• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.45-55
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• 2018

The arched stone bridge has been continuously deteriorated and damaged by the weathering and corrosion over time, and also natural disaster such as earthquake has added the damage. However, masonry stone bridge has the behavior characteristics as discontinuum structure and is very vulnerable to lateral load such as earthquake. So, it is necessary to analyze the dynamic behavior characteristics according to various design variables of arched stone bridge under seismic loads. To this end, the arched stone bridge can be classified according to arch types, and then the discrete element method is applied for the structural modelling and analysis. In addition, seismic loads according to return periods are generated and the dynamic analysis considering the discontinuity characteristics is carried out. Finally, the dynamic behavior characteristics are evaluated through the structural safety estimation for slip condition.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권2호
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• pp.391-413
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• 2015

Damage of torsionally coupled buildings situated on soil sites has been reported in literature, however no site-specific studies are available for torsionally coupled buildings having site characteristics as a parameter. Effect of torsion is being accounted in seismic codes by the provision of design eccentricity where the dynamic to static eccentricity ratio is a parameter. In this paper, a methodology to determine dynamic to static eccentricity ratio of torsionally coupled buildings has been demonstrated for Delhi region for two torsionally coupled buildings on three soil sites. The variations of average and standard deviations of frame shears for stiff and flexible edges are studied for four eccentricity ratios for the two buildings for the three sites. From the limited studies made, it is observed that the dynamic to static eccentricity ratios observed for site-specific earthquakes are different from Indian seismic code specified value, hence a proposal is made to include a comment in Indian seismic code. Methodology proposed in this paper can be adopted for any region, for the estimation of dynamic to static eccentricity ratio for site specific earthquake.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.73-83
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• 2002

미국 재난 관리청인 FEMA에서 개발한 지진피해예측 software인 HAZUS를 충청남도 지역에 적용하여 건물 인구 시추자료 등 1차적인 data를 가지고 지진재해규모를 산정해 보았다. 이번 연구에서는 과거 충남지역에서의 역사지진기록과 계기지진기록을 조사하여 가상최대지진 및 지진재래주기별 최대가속도 값을 계산한 후 지진피해를 산정하였다. 홍성에서 가상지진(지진규모 6.0)을 발생시켜 결정론적 방법에 의해 충남지역 용도별 구조별 건물과 인명피해를 계산하여 지진피해를 예측한 결과 주거용 상가용 콘크리트 건물은 모두 홍성군 예산군 보령시가 피해가 가장 심한 지역으로 나타났으며 인명피해는 통원 및 입원치료에 해당되는 부상정도가 홍성 및 예산에서 군 인구당 각각 1.1명 및 0.4명꼴로 나타났으며 확률론적 방법(5,000년 재래주기)에 의해 충남지역 용도별 구조별 건물과 인명피해를 계산하여 지진피해를 예측한 결과 대체로 주거 상가 콘크리트 건물피해는 공주지역의 지진피해가 높은 것으로 나타났으며 인명피해는 통원 및 입원치료에 해당되는 부상정도가 공주시 논산시가 가장 심한 지역으로 나타났으며 각각 시 인구당 0.1명꼴 0.15명꼴로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.177-185
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• 2015

도시기반 라이프라인은 지진발생시 시설물의 붕괴뿐만 아니라 붕괴로 인한 도시기능 마비, 대형화재와 같은 2차 피해를 동반하여 막대한 사회 경제적 손실을 야기할 것으로 예측된다. 이에 대한 대비책으로 국내에서는 지진재해대응시스템을 운영 중이며, 지진재해대응시스템은 각 시설물별 지진취약도 모델을 통해서 시설물의 파괴확률을 산정하고, 지진재해 정도를 평가한다. 따라서 본 논문에서는 국내 지반특성을 고려하여 도시기반 라이프라인 시설물 중 매설가스배관의 시간이력 해석을 수행하였고, 확률론적인 해석방법인 최우도추정법을 이용하여 지진취약도 모델을 개발하였다. 해석모델은 국내 대표도시인 서울지역에 매설된 고압관과 중압관으로 선정하였으며, 지반의 모델링은 Winkler foundation 모델을 이용하였다. 또한 개발된 취약도 모델의 GIS 적용방안을 제시하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권4호
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• pp.10-27
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• 2014

HAZUS-MH는 지진, 홍수 및 허리케인의 세 가지 다중 재해현상에 대한 잠정적 손실을 추정하기 위한 GIS 기반의 컴퓨터 프로그램이다. 지진 재난에 대해서는 HAZUS에 설정한 가상이나 실제 지진 특성에 따라 지진동의 세기가 평가되고 이에 따라 손실을 계산하게 된다. 본 연구에서는 해안 플랜트시설 영역의 향후 지진에 대한 대비의 일환으로 HAZUS를 활용하였다. 대상 시설 영역의 특성 평가를 위해 기존 지반조사 보고서를 토대로 지반특성 자료들을 취합하였다. 또한, 시설구조물들의 재료 및 구조 특성에 따라서도 분류하였다. 연구 영역은 부지 조성 및 시설 분포 상황을 고려하여 17개 블록으로 나누고 지반 조건을 내진설계기준의 부지분류 체계에 따라 구분하였다. 뿐만 아니라, 수치 모델링을 통해 주요 시설물들의 지진취약도 곡선들을 도출하고 HAZUS 데이터베이스에 적용하였다. 이 연구 영역에 대한 HAZUS 활용 추정 결과는 부지 조건 및 구조물 종류에 따라 다양한 지진 피해와 손실 정도를 보였다. 본 사례 연구를 통해 해안시설 영역의 지진 피해 평가를 위한 HAZUS의 적용 가능성을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권3호
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• pp.351-368
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• 2021

This paper, by applying a reliability-based framework, develops seismic vulnerability macrozonation maps for Tehran, the capital and one of the most earthquake-vulnerable city of Iran. Seismic performance assessment of 3-, 4- and 5-story steel moment resisting frames (SMRFs), designed according to ASCE/SEI 41-17 and Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (2800 Standard), is investigated in terms of overall maximum inter-story drift ratio (MIDR) and unit repair cost ratio which is hereafter known as "damage ratio". To this end, Tehran city is first meshed into a network of 66 points to numerically locate low- to mid-rise SMRFs. Active faults around Tehran are next modeled explicitly. Two different combination of faults, based on available seismological data, are then developed to explore the impact of choosing a proper seismic scenario. In addition, soil effect is exclusively addressed. After building analytical models, reliability methods in combination with structure-specific probabilistic models are applied to predict demand and damage ratio of structures in a cost-effective paradigm. Due to capability of proposed methodology incorporating both aleatory and epistemic uncertainties explicitly, this framework which is centered on the regional demand and damage ratio estimation via structure-specific characteristics can efficiently pave the way for decision makers to find the most vulnerable area in a regional scale. This technical basis can also be adapted to any other structures which the demand and/or damage ratio prediction models are developed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.69-75
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• 2019

전 세계적으로 발생하고 있는 이상기후현상으로 자연재해의 발생빈도와 피해규모가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 일본의 대지진, 미국의 허리케인 카트리나, 한국의 태풍 매미 등 세계적으로 연안지역에서 발생하는 자연재해에 의한 피해는 막대하다. 재해대응 차원에서 피해 규모를 예측할 수 있다면 신속하게 대응하여 피해를 저감할 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 여러 가지 자연재해 중 해풍과 파랑에 의해 발생하는 풍랑에 관한 피해예측함수를 개발하였다. 국내의 연안지역을 대상으로 재해연보('1991~'2017)의 풍랑 및 태풍피해 이력을 수집하였으며, 물가상승률을 반영하기 위해 2017년을 기준으로 피해액을 환산하였다. 또한, 풍랑 및 태풍피해가 발생했을 때의 해양기상인자 자료를 수집하였다. 수집된 자료를 통하여 회귀분석을 실시하였으며, 최종적으로, 연안의 지역특성을 반영하여 전국 74개 지역의 해역별 풍랑 피해예측함수를 개발하였다. 개발된 풍랑피해 예측함수를 통하여 사전대비 차원의 피해예측이 가능할 것으로 판단되며, 재해통계관련 법 제도 개선에 활용 될 것으로 기대된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-10
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• 2008

내진설계기준이 반영되지 않은 기존 구조물의 경우 내진보강에 의하여 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있다. 내진보강의 수준을 합리적으로 결정하기 위해서는 구조물의 사용기간 동안에 예상되는 지진피해 관련 손실이 최소화되도록 하여야 하는데, 이를 위해서는 구조물이 위치한 지역에 대한 지진의 강도별 발생빈도, 지진에 의한 구조물의 기능상실 및 직접/간접 피해를 복합적으로 고려하여 구조물의 예상 손실비용을 산정하여야 하며 이는 구조물 손상에 대한 지진위험도 해석을 통해서 그 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진요구모델을 이용한 위험도 평가를 통하여 구조물의 지진에 대한 피해 손실을 정량적으로 산정하고 이를 바탕으로 초기비용과 예상손실비용을 포함한 총 손실비용을 최소화시킬 수 있도록 내진보강 수준을 최적화하는 절차를 제시하였다. 구조물과 관련된 지진피해 산정에 있어서 지진하중의 강도별 발생확률 및 구조물의 손상확률을 동시에 고려하여 구조물 생애주기에 대한 구조물의 지진손상 확률밀도함수 및 누적분포함수를 수식화하였으며 수식의 유효성을 유지하기 위한 확률변수의 유효범위를 정의하였다. 또한 여기에 사회적, 경제적 손실을 정량화하기 위한 손실함수를 결부시켜 구조물과 관련된 지진 피해 손실의 기댓값을 정량적으로 산정할 수 있도록 하였다. 제시된 해석기법은 기존의 시뮬레이션에 의한 손실산정법과 비교하여 해석의 정확도는 잃지 않으면서 구조해석의 반복횟수를 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있으며 빌딩과 교량을 비롯한 구조물의 내진성능 평가 및 개선을 위한 의사결정 시에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.419-425
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• 2009

최근 우리나라에서는 지진으로 인한 피해가 미미하였지만, 역사기록에 의하면 피해유발 지진이 여러 차례 발생한 바 있으므로 지진으로 인한 피해 가능성을 항상 고려하여야 한다. 우리나라 대외 교역량의 99.6% 이상을 처리하는 항만시설의 중요성을 감안 할 때, 항만시설물의 지진 안전성 확보를 위한 설계 및 대응시스템 구축이 반드시 필요하다. 지진위험성 평가를 위하여 계기 지진 자료를 활용하는 것이 바람직하지만, 우리나라에서 본격적인 계기지진의 역사가 과거 30년에 국한된 관계로 계기지진 자료만으로는 우리나라의 지진 특성을 적절히 파악할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 규모 5.0 이상의 역사지진 자료를 계기지진 자료와 함께 활용하여 장기 광역 지진위험성 평가의 자료로 활용하였다. 역사지진자료 분석 결과에 의하면 포항항, 울산항, 인천항이, 계기지진자료 분석 결과에 의하면 옥계항, 묵호항, 동해항, 삼척항, 포항항, 울산항을 포함한 동해안의 항이 다른 지역에 비하여 지진위험성이 크게 나타난다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권4호
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• pp.771-777
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• 2018

본 연구는 재난 재해 시 해당 지역의 취약성 및 재해 위험성분석을 보다 세밀하고 광범위한 분석을 진행하기 위하여 빅데이터 기반 재난 재해 위험도 분석 프레임워크를 제안하였다. 오픈소스 기반 재해 위험도 평가 분석 소프트웨어를 활용하여 대용량의 데이터가 단 시간 내에 처리될 수 있도록 분산 및 병렬처리가 가능한 프레임 워크를 소개한다. 제안하는 시스템의 재난재해 분석 성능평가 시 기존 시스템에 비해 빠른 분석 처리 성능 결과를 도출하였으며 재난 재해 상황 분석 및 재난 유형별 최적화된 의사결정을 지원하는데 주요 프레임워크로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구를 통해 재난 재해 상황 시 정확한 판단과 분석과 효과적인 대응을 통한 사전대비가 가능할 것이며, 정확한 피해 산정 예측에 따른 신속한 대응이 가능하여 피해 규모를 최소화시키는데 기여할 수 있을 것이다.