• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권2호
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• pp.251-267
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• 2009

Reinforced concrete (RC) structures consist of two different materials: concrete and steel bar. The stress transfer behaviour between the two materials through bond plays an important role in the load-carrying capacity of RC structures, especially when they subject to lateral load such as blast and seismic load. Therefore, bond and slip between concrete and reinforcement bar will affect the response of RC structures under such loads. However, in most numerical analyses of blast-induced structural responses, the perfect bond between concrete and steel bar is often assumed. The main reason is that it is very difficult to model bond slip in the commercial finite element software, especially in hydrodynamic codes. In the present study, a one-dimensional slide line contact model in LS-DYNA for modeling sliding of rebar along a string of concrete nodes is creatively used to model the bond slip between concrete and steel bars in RC structures. In order to model the bond slip accurately, a new approach to define the parameters of the one-dimensional slide line model from common pullout test data is proposed. Reliability and accuracy of the proposed approach and the one-dimensional slide line in modelling the bond slip between concrete and steel bar are demonstrated through comparison of numerical results and experimental data. A case study is then carried out to investigate the bond slip effect on numerical analysis of blast-induced responses of a RC column. Parametric studies are also conducted to investigate the effect of bond shear modulus, maximum elastic slip strain, and damage curve exponential coefficient on blast-induced response of RC columns. Finally, recommendations are given for modelling the bond slip in numerical analysis of blast-induced responses of RC columns.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.401-412
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• 2016

On Tuesday, January 17, 1995, an earthquake of magnitude 7.2 struck the Port of Kobe. In effect, the port was practically destroyed. After a hazard investigation, researchers reached a consensus to adopt a performance-based design in port and harbor structures in Japan. A residual displacement of geotechnical structures after an earthquake is one of the most important engineering demands in performance-based earthquake-resistant design. Thus, it is essential to provide reliable responses of geotechnical structures after an earthquake through various techniques. Today, a nonlinear explicit response history analysis(NERHA) of geotechnical structures is the most efficient way to achieve this goal. However, verification of the effective stress analysis, including post liquefaction behavior, is difficult to perform at a laboratory scale. This study aims to rigorously verify the NERHA by using well-defined field measurements, existing numerical tools, and constitutive models. The man-made, Port Island, in Kobe provides intensive hazard investigation data, strong motion records of 1995 Kobe earthquake, and sufficient engineering parameters of the soil. Two dimensional numerical analysis was conducted on the caisson quay wall section at Port Island subjected to the 1995 Kobe earthquake. The analysis result matches very well with the hazard investigation data. The NERHA procedure presented in this paper can be used in further studies to explain and examine the effects of other factors on the seismic behavior of gravity quay walls in liquefiable soil areas.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.237-244
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• 2002

Televiewer is a logging tool capable of scanning the borehole wall. The tool uses a rotating acoustic beam generator that acts as both a transmitter and receiver. The beams are sent toward the wall. The amplitude of a returning signal from the wall has nearly a linear relationship with the reflection coefficient R of the borehole wall, when the wall is smooth. As R depends only on rock impedance for fixed water impedance, the amplitude is directly associated with mass density and seismic velocity of rock. Meanwhile, the amplitude can be further reduced by wall roughness that may be caused by drilling procedures, differences in rock hardness, because the rough surface can easily scatter the acoustic energy and sometimes the hole becomes elongated in all directions according to the degree of weathering. In this sense, the amplitude is related to the hardness of rocks. For convenience of analysis, the measured amplitude image(2-D data(azimuth ${\times}$ depth)) is converted, with an appropriate algorithm, to the 1-D data(depth), where the amplitude image values along a predetermined fracture signature(sinusoid) are summed up and averaged. The resulting values are subsequently scaled simply by a scalar factor that is possibly consistent with a known strength. This scaled Televiewer reflectivity is named, as a matter of convenience,“Televiewer rock strength”. This paper shows, based on abundant representative case studies from about 8 years of Televiewer surveys, that Televiewer rock strength might be regarded, on a continuous basis with depth, as a quitely robust indicator of rock classification and in most cases as an approximate uniaxial strength that is comparable to the rebound value from Schmidt hammer test.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.284-289
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• 2016

최근 주요 사회기반시설물로 이루어진 뉴질랜드 Christchurch 지역에 상당히 큰 지반운동을 유발하고 짧은 기간에 연속적으로 발생한 지진충격의 전례 없는 사례가 발생하였으며 특히 액상화 지역에서 발생된 영구지반변형과 하수도관 손상에 관한 방대하고 정확한 자료가 수집되었다. 본 연구에서는 이 지역의 2011년 2월 22일 지진규모($M_w$) 6.2 지진발생 후 얻어진 하수도관 길이 및 손상갯수와 영구지반변형지역에서 지진발생 전후에 얻어진 높은 해상도의 라이다데이터로부터 계산된 지반 각변형과 횡방향 지반변형률의 자료를 바탕으로 지리정보체계(GIS) 모델링과 선형회귀분석을 수행하여 도기와 콘크리트 하수도관의 손상율(손상갯수/1km)을 산정하였다. 연구 결과 두 매설관 모두 지반 각변형과 횡방향 지반변형률에 따라 유사한 경향으로 손상됨을 알 수 있으며 강성이 더 큰 콘크리트 하수도관의 손상이 더 작게 나타남을 알 수 있으며 이러한 선형회귀분석 결과는 추후 지진 시 발생할 수 있는 영구지반변형으로 인한 도기와 콘크리트 하수도관 손상율 예측에 유용하게 사용될 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권4호
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• pp.199-210
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• 2023

CO₂ 주입 후 저류층은 암석물리 특성이 변하므로 이 연구에서는 저류층을 물성이 선형으로 변하는 전이대 지층모델로 구성한다. 울프 반사계수 함수는 전이대 상하지층의 속도비, 주파수, 전이대 두께 함수로 구성되어 있어 저류층 두께나 해저면 전이대 두께를 추정하는데 활용할 수 있다. 이 연구에서는 심층학습을 이용하여 전이대 두께를 예측 방법을 제안한다. 심층학습을 적용하기 위해 사암 저류층, 셰일 덮개암으로 구성한 인공 전이대 지층모델에 두께에 따른 울프 반사계수 모델링을 수행하고 시간-스펙트럼 영상자료를 확보하였다. 두께별 시간-주파수 스펙트럼 영상과 중합단면도 트레이스에서 구한 시간-주파수 스펙트럼 비교로부터 구한 두께 추정결과는 항상 정확하게 전이대의 두께를 제시하지는 못하였다. 그러나 다양한 환경에서 학습자료를 확보하고 정확도를 높이면 현장자료적용이 가능할 것으로 본다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.25-41
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• 2011

탄화수소 부존특성 파악의 적용가능성을 판단하기 위해 입사각에 관한 진폭식을 이용한 교차출력파 오프셋항이 있는 진폭 다항식의 계수를 이용하여 AVO 분석을 수행하였다. 분석을 위한 탄성파 자료는 배사구조가 발달하고 탄화수소가 부존하고 있다고 가정한 층이 포함된 지층구조에 대한 합성 탄성파 자료와 탄화수소 존재가 확인된 캐나다 앨버타 콜로니 층의 현장 탄성파 자료를 이용하였다. 배사구조 지층모형의 합성 탄성파 자료의 분석결과 탄화수소가 부존하고 있다고 가정한 층의 상부경계는 음의 수직반사진폭과 음의 진폭변화율을 보이고 교차출력에서는 3 사분면에 분포하였다. 캐나다 앨버타 콜로니 층의 현장자료에서도 진폭 이상대와 교차출력에서 합성 탄성파 자료와 같은 양상을 보이고 있는 점으로 보아 탄화수소 부존 층의 상부경계는 음의 수직반사진폭과 음의 진폭변화율로 특징될 수 있다. 또한 입사각에 관한 진폭 식과 오프셋 항이 있는 진폭다항식의 계주를 이용한 AVO 분석 결과가 서로 일치된 것으로 나타나 이와 같은 두 개의 비교분석 방법은 앞으로 탄화수소의 부존특성을 효과적으로 파악하는데 이용될 수 있을 것이다. 즉 입사각 방정식을 이용한 분석방법은 다양한 해석기법을 적용할 수 있게 하지만 자료를 입사각 자료로 분류해야 하는 불편함이 있다. 반면에 진폭다항식의 계수를 이용하는 분석기법은 자료 분류가 수반되지 않는 경제적인 방법으로 보이는데 앞으로 이에 대한 적용성 연구가 더 진행되어야 할 것이다.

• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.349-356
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• 2015

물리탐사의 대표적인 한계는 위아래 지층의 물성이 크게 차이나지 않을 경우 취득 신호가 작다는 점이다. 이 경우에는 서로 다른 물성에 기인하는 여러 가지 탐사들을 수행하고 그 결과들을 복합적으로 해석하여 그 효율성을 높인다. 레이더 및 고분해능 탄성파반사법 탐사는 천부 지질구조 및 매설 구조물을 신속하고 정확하게 찾아낼 수 있는 방법으로서 각각 유전율 경계면과 속도 경계면을 찾아내는데 효과적이다. 특히 이 연구에서는 전기적인 성질에 크게 반응하는 레이더 이벤트와 탄성적인 성질에 기인하는 탄성파 이벤트를 단일 단면도에 통합적으로 재건하는 기법을 모델링자료를 통해 구축하고 이를 바탕으로 청주 화강암부지의 얕은(3 m) 깊이의 지하수면, 그 하부의 풍화암, 연암 경계면을 효과적으로 파악하였다. 지반 강성에 중요한 인자인 밀림 탄성률(강성률)을 평가하기 위해 검층 자료를 통해 얻은 S파 속도를 여러 채널 S파 분석(MASW)과 공중점 교차상관 기법(CMPCC)에서 나온 값과 비교한 결과, 일반적인 MASW보다 이상대의 정확한 지점과 높은 S/N을 목적으로 고안된 CMPCC을 통해 얻은 속도가 실제 검층 자료에 보다 접근하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.185-191
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• 2015

본 논문에서는 원자력 안전등급 제어기기의 안전 통신망 구현을 위한 원자력 안전등급 통신 보드를 제안한다. 원자로 보호계통이 아날로그에서 디지털화되면서 디지털 통신망을 사용하게 되었다. 디지털 통신망은 원자력 안전등급에 사용되는 통신망으로 안전등급에서 요구하는 성능 및 시험을 통과한 통신보드가 제공되어야 한다. 통신 프로토콜 계층은 OSI 7 계층 중 물리계층, 데이터링크 계층, 어플리케이션계층만을 사용한다. 데이터 링크 계층에서는 사이버 보안을 위해 데이터 패키지를 변경하였다. 데이터 건전성을 위해 CRC32를 사용 하였으며 데이터 수신에 대해서는 재요청 및 응답을 하지 않는 단방향 통신만을 함으로써 원자력 안전계통에 영향을 주지 않게 설계 되었다. 또한 원자력안전등급을 획득하기 위해서 요건, 설계, 검증의 절차에 따라 설계하였다. 하드웨어검증을 위해 전자파 시험, 노화분석 시험, 육안검사, 번인시험, 내환경 시험 및 내진 시험과 같은 기기 검증을 수행 하였다. 또한 FPGA 펌웨어 검증을 위해 IEEE 1074의 생명주기를 준수하여 단위시험과 통합 시험을 실행 하였다[1-3].

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권1호
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• pp.8-18
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• 1998

키르히호프 주시 쌍곡선은 탄성파 탐사에서 반사파 자료를 구조보정 하는데 널리 쓰여져 왔다. 그러나 이는 중합전 혹은 중합후 구조보정을 위한 적용에 있어 그 수학적인 기반이 그다지 명확하게 이해되어 오지 않아왔다. Exploding reflector 모델을 생각할 때 지하 산란체로부터 지표 수신기까지의 주시는 지하 산란체 위치에 송신원을 둔 경우 Green함수를 이용한 주시와 동일하다. 따라서 송신원에서 exploding reflector, 또 여기서 수신기까지의 주시의 합은 관측자료에 속도 및 밀도에 대한 편미분을 취함으로써 얻어지는 편미분 파동장의 주시와 개념적으로 일치한다. 키르히호프의 주시 쌍곡선을 따라 반사파 탄성파자료의 합은 편미분장과 관측된 자료의 내적과 동일한 것으로 간주될 수 있다. 또한 굴절 주시 직선을 이용한 굴절자료의 중합은 편미분장의 초동과 현장자료의 내적과 개념적으로 같음을 알 수 있다. 지하의 구조내의 속도나 밀도에 대한 편미분장의 관점에서 보면 굴절파자료에 대해서는 직선에 대한 중합, 반사파자료에 대해서는 키르히호프 쌍곡선으로 지하의 구조를 영상화 할 수 있는 연산자임을 확인하였다. 이러한 타당성 검증은 일반적인 키르히호프 구조보정에 대한 기본 이론을 구성할 수 있었고 또한굴절 주시 직선을 굴절파자료의 영상화에 있어서 연산자의 기본 지식을 확보할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.341-353
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• 2022

도심지에는 많은 지중 매설관이 설치되어 있으며, 이러한 지중 관로의 위치(깊이, 방향 등)은 굴착을 수행하기 전에 특정되어야 한다. 지중 매설관을 탐지하기 위해 다양한 지구물리학적인 방법을 사용할 수 있으나, 지반의 불균질성으로 인해 정확한 위치정보를 파악하는 것은 어렵다. 다양한 비파괴 탐사 방법 중 GPR (ground penetrating radar)는 고속으로 실험이 가능하며, 다른 탐사 방법에 비해 상대적으로 저렴한 탐사비용 등의 장점을 갖는다. 그러나 GPR의 탐사 데이터는 해석이 직관적이지 않아 상당한 전문적 지식이 요구된다. 최근 딥러닝을 이용한 탐사 데이터의 자동판독 기술에 대한 연구가 증가하고 있으나, 매설물의 위치를 정확히 알고 있는 탐사 데이터가 부족하여 학습모델 구축에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 이러한 문제를 FDTD (finite difference time domain)수치해석을 통해 해결하고 자동탐지 학습 모델의 성능을 향상시키기 위한 기초연구를 수행하였다. 첫째, 단일유전율로 구성된 균질지반을 구성하고 해석을 수행하였다. 불균질 지반의 경우 프랙탈 기법을 이용하여 모델을 구성하고 해석을 수행하였다. 둘째, 합성곱 신경망을 이용하여 딥러닝 학습을 수행하였다. Model-A는 균질 지반 해석 데이터만 이용하여 학습을 수행하였으며, Model-B는 균질 및 불균질 지반 해석 데이터를 이용하여 학습을 수행하였다. 그 결과 Model-B가 Model-A보다 탐지성능이 우수한 것을 확인하였다. 이는 자동탐지 모델의 학습 시, 지반의 불균질성을 포함하여 학습을 수행하면 탐지 모델의 성능이 개선됨을 의미한다.