• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.111-115
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• 2009

국내에서는 지반의 설계응답스펙럼을 확률론적으로 생성한 지진재해도와 결정론적으로 유도된 지진계수를적용하여 생성한다. 지진재해도와 지진계수는 호환되지 않지만, 현 설계기준은 이런 근본적인 비호환성을 무시하고 있다. 지진재해도와 지진계수를 동일한 확률론적 기반에서 생성한다면 이와 같은 문제를 극복할 수 있지만, 기존의 방법으로는 지진계수를 확률론적으로 생성할 수 없다. 본 논문에서는 동반논문에서 신(新) PSHA의 결과물로써 생성된 지진기록을 입력지진파로 활용하여 1차원 등가선형 지반응답 해석을 수행하였으며 이의 결과를 기반으로 등재해스펙트럼을 생성하였다. 등재해스펙트럼의 또 한가지 장점은 지반물성치의 불확실성과 임의성이 과학적으로 고려되었다는 점이다. 등재해스펙트럼은 나아가 확률론적인 지진계수를 도출하는데 활용되었다. 확률론적인 지진계수를 내진설계기준에서 제시된 지진계수를 비교한 결과, 확률론적으로 계산된 지진계수는 결정론적으로 계산된 결과와 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.87-97
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• 2009

지진계수는 지진재해도 함께 지표면에서의 설계응답스펙트럼을 생성하는데 사용된다. 지진계수는 일반적으로 결정론적인 방법으로 도출되는 반면 지진재해도는 확률론적으로 계산되어 이들은 혼용될 수 없으나, 국내외 내진설계기준에서는 이들을 명확한 근거없이 혼용하고 있다. 이와 같은 근본적인 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 기존의 지진재해분석과 암반노두에서는 동일한 결과를 재현하되 지반응답해석 기능을 추가하여 토층에서의 부지증폭현상을 고려한 확률론적인 지진계수를 도출할 수 있는 신(新) 지진재해분석 기법을 적용하였다. 신(新) 지진재해분석 기법의 또다른 장점은 지반의 불확실성과 임의성을 합리적으로 고려할 수 있다는 점이다. 본 연구에서 계산된 확률론적 지진계수는 내진설계기준(II)과 국내에서 제안된 지진계수 세트들과 비교하여 차이점을 분석하였다. 비교 결과, 내진설계기준(II)과는 현격한 차이가 있는 반면, 또다른 지진계수와는 일부 지반분류에서만 차이가 나는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.707-714
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• 2009

The design response spectrum generally used in Korea is decided by the site coefficients determined by deterministic methodology, while it is based on probabilistic seismic hazard analysis. The design response spectrum has to be made using probabilistic method which includes uncertainties of ground motions and ground properties for coincide with probabilistic methodology of seismic hazard analysis. In this study probabilistic site coefficients were developed, which were defined by the results of site response analysis using a set of ground motion that was compatible with present seismic hazard map. The design response spectrum defined by probabilistic seismic coefficients resulted in lower spectrum in long period area and larger spectrum in short period area. Also, the maximum spectral accelerations in site class D and site class E were lower than one in site class C while in the previous design response spectrum the maximum spectral acceleration increased from site class A to E.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.25-34
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• 2012

최근 제안된 2-매개변수 지반분류 방법 및 지반 증폭계수가 국내 지반조건 및 지반증폭특성에 적합함을 검증하기 위하여 내진설계기준연구II, Eurocode-8, 현재 개정중인 미국 동부지역 NYC DOT 내진설계기준과 비교를 수행하였다. 유사한 조건의 지반 조건에 대하여 각 기준의 설계응답스펙트럼을 비교한 결과, 2-매개변수 지반분류, Eurocode-8, NYC DOT 내진설계기준은 일반적인 국내 지반특성인 단주기 영역의 증폭을 크게 고려하고 있는 반면, 내진설계기준 연구II는 장주기 영역의 증폭을 크게 평하는 것으로 나타났다. 추가적으로 경주시 $10km{\times}10km$ 지역내 50개 부지에 대한 지반응답해석 결과를 확보하고, 이를 내진설계기준연구II 및 2-매개변수 지반분류 방법에서 제안하는 지반 증폭계수와 2차원 공간적인 비교를 수행하였다. 단주기 및 장주기 증폭계수 모두에 대하여 내진설계기준연구II가 2-매개변수 지반분류 방법에 비하여 부지응답해석 결과와의 오차값이 월등히 큰 것으로 평가되어, 2-매개변수 지반분류 방법에서 제안하는 지반 증폭계수의 타당성을 확인하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.327-336
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• 2006

Site coefficients in IBC and KBC codes have some limits to predict the rational seismic responses of a structure, because they consider only the effect of the soil amplification without the effects of the structure-soil interaction. In this study, upper and lower limits of site coefficients are estimated through the pseudo 3-D elastic seismic response analyses of structures built on linear or nonlinear soil layers considering the structure-soil interaction effects. Soil characteristics of site classes of A, B, and C were assumed to be linear, and those of site classes of D and E were done to be nonlinear and the Ramberg-Osgood model was used to evaluate shear modulus and damping ratio of a soil layer depending on the shear wave velocity of a soil layer. Seismic analyses were performed with 12 weak or moderate earthquake records, scaled the peak acceleration to 0.1g or 0.2g and deconvoluted as earthquake records at the bedrock 30m beneath the outcrop. With the study results of the elastic seismic response analyses of structures, new standard response spectrum and upper and lower limits of the site coefficients of Fa and Fv at the short period range and the period of 1 second are suggested Including the structure-soil interaction effects.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.59-65
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• 2007

IBC와 KBC의 지반분류는 ft-kips 단위체계를 기본으로 하고, 지반종류를 단일 지반특성값이 아닌 지반특성값 범위로 규정하여 지반종류에 따른 전단파속도와 지반계수들 간의 불명확한 관계 때문에 지반계수의 선형보간이 쉽지 않다. 또한, KBC의 지반분류에서 각 지반종류에 대한 지반특성값 범위가 너무 넓어서 구조기술자들이 다양한 지반의 실제적인 지반계수를 추정하는데 어려움을 격고 있다. 이 연구에서는 SI 단위체계를 고려한 새로운 지반분류체계를KBC등 차세대 내진설계기준을 위해 제안하였고, 제안된 새로운 지반분류에 따라 지반계수들의 선형보간 가능성을 검토하기 위해 $F_{a},\;F_{v}$, 지반계수들의 비교에 관한 연구를 수행하였다. 연구결과에 의하면, SI 단위체계와 얕게 묻힌기초 밑 30m 지반의 지반특성을 고려한 새로 제안한 지반분류체계를 이용하는 것이 지반계수의 선형보간을 위해서 보다 합리적이고, 설계스펙트럼 가속도계수의 선형보간도 각 지반을 대표하는 전단파속도에 따라 지반계수를 규정함으로써 보다 합리적으로 수행할 수 있다. 연구결과에 따라 KBC 내진설계기준을 위한 새로운 지반분류체계와 선형보간이 가능한 설계스펙트럼 가속도 계수를 제안하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.245-256
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• 2016

In the companion paper (I - Database and Site Response Analyses), site-specific response analyses were performed at more than 300 domestic sites. In this study, a new site classification system and design response spectra are proposed using results of the site-specific response analyses. Depth to bedrock (H) and average shear wave velocity of soil above the bedrock ($V_{S,Soil}$) were adopted as parameters to classify the sites into sub-categories because these two factors mostly affect site amplification, especially for shallow bedrock region. The 20 m of depth to bedrock was selected as the initial parameter for site classification based on the trend of site coefficients obtained from the site-specific response analyses. The sites having less than 20 m of depth to bedrock (H1 sites) are sub-divided into two site classes using 260 m/s of $V_{S,Soil}$ while the sites having greater than 20 m of depth to bedrock (H2 sites) are sub-divided into two site classes at $V_{S,Soil}$ equal to 180 m/s. The integration interval of 0.4 ~ 1.5 sec period range was adopted to calculate the long-period site coefficients ($F_v$) for reflecting the amplification characteristics of Korean geological condition. In addition, the frequency distribution of depth to bedrock reported for Korean sites was also considered in calculating the site coefficients for H2 sites to incorporate sites having greater than 30 m of depth to bedrock. The relationships between the site coefficients and rock shaking intensity were proposed and then subsequently compared with the site coefficients of similar site classes suggested in other codes.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.620-625
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• 2009

The seismic slope stability is most often evaluated by the pseudo-static limit analysis, in which the earthquake loading is simplified as static inertial loads acting in horizontal and/or vertical directions. The transient loading is represented by constant acceleration via the pseudostatic coefficients. The result of a pseudostatic analysis is governed by the selection of the value of the pseudostatic coefficient. However, selection of the value is very difficult and often done in an ad hoc manner without a sound physical reasoning. In addition, the maximum acceleration is commonly estimated from the design guideline, which cannot accurately estimate the dynamic response of a slope. There is a need to perform a 2D dynamic analysis to properly define the dynamic response characteristics. This paper develops the modified one-dimensional seismic site response analysis. The modified site response analysis adjusts the density of the layers to simulate the change in mass and weight of the layers of the slope with depth. Multiple analyses are performed at various locations within the slope to estimate the change in seismic response of the slope. The calculated peak acceleration profiles with depth from the developed procedure are compared to those by the two-dimensional analyses. Comparisons show that the two methods result in remarkable match.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.67-77
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• 2007

IBC와KBC 기준의 지반계수는 지반증폭 만이 고려되고 구조물-지반 상호작용 영향이 고려되지 않은 지반계수로 합리적인 구조물의 지진거동을 예측하는데 어떤 한계가 있다. 이 연구에서는 선형과 비선형 지반 위에 세워진 구조물의 탄성지진응답해석을 의사 3-D 해석으로 수행하여 구조물-지반 상호작용 영향이 고려된 지반계수의 상 하 한계값을 평가하였다. 지반의 특성은 지반 A, B, C의 경우에는 선형으로 가정하였고, 지반 D와 E의 경우에는 비선형으로 가정하여 Ramberg-Osgood 모델을 사용하여 전단파속도를 기준으로 전단탄성계수와 감쇠비 계산식을 규정하였다. 지진해석은 중 약진 지진기록 12개를 선정하여 최대 지진가속도를 0.1g와 0.2g로 조정하고, 구조물-지반 체계에 대한 의사 3-D 해석 시에는 30m 지반 하부 암반에서의 지진기록으로 변환하여 사용하였다. 구조물의 탄성 지진응답해석을 통해서 얻은 결과로부터 구조물-지반 상호작용 영향을 고려한 새로운 표준응답스펙트럼과 단주기 영역 및 주기 1초에서의 지반계수 $F_{a}$와 $F_{v}$의 상 하 한계값을 제시하였으며, KBC 기준을 위한 새로운 지반계수도 제안하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.90-101
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• 2005

For the site characterization at two representative inland areas, Gyeongju and Hongsung, in Korea, in-situ seismic tests containing boring investigations and resonant column tests were performed and site-specific ground response analyses were conducted using equivalent linear as well as nonlinear scheme. The soil deposits in Korea were shallower and stiffer than those in the western US, from which the site classification system and site coefficients in Korea were derived. Most sites were categorized as site classes C and D based on the mean shear wave velocity to 30 m, Vs30 ranging between 250 and 650 m/s. Based on the acceleration response spectra determined from the site-specific analyses, the site coefficients specified in the Korean seismic design guide underestimate the ground motion in the short-period band and overestimate the ground motion in mid-period band. These differences can be explained by the differences in the bedrock depth and the soil stiffness profile between Korea and western US. The site coefficients were re-evaluated and the preliminary site classification system was introduced accounting for the local geologic conditions on the Korean peninsula.