본 연구의 목적은 비선형 흙-구조물 상호 작용문제를 연구하기 위한 계산 절차를 개발하는 것이다. 흙-구조물 상호 작용 거동을 연구하기 위하여 연직과 수평하중을 동시에 받은 대상기초와 강널말뚝으로 보강된 기초지반에 대한 유한 요소 수치해석을 하였으며 흙과 기초구조물 사이의 상호작용 거동을 모델하기 위하여 접합요소를 사용하였다 주 해석 결과는 다음과 같다. 1. 침하와 측방변위의 예측에 대해서는, 접합요소를 사용한 결과가 더 큰 값을 얻었다. 2. 극한지지력 결정에 대해서는 접합요소를 사용한 경우가 약 12%정도 더 작게 나타났다 3. 대상기초의 수평과 연직변위는 접합요소의 영향을 받았다.

본 논문은 등분포 면내응력을 받고 비균질 Pasternak지반에 의해 지지된 장방형판의 진동해석을 다룬 것이다. Winkler 지반계수와 전단지반계수가 고려된 2 변수지반을 Pasternak 지반이라 불리운다. 판의 중앙부분과 가장자리부분의 Winkler 지반계수값을 각각 k₁과 k로 선택하였고 전단지반계수값은 판의 전지역에 대해 일정한 값을 취하였다. 전체 휨강성행렬, 기하강성행렬, 질량 행렬 및 Pasternak 지반의 강성행렬을 조합하고 이 행렬들로 이루어지는 고유값 문제를 푼다. 그 결과 지반강성을 고려할 때 전단지반계수가 무시되면 안된다는 것으로 나타났다.

이 논문은 연속성을 갖는 탄성지반 위에 놓인 곡선부재의 자유진동에 관한 연구이다. 연속성을 갖는 탄성지반을 Pasternak 지반으로 모형화하여 곡선부재의 자유진동을 지배하는 무차원 상미분방정식을 유도하였다. 상미분방정식에는 회전관성과 전단변형효과를 고려하였다. 곡선부재의 선형은 원호형, 포물선형, 정현형, 타원형의 4가지를 채택하였고, 단부조건으로는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정의 3가지를 채택하였다. 실험실 규모의 실험을 실시하고 본 연구의 결과와 비교하여 연구의 타당성을 검증하였다. 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 곡선부재의 변수들 사이의 관계를 표 및 그림에 나타내었으며 진동형의 예를 그림에 나타내었다.

구조물의 지진해석시 구조물-지반 상호작용의 영향을 무시할 수 없으며, 기초지반강성에 따른 구조물의 지진응답에 커다란 차이가 있다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 이러한 인식에도 불구하고, 현재 벽식구조 아파트의 지진해석시 기조지반의 특성을 무시하고 기초가 매우 단단한 것으로 가정하여 지진해석을 수행하고 있다 본 연구에서는 구조형식이 독특한 의식구조 아파트 지진해석을 연약지반을 고려하여 수행하고, 지진응답을 암반과 UBC-97 지반조건의 연약지반을 고려한 지진응답과 비교분석하였다. 깊은 연약지반 위에 세워진 중, 저층 벽식구조 아파트의 내진거동은 기조의 절연효과로 지진응답이 크게 감소된 강체거동을 보여 UBC-97 설계응답스펙 트럼으로 내진설계를 하는 것은 보수적인 설계로 안전은 하지만 상당히 비경제적인 것으로 판단되었다.

교량 구성요소의 설계지진력은 현행 국내 도로교설계기준에 의하면 설계지진을 가하여 얻어진 탄성지진력을 구조형식에 따른 응답수정계수로 나눔으로써 결정되어진다. 말뚝기초가 채택된 교량시스템의 탄성지진력의 크기는 말뚝기초의 모형화 방법에 따라 크게 달라질 수 있다. 이 논문에서는 근사적이고 실용적인 말뚝기초의 모형화 기법을 제시하였다. 이 모형화 기법에서는 말뚝기초의 강도를 횡방향으로 반복하중을 가진 현장시험으로 얻은 말뚝-지반의 상호작용이 고려된 지반반력-변위 곡선을 이용한 말뚝의 수평방향 강도와 탄성 축변형은 물론 선단지지력 및 주변마찰력을 고려한 말뚝의 수직방향 강도로 나타내는 것이다. 예제 교량의 해석을 수행하여 제시된 절차가 타당성있고 적용 가능한 교량의 지진응답해석용 말뚝기초의 모형화 기법임을 검증하였다.

구조물 지진해석을 위한 구조물 -지반 상호작용 해석에서도 비선형 지반 특성을 고려한 비선형해석이 요구되고 있어 구조물 비선형 지진 해석을 위해 기초 지반에 대한 수평방향 비선형 해석을 수행하였다. 기초지반은 UBC 분류에서 규정한 보통지반인 Sn 지반과 연약지반인 SE 지반을 고려하였고, 지반의 비선형 특성은 Ramberg-Osgood 모델을 이용하였다. 비선형 지반이 기초지반 수평 및 회전 동적 강성 및 감쇠비에 미치는 영향을 조사하기 위하여 얕은 기초와 묻힌기초에 대해 기초 크기, 지반깊이 및 말뚝유무에 따른 동적 강성 및 감쇠비 변화를 조사하였는데, 지반의 비선형 특성이 기초지반의 선형 수평 및 회전 강성과 감쇠비를 크게 감소 또는 증가시키는 것으로 나타났으며, 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무의 영향도 큰 것으로 나타나 구조물 지진해석시 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무와 함께 지반의 비선형성도 고려하는 것이 필요한 것으로 판단되었다.

이 논문은 탄성지반위에 놓인 원호형 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 회전관성 및 전단변형을 고려하여 두 개의 매개변수로 표현되는 탄성지반위에 놓인 원호형 곡선보의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고, 이를 수치적분기법과 시행착오적 행렬값탐사법이 결합된 수치해석기법으로 해석하였다. 회전-회전, 회전-고정 및 고정-고정의 단부조건을 갖는 곡선보의 최저차모드 3개의 고유진동수를 산출하였다. 곡선보의 수평높이 지간길이비, Winkler 지반계수, 전단지반계수에 따른 고유진동수 변화를 분석하였으며, 회전관성 및 전단변형의 영향을 고찰하였다.

여섯 성분의 지진에 의한 지반속도를 받는 회전기계-기초시스템의 거동을 해석하기 위해 회전기계-기초시스템을 회전원판, 회전축, 윤활유막 베어링, 주각, 그리고 뼈대기초로 구성된 것으로 이상화한다. 이때 회전기계-기초의 동적거동을 나타내는 지배운동방정식은 Gyroscope 효과와 Coriolis 효과, 윤활유막의 동적특성 그리고 지반의 병진과 회전거동을 고려하여 얻는다. 지반의 회전거동, Gyroscope 효과, 그리고 Coriolis 효과들이 회전기계-기초시스템의 전체거동에 미치는 영향을 해석예젤르 통해 고찰한다. 해석결과 회전기계-기초시스템의 지진해석에 있어서 지반의 회전거동 성분과 Gyroscope 효과의 영향을 포함하여야함을 알 수 있다.

해상에 설치된 기초말뚝의 경우 지진의 3가지 성분 즉, 지반의 수평운도, 지반의 연직진동에 의해 발생된 상부구조물과의 피드백 (feedback)에 의한 말뚝의 연직진동, 그리고 지반의 연직진동에 의해 유발된 해진(seaquake)의 진동이 말뚝 기초의 거동에 영향을 미친다. 본 연구에서는 유발된 해진의 진동을 해저면에서 유사화된 sine 정현파 형상의 동수압으로 모델링하였다. 해진(seaquake) 작용중 약 220m 이상의 심해에 설치된 개단 말뚝의 지지력은, 지반내에 유발된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여, 심각하게 저감도었으며, 관내토 폐쇄력도 80% 이상 감소되었다. 해진중 관내토 선단 하부에서 발생된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여 관내토내에 과도한 상향의 침투력이 유발되어 관내토 폐색이 손상되었다. 약 220m 이하의 천해에 설치된 개단말뚝의 지지력은 해진에 의해 약 10% 감소하였으며, 관내토의 폐쇄력은 5%이하만큼 감소하였다.

구조물 동적거동이 지반과 기초 특성에 따라 영향을 받는다는 것은 인식되었지만, 구조물 내진설계를 위한 설계규준이 지반의 본질적인 복잡성과 기초-지반체계에 대한 체계적인 연구부족으로 지반특성을 부분적으로만 반영하고 있어 불안전하거나 너무 안전한 결과를 초래한다. 이 연구에서는 전단파속도, 지반깊이, 기초 근입깊이 및 말뚝기초의 영향을 평가하여 구조물 내진해석을 위한 기초-지반체계의 운동학적 상호작용 영향을 고찰하였으며, 지반과 기초 특성을 고려한 합리적 내진해석을 위해 지반체계에 대한 수정된 분류기준을 제안하였다. 말뚝기초를 포함한 중형이나 대형 묻힌기초의 경우, 지초-지반체계의 운동학적 상호작용 영향을 고려하기 위해서는 기토밑 지반깊이를 최소한 60m 까지 고려해야하고, 말뚝유무에 관계없이 기초-지반체계의 회전운동도 구조물 내진해석에 포함되어야 한다.

탄성지반상의 원형탱크해석에는 여러방법이 있지만 최근에 널리 사용되는 방법은 유한요소법이다. 그러나 이 방법은 탄성지반상의 탱크해석시 많은 절점수가 필요하게 된다. 이것은 곧 많은 계산기 기억용량 및 계산시간 뿐만 아니라 노력이 필요하게 된다. 본 연구에서는 유사탄성지반보(Analogy of Beam on Elastic Foundation) 및 지반강성행렬(Foundation Stiffness Matrix)을 이용하여 축대칭하중을 받는 축대칭탱크를 뼈대 구조화 할 수 있었다. 또한 이 뼈대 구조를 유한요소로 분할하고, 각 요소 강성행렬(Stiffness Matrix)을 전달행렬(Transfer Matrix)로 전환하여 전달행렬법으로 원형탱크를 해석 할 수 있었다. 유한요소법과 전달행렬법을 탄성지반상의 원형탱크 해석에 적용한 결과 두 해석결과의 차이는 없고, 전달행렬법을 적용한 경우 최종 연립방정식수가 4개로 간략화 되었다.

그 동안 구조물에 대한 지진해석이 기초와 지반의 특성을 무시하고 기초가 매우 단단한 것으로 가정하고 수행되었다. 최근 구조물-지반 상호작용에 관한 연구결과 구조물 지진거동이 기초와 지반의 특성에 따라 심하게 영향을 받을 수 있다는 것이 알려졌다. 전형적인 구조물-지반 상호작용 영향은 무한강성 무질량 기초의 운동학적 상호작용과 지반과 구조물 사이에서 발생하는 관성상호작용이다. 운동학적 상호작용은 묻힌 기초의 경우에는 중요하지만, 수직으로 전달되는 지진파를 받는 지표면상 기초의 경우에는 무시될 수 있다. 이 논문에서는 멕시코시티 4개 건물에 대해 관성상호작용만을 고려하고 1985년 멕시코시티 동서방향 지진기록을 사용하여 구조물의 지진거동을 조사하였다. 연구는 지표면상 기초나 말뚝기초를 가진 구조물에 대해 선형 및 비선형 지반조건을 고려하여 수행하였으며, 연구결과를 매우 견고한 기초를 갖는 구조물에 대한 것과 비교하였다.

본 논문에서는 건물 기초 설계의 자동화를 위한 규칙 기반 시스템을 개발하였다. 상부구조의 설계 결과와 지반 조사 보고서로부터의 지반에 관한 자료를 읽어 들여 허용지내력을 추정하고 주어진 상황에 적절한 기초형식을 추론하는 방법을 제안하였다. 허용지내력은 표준관입시험치로부터 추정하였고, 이를 바탕으로 각 기중과 벽체의 기초형식은 우선 독립기초와 벽체기초라고 가정하여 그 크기를 계산하고 각 기초의 중첩여부를 조사하여 중첩되는 기초들은 본 논문에서 개발한 기초 합병의 방법을 이용하여 새로운 기초형식으로 변경되도록 하였다. 개발된 시스템은 주어진 상부구조 설계결과와 지반조건에 대하여 적절한 기초형식을 선정하여 그에 따른 배근 설계를 쉽게 할 수 있도록 해준다.

Current Bridge foundation design is based on Working Stress Design(WSD), but Load Factor Based on Optimum Reliability(LFBOR) design method is more rational than the WSD. For this reason, this study proposes a reliability based design criteria for the bridge foundation, which is most common type of bridge foundation(Shallow, Pile and Caission), and also proposes the theoretical basis of nominal safety factors of stability analysis by introducing the reliability theory. The limit state equations of stability analysis of bridge foundation and the uncertainty measuring algorithms of each equation are also derived by Cornell's MFOSM(Mean First Order 2nd Moment Methods)using the stability analysis fourmula Highway Bridge Design Codes.

본 연구에서는 입형펌프의 기초부에 4종류의 여진력이 작용하는 경우의 입형펌프 각 부분에 진동변위, 속도 및 가속도에 대한 시간응답특성을 해석하였으며, 여진형태에 따른 입형펀펌프의 거동을 구명하였고, 진동 해석 프로그램을 개발하였다. 선박용뿐만 아니라 해저광물 채취용 수중펌프 및 육상발전 플랜트 등에 사용되는 각종 입형펌프의 기초여진 문제에 대한 과도응답을 평가함으로서 동적거동을 예지할 수 있을 것이다.

Plate-Penetrometer를 사용(使用)하여 Gedtextile로 보강된 지반(地盤)의 지지력(支持力) 상승효과(上昇效果)를 고찰(考察)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. Geotextile의 포설층수(鋪設層數)를 3층(層)까지 증가(增加)하는 동안 BCR은 증가(增加)하였으나 그 이상(以上)의 포설층수(鋪設層數)에 대한 BCR의 증가효과(增加效果)는 거의 없는 것으로 나타났다. 2. U/D가 증가(增加)함에 따라 BCR은 감소(減少)하였으나 U/D가 0.8이상(以上)에서는 BCR의 변화(變化)가 거의 없는 것으로 나타났다. 3. 가 0.6까지는 BCR이 급격(急激)히 감소(減少)하였으나 0.6이상(以上)에 대한 BCR의 감소율(減少率)은 거의 변화(變化)가 없는 것으로 나타났다. 4. Geotextile의 폭(幅)이 증가(增加)함에 따라 BCR은 거의 직선적(直線的)으로 증가(增加)하나 B/D가 2.5 이상(以上)에서는 증가율(增加率)이 현저(顯著)히 감소(減少)되는 것으로 나타났다.

In order to determine the critical head values of boiling and piping, several experiments were performed for 3 cases of model dykes on 7 kinds of pervious foundations. The results obtained are as follows : 1. It appears that the coarser and the denser the foundation material, the higher the critical heads of boiling and piping, and that the lower the permeability of the foundation, the higher the critical heads of boiling and piping. 2. A difference in head between the moments of boiling and piping is greater in the case 2 or case 3 than in the case 1 because of the additional hydraulic resistance. And it is found that the coarser the foundation material, the greater the head difference. 3. The critical heads of boiling and piping is directly prortional to the seepage length. 4. The piezometric heads close to the singular point are of the same magnitude, provided that the geometry of the model dyke and foundation material are the same. 5. Variations of the weight of model dyke can not affect the critical head. According to the conclusions shown above, the critical head of piping can be more practically predicted for prototype using the results from laboratory tests on scale model.

공동주택 리모델링 공사에서 필연적으로 발생하는 신/구 구조체의 접합에 사용되는 부착식 후시공 앵커에 대한 시공성 및 인장성능을 확인하기 위하여 30년 이상 경과된 노후 공동주택의 기초판에서 부착식 후시공 앵커에 대한 인발실험을 수행하였다. 후시공 앵커는 리모델링 설계에 주로 사용되는 SD500 이형철근으로 3종류의 직경과 매입깊이를 변수로 직접 인발성능을 검증하였다. 부착식 후시공 앵커의 현장 인발실험결과, 모든 철근직경에서 현행 기준에서 제시하는 부착식 앵커의 설계 묻힘깊이 이하에서 철근 인장파괴가 발생하였다.

본 연구는 (사)반딧불 나눔복지재단의 브랜드 아이덴티티 디자인 개발에 대한 연구로 2018년 05월 ~ 2018년 09월까지 진행된 브랜드 아이덴티티 디자인 개발 사례를 대상으로 한다. 브랜드란 제품을 판매하는 기업이나 개인이 소비자에게 특정 이미지를 주고, 경쟁자가 제공하는 서비스, 재화와 차별화하기 위해 만든 심벌, 이름, 디자인 등의 항목이나 또는 이들의 조합을 말한다. 오늘날 소비자 인식을 방해할 정도의 많은 브랜드 속에서 소비자들에게 긍정적이고 지속가능한 상징적인 의미로 기억에 남기 위해서는 경쟁사와 구별되는 브랜드 이미지가 요구된다. 이렇듯 소비자가 해당 브랜드를 떠올릴 때 가장 먼저 그릴 수 있는 시각적인 이미지가 브랜드 디자인이며, 기업은 타경쟁사와 차별적이면서도 기업의 철학을 담은 브랜드를 구축해야 한다. 이에 본 연구는 사회적기업인 나눔복지재단의 특징과 유사사례들을 철저히 분석하고, 선행연구를 통해 장기적인 관점에서 반딧불 나눔복지재단이 타 나눔복지재단과 차별화된 브랜드 아이덴티티를 개발할 수 있도록 목표를 설정했다. 특히 반딧불 나눔복지재단을 상징하는 모티브를 가지고 디자인 이미지를 표현하고 구성하였다. 이를 통해 새롭게 제작된 브랜드 아이덴티티의 차별성이 선호도 등 긍정적인 결과로 도출되었다. 본 연구를 통해 반딧불 나눔복지재단의 브랜드 아이덴티티 구축을 시작으로 이러한 사회적 기업이 운영목표를 성취하고 공동체 활성화에 기여할 수 있기를 바란다.