지진시 구조물에 작용하는 동적토압은 구조물 관성력과 동적토압의 위상관계에 따라 구조물의 변위에 대한 하중 또는 저항력으로 발휘될 수 있다. 본 연구에서는 위상관계를 고려한 동적토압 산정 절차를 제안하고, 이 절차에 따라 교량 우물통 기초에 대한 수치해석을 수행하여 구조물 관성력과 동적토압의 위상관계를 분석하였다. 그 결과, 지반강성이 작아서 지반의 변위진폭이 구조물의 변위 진폭보다 큰 경우에는 동적토압이 구조물의 변위를 증가시키는 하중으로 발휘되며, 지반강성이 커서 지반의 변위진폭이 구조물의 변위진폭보다 작은 경우에는 동적토압이 구조물의 변위를 감소시키는 저항력으로 발휘되는 것으로 나타났다.

유사정적해석에서 토사비탈면에 작용하는 지진관성력을 유사정적하중으로 대체하기 위해 지진계수가 적용되고 있다. 대부분의 지진계수에 관련된 선행 연구는 지진관성력의 작용방향을(수평, 수직)제한하여 지진계수 크기를 산정하는 데 목적을 두고 제안되었다. 또한, 비탈면 안정해석 프로그램의 입력방법에 따라 지진관성력의 방향을 수직·수평방향으로 구분하여 제한적으로 적용되고 있는 실정이다. 일반적으로, 지진시 토사비탈면의 안정해석에는 위험측면 안정해석을 목적으로 수평방향의 지진관성력만을 고려한다. 그러나 수직방향의 지진관성력과 동시에 적용하는 경우에는 비탈면의 형상(β, H), 지반강도정수(c, Φ), 흙의 단위중량(γ)에 따라 수직방향의 지진관성력 작용방향(상향, 하향)이 비탈면을 안정 또는 불안정하게 만든다. 그리고 비탈면 안정해석에 의해 산정된 안전율에 따라 파괴면의 크기와 유형(사면파괴, 지반파괴)이 달라지기 때문에 위험측면의 지진관성력의 방향 또한 달라진다. 따라서, 수직방향의 지진관성력을 고려할 경우에는 위험측면의 비탈면 안정해석을 하기 위해서 지진관성력 방향을 결정하는 예비해석을 수행하고 비탈면 안정성 평가를 해야 한다. 본 연구는 한계상태 지진관성력의 방향을 결정하기 위해서 수평·수직방향의 지진관성력을 구분하지 않고 합력으로 표현되는 복합지진계수를 이용하여 복합지진관성력의 방향각을 산정할 수 있는 하계해석 프로그램을 수정·개발하였다. 그 결과를 지반범용 해석프로그램(Slope/W)을 이용하여 한계평형해석법(Ordinary법, Bishop법, Spencer법)에 따른 복합항복지진계수의 크기와 방향을 비교·검증하였다. 또한, 한계상태 복합항복지진계수와 방향각을 도출하기 위해서 비탈면의 기울기(β), 안정수(Nc), 마찰계수(tanΦ)와 복합지진계수의 방향각(α)을 매개변수로 하는 한계상태 복합항복지진계수 산정도표를 제안하였다.

지방에 소재한 교육대학교에서 신입생을 대상으로 관성력에 대한 수업을 하면서 인지갈등과 개념변화와의 관계를 알아보았다. 선행연구에서 인지갈등의 측정 방법에 따라 인지갈등이 개념변화에 필수조건이 된다는 주장이 있지만 반면에 인지갈등은 개념변화에 아무런 영향도 주지 못한다는 의견이 있었다. 따라서 인지 갈등을 측정하는 두 가지 방법을 참고하여 인지갈등을 측정하고 두 가지 측정값 사이에 상관관계를 알아보고 인지 갈등과 개념변화와의 상관관계를 알아보았다. 측정방법이 다른 인지 갈등은 관성력에 관한 수업 초반부에 불일치 사례를 설명한 후와 수업이 끝난 후 측정되었다. 수업이 끝난 후 조사된 인지 갈등 검사에서 신념의 변화정도로 척도를 삼는 인지갈등 측정값은 인식, 흥미, 불안, 재평가를 구성요인으로 하는 CCLT의 인지갈등에서 흥미요인과 낮은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 반면에 CCLT의 네 가지 구성 요인은 이들의 총 점수와 좀 더 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 한편, 신념의 변화 정도를 척도로 삼는 인지갈등 정도는 개념변화와 아무런 상관관계가 없었다. 인식, 흥미 불안, 재평가를 구성요인으로 하는 인지갈등의 총 점수도 개념변화와 아무런 상관관계가 없었지만 흥미요인은 지연검사와 낮은 정적 상관관계가 있었으며 불안은 사후 검사와 낮은 부적 상관관계가 있는 것으로 나타났다.