역사지진 및 계기지진이 보고되어 앞으로 지진이 발생할 가능성이 있는 한반도 중부지역 중, 충청남도 서부지역 에 분포하는 선형구조와 단층지형을 분석하였다. 단층지형을 기반으로 총 151개의 선형구조가 추출하였다. 당진단층과 예산단층이 위치하는 지역에 단층과 주향이 일치하는 선형구조가 밀집하여 분포하는 반면, 홍성단층이 위치한 지역에는 선형구조의 수가 적으며 단층과 유사한 주향을 갖는 선형구조 또한 잘 인지되지 않는다. 이러한 특징은 넓은 충적층과, 오랜 기간의 풍화와 침식, 그리고 경작으로 인한 지표의 변형 등에 의해 단층을 지시하는 지형증거를 인지하기 어렵기 때문으로 판단된다. 단층으로 판명된 5개의 주요지점에서는 단층안부, 제4기 충적층에 나타나는 경사급변점, 선형곡 등 의 단층지형이 선형구조를 따라 인지되었으며 단층지형이 실제 단층을 잘 지시하는 것으로 나타났다. 한편 선형구조 내 에서 감지된 제4기층의 변위는 단층운동에 의해 직접적으로 형성된 것이 아닌 농경지 정리와 같은 인위적 교란이나 하 천 침식의 영향과 같은 외부요인에 의해 형성되었을 가능성이 있는 것으로 파악되었다. 연구지역에서 인지되는 단층지 형의 유형과 한반도 남동부 지역에서 인지되는 단층지형의 유형에 차이가 나타나는데 이는 단층지형의 유형이 단층종 류에 따라 변화되는 한 예를 보여준다.

Recent earthquakes in Korea, like Gyeongju and Pohang, have highlighted the need for accurate seismic hazard assessment. The lack of substantial ground motion data necessitates stochastic simulation methods, traditionally used with a simplistic point-source assumption. However, as earthquake magnitude increases, the influence of finite faults grows, demanding the adoption of finite faults in simulations for accurate ground motion estimates. We analyzed variations in simulated ground motions with and without the finite fault method for earthquakes with magnitude (Mw) ranging from 5.0 to 7.0, comparing pseudo-spectral acceleration. We also studied how slip distribution and hypocenter location affect simulations for a virtual earthquake that mimics the Gyeongju earthquake with Mw 5.4. Our findings reveal that finite fault effects become significant at magnitudes above Mw 5.8, particularly at high frequencies. Notably, near the hypocenter, the virtual earthquake’s ground motion significantly changes using a finite fault model, especially with heterogeneous slip distribution. Therefore, applying finite fault models is crucial for simulating ground motions of large earthquakes (Mw ≥ 5.8 magnitude). Moreover, for accurate simulations of actual earthquakes with complex rupture processes having strong localized slips, incorporating finite faults is essential even for more minor earthquakes.

양산시 동면 금산리 일원의 공사현장 사면 3개 지점에서 미고결 퇴적층을 절단하는 단층이 확인되었으며, 노두 단면에서 관찰되는 단층의 상세 구조분석을 수행하였다. 이곳 금산리 지점은 기존에 제4기 단층운동이 보고된 가산단층 지점으로부터 북쪽으로 약 0 .6 k m 떨어진 곳에 위치한다. 관찰된 총 6조의 단층들은 14o-32oE 주향을 가지고 3조의 단 층들은 77o-87oNW, 나머지 3조의 단층들은 53o-62oSE로 경사진다. 단층에 의해 절단된 미고결 퇴적층은 동편의 금정산 에서 유래된 선상지 역암으로 주로 화강암 또는 화산암 기원의 직경 0.5m 이상의 거력으로 구성된다. 단층면 상에 발 달하는 단층조선은 역이동성 성분이 포함된 우수향 주향이동단층 운동감각을 지시하며, 이러한 변형특성은 한반도 현생 응력환경인 동북동-서남서 압축응력과 부합한다. 사면에서 관찰되는 기반암과 미고결 퇴적층과의 부정합면을 기준으로 산정한 단층의 겉보기 수직변위는 동편이 15 m, 서편이 1 m이다.

본 연구의 목적은 예비 지구과학교사들이 지질도에서 단층을 판별하는 동안 그들이 사용하는 내용 지식과 문제해결 과정을 분석하는 것이다. 이를 위해 연구자들은 시선 추적기(Tobii Pro Glasses 2 모델)를 활용하여 예비 지구과학교사들 (N=12)이 단층 해석에 대한 문제를 해결하는 동안 그들의 시선 고정 시간, 시선 경로에 대한 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 그들은 정단층, 역단층, 주향이동단층 등에 대한 개념은 인지하고 있지만, 대부분의 예비 지 구과학교사들은 지질도에서 단층 해석에 필요한 절차적 지식은 인지하고 있지 않다. 둘째, 예비 지구과학교사들은 지질도에 서 단층을 해석하기 위해 지질 단면도를 그리지 않았고, 3차원적 정보가 아니라 지질도에서 수집한 2차원적 정보를 바탕으 로 단층을 판별하였다. 그러므로 차후 교육 현장으로 진출하는 예비 지구과학교사들이 자연현상에 대한 이해와 더불어 그 자연현상을 이해하는데 필요한 절차적 지식을 학습할 수 있도록 교수학습환경을 개선할 필요가 있다. 그리고 본 연구의 결 과는 차후 새로운 교육과정을 구성하거나 교사 교육에 대한 자료를 개발하는데 실질적으로 도움을 줄 수 있을 것이다.

Timber structures are susceptible to moisture, contamination, and pest infestation, which can compromise their integrity and pose a significant fire hazard. Despite these drawbacks, timber's lightweight properties, eco-friendliness, and alignment with current architectural trends emphasizing sustainability make it an attractive option for construction. Moreover, timber structures offer economic benefits and provide a natural aesthetic that regulates building temperature and humidity. In recent years, timber domes have gained popularity due to their high recyclability, lightness, and improved fire resistance. Researchers are exploring hybrid timber and steel domes to enhance stability and rigidity. However, shallow dome structures still face challenges related to structural instability. This study investigates stability problems associated with timber domes, the behavior of timber and steel hybrid domes, and the impact of timber member positioning on dome stability and critical load levels. The paper analyzes unstable buckling in single-layer lattice domes using an incremental analysis method. The critical buckling load of the domes is examined based on the arrangement of timber members in the inclined and horizontal directions. The analysis shows that nodal snapping is observed in the case of a concentrated load, whereas snap-back is also observed in the case of a uniform load. Furthermore, the use of inclined timber and horizontal steel members in the lattice dome design provides adequate stability.

It is essential to determine a proper earthquake time history as a seismic load in a seismic design for a critical structure. In the code, a seismic load should satisfy a design response spectrum and include the characteristic of a target fault. The characteristic of a fault can be represented by a definition of a type of possible earthquake time history shape that occurred in a target fault. In this paper, the pseudo-basis function is proposed to be used to construct a specific type of earthquake, including the characteristic of a target fault. The pseudo-basis function is derived from analyzing the earthquake time history of specific fault harmonic wavelet transform. To show the feasibility of this method, the proposed method was applied to the faults causing the Gyeong-Ju ML5.8 and Pohang ML5.3 earthquakes.

경주 및 포항 지진으로 인한 수도관의 파열 및 누수로 배관 시스템용 신축이음부의 내진 안전성 확보가 강조되고 있 다. 일반적으로 금속 벨로우즈에 스테인리스강을 이용한 금속 벨로우즈가 사용되며 목적에 따라 다양한 주름 형상과 단층 및 다층 형태로 제작된다. 그러나 벨로우즈의 불규칙한 산의 형상에 대한 휨 거동 및 피로 파괴에 대한 연구는 미비하다. 본 연구 에서는 벨로우즈의 불규칙한 산의 형상을 고려한 휨 거동을 검토하기 위하여 단조시험, 준정적 반복재하시험 및 피로시험을 수 행하였다. 시험을 위해 제작된 벨로우즈는 단층(1ply)과 다층(3ply)으로 제작되었다. 다층 벨로우즈의 최대하중과 최대변형이 단 층 벨로우즈보다 크게 평가되었다. 단층 벨로우즈는 산과 산 사이에서 파괴가 되었으며, 다층 벨로우즈의 경우에는 산에서 파괴 가 발생하였다. 주름의 높이와 전체 두께가 다른 벨로우즈의 휨 파괴 거동을 평가하였으며, 단층의 초기 피로 균열은 고정 플랜 지와 첫 번째 산의 곡률에서 관찰되었다. 다층의 경우에는 첫 번째 산과 두 번째 산 사이의 곡률에서 관찰되었다.

강풍, 폭우 등 이상기후의 대형화와 빈도 증가로 인해 나무가 부러지거나 쓰러지는 훼손이 증가하고 있으나 나무 내부의 공동, 부후 등 구조적 결함은 육안조사로 판별이 어렵기 때문에 예측을 통한 사전대응에 한계가 있다. 비파괴 음파단층촬영은 나무에 미치는 물리적 훼손을 최소화하면서 내부결함을 추정하는 방법으로 내부결함 진단에 효율적이 나 수종별 정확도에 차이가 발생하기 때문에 현장적용 전 측정결과의 신뢰성 분석이 선행되어야 한다. 이번 연구는 우리나라 대표 수종인 소나무와 은행나무 노거수를 대상으로 음파단층촬영의 신뢰성 검증을 위해 침입성 드릴저항 측정을 교차 적용하여 목재 내부결함을 측정하고 평가결과를 비교하였다. 두 집단 간 결함부 측정 평균값에 대한 t검정 결과 소나무는 통계적으로 유의한 차이가 없는 반면, 은행나무는 유의성에 차이가 있었다. 선형회귀분석 결과 두 수종 모두 드릴저항그래프의 결함이 증가할 때 음파단층영상 결함이 증가하는 양의 상관관계를 보였다.

지하의 단층들이 지표면까지 도달하지 못하면 단층의 유무를 인지 못하는 경우가 있다. HVSR 분석법으로 지표 면 아래 단층의 존재를 판별할 수 있는지 살펴보기 위해 포항분지 흥해지역 동편의 곡강단층을 통과하는 지역을 선정 하여 연구를 진행하였다. 교차하는 두개의 측선에서 조밀하게 관측한 배경잡음으로 HVSR 분석을 통해 공명주파수를 산정하였다. 연구지역 내 시추 자료의 기반암 깊이 정보와 시추 지역의 공명주파수를 이용해 상관식을 도출한 후 두 측선에서의 공명주파수를 상관식에 적용해 기반암 심도를 산출하였다. HVSR 분석 결과 두 측선에서 기반암 심도가 급 격히 변하는 곳이 있다. 특히 곡강단층 인근에서 공명주파수가 급격히 변화하였고, 기존에 알려진 단층이 없는 지역에 서도 공명주파수와 기반암 심도가 급격히 변화하는 곳이 있음을 알 수 있었다. 이 형상은 이전에 알려지지 않은 blind fault와 관련이 있을 것으로 사료된다. 본 연구는 지표면에서 인식하지 못하는 단층을 식별하기 위한 HVSR 방법의 적 용 가능성을 확인하였다.

역사지진과 계기지진 기록에 따르면 한반도 남동부는 우리나라에서 지진활성도가 가장 높게 평가되는 곳으로, 최근에 양산단층대와 울산단층대를 따라 제4기 단층이 다수 보고되어 고지진학적 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특 히 울산단층대의 중부지역에 해당하는 경북 경주시 외동읍 말방리 일원은 울산단층대 내에서 가장 많은 활성단층이 보고된 지역이다. 따라서 이 지역에 대한 고지진학적 특성을 이해하기 위하여 먼저 LiDAR 영상 및 항공사진을 이용한 지형 및 선형구조 분석을 실시하여 단층에 의한 기복으로 추정되는 지형인자를 확인하고, 야외답사와 물리탐사를 통해 단층을 추적하여 기 보고된 말방단층 지점에서 약 300 m 북서쪽에 위치한 곳에서 길이 20 m, 너비 5 m, 깊이 5 m의 굴착조사를 실시하였다. 굴착단면을 통해 분석된 제4기 퇴적층의 특징을 바탕으로 단층의 기하학적·운동학적 특성을 해석하여 고지진학적 특성을 규명하고자 하였다. 이번 굴착단면에서 확인된 역단층의 기하를 보이는 단층의 자세는 N26oW/33oNE로 울산단층대를 따라 분포하는 기 보고된 단층들과 유사하다. 약 40 cm의 단일 겉보기 변위가 인지되었 으나 단층조선의 부재로 실변위는 산출할 수 없었다. 선행연구에서 제안된 극저온구조층의 연대결과 값을 토대로 단층 의 최후기 운동시기는 후기 뷔름빙기 이전으로 추정하였다. 기 보고된 연구결과와 본 굴착단면에서 획득한 단층기하를 종합하여 이 지역에 발달하는 단층계를 인편상구조로 해석하였고, 단층특성을 반영한 모델을 제시하였다. 말방리 일원 에서 수 회의 굴착조사를 비롯한 다수의 선행연구가 수행되었음에도 불구하고 구체적인 단층변수에 대한 정보가 미진 하고 각 지점들 간의 상관성이 명확하게 규명되지 않은 것은 역단층의 복잡한 운동학적 특성에 기인한 것으로 판단된 다. 추후 고지진학적 연구가 추가적으로 수행된다면 상기의 문제점들을 해결하여 종합적인 단층의 형태와 운동사가 규 명될 수 있을 것으로 판단된다.

The stochastic method is applied to simulate strong ground motions at seismic stations of seven metropolises in South Korea, creating an earthquake scenario based on the causative fault of the 2016 Gyeongju earthquake. Input parameters are established according to what has been revealed so far for the causative fault of the Gyeongju earthquake, while the ratio of differences in response spectra between observed and simulated strong ground motions is assumed to be an adjustment factor. The calculations confirm the applicability and reproducibility of strong ground motion simulations based on the relatively small bias in response spectra between observed and simulated strong ground motions. Based on this result, strong ground motions by a scenario earthquake on the causative fault of the Gyeongju earthquake with moment magnitude 6.5 are simulated, assuming that the ratios of its fault length to width are 2:1, 3:1, and 4:1. The results are similar to those of the empirical Green’s function method. Although actual site response factors of seismic stations should be supplemented later, the simulated strong ground motions can be used as input data for developing ground motion prediction equations and input data for calculating the design response spectra of major facilities in South Korea.

Single-layered grid space steel roof structure is an architectural system in which the structural ability of the nodal connection system greatly influences the stability of the entire structure. Many bolt connection systems have been suggested to enhance for better construct ability, but the structural behavior and maximum resistance of the connection system according to the size of bolt clearance play were difficult to identify. In particular, the identification of bending stiffness of the connection system is very important due to the characteristics of shell structures in which membrane stresses based on bending force effect significantly. To identify effective structural behavior and maximum bearing force, four representative nodal connection systems were selected and nonlinear numerical analysis were performed. The numerical analysis considering the size of the bolt clearance were performed to investigate structural behavior and maximum values of the bending force. In addition, the type of effective nodal connection system were evaluated. As a result, the connection system, which has two shear plane, represented high bending stiffness.

The slip-weakening model developed by Ohnaka and Yamashita is extended over the breakdown zone by equating the scaling relationships for the breakdown zone and the whole rupture area. For the extension, the study uses the relationship between rupture velocity and radiation efficiency, which was derived in the theory of linear elastic fracture mechanics, and the definition of fmax given in the specific barrier model proposed by Papageorgiou and Aki. The results clearly show that the extended scaling relationship is governed by the ratio of rupture velocity to S wave velocity, and the velocity ratio can be determined by the ratio of characteristic frequencies of a Fourier amplitude spectrum, which are corner frequency, fc, and source-controlled cut-off frequency, fmax, or vice versa. The derived relationship is tested by using the characteristic frequencies extracted from previous studies of more than 130 shallow crustal events (focal depth less than 25 km, MW 3.0~7.5) that occurred in Japan. Under the assumption of a dynamic similarity, the rupture velocity estimated from fmax/fc and the modified integral timescale give quite similar scale-dependence of the rupture area to that given by Kanamori and Anderson. Also, the results for large earthquakes show good agreement to the values from a kinematic inversion in previous studies. The test results also indicate the unavailability of the spectral self-similarity proposed by Aki because of the scale-dependent rupture velocity and the rupture velocity-dependent fmax/fc; however, the results do support the local similarity asserted by Ohnaka. It is also remarkable that the relationship between the rupture velocity and fmax/fc is quite similar to Kolmogorov’s hypothesis on a similarity in the theory of isotropic turbulence.

Graphene has attracted the interest of many researchers due to various its advantages such as high mobility, high transparency, and strong mechanical strength. However, large-area graphene is grown at high temperatures of about 1,000 °C and must be transferred to various substrates for various applications. As a result, transferred graphene shows many defects such as wrinkles/ripples and cracks that happen during the transfer process. In this study, we address transfer-free, large-scale, and high-quality monolayer graphene. Monolayer graphene was grown at low temperatures on Ti (10nm)-buffered Si (001) and PET substrates via plasma-assisted thermal chemical vapor deposition (PATCVD). The graphene area is small at low mTorr range of operating pressure, while 4 × 4 cm2 scale graphene is grown at high working pressures from 1.5 to 1.8 Torr. Four-inch wafer scale graphene growth is achieved at growth conditions of 1.8 Torr working pressure and 150 °C growth temperature. The monolayer graphene that is grown directly on the Ti-buffer layer reveals a transparency of 97.4 % at a wavelength of 550 nm, a carrier mobility of about 7,000 cm2/V×s, and a sheet resistance of 98 W/□. Transfer-free, large-scale, high-quality monolayer graphene can be applied to flexible and stretchable electronic devices.

The empirical Green’s function method is applied to the foreshock and the mainshock of the 2016 Gyeongju earthquake to simulate strong ground motions of the mainshock and scenario earthquake at seismic stations of seven metropolises in South Korea, respectively. To identify the applicability of the method in advance, the mainshock is simulated, assuming the foreshock as the empirical Green’s function. As a result of the simulation, the overall shape, the amplitude of PGA, and the duration and response spectra of the simulated seismic waveforms are similar with those of the observed seismic waveforms. Based on this result, a scenario earthquake on the causative fault of Gyeongju earthquake with a moment magnitude 6.5 is simulated, assuming that the mainshock serves as the empirical Green’s function. As a result, the amplitude of PGA and the duration of simulated seismic waveforms are significantly increased and extended, and the spectral amplitude of the low frequency band is relatively increased compared with that of the high frequency band. If the empirical Green’s function method is applied to several recent well-recorded moderate earthquakes, the simulated seismic waveforms can be used as not only input data for developing ground motion prediction equations, but also input data for creating the design response spectra of major facilities in South Korea.

대공간 단층래티스 돔의 골조프레임 재질로는 알루미늄, 목재, 그리고 강재 등이 사용된다. 소규모 돔에서는 알루미 늄, 목재 등이 사용되는 사례도 많이 있지만, 300m 이상의 대공간 돔에서는 강재를 주로 사용하며, 강재의 단면 형상은 강관 또는 H형강 등이 유리하다. H형강은 기성재가 시중에 판매되고 있어 다양한 종류를 선택할 수 있으며, 지붕 마감 공사 시 시공 성이 우수하다. 본 연구의 목적은 H형강 단면을 사용한 스팬 300m 단층래티스 돔의 좌굴특성을 연구하는 것이다.

이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출 하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.

The objective of this study is to investigate the earthquake response for the design of 100m spanned single-layer lattice dome. The plastic hinge analysis and eigenvalue buckling analysis are performed to estimate the ultimate load of single-layered lattice domes under vertical loads. In order to ensure the stability of lattice domes, it is investigated for the plastic hinge progressive status by the pushover increment analysis considering the elasto-plastic connection. One of the most effective methods to reduce the earthquake response of large span domes is to install the LRB isolation system of a dome. The authors discuss the reducing effect for the earthquake dynamic response of 100m spanned single-layered lattice domes. The LRB seismic isolation system can greatly reduce the dynamic response of lattice domes for the horizontal and vertical earthquake ground motion.