• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.133-143
• /
• 2020

연구목적: 본 연구는 국내에서 발생한 지진관측기록의 P파 성분으로부터 PGV를 예측하기 위한 예측식을 도출하고 지진현장경보(Onsite EEW)신뢰성을 검증함을 목적으로 한다. 연구방법: 국내에서 발생한 627개 지진 이벤트에 대한 관측기록으로부터 P파 외의 잡음을 제거하여 기반암에서의 PGV와의 예측식을 도출하고, 이를 이용한 지진현장경보 시뮬레이션을 통해 PGV의 예측치와 관측치 비교로부터 신뢰성을 검증한다. 연구결과: P파 잡음을 제거한 지진 관측기록으로부터 Filter Picker를 사용하여 P파를 추출하고, PGV와의 회귀분석을 통해 지진현장경보를 위한 예측식을 도출했다. 현장경보 시뮬레이션 결과 경보대상 구간인 MMI IV 이상 구간에서 MMI±1 오차범위 내 80%의 성공률을 얻었다. 결론: 본 연구를 통해 국내 지진기록을 이용한 지진현장경보의 설계 가능성과 성능을 확인하였다. 유효성을 높이기 위해, 해외 지진다발지역의 중규모지진의 관측기록을 분석기록으로 추가하고, 오탐지 제어 및 지표에서의 지진파 증폭에 효과 구현이 필요하다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.450-457
• /
• 2018

연구목적: 2016년 9월 경주 이후 구조물 및 비구조물의 지진 안전성 및 내진성능에 관한 문제가 이슈화 되고 있으며, 특히 배관 시스템의 경우 구조요소 보다 지진 발생시 내진성능에 있어서 취약하다고 볼 수 있다. 스프링클러 배관 시스템과 같은 비구조적 구성요소의 손상으로 인해 지진 발생 및 이후에 상당한 경제적 손실이나 생명 손실을 초래 할 수 있다. 연구방법: 본 연구는 Triple Friction Pendulum Bearings (TPBs)을 설치한 건물 배관 시스템을 이용한 소방 배관 시스템의 내진성능평가를 제시한다. Kobe, Kocaeli, GyeongJu 지진을 고려하여 지반 운동의 불확실성을 고려하였다. 연구결과: 빌딩 시스템과 파이핑 시스템의 첫 번째 모드는 각각 약 5.8Hz와 약 2.742Hz로 나타났으며, 또한 TPBs 시스템이 적용된 배관 시스템의 최대 변위는 Kobe, Kocaeli 및 GyeongJu 지진의 경우 각각 49%, 14.4%, 21.5%가 감소한 것으로 나타났다. 결론: 따라서 건물 배관 시스템에서 지진 격리 시스템을 사용하면 지진이 심할 때 TPB가 없는 일반적으로 설치된 걸물 배관 시스템보다 지진 위험을 줄일 수 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제19권4호
• /
• pp.297-304
• /
• 1986

Earthquake disaster is dependent upon both site intensity and strength of structures. The higher the strength, structures become more safe, which in turn increases the construction cost. Therefore, it is necessary to decide an optimum design intensity in which the safety is balanced with the cost. Such an optimum design intensity for major man-made structures in Korea is determined in the present study from a simulation model as follows. 1) Hypothetical earthquake time series are generated from the probability distribution to represent appropriately the seismicity of Korea. 2) The strength of structures constructed with a certain design intensity is assumed to exponentially decrease with the elapsed time. The construction cost is also expressed as a function of design intensity. 3) Comparing the seismic intensity generated from the earthquake time series with the strength of structures, the safety of structures is examined. Then the time until the structure is damaged by an earthquake is obtained within the designed life time. 4) The above simulation is iterated several hundred times and hence the mean life time of structures having a certain design intensity is obtained. 5) After all, the optimum design intensity to minimize the annual mean loss, the ratio of construction cost to mean life time, is estimated. The major conclusions obtained from the above simulation model are as follows. 1) Depending upon the designed life time ($T_p$), the optimum design intensities are appeared to be 0. 05-0. 10g for $T_p=50yr$ and 0. 08-0.13g for $T_p=100yr$. 2) According to the sensitivity analysis, the optimum design intensity increases with the rapid strength decrease of structure and decreases with the increase of initial construction cost.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제35권12호
• /
• pp.135-145
• /
• 2019

비탈면 붕괴는 크게 내적요인과 외적요인으로 분류할 수 있다. 내적요인은 토층 깊이, 사면경사, 흙의 전단강도 등의 기존에 비탈면의 형성과 함께 내재 되어있는 공학적 요인이며, 외적요인은 지진과 같은 하중이다. 이때 최대가속도(PGA), 최대속도(PGV), Arias계수(I), 고유주기(T_p), 스펙트럼 가속도(S_aT=1.0) 등은 지진의 외적요인으로 대변되는 값이다. 특히, 최대지반가속도(peak ground acceleration, PGA)는 지진의 지반 운동 크기를 정의하는 가장 대표적인 값이지만 동일한 최대 지반가속도 값을 가지는 진동이라도 지진의 지속시간에 따라 달라지는 사면에서의 변위를 충분히 고려하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 인공사면을 대상으로 2차원 평면변형률 조건의 수치해석을 수행하였으며, 다양한 지진 시나리오의 PGA를 0.2g로 스케일링하여 적용했을 때 비탈면에서 발생하는 응답특성을 분석하였다. 분석 결과, 비탈면의 상층부와 하층부의 응답은 활동면 발생 여부에 따라 차이를 보이며, 입력 지진파의 외적요인 보다는 소성변형을 유발시킨 진동 특성의 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.33-42
• /
• 2018

손상된 라이프라인 시스템의 공공서비스 제공 지연 예측은 지진 대응 체계 마련의 첫 단계이다. 그러나 라이프라인 시스템의 서비스제공가능도는 개별 구조물의 물리적 손상뿐만 아니라 인접한 구조물들로부터의 피해파급에 의해 변동될 수 있다. 이에 본 연구는 라이프라인 시스템의 기능 저하를 유발하는 공통원인피해와 연쇄피해의 발생 확률을 추론하기 위해 베이지안 모형을 작성하고 피해의 인과관계를 고려하여 최종 수요자 중심의 네트워크 강건성을 평가하는 방안을 제시하였다. 또한 완화대책에 따른 네트워크 강건성을 분석하기 위해 국내 대구경북지역의 전력 및 상수도 시스템을 대상으로 지진 규모에 따른 공공서비스의 공급 지연 확률을 예측하였다. 그 결과 사례 지역의 경우 안정적인 전력과 상수 수급을 위해 라이프라인 네트워크를 구성하는 노드들 간 피해파급을 저감하는 것이 효과적임을 확인하였다. 본 연구는 지진 피해 진단의 다양한 불확실성 간 인과관계를 도식화하였다는 데에 의의가 있으며, 지속 가능한 공공서비스 확보를 위한 지역단위 대책 수립을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제34권1호
• /
• pp.53-73
• /
• 2020

A novel all-steel miniature bar-type structural fuse (MBSF) with cold formed bolted connections is developed in this study, which consists of a central energy dissipation core cut from a smooth round bar, an external confining tube and nuts. Three types of cross sections for the central energy dissipation core, i.e., triple-cut, double-cut and single-cut cross sections, were studied. Totally 18 specimens were axially tested under either symmetric or asymmetric cyclic loading histories, where the parameters such as cut cross sectional area ratio, length of the yielding portion and cross sectional type were investigated. Numerical simulation of 2 representative specimens were also conducted. An analytical model to evaluate the bending failure at the elastic portion was proposed, and a design method to avoid this failure mode was also presented. The experimental results show that the proposed MBSFs exhibit satisfactory hysteretic performance under both the two cyclic loading histories. Average strain values of 8% and 4% are found to be respectively suitable for designing the new MBSFs as the ultimate strain under the symmetric and asymmetric cyclic loadings.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제24권3호
• /
• pp.403-414
• /
• 2019

Offshore drilling has become a key process for obtaining oil. Offshore platforms have many applications, including oil exploration and production, navigation, ship loading and unloading, and bridge and causeway support. However, vibration problems caused by severe environmental loads, such as ice, wave, wind, and seismic loads, threaten the functionality of platform facilities and the comfort of workers. These concerns may result in piping failures, unsatisfactory equipment reliability, and safety concerns. Therefore, the vibration control of offshore platforms is essential for assuring structural safety, equipment functionality, and human comfort. In this study, an optimal multiple tuned mass damper (MTMD) system was proposed to mitigate the excessive vibration of a three-dimensional offshore platform under ice and earthquake loadings. The MTMD system was designed to control the first few dominant coupled modes. The optimal placement and system parameters of the MTMD are determined based on controlled modal properties. Numerical simulation results show that the proposed MTMD system can effectively reduce the displacement and acceleration responses of the offshore platform, thus improving safety and serviceability. Moreover, this study proposes an optimal design procedure for the MTMD system to determine the optimal location, moving direction, and system parameters of each unit of the tuned mass damper.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제90권1호
• /
• pp.19-26
• /
• 2024

In recent years, an increasing number of experimental studies have shown that the practical application of mature active control systems requires consideration of robustness criteria in the design process, including the reduction of tracking errors, operational resistance to external disturbances, and measurement noise, as well as robustness and stability. Good uncertainty prediction is thus proposed to solve problems caused by poor parameter selection and to remove the effects of dynamic coupling between degrees of freedom (DOF) in nonlinear systems. To overcome the stability problem, this study develops an advanced adaptive predictive fuzzy controller, which not only solves the programming problem of determining system stability but also uses the law of linear matrix inequality (LMI) to modify the fuzzy problem. The following parameters are used to manipulate the fuzzy controller of the robotic system to improve its control performance. The simulations for system uncertainty in the controller design emphasized the use of acceleration feedback for practical reasons. The simulation results also show that the proposed H∞ controller has excellent performance and reliability, and the effectiveness of the LMI-based method is also recognized. Therefore, this dynamic control method is suitable for seismic protection of civil buildings. The objectives of this document are access to adequate, safe, and affordable housing and basic services, promotion of inclusive and sustainable urbanization, implementation of sustainable disaster-resilient construction, sustainable planning, and sustainable management of human settlements. Simulation results of linear and non-linear structures demonstrate the ability of this method to identify structures and their changes due to damage. Therefore, with the continuous development of artificial intelligence and fuzzy theory, it seems that this goal will be achieved in the near future.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.95-103
• /
• 2008

지진이 발생하기 전에 피해규모를 물리적, 경제적, 사회적 재해로 구분하여 예측하고, 이를 이용하여 사전에 충분히 대처한다면 그 피해를 최소한으로 경감할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 HAZUS의 결정론적 방법을 이용하여 경주지역 규모 6.7의 가상지진에 의한 재해를 예측해보았다. 이 방법을 이용하기 위해, 본 연구에서는 한반도 감쇠특성과 가장 잘 부합한다고 판단되는 Sadigh 등(1997)의 식에 지반분류 B, C와 D를 적용하였다. 그 외에도 이 방법에서 사용이 가능한 여러 감쇠식을 적용하여 같은 지역의 지진재해를 예측한 후 서로 상이하게 나타나는 피해규모를 살펴보았다. 각기 다른 감쇠식 적용에 따라 재해예측결과는 다소 다르게 나타남을 알 수 있었다. 이번 연구에서 산출한 지진재해 예측결과는 연구지역의 지진재해위험성을 미리 살펴 재해발생 시 인명 및 재산 피해를 최대한 경감시키고, 응급상황에 신속히 대처할 수 있도록 재해저감 정책수립 단계에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 사료된다.