유전자 알고리즘을 이용하여 구조물의 지진응답해석에 사용할 인공 가속도시간이력을 작성하는 방법을 제시한다. 유전자 알고리즘을 적용하기 위해서 유전원질에 해당되는 결정변수로서 응답스펙트럼 값을 계산할 진동수를 결정하고, 산술평균 교차연산자와 산술비 돌연변이연산자를 제안한다. 이들 연산자와 전형적인 단순 교차연산자를 사용하여 설계응답스펙트럼에 부합하는 인공 지진파 작성에 사용한다. 또한 작성된 인공 가속도시간이력은 실제 계측되는 지진파의 몇 가지의 외형적 특성을 가져야 하므로 이를 고려한 인공 가속도시간이력이 작성되도록 한다. 이 외형적 특성으로는 가속도시간이력의 포락형태, 지진파의 2수평성분간의 상관관계, 지반의 최대가속도 - 최대속도 - 최대변위 관계 등이다.

본 연구는20005년 3월부터 약2개월에 걸쳐 후쿠오카 지역에서 짧은 기간에 발생한 12개의 지진으로부터 관측된 154개의 지반진동 자료를 이용하여 지진원 및 지진파 감쇠와 관련된 값들을 분석하였다. 본 연구에서는 구하고자 하는 모든 값을 동시에 비선형적으로 분석하기 위해 LM(Levenberg-Marquardt) 역산방법을 적용하였고 전단파 에너지를 이용하였다. 분석결과 12개 지진의 응력강하값의 평균은 약 79.2-bar이고 부지 하부 지진파 감쇠값 \kappa의 평균값은 0.043으로 분석되었다. 또한 광역적인 지진파 감쇠를 나타내는 Qo 와 {\eta}값은 각각 248.1 및 0.558로 분석되었다. Qo 과 {\eta}값은 지진파의 경로중 일부가 동해를 거치기 한반도 남동부의 지진파 전파의 특성뿐만 아니라 일본과 한반도 사이의 지체구조의 차이로 인한 불균질 특성도 포함하고 있는 것으로 판단된다. 특히 관측소부지 하부의 지진파 감쇠값 K의 평균값은 미국 동부지역 대표값 보다 훨씬 크고 미국 서부지역 대표값보다 거의 유사한 값을 보여 주었으며 각각 관측소 부지 고유의 증폭에 대한 정확한 정보가 있으면 보다 의미있는 결과를 얻을 수 있다고 판단된다.

건축구조물의 비선형 지진응답해석에서 입력지진동은 구조물의 탄소성 지진응답을 좌우하는 중요한 요소이다. 지진동파형은 지진발생과 전파경로에 따른 여러 가지 인자에 의해 그 특성이 결정되기 때문에 구조물의 지진응답해석에서 일반성을 갖는 입력지진동을 선정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문은 내진설계용 스펙트럼에 대응하는 인공지진동파형을 작성한 후, 작성된 인공지진동에 대한 탄소성 응답스펙트럼 특성을 분석한 것이다. 여기서 작성된 인공지진동파형은 과거의 지진에서 얻어진 기록지진동파형을 이용하여 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 감쇠정수 h=5%일 때의 내진설계용 스펙트럼과 거의 일치하도록 작성되었다. 작성된 인공지진동은 원 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 주기 T=0.02{\sim}10.0sec 범위에서 설계용 스펙트럼과 매우 근접하게 작성되었다. 인공지진동을 입력한 1자유도계의 탄성 및 탄소성 지진응답해석을 수행하여 탄소성 응답스펙트럼 및 탄소성 응답특성을 분석하였다. 본 논문에서 작성된 인공지진동은 건축구조물의 탄소성 지진응답해석용 입력지진동으로 충분히 타당성이 있다고 사료된다.

본 연구는 경주부근에서 일어난 3개의 지진 (1999년 4월 24일, 규모 3.3, 6개 관측소; 1999년 6월 2일, 규모 4.0, 14개 관측소; 1999년 9월 12일, 규모 3.2, 7개 관측소)으로부터 27개의 관측된 지반진동 자료를 이용하여 지진원 및 지진파감쇄특성 변수값을 분석하였다. 본 연구에서는 구하고자 하는 모든 값을 동시에 비선형적으로 분석하기 위해 LM (Levenberg -Marquardt) 역산방법을 적용하였고 전단파 에너지를 이용하였다. 3개지진의 평균 응력강하값은 약48-bar이고 본 연구에 이용된 모든 관측소 부지부근 지진파감쇄 {\kappa}값의 평균은 0.0312-sec로 분석되었다. 또한 광역 지진파감쇄값인 Qo 과 {\eta}값은 각각 417 및 0.83으로 분석되었다. 특히 지진파감쇄 {\kappa}값은 미국 동부지역 대푯값 보다 훨씬 크고 미국 서부지역 대푯값 보다 약간 작은 값을 보여주고 있어 관측소 부지증폭 특성에 대한 분석자료가 있으면 보다 의미있는 결과를 얻을 수 있다고 판단된다. 본 연구에서 분석된 지진원 및 지진파감쇄 특성 변수값들은 지배방정식의 차이 등으로 인해 기존의 연구결과와 일부 파라메타값에 있어서 다소 커다란 차이를 보여주고 있다.

본 연구에서는 기 개발된 유한요소-경계요소 조합을 통한 지반구조물 상호작용해석기법을 이용하여 주파수 특성이 다른 여러 가지 지진파를 이용한 수치해석을 통하여 지진파에 따른 거동특성을 분석하였다. 사용한 기본해의 검증을 위하여 적용된 다층 반무한 해를 Estorff 등의 연구결과와 비교하였으며, 기본해를 이용하여 개발된 지반-구조물 상호작용해석기법의 검증을 위하여 자유장해석을 수행하였다. 자유장 해석결과는 1차원 파전달 이론에 의하여 개발된 자유장응답해석 프로그램인 SHAKE의 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 검증된 해석기법을 이용하여 특성이 다른 3종류의 지진파가 적용된 2차원 평면상의 지반-구조물 상호작용해석을 수행함으로써 지진파와 말뚝유무에 따른 지반-구조물 상호작용거동특성을 분석하였다. 해석결과 지진이 작용할 때는 말뚝기초를 사용하는 것이 반드시 유리한 결과를 주지는 않는다는 것을 알았으며, 지반의 비선형성을 고려 할때는 말뚝의 유무가 지진응답결과에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.

지진응답 해석 시 불확실한 지진현상을 추정하여 설계지진파를 선정하는 것은 어려운 일 중의 하나이다. 게다가 제한된 숫자의 설계인자에 상응하는 지진파가 결코 유일하지 않다는 문제도 있다. 따라서 동일한 설계진도에 상응하는 여러 지진파들로부터 구한 응답치들이 서로 크게 차이가 날 수 있다. 본 논문은 이 같은 지진하중의 불확실성을 체계적으로 고려하는 실용적인 지진파 생성 기법을 제시한다. 이 기법은 에너지 개념의 RMS 지진가속도에 기반하며 주요 지진파 설계인자의 불확실성을 고려한다. 시뮬레이션을 통해, 이 새로운 RMS 기법이 지진재해에 상응하는 지진파를 대량 생성하는 경우에 적합하며 따라서 소량의 지진파 생성에 적합한 기존의 방법들과 비교할 때 특히 확률론적 지진응답 해석 시 유용하다는 점을 확인하였다.

한반도 동남부 지역에서 발생하고 관찰된 약진 또는 중진의 자료를 이영하여 이 지역의 Q값과 지진원의 특성인 모서리 주파수 (fc), 응력강하량(Δ\delta) 및 모멘크규모 (Mw)를 산정하였다. 가속도 스펙트럼의 경사와 관련된 x의 통계학적 분포로부터 추정한 Q의 95% 신뢰범위는 1656~2454 이다. 1998년 1월 18일 울산 앞바다 지진과 1997년 6월 26일 경주지진의 지진원 요소를 구한 결과 fc 는 각각 4.22Hz , 2.94Hz, Δ\delta는 각각 106.8 bar, 106.2 bar, Mw는 각각 3.9, 4.0으로 추정되었다. 제한된 자료수로 인하여 이들의 통계학적 성질을 충분히 규명하지는 못하였지만 다른 연구자들의 기존결과와 유사한 값을 보인다. 본 연구의 결과는 강진동 모사에 직접 이용이 가능하며, 이 지역에 위치한 원자력 발전소 내진 안전성 검토에도 이용될 수 있다.

본 연구에서는 비 균질 퇴적층으로 인한 지진파의 증폭에 대한 경계/유한요소 해석을 수행하였다. 수치해석을 위해, 비 균질 퇴적층은 8절점 등 매개 변수 유한요소 사용하여 모델링하였고, 그 주위의 균질 반무한 지반은 3절점 등매개 변수 경계요소를 사용하여 모델링하였다. 경계요소와 유한요소의 접촉면에서, 표면 력의 평형조건과 변위의 적합 조건에 의해 두 개의 요소를 결합하는 알고리듬을 개발하였다. 수치해석의 영향인자로서 SH파, P파와 SV파의 입사각, 무 차원 진동수 그리고 반무한 지반과 퇴적층사이의 전단 파 속도 비와 질량밀도 비를 고려하였다.

An attenuation profile of young uppermost oceanic crust was obtained using ocean bottom seismometers and explosive sources detonated near the ocean bottom. The quality factor (Q) increased from 6 at the sea floor to 50 at a depth of 500 m. The mechanisms of high attenuation obtained in this experiments was inferred by examining several attenuation mechanisms such as frictional dissipation, viscous shear flow, liquid squirt mechanism and scattering by small pores and large cracks. Comparison of the attenuation value in this experiment and those from other experiments was also used to clarify the mechanism of the high attenuation. Of those mechanisms mentioned above, frictional dissipation, viscous shear flow and scattering do not seem to be the cause of the high attenuation in the uppermost oceanic crust where many small pores and large scale cracks are developed. The most viable mechanism in the young uppermost oceanic crust seems to be liquid squirt mechanism.

지각내부에서의 지진파 전파 특성은 지각의 주요 구성광물들의 격자선호방향에 크게 영향을 받는다. 따라서 지진파 전파속도자료를 이용해 지구내부구조를 해석하기 위해서는 해당 지역의 주요 구성 광물들의 격자선호방향과 이를 이용해 계산된 암석별 지진파 전파속도 특성 자료가 필요하다. 하지만 국내의 암석과 광물의 격자선호방향에 대한 연구는 거의 없는 상황이다. 이번 연구에서는 경기육괴 북부에 위치한 가평 위곡리 일대의 두 각섬암체에서 각섬암을 채취하여, 각섬암 내부의 주요 광물들, 특히 각섬석과 사장석의 격자선 호방향을 전자현미경/후방산란전자회절 기기를 통해 분석하고, 이를 이용해 가평지역 각섬암에서 나타나는 지진파 전파속도 특성을 계산하였다. 분석결과 가평 위곡리 일대 두 개의 각섬암체에서 각각 type I과 type IV 로 정의된 두 가지 타입의 각섬석 격자선호방향이 관찰되었다. 사장석은 비교적 약한 격자선호방향을 보여주었다. Type I 각섬석 격자선호방향이 관찰된 각섬암에서는 큰 지진파 비등방성이 관찰되었으나, type IV 각 섬석 격자선호방향이 관찰된 각섬암에서는 작은 지진파 비등방성이 관찰되었다. 이것은 이전의 실험결과와 일치하는 결과이다. 빠른 S파의 편파방향은 각섬석의 격자선호방향에 관계없이 선구조방향에 평행하게 나타났다. 가평지역의 각섬암에서 관찰된 이러한 지진파 전파 특성은 경기육괴 지각 내부의 구조와 지진파 자료를 해석하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

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.

Studies on the distribution of floor damage has been actively conducted through dynamic response analysis using short-period earthquakes. However, the damage caused by long-period earthquakes are likely to occur in Korea. In this study, the floor damage distribution of structure depending on the characteristic of seismic wave cycles was identified and compared, which leads the paper to serve as base line data for the future damage limitation.

In this study, Long-period component seismic wave is determined to a large damage of the non-structural material as compared to the structure damage when it is input to high-rise buildings, which allows to perform a vibration table test, was evaluated for damage or loss of the non-structural material.

The purpose of this study is to determine the force and deformation of the ceiling system according to the characteristics seismic wave and damping through the seismic response analysis. Assuming the ceiling system to Single Degree of Freedom(SDF) uses the CANNY in an analysis program. Period divided by the range based on the predominant period of seismic analysis is performed. Variables are seismic wave and damping. If the seismic wave in predominant period of less than 1 second is getting longer than predominant period of more than 1 second response acceleration was significantly reduced. Also, the larger the damping was found that the response acceleration and the displacement decreases.

장주기 성분의 지진파는 주로 일반적인 구조성 지진과 화산대의 화산폭발로 인한 화산성 지진이 대표적이며, 국내의 경우 일본에서 발생한 대규모의 지진에 의한 부산 해운대의 피해와 최근 폭발 가능성이 제기되는 백두산 화산폭발로 인한 화산성 지진으로 인한 서울 및 인천 송도지역의 피해가 예측되며, 이 지역들은 고층건물의 밀집지역이라는 점에 대하여 장주기 성분 지진에 취약한 고층건물들의 방재대책이 시급한 실정이다. 실제로 최근에 Tohoku(M9.1 2011, Japan)지진으로 인하여 장주기 성분의 지진파가 발생하였으며, 진원지에서 약 400km 정도의 거리에 있는 고층건물들의 비구조재에 대한 피해가 보고되었으며, 이를 계기로 비구조재에 관한 내진설계에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 따라서 우리나라의 경우에도 장주기 성분의 지진파에 의한 고층 건물의 피해를 고려하여 고층건물 내의 비구조재 손상을 평가하기 위하여 단주기 성분 지진파 및 장주기 성분 지진파를 적용하여 그에 따른 시험체의 층간변위 및 가속도에 인한 피해를 예측을 위한 실험을 실행하였으며, 그에 따른 고층건물 내의 비구조재의 손상을 분석하였다.

Recent earthquake events arising all over the world, cause serious damages to material/ human resources every year. South Korea, categorized to be relatively safe from earthquakes, recently became subject to frequent seismic events, which made it essential to prepare for damages caused by such events. Failure of hydraulic structures, such as dams, can cause serious damages to resources in the lower reaches of a river. In this study, Seismic stability evaluation was performed to determine the crest displacements of dam caused by the 40 earthquake waves recorded actually.

Generally, levee design is performed through deterministic methods. However, deterministic methods, which are unable to take into account the heterogeneity of a physical system, is limited to overcome variable uncertainties taking place in the natural phenomena. Accordingly, structure design based on reliability analysis considering the uncertainty of variables are getting spotlight. Climate changes and global warming occurring all over the world, are ground to frequent natural disasters, such as earthquakes, which can lead to serious damages based on their magnitude. In this research, a seismic safety assessment method for levees is introduced, adopting the concept of reliability analysis methods.

Recent earthquake events arising all over the world, cause serious damages to material/ human resources every year. South Korea, categorized to be relatively safe from earthquakes, recently became subject to frequent seismic events, which made it essential to prepare for damages caused by such events. Failure of hydraulic structures, such as dams, can cause serious damages to resources in the lower reaches of a river. In this study, as a counterproposal for deterministic safety assessment for seismic events on dams, which cannot take into account the uncertainty of various parameters, a method is introduced which constructs a safety chart by creating an artificial seismic wave considering uncertainties of seismic sources, propagation paths and site effects.