앞당기며, 보의 양단의 소성힌지에 각기 다른 비탄성 거동을 유발시킨다. 그러나 중력하중에 의한 초기 휨모멘트의 영향은 보가 비탄성 거동을 계속함에 따라 재분배되어 보의 양단에서 그 영향이 감소되며 비탄성 변형이 계속되면 크게 감소한다. 중력하중에 의한 초기 휨모멘트의 영향이 감소는 고층건물의 내진설계에 있어서 중력하중의 영향이 주는 의미는 기둥과 보의 휨강도를 결정할 때 현재의 방법보다 중력하중의 영향을 줄이고 지진하중의 영향을 증가시켜야 한다는 것이다.

내진설계를 하고 있는 나라들이 채택하고 있는 내진해석방법중 가장 일반적인 응답스펙트럽법(Response Spectrum Method)은 지진하중을 정적 수평하중으로 치환하여 정적해석하는 것을 기본으로 하고 있다. 여기서 계산된 대치수평하중은 구조물의 소성화에 따른 비선형거동으로 부터 오는 에너지분산현상 및 감쇠(damping)현상 등을 고려하기 위하여 소위 반응수정계수(behavior factor)란 일정수로 나누어 준다. 응답스펙트럼법에 의한 내진설계의 정확도를 좌우하는 지금까지 사용되어지고 있는 반응수정계수는 정확한 계산값들이 아닌 경험적인 값들이다. 반응수정계수를 해석적으로 결정하기 위해서는 구조물의 극한상태에 대한 정의가 선결되어져야 한다. 본 논문에서는 지진하중하에서 강구조물의 한계상태를 기하학적측면과 사용성 측면 및 재료공학적 측면에서 검토하였고 3가지 형태의 구조물을 모델로 하여 반응수정계수를 계산하였다.

The earthquake source parameters of Daegu and Incheon Earthquakes occurred on July, 1985 are redetermined and compared with those reported by Central Meteorological Office of Korea(CMO). Instead of the travel time table used in CMO, the seismic velocity structure calculated from the explosion seismic records of the southern part of Korea is adopted in determining source parameters, P-wave and S-P wave arrival times obtained from seismograms recorded in the networks of KIER and JMA including CMO are used. The discrepancies of determined epicenter and focal depth between CMO and the present work appear to be 6∼8 ㎞ and about 10 ㎞, respectively. In conclusion, the potential error included in epicenter of the Korean instrumental earthquake data is supposed to be about 10 km for the earthquakes(M$gt;3) occurred within the CMO network. However, the error will probably be more than 10 ㎞ for smaller earthquakes or earthquakes of the outside of the network.

2017년 11월 15일 Mw 5.4의 포항지진은 흥해지역 지하 약 4 km의 진원 깊이에서 발생하여 포항시에 막대한 피해를 끼쳤다. 포항분지의 중부에 해당하는 흥해지역은 백악기 경상누층군과 백악기 말~고신생기 초 불국사 화성암류를 기반암으로 하여 포항분지 충전물인 신신생기 연일층군이 분포한다. 이 논문에서는 포항 분지에서 지각변형물(습곡, 단층, 절리)과 포항지진 동시성 지표변형물(모래화산, 지표균열, 팝업구조)에 대한 구조지질학적 연구를 수행하여 포항분지의 변형작용사와 포항지진 동시성 지표변형의 특성을 고찰해 보았다. 연구지역의 지각변형물은 제4기 단층운동 이전까지 적어도 5회의 변형단계를 거쳐 형성되었다: (북)북동 주향에 고각 경사하는 정이동(곡강단층) 단층 형성단계, 연일층군에 광역적으로 인지되는 동-서 방향의 고각 절리와 이에 (준)평행한 단층 형성단계, 동-서 주향에 중각 내지 저각 경사하는 공액상 정이동 단층(흥해단층과 형산 단층)과 이에 수반된 동-서 계열의 습곡 형성단계, (역이동성) 좌수향 주향이동의 (북)북서 방향 단층조와 우 수향 주향이동의 동-서(북동) 방향 단층조가 고각으로 경사하는 공액상 주향이동 단층 형성단계, 북북동과 북 북서 주향에 중각 경사하는 공액상 역이동 단층과 이에 수반된 남-북 계열의 습곡 형성단계. 포항지진 동시성 지 표변형물에서 모래화산은 종종 지표균열과 (준)평행한 선상배열을 보인다. 남-북 내지 (북)북동 방향의 팝업구 조와 지표균열, 동-서 내지 서북서 방향의 지표균열 등은 포항지진 발생 응력원의 최대수평응력에 의한 지진원 단층의 역이동성 운동과 이에 수반된 상반지괴의 좌굴습곡작용에 의해 형성되었다. 이러한 구조적 활동은 지 진원 단층의 상반지괴에 해당하는 포항시 흥해읍 중심으로 광범위하게 발생하여 이곳에 막대한 재산 피해를 끼쳤다.

Recent studies have suggested that detectable ionospheric disturbances precede earthquakes. In the present study, variations in the vertical total electron content (TEC) for eight earthquakes with magnitudes of M ≥ 5.5 in the western United States were investigated during the solar maximum of 2013–2015 using United States total electron content (US-TEC) data provided by the National Oceanic and Atmospheric Administration. Analyses of 12 earthquakes with magnitudes of 5.0 ≤ M < 5.5 in the same region were also performed. The TEC variations were examined for 40 days, including the times when the earthquakes occurred. The results indicated a correlation between earthquakes with magnitudes of M ≥ 5.0 and ionospheric TEC anomalies. TEC anomalies occurred before 60% of the earthquakes. Additionally, they were more frequently observed for large earthquakes (75%, M ≥ 5.5) than for small earthquakes (50%, 5.5 > M ≥ 5.0). Anomalous increases in the TEC occurred 2–18 days before the earthquakes as an ionospheric precursor, whereas solar and geomagnetic activities were low or moderate.

우리나라의 연평균 지진발생 횟수는 꾸준히 증가하는 추세이다. 최근경주와 포항에서 규모 5를 초과하는 지진이 발생하여 상수도관의 피해가 다수 보고된 바 있다. 따라서 국내에서도 상수도관의 지진에 대한 대비가 필요 할 것으로 판단된다. 상수도관은 상수도 공급시스템에 있어 혈관과도 같은 중요한 시설로서 다양한 규격과 재질의 배관으로 구성된다. 그러므로 지진에 의한 상수도관의 손상은 식수공급, 화 재진압 등의 문제를 일으키게 되며, 인명 및 재산피해를 유발하게 된다. 하지만 국내에서는 시험 검증 및 경험에 의해 매립상수도관의 내진 성능이 평가된 예를 찾아보기 어렵다. 지진에 의한 상수도관의 손상은 액상화와 단층과 같은 지반의 변위지배적인 거동으로 인하여 발생한다. 지진에 의한 상수도관의 주된 파손은 배관 이음부에 집중되며 특히 직경 200mm 이하 배관이 위험한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 호칭 150mm의 클램프로 고정된 이음을 가지는 iPVC 매립 상수도관에 대하여 시험적인 접근으로 내진 성능 및 내침하 성능을 평가 하였다.

우리나라의 국가 지진방재 정책기술은 2016년 9월 21일 발생한 규모 5.8의 9.12지진 발생 전후로 구분할 수 있으며, 9.12지진 이 발생하기 전에는 대부분 우리나라 주변의 일본, 중국, 대만 등 대규모 지진 발생 이후 관련 대책들이 발표되었다. 2016년 9.12지진 이후 지진방재 종합대책, 2017년 포항지진 이후 지진방재 개선대책이 마련되었다. 이후 지진화산재해대책법을 근거로 지진방재 종합대책 및 지진방재 개선대책, 그리고 제1차 지진방재 종합계획을 보완한 제2차 지진방재 종합계획이 발표되었으며 국립재난안전연구원에서는 지진방재 전문기관 클러스터를 운영을 통해 원활한 국가 정책기술을 지원하고자 한다.

데이터 병목현상 등의 이유로 대용량의 동적 데이터를 무선으로 계측하여 구조물 건전도 모니터링을 수행하는 데는 한계가 있다. 이에 선행연구에서는 압축센싱 기술인 CAFB(달팽이관-영감형 인공필터뱅크)를 개발하여 무선 압축센싱 성능을 실험적으로 평가하였다. 본 논문에서는 CAFB를 적용한 무선 계측시스템의 유효성 평가를 목적으로 Kobe 지진파형으로 최적화된 CAFB를 이용해 지진응답 실험을 진행하였다. 결과적으로 Kobe 지진파형으로 최적화한 CAFB로 수신한 무선 데이터는 64~91%의 압축률을 보였으며 99% 이상의 재건율로 무선 데이터를 획득하는데 효과적임을 확인하였다.

This study introduces a decision-making support method for maintenance activities of bridges after earthquake. A seismic damage prediction system for bridges which do not have seismic acceleration sensors was developed to support the maintenance activities. The system consists of two main modules, one is seismic load estimation module based on the data from seismic stations and the other is seismic damage prediction modules based on the finite elements analysis models for seismic analysis. After verifying the prediction system for the damaged bridges after Po-Hang Earthquake, it was found that the system was able to predict seismic damages of bridges enough to make a decision of maintenance activities.

In this paper, an experimental study on the data compression sensing technique optimized by Northridge earthquake waveform was performed to efficiently obtain the dynamic response of the civil structure. The optimized compression sensing technique is embedded in the wireless sensing system. Also, the dynamic response(acceleration) of the cable-stayed bridge model was acquired and the validity of the compression sensing technique was evaluated. The data compression sensing technique optimized by Northridge earthquake waveform was able to efficiently obtain the dynamic response of a flexible civil structure under 10Hz.

In this paper, an experimental study on the data compression sensing technique optimized by El-centro earthquake waveform was performed to efficiently obtain the dynamic response of the civil structure. The optimized compression sensing technique is embedded in the wireless sensing system. Also, the dynamic response(acceleration) of the cable-stayed bridge model was acquired and the validity of the compression sensing technique was evaluated. The data compression sensing technique optimized by El-centro earthquake waveform was able to efficiently obtain the dynamic response of a flexible civil structure under 10Hz.

In this paper, an experimental study on the data compression sensing technique optimized by Kobe earthquake waveform was performed to efficiently obtain the dynamic response of the civil structure. The optimized compression sensing technique is embedded in the wireless sensing system. Also, the dynamic response(acceleration) of the cable-stayed bridge model was acquired and the validity of the compression sensing technique was evaluated. The data compression sensing technique optimized by Kobe earthquake waveform was able to efficiently obtain the dynamic response of a flexible civil structure under 10Hz.

The earthquake risk prediction for dam structure has been considered as an important analysis. The dam has to interact with water in its lifetime, which maybe induces the chemo-mechanical phenomenon on the aging concrete and damage the capacity of the structure. The main aim of this research is to suggest a procedure to predict the operant condition of the dam based on Cumulative Absolute Velocity (CAV) values after some decades. CAV is a method ordinarily used in Nuclear Power Plant (NPP) fields, but in case of a concrete gravity dam, it will be the new addition along with the aging effect of concrete material.