This study proposes a methodology for the regional seismic risk assessment of structural damage to buildings in Korea based on evaluating individual buildings, considering inconsistency between the administrative district border and grid lines to define seismic hazard. The accuracy of seismic hazards was enhanced by subdividing the current 2km-sized grids into ones with a smaller size. Considering the enhancement of the Korean seismic design code in 2005, existing seismic fragility functions for seismically designed buildings are revised by modifying the capacity spectrum according to the changes in seismic design load. A seismic risk index in building damage is defined using the total damaged floor area considering building size differences. The proposed seismic risk index was calculated for buildings in 29 administrative districts in 'A' city in Korea to validate the proposed assessment algorithm and risk index. In the validation procedure, sensitivity analysis was performed on the grid size, quantitative building damage measure, and seismic fragility function update.

후쿠시마 원전사고 발생으로 다수기의 지진안전성에 관한 연구의 필요성이 부각되었다. 한 부지에 건설된 원자력발전소의 경우 유 사한 지진응답을 보이기 때문에 적게나마 원자력발전소 SSCs간의 지진손상에 대하여 상관성이 존재하므로 합리적 지진안전성 평가 를 위하여 지진손상 상관성을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 쌍둥이 호기의 필수전원상실사건에 대하여 확률론적 지진안전성 평가 를 수행하였다. 적절한 지진손상 상관계수를 도출하기 위하여 확률론적 지진응답해석을 수행하여 적용하였다. External Event Mensuration System 프로그램을 활용하여 다수기의 필수전원상실사건의 고장수목을 구성하여 지진취약도 및 지진리스크를 분석하 였다. 또한 SSCs간의 지진손상 상관성을 완전독립 및 완전종속으로 고려하여 비교 분석을 수행하였다.

원자력시설 SPRA 방법으로서 기기 사이 부분 종속 관계를 정확하게 고려하기 위하여 샘플링기반접근법이 개발된 바 있다. 그러나 이는 샘플링 기반 방법이므로 정확한 지진 리스크 산정을 위하여 많은 수의 샘플을 추출해야 하는 단점이 있다. 이에 따라 본 연구에서 는 기존 방법을 개선하기 위한 효과적인 방법을 제안한다. 본 연구에서 제안한 방법의 주요한 특징은 다음과 같다. 기존 샘플링방법인 몬테카를로샘플링(MCS) 방법을 대신하여 다차원에서 효과적인 샘플링이 가능한 라틴하이퍼큐브샘플링(LHS) 방법을 샘플링기반 SPRA에 도입한다. 또한, 기존 지진세기 세분화 정도를 최종 지진 리스크 결과와 연계하여 결정한다. 제안된 방법이 결합된 샘플링기반 SPRA 접근법을 실제 원전 예제에 적용한 결과, 제안된 방법이 기존의 방법과 비교하여 결과 정확도에 있어서 거의 비슷하나 총 샘플 추출수 기준에서 효율성을 약 2배 가량 높이 것을 확인하였다. 또한, 샘플링 개수가 적은 영역에서 LHS 기반 방법이 MCS 기반 방법보다는 해의 정확도를 높이는 것을 확인할 수 있었다.

In this study, we develop a sampling-based seismic probabilistic risk assessment (SPRA) quantification technique that can accurately consider a partially dependent condition of component seismic fragility information. Specifically, the SPRA quantification method is proposed by combining the advantages of two representative methodologies: EPRI seismic fragility and JAERI seismic fragility input-based quantification. The most important feature of the proposed method is that it performs a SPRA using a sampling technique by transforming the EPRI seismic fragility input into JAERI seismic fragility input. When the proposed sampling-based approach was applied to an example of simple system and to a SPRA problem of a nuclear power plant, it was observed that the proposed method yields approximately similar system seismic fragility and seismic risk results as those of the exact solution. Therefore, it is believed that the approach proposed in this study can be used as a useful tool for accurately assessing seismic risks, considering the partial seismic dependence among the components; the existing SPRA method cannot handle such partial dependencies.

The strategy for the management of earthquakes is shifting from post recovery to prevention; therefore, seismic performance management requires quantitative predictions of damage and the establishment of strategies for initial responses to earthquakes. Currently, seismic performance evaluation for seismic management in Korea consists of two stages: preliminary evaluation and detailed evaluation. Also, the priority of seismic performance management is determined in accordance with the preliminary evaluation. As a deterministic method, preliminary evaluation quantifies the physical condition and socio-economic importance of a facility by various predetermined indices, and the priority is decided by the relative value of the indices; however, with the deterministic method it is difficult to consider any uncertainty related to the return-year, epicenter, and propagation of seismic energy. Also this method cannot support tasks such as quantitative socio-economic damage and the provision of data for initial responses to earthquakes. Moreover, indirect damage is often greater than direct damage; therefore, a method to quantify damage is needed to enhance accuracy. In this paper, a Seismic Risk Assessment is used to quantify the cost of damage of road facilities in Pohang city and to support decision making.

The seismic safety of nuclear power plants has always been emphasized by the effects of accidents. In general, the seismic safety evaluation of nuclear power plants carries out a seismic probabilistic safety assessment. The current probabilistic safety assessment assumes that damage to the structure, system, and components (SSCs) occurs independently to each other or perfect dependently to each other. In case of earthquake events, the failure event occurs with the correlation due to the correlation between the seismic response of the SSCs and the seismic performance of the SSCs. In this study, the EEMS (External Event Mensuration System) code is developed which can perform the seismic probabilistic safety assessment considering correlation. The developed code is verified by comparing with the multiplier n, which is for calculating the joint probability of failure, which is proposed by Mankamo. It is analyzed the changes in seismic fragility curves and seismic risks with correlation. As a result, it was confirmed that the seismic fragility curves and seismic risk change according to the failure correlation coefficient. This means that it is important to select an appropriate failure correlation coefficient in order to perform a seismic probabilistic safety assessment. And also, it was confirmed that carrying out the seismic probabilistic safety assessment in consideration of the seismic correlation provides more realistic results, rather than providing conservative or non-conservative results comparing with that damage to the SSCs occurs independently.

본 연구에서는 중저준위 방사성 폐기물 처분장의 지진위험도 평가를 위한 평가용 입력지반운동을 도출하였다. 방사성 폐기물 처분장 부지를 대상으로 한 지진재해도 평가를 수행하여 재해도 곡선을 도출하였으며 도출된 재해도 곡선을 바탕으로 등재해도 스펙트럼을 산정하였다. 등재해도 스펙트럼에 부합하는 30개의 인공지진파를 생성하여 해당 부지의 지반을 대상으로 한 부지응답해석을 수행하였다. 대상부지에 대한 부지응답해석을 통하여 지표면과 처분동굴의 상단과 하단부에서의 입력지진운동을 구하였고 각각의 평균값을 구하여 방사성 폐기물 처분장의 리스크 평가를 위한 평가용 응답스펙트럼을 제시하였다.

지진취약도 분석을 통하여 교량의 지진 위험도를 평가하였다. 지진취약도 분석에서는 교각 하부의 소성힌지의 거동을 주요 손상인자로 분석하였으며, 또한 한반도 지진재해지도를 근거로 하여 지진발생확률을 산정한 후 이들을 이용하여 교량의 성능단계에 따른 손상발생확률을 분석하였다. 이 연구에서는 교각에 직접 전달되는 지진이 아닌 암반노두에서의 지진의 최대지반가속도에 대하여 지진취약도를 분석하였으며, 비선형 지진해석을 위해서는 층상지반의 영향으로 증폭된 지진하중을 고려하였다. 제안된 방법으로 예제교량의 지진위험도를 분석하였으며, 면진받침이 설치된 교량에 대한 지진 위험도의 저감 효과를 정량적으로 분석하였고, 지진재해지도에서의 조건이 다른 지역에 시공되는 경우의 지진위험도를 분석함으로써 현 시방서의 타당성을 간접적으로 검토하였다.

원전 격납건물은 내진 안정성을 확보하기 위해 설계단계에서 여유나 보수성을 부여하게 된다. 원전 구조물의 내진성능 평가는 이러한 여유나 보수성을 배제한 실질적인 성능 및 응답을 기준으로 평가하게 된다. 본 연구에서는 내진성능 평가에 고려되는 구조물의 성능 및 응답관련 계수들 중 그 기여도가 비교적 큰 비탄성 에너지 흡수계수의 산정방법에 대한 비교를 수행하였다. 또한 각종 방법에 따라 산정된 비탄성 에너지 흡수계수에 따른 HCLPF(high confidence of low probability of failure)값의 변화를 분석하였다. 연구결과 원전 격납건물의 비탄성 에너지 흡수계수는 1.5~1.75로 나타났다. 구조물의 내진성능을 명확히 평가하기 위해서는 먼저 구조물의 비선형 거동 및 연성도를 정확히 평가하여야 함을 알 수 있다.

All over the world, concrete gravity dams have to withstand lots of environmental hazards and time-varying external loading during an earthquake. Therefore, the risk assessment of this structure with time may become an important study for the dam structure, which is related to the chemo-mechanical effect on the aging concrete. The focusing point of this study is to propose an earthquake assessment procedure to determine the failure probability with time of any concrete gravity dam for the future if we consider the material deterioration. This material decay is mainly associated with the modulus of elasticity of the concrete and it is explained briefly in the manuscript.

This study evaluates seismic risk of steel ordinary concentrically braced frames. Based on the risk integral concept, the collapse probabilities in 50 years are calculated for the 3-, 5- and 10-story braced frames. The evaluation results present that the collapse probabilities in 50 years are increased for the higher braced frames although they are identically designed according to the current domestic seismic design code.

This study evaluates seismic risk of steel ordinary concentrically braced frames. Based on the risk integral concept, the collapse probabilities in 50 years are calculated for the 3-, 5- and 10-story braced frames. The evaluation results present that the collapse probabilities in 50 years are increased for the higher braced frames although they are identically designed according to the current domestic seismic design code.

A seismic performance assessment based on risk assessment is proposed considering risk factors and scenario, and thus the technique provides more practical and reasonable seismic performance assessment and reinforcement for the existing buildings more than ever before.

This paper prrsents results of Probabilistic Seismic Risk Assessment(PSRA) of an Saemangeum Dike considering uncertainties of earthquake occurrences. First the seismic vulnerability of a structure and the seismic hazard of the site are evalusted using earthquake sets and seismic risk map, and then seismic risk of the structure is assessed.

도시지역은 인구가 밀집되어 있고 각종 사회기반시설이 복잡하게 얽혀 있기 때문에 지진발생시 1차 피해는 물론, 교통 두절, 가스공급중단, 전력단절 등에 의한 2차 피해도 막대하게 발생한다. 이와 같이 도시지역의 라이프라인이 지진에 대해 얼마나 저항하여 성능을 발휘할 수 있는지를 예측하는 기술이 중요하다. 이와 더불어 라이프라인의 지진피해가 도시지역의 사회 및 경제에 미치는 영향을 평가하는 것도 방재정책을 결정하는데 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 국내 도시지역의 라이프라인 중 매설가스관, 공동구, 송전철탑의 지진취약도 함수를 개발하였다. 또한 서울지역을 대상으로 사회 및 경제적 영향을 고려한 지진재해 위험도를 산출하였다. 국내에서 사용되고 있는 매설가스관, 공동구, 송전철탑을 조사하여 각각 대표적인 시설물의 규격을 결정하여 해석적인 방법으로 지진취약도 함수를 도출하였다. 이를 위해서 다양한 지반가속도 기록과 인공지진파를 사용하였으며 여러 단계의 지진규모를 가정하여 시간이력해석을 수행하였다. 각각의 라이프라인 별로 도출한 지진취약도 함수는 현재 국가안전처에서 사용 중인 지진대응시스템에 탑재하여 지역별 지진피해 예측에 사용될 수 있다. 한편, 서울지역의 지진재해위험도를 평가하기 위해 위험요소, 노출요소, 치약요소, 대응 및 복구요소의 4가지 요소를 각각 도출하고 정량화하여 종합적인 지진재해 위험도를 산출하였다. 도출된 지진재해 위험도를 통해 주요소 및 지표가 위험도에 미치는 영향을 평가하였다.

Currently the seismic performance evaluation for existing buildings are being made simply through the review of the analytical technique corresponding to design specifications on beam, column, shear wall, joint and so on. Also the seismic performance is evaluated to 4 steps as immediate occupancy level(IO), life safety level(LS), collapse prevention level(CP), collapse occurrence level(CO). However, in case of a structure being used for a number of years after construction, which may have partial damages and durability degradations may show significant differences between the analysis results and the actual behavior during an earthquake. Therefore, a improved seismic performance assessment is proposed based on risk assessment and seismic performance techniques since more systematic evaluation and condition assessment are required, and thus the practical and economical seismic retrofit measures for the existing facilities and for the reasonable seismic design as well are to be developed more than ever before.

최근 한국 근해 및 내륙에서 발생되는 지진의 횟수가 증가함에 따라 지진피해 가능성에 대한 우려가 증가되고 있으며, 지진재해가 발생하였을 경우 신속한 대책을 마련해야 한다는 필요성이 부각되고 있다. 그러나 대규모 사회기반 시설중의 하나인 상수관망 시스템의 경우, 국내 전체 503개소 중 현행 내진설계기준을 만족하는 곳이 전무(소방방재청, 2013)할 정도로 지진재해에 매우 취약하다. 상수도 시설의 경우 구조해석을 통한 개별 구조물의 내진성능평가 뿐 만 아니라, 물 공급가능성을 포함하는 수리학적 위험도(또는 신뢰도) 평가가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 수리해석을 기반으로 한 상수관망 지진재해 위험도 산정 프로그램을 개발하였다. 이를 위해 과거 한반도에 발생한 지진자료를 활용하여 지진 발생시나리오를 구성하는 모듈을 구축하였다. 또한 지진 발생에 의해 나타나는 상수도 관망 구성요소(관로, 펌프, 배수지)의 피해 상태를 취약도 함수에 의해 결정하고, 이를 적절히 반영하여 수리해석 결과가 도출되도록 모형화하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램을 실제 상수관망 시스템에 적용한 결과, 적용지역에 가까운 곳에서 발생한 과거 지진을 상정하였을 경우 나타난 신뢰도는 지진 재해에 의한 피해를 무시할 수 있는 수준은 아니었으며, 특히 설계 기준에 해당하는 큰 강도의 지진이 발생할 경우 상수관망 시스템의 전반적인 마비가 초래될 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 모형은 상수관망의 설계와 사전보강을 위한 의사결정 수단으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Seismic risk assessment of staggered wall system structures is presented using fragility curves which represent the probability of damage of structure. To obtain fragility curves, dynamic analysis were carried out using twenty two pairs of earthquake records. For the risk assessment, spectral accelerations are obtained for various return periods from the seismic hazard map of Korea, which enable to calculate the probability density function of spectral accelerations.