• 제목/요약/키워드: 지진 모델링

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추가질량 모델에 의한 유체저장 탱크의 지진좌굴해석 (Earthquake Buckling Analysis of Liquid Storage Tank by Added Mass Model)

  • 강보람;김세정;이계희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.43-46
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    • 2010
  • 본 연구에서는 유체가 담긴 원통형 유체저장탱크의 지진에 의한 좌굴을 수행하였다. 해석에 사용된 유체 저장탱크는 바닥이 앵커로 고정된 3차원 유한요소모델로 모델링 하였으며, 탱크 벽체와 지붕은 쉘 요소로, 지붕보강재는 프레임요소를 사용하여 모델링 하였다. 유체-탱크 모델은 Veletsos와 Shivakumar의 추가 질량법에 근거하여 지진에 의한 유체 압력은 탱크 벽에 수직으로 작용하도록 모델링 하였다. 2007년 일본에서 발생한 지진가속도를 사용하여 범용 유한요소 프로그램인 ABAQUS로 좌굴해석을 수행하였다.

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원격 지진을 이용한 남극 반도 3차원 속도 구조 연구 (P-wave 3d velocity structure using teleseismic earthquakes beneath the Antarctic Peninsula)

  • 박용철
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2010년도 학술대회 초록집
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    • pp.33-33
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    • 2010
  • 남극 반도 북부에 설치된 임시지진관측소와 세종기지 지진관측소에서 관측된 원격지진을 이용하여 P파의 상부 맨틀 속도 구조 모델링을 하였다. 사용된 자료는 1997년부터 1999년까지 실시된 SEPA (the Seismic Experiment in Patagonia and Antarctica) 연구에 설치된 7대의 임시 광대역 관측소와 IRIS/GSN 영구 관측소인 PMSA, 그리고 칠레 Jubany 기지(JUBA)와 아르헨티나의 Esperanza 기지(ESPZ)에 설치된 광대역 지진관측소에서 관측된 자료를 사용하였다. 모든 관측소가 남극 반도와 남 셔틀랜드 군도에 위치하고 있기 때문에 매우 낮은 신호대 잡음비를 보여주고 있다. 모델링에 사용된 자료는 95개 지진에서 축출한 347개의 P파와 PKP파로 실시되었다. 역산된 상부 맨틀의 속도 구조는 남 셔틀랜드 군도의 북쪽에서 빠르고 브랜스필드 스트레이 지역에서는 느린 속도 구조를 보여주고 있다.

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지진하중을 받는 축대칭 프리스트레스트 쉘 구조물의 동적해석 (Dynamic Analysis of Axisymmetric Prestressed Shell Structures Subjected to Seismic Excitations)

    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.11-22
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    • 1998
  • 본 논문에서는 축대칭 쉘 구조물에서 자오방향과 주변방향의 프리스트레스하중이 작용될 경우에 대한 수학적 모델링을 구하였고 이에 대한 프로그램화를 통하여 지진하중을 주하중으로 한 동적해석을 실시하였다 이때 기하학적으로 축대칭인 구조믈의 특성을 최대한으로 이용할 수 있도록 쉘을 링요소로 모델링하였으며 기하학적 비선형관계식에 의하여 동적 모형식을 유도하였다 프로그램을 통하여 해석한 결과를 프리스트레스하중 하에서 고유진동수에 대한 정해와 비교한 결과 20개정도의 링요소로 모델링하였으며 기하학적 비선형관계식에 의하여 동적 모혀식을 유도하였다 프로그램을 통하여 해석한 결과를 프리스트레스하중 하에서 고유진동수에 대한 정해와 비교한 결과 20개정도의 링요소로 모델링한 경우 에서도 정해와 근접한 해를 얻을 수 있어더 또한 지진하중에 대한 반경방향의 처짐을 해석한 결과 동일 한 크기의 프리스트레스하중이 작용될 때 자오방향의 프리스트레스하중이 작용될경우가 다소 큰 처짐값을 나타내었다 본 연구를 통하여 개발된 모델은 지진하중 하에서의 축대칭 구조물에 대하여 3차원 구조해석을 실시하지 않아도 정해에 근접한 해석결과를 얻을 수있어 설계실무에 크게 활용될수 있을 것이다.

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물리적 지진모델링 기반 강지진동 모사를 통한 진도 감쇠 특성 분석 (An Analysis of Intensity Attenuation Characteristics by Physics-based Strong Ground-Motion Simulation)

  • 김수경;송석구;경재복
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.56-67
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    • 2019
  • 본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼(버전 16.5)을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다. 지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. 동일 규모의 지진이라 하더라도 지진발생 환경이 다른 지역(CEUS vs LA Basin)에서는 같은 진앙 거리에서 진도 2 등급에 가까운 차이가 발생할 수 있음을 본 연구를 통해서 발견하였다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 한반도에서 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요할 것으로 판단되며 본 연구는 지역 특화된 진도 감쇠 특성을 고려하지 않을 경우 진도 감쇠 분포의 불확실성 정도를 잘 보여준다.

지진계 저주파수 잡음의 ARMA 모델링 및 칼만필터를 이용한 지진계 동적범위 향상 방법 (A Method to Enhance Dynamic Range for Seismic Sensor Using ARMA Modelling of Low Frequency Noise and Kalman Filtering)

  • 성상만;이병렬;원장호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • 본 연구에서는 지진계 센서의 동적범위를 향상시키는 새로운 방법을 제안하였다. 먼저, 센서에 포함된 저주파수 대역 잡음을 ARMA(Auto Regresive Moving Average) 모델로 모델링하고 시스템 식별 방법으로 그 모델을 식별한다. 다음으로, 모델링된 잡음과 지진파 입력을 칼만필터 식에 포함하여 칼만필터에 의한 지진파입력을 추정한다. 제안한 방법을 새로이 개발된 MEMS 기반 3축 가속도 형태의 지진계에 적용하여 성능을 검증하였다. 시험 결과는 제안한 방법이 단순한 LPF(Low Pass Filter)를 사용한 경우에 비해 동적범위를 개선시킴을 보여준다.

임의 형상의 퇴적층을 갖는 균일 반무한 영역내에서 P파와 SV파 응답해석 (The Analysis of P-, and SV-Wave Response in the Homogeneous Half-Space Having Alluvial Deposit Arbitrary Shape)

  • 권영록;손영호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.1-6
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    • 2001
  • P파와 SV파와 입사할 때 비균질 퇴적층에서의 지진응답을 유한요소법과 경계여소법을 조합하여 해석하였다. 유한요소법을 사용하여 불규칙한 기하형상과 비균질 재료 특성을 모델링하였고, 경계요소법을 사용하여 인위적인 경계로부터 불필요한 파의 반사를 없앨수 있게 반무한 영역을 모델링하였다. 경계요소의 기본해는 반무한 영역문제에서 반드시 고려해야하는 방사조건을 자동적으로 만족시킨다. 따라서 외부영역과 내부영역의 접촉면에서 표면력의 평행조건과 변위의 연속조건을 사용하여 P파와 SV파에 의한 지진응답을 해석하였다.

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한반도 남부에서 부지효과를 고려한 물리적 지진동 모델링 기반 진도 감쇠 특성 분석 연구 (Analysis of Intensity Attenuation Characteristics Using Physics-based Earthquake Ground-motion Simulation with Site Effect in the Southern Korean Peninsula)

  • 안소현;경재복;송석구;조형익
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.238-247
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    • 2020
  • 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 광대역 강지진동 모사 플랫폼을 이용하여 한반도 중대규모 지진에 대해서 부지 효과를 고려한 강지진동 지진파형 모사를 수행하고 진도 감쇠 특성을 분석하였다. SCEC BBP는 시나리오 지진에 대해 광대역(0-10 Hz)으로 지진 파형을 생성 할 수 있는 소프트웨어 플랫폼이다. 본 연구에서는 5가지 모델링 방법론 중 Song Model을 사용하였다. 규모 6.0, 6.5, 7.0의 지진에 대해서 각각 약 50회의 지진 모델링을 수행하였으며 부지효과(VS30)를 고려하기 전과 후에 계산된 합성 지진 파형으로부터 최대 지반 가속도(PGA), 최대 지반 속도(PGV)와 같은 최대지진동 대표값을 산출하였다. 산출된 최대지진동 대표값은 계기진도 변환식을 이용하여 진도분포로 변환하였다. 부지효과 고려 시에는 VS30속도에 따라 연약지반 또는 충적층 지역에서 진도값이 증폭되어 나타남을 확인하였다.

전달경계를 이용한 댐-호소 계의 지진응답해석 (Seismic Response Analysis of Dam-Reservoir System Using Transmitting Boundary)

  • 조정래
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.123-132
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    • 1999
  • 댐-호소 계의 지진응답해석에 있어서의 어려운 문제 중 하나는 댐 상류방향으로의 에너지 방사를 적절하게 처리하는 것이다 본 논문에서는 깊이가 일정한 호소 원역으로의 에너지 방사를 잘 모델링할 수 있는 전달경계를 제시하였다 개발된 방법에서 수면파의 영향을 고려하였으며 호소-지반의 상호작용을 근사적으로 표현할수 있는 흡수경계조건도 도입하였다 댐과 호소의 경계면이 지표면에 수직하고 호소의 깊이가 일정할 경우에는 제안된 전달경계를 댐체의 모델에 직접 연결할 수 있다 댐체는 선형탄성거동을 가정하여 유한요소로 모델링 하였다 얻어진 댐-호소 계의 운동방정식을 이용하여 댐의 지진응답특성을 조사하였다

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신문기사에 나타난 경주지진 사건의 사회적 이슈분석 (Analysis of Social Issues of the Newspaper Articles on Gyeongju Earthquakes)

  • 이수상
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.53-72
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    • 2017
  • 이 연구는 토픽모델링을 사용하여 2016년 경주지진에 대한 사회적 이슈의 유형과 특성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 구체적인 연구문제는 경주지진 사건과 관련된 토픽의 유형, 사건 발생 이후 시간의 흐름에 따른 토픽의 변화양상, 그리고 신문매체의 유형별 토픽의 차이를 살펴보는 것이다. 토픽모델링 분석결과 55개의 토픽이 추출되었다. 이들 토픽에서 파악한 특성은 다음과 같다. 첫째, 시간의 흐름에 따라 주요 토픽이 변화하는 양상을 보였다. 지진이 발생한 9월에 다양한 토픽들이 나타났다. 특히 지진발생 후 2주간에는 긴급한 이슈들이 다루어졌다. 10월 이후부터는 해당 시기의 사회적 현안과 관련된 이슈들이 부각되었다. 원전관련 안전문제는 시기와 상관없이 꾸준히 제시되었다. 둘째, 전국과 지방으로 구분된 신문매체에서는 주요하게 다루는 토픽에 차이가 나타났다. 그리고 보수와 진보적 성향의 신문매체에서도 주요한 토픽들이 다르게 나타났다.

인공신경망기반의 최대 지진해일고 예측 (Prediction of maximum tsunami heights using neural network)

  • 송민종;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.484-484
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    • 2023
  • 지진해일은 해저지진, 화산활동, 해저 산사태 등에 의해 발생되는 장주기 파랑이다. 지진해일은 발생빈도가 낮지만, 한번 발생하면 많은 에너지가 연안으로 유입되어 인명 및 재산피해를 야기 시킬 수 있다. 따라서, 과거 수십년동안 지진해일에 대한 연구는 지진해일의 역학관계를 이해하고, 이를 바탕으로 한 수치모델 개발에 초점을 두어 연구가 진행되어 왔다. 더욱이, 지진해일 실험적 연구는 많은 경제적 비용을 지불해야 하기에 수치모델개발 연구가 더욱 중점적으로 수행되어 왔다. 지리학적으로 우리나라는 지진해일에 안전하지 못하다. 하나의 예로, 1983년 5월 26일, 일본 서해안에서 발생한 지진해일은 동해로 전파되어 동해안 지역에 커다란 피해를 야기시켰다. 이 당시, 강원도삼척시 원덕읍에 위치한 임원항에서는 2명의 사상자와 2명의 부상자가 발생하였고, 당시 금액으로 약3억원의 재산피해가 발생하였다. 이 연구는 인공지능 기법 중 하나인 인공신경망을 이용하여 인명과 재산피해가 발생한 임원항에서 최대지진해일고를 예측하고자 하였다. 지진해일 수치모델은 뛰어난 정확도를 나타내는 반면, 결과를 산출하는데 상당한 시간을 필요로 한다. 이에 반해, 인공신경망은 수치모델과 유사한 정확도 및 결과를 신속하게 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 지진해일 인공신경망 모델 개발은 지진의 단층파라미터를 바탕으로 작성된 지진해일의 시나리오를 토대로 연구가 진행되었고, 우리나라 동해에 위치한 외해 관측 지점의 지진해일고 자료를 통해, 임원항에서의 최대 지진해일고가 예측되도록 개발되었다. 이를 위하여, 인공신경망의 학습 및 검증 과정을 수행하였고, 향후 발생 가능한 다양한 지진해일에 대해 평가함으로써, 인공신경망 모델의 예측성능을 확인하였다.

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