• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권4호
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• pp.43-50
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• 2018

The purpose of this study is to improve the seismic performance of RC framed buildings such as piloti buildings and school facilities. For this purpose, a half size RC frame specimen (SFD) was made and the inside of frame was reinforced with steel frame and S type strut steel damper. The experimental results are compared with those of the previous studies under the same conditions. The comparative specimens are non-reinforced specimen (BF) and damper reinforced specimen (AFD) that confined the column with an aramid sheet. As a result of comparing the maximum strength, stiffness degradation and energy dissipation capacity, SFD specimen was evaluated to be better than comparative specimens. According to the experimental results and FE analysis results, it was confirmed that the shear deformation was concentrated in the steel damper. And it was showed that cracks were concentrated at the upper and lower ends of the strut of the S type damper, and the final failure was observed at struts. From this, it was verified that the steel damper appropriately dissipates energy due to the lateral load.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.861-874
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• 2019

최근 발생한 포항과 경주 지진 이후 공동구와 같은 소단면 터널 구조물에 대한 내진 성능 평가에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 연구에서는 유한 차분법 기반의 FLAC3D를 사용하여 지진 하중에 대한 수직구와 수평 터널 구조물에 대한 3차원 동적 해석을 수행하였다. 특히 지반과 구조물 사이 경계면 특성을 고려한 지반-구조물 상호 해석 시 중요 인자인 경계면 강성 계수의 영향을 분석하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 매개변수 해석을 통해 경계면 강성 계수는 지하 구조물의 전체 동적 거동에는 큰 영향을 미치지 않지만 접속부의 국부적인 변위 거동에는 큰 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다. 경계면 강성계수의 크기는 접속부에서의 변위와 반비례하는 경향을 보였으며, 수직 응력 및 전단 응력에 대해서는 비례하는 경향을 확인하였다. 연구 결과 수치 해석에서 주로 사용되고 있는 경계면 강성 계수에 대한 경험적 식의 한계를 제시할 수 있었으며, 새로운 경계면 강성 계수 모델 개발의 필요성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.393-405
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• 2020

지반 및 기초의 안정성 평가, 지진의 액상화 평가 등을 위해서 지반강도 및 지하수 높이 등 다양한 지반정보가 필요하다. 대한민국에서 행해지는 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT) 결과는 국토지반정보포털시스템에 등록하게 되어있다. 비시추지역의 지반정보가 필요할 경우, 지구통계기법(Geostatistics)들을 응용할 수 있다. 본 논문은 경험적 베이지안 크리깅(Empirical Bayesian Kriging, EBK)과 역거리 가중치법(Inverse Distance Weighting Method, IDWM)을 이용하여 비시추지역의 지반정보를 구할 경우의 타당성에 관한 것이다. 이 기법들을 이용하기 위해 공간 보간에 범용적으로 적용되는 Esri사의 ArcGIS Pro 프로그램을 사용하였다. 본 해석에 사용된 지구통계기법들의 정확성을 검토하기 위하여, 표준관입시험에서 구한 시추지역 지반의 강도 정수 및 지하수의 높이를 해석기법의 결과와 교차 검증하였다. 또한, 지구물리학적 기법인 표면파 다중채널분석(Multichannel Analysis of Surface Waves, MASW)조사를 추가 수행하여, 본 해석에 사용된 기법들을 재검증하였다. 포항 북구 지역을 1.0km×1.0km로 분할하여 총 111개의 구역으로 분할하였으며, 경험적 베이지안 크리깅(EBK) 및 역거리 가중치법(IDWM)을 통한 표준관입시험치 및 지하수위에 대한 교차검증을 수행한 결과, 두 기법 모두 적합한 것으로 나타났다. 표면파 다중채널분석(MASW)은 대략적인 구간 영역을 제시하여, SPT N값의 분포양상과 지하수위를 명확히 파악하기 곤란하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.687-695
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• 2021

최근 국내에서 큰 규모의 지진이 발생하게 되면서 내진설계의 중요성이 크게 증가하였다. 내진설계기준에서는 중요구조물 또는 특수구조물에 대해서는 동적시간이력해석을 수행하도록 규정하고 있다. 이러한 중요 또는 특수 구조물의 내진해석 및 설계에 있어 합리적 설계 입력 지진파를 결정하는 것은 해석 및 설계의 신뢰도를 확보하는데 매우 중요한 요소이다. 내진설계기준에서 합리적 설계 지진파는 해당 지역(단층)의 특성을 반영하면서 동시에 내진 성능 수준별 설계응답스펙트럼을 만족해야 한다. 이러한 요구조건은 해당 지역(단층)에서 계측됐던 실 지진파를 설계응답스펙트럼에 상응하게 수정하여 부분적으로 만족시킬 수 있다. 본 연구에서는 하모닉웨이브릿변환(Harmonic Wavelet Transform)을 이용하여 실 계측 지진파를 기반으로 설계응답스펙트럼에 상응하게 지진파시간이력 수정·생성 하는 방법을 제안하였다. 제안한 기법의 적용성 검토를 위해 경주(2016년)와 포항(2017년)에서 발생했던 각 규모 5.8과 5.4의 지진에 제안된 기법을 적용하여 설계응답스펙트럼에 상응한 지진파시간이력을 수정·생성 하였다

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.59-70
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• 2022

지진으로부터 상대적으로 안전지대라고 여겨졌던 한반도에서 2017년 규모 5.4의 강진이 포항지역에 발생함으로써 액상화 현상이 민가, 농지에서 광범위하게 나타났고 이에 액상화 현상을 예측하는 액상화 재해도 작성에 관한 연구수요가 높아지고 있다. 액상화 현상이란 느슨한 사질토에서 지진과 같은 큰 동적응력이 짧은 시간 작용할 때 과잉간극수압의 급격한 증가로 지반의 강도가 완전히 상실되는 현상을 의미한다. 액상화는 액상화 가능지수(liquefaction potential index, LPI)를 통해 평가할 수 있지만 LPI는 단일 시추공 별로 산출되기 때문에 해당지역의 대표성에 대한 문제가 발생하게 된다. 이러한 대표성의 문제는 지리정보시스템(geographic information system, GIS)을 활용한 공간보간을 통해 보완될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지구통계학적인 공간보간 기법 중 하나인 크리깅(kriging)을 활용하여 지반정보의 대표성 문제를 해결하고자 하였으며 액상화 평가를 위한 지반정보DB를 구축하고자 하였다. 또한 구축된 지반정보DB를 활용하여 재현주기 별 액상화 재해도를 작성하였으며 액상화 재해도 결과는 교차검증을 통하여 정밀도 검증을 수행하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권4호
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• pp.177-188
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• 2022

최근 이산화탄소 지중저장 모니터링 기술 중 하나인 미소진동 모니터링 기술에 대한 관심이 증가하면서 과거에 주로 사용되었던 지오폰이나 지진계가 아닌 분포형 광섬유 센서(distributed acoustic sensing, DAS)의 적용도 증가하고 있다. 특히 DAS를 이용하여 모니터링을 수행하면 시×공간적으로 거의 연속된 자료가 기록되게 되어 자료의 양이 방대해지게 되고 빠르고 정확한 자료 처리가 중요하게 된다. 자료처리 중 이벤트 탐지 및 위상 발췌는 가장 기초적인 과정으로 모든 자료에 대해 필수적으로 수행되어야 한다. 이 논문에서는 기계학습 기반의 P, S파 위상 발췌 알고리즘을 개발하여 전통적인 위상 발췌 방법의 한계를 보완하고, 전이학습 방법을 이용하여 신호 대 잡음비가 낮은 단일 성분 자료만 존재하는 DAS 자료에도 적용이 가능하도록 하였다. 사용된 기계학습 모델은 위상 발췌에 뛰어난 성능을 보이는 합성곱 신경망 기반의 EQTransformer를 ResUNet의 특성을 포함하도록 수정하여 구성하였다. 훈련자료는 전세계적으로 기록된 지진파형 자료인 STEAD자료를 이용하였고 학습 자료에 포함되지 않은 특성들에 대해서도 좋은 성능을 보이도록 기본 자료를 다양하게 변형시킨 자료도 학습에 사용하였다. 개발된 알고리즘은 학습자료와 다른 특성을 갖는 K-net 및 KiK-net 자료에 의해 성능이 검증되었다. 또한, 전이 학습을 통해 DAS 자료의 특성에 맞게 변형시킨 후 포항 장기분지에서 측정된 DAS자료에 적용시켜 그 성능을 검증하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.757-772
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• 2018

최근 경주 포항 등 대도시에서 지진이 발생하고 이에 각 분야에서의 내진해석 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대부분의 기존 내진해석은 지상구조물과 지반을 따로 다루었기 때문에 지반과 구조물의 완전한 상호 동적거동에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 건물만 고려하는 지하구조물 고정단 모델과 건물과 지반을 함께 고려하는 연속체 모델을 각각 적용하기 위해 MIDAS GEN 및 MIDAS GTS NX를 이용하여 민감도 분석을 수행하고 SSI를 고려한 동적해석의 타당성을 살펴보았다. 연구 결과, 대부분의 조건에서 지하구조물 고정단 모델이 연속체 모델보다 초고층 건물의 최대 순수 수평변위를 더 작게, 휨응력을 더 크게, 또한, 취약부의 범위는 더 작게 산출하는 것으로 나타났다. 따라서 내진해석 시 지반-구조물 상호작용을 고려한 연속체 모델을 사용하는 것이 보다 타당할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.671-686
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• 2018

최근 경주, 포항 인근에서 지진이 발생하여 대도시의 초고층 빌딩과 그에 인접한 지하구조물의 내진해석에 대한 사회적 요구가 증가하고 있다. 그러나 기존에 수행되어 왔던 대부분 내진해석 연구는 초고층 빌딩과 지하구조물을 개별적으로 분석하여 구조물간 동적 상호거동 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기반암과 표층으로 이루어진 지반에 건물과 인접 지하구조물이 설치된 복합지하시설물을 대상으로 지반과 구조물을 동시에 고려한 동적해석을 수행하였다. 특히 신뢰도를 높이기 위해 유사정적해석을 추가로 수행하여 동적해석 결과와 비교 분석하였다. 종합적으로 복합시설물에 대한 SSI 해석 시 인접 지하구조물을 고려하는 것이 보다 보수적인 방법이라고 결론 내렸다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.5-15
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• 2022

지난 2017년 포항 지진에 의해 액상화가 관측됨에 따라 액상화 피해를 예측하는 연구수요가 높아지고 있다. 액상화 현상은 지반이 전단 강도를 상실하는 현상을 말하며 상부 구조물이 가라앉는 피해가 발생하게 된다. 이에 대한 대비책으로써 액상화 가능지수(Liquefaction Potential Index, LPI)를 활용하여 액상화 피해 규모를 파악하는 연구가 수행되어 왔으나 국내의 연구 사례 또한 충분하지 못한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 공간보간 대상에 따른 액상화 재해도 및 액상화 가능지수를 결정하는 지반정보에 따른 액상화 재해도를 작성하고 각 재해도의 정밀도를 비교하여 액상화 재해도의 정밀도를 향상시키는 방안을 제안하고자 하였다. 그 결과, 공간보간의 대상을 LPI 결정에 활용되는 지반정보로 하는 것이 LPI값 자체를 공간보간 하는 경우에 비해 높은 정밀도를 보이는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.273-280
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• 2022

본 연구의 목적은 빅데이터 분석을 활용한 지질자원기술에 대한 사회적 인식을 바탕으로 지질자원기술에 대한 국민 인식 제고 방안을 논의하는 데 있다. 이를 위하여 2010년 1월 1일부터 2022년 4월 14일까지 54개 언론사를 대상으로 언론 기사 제목과 본문에 '지질자원기술'이 포함된 5,044건의 기사를 분석대상으로 삼았으며, 빅데이터 분석을 연구방법으로 채택하였다. 분석 결과, 연구소 중심, 미국·중국·일본 중심, 포항시 지진, 연구원 원장 중심으로 주제어가 구성되어 있었으며, 중요 주제어는 지질, 산업, 광물개발, 환경, 에너지, 원자력, 지하수 등으로 나타났다. 또한, 토픽 분석 결과, 토픽들은 개별적으로 위치하지 않고 전문가, 환경, 연구소 등을 중심으로 상호 연계되어 있고, 미래, 산업, 글로벌 토픽 등으로 확인되었다. 이러한 결과를 바탕으로 지질자원기술의 국민 인식 제고 방안을 논의하였다.