• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.31 no.6
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• pp.301-308
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• 2018

This paper presents an optimal design method of a hybrid structural control system considering multi-hazard. Unlike a typical structural control system in which one system is designed for one specific type of hazard, a simultaneous optimal design method for both active and passive control systems is proposed for the mitigation of seismic and wind induced vibration responses of structures. As a numerical example, an optimal design problem is illustrated for a hybrid mass damper(HMD) and 30 viscous dampers which are installed on a 30 story building structure. In order to solve the optimization problem, a self-adaptive Harmony Search(HS) algorithm is adopted. Harmony Search algorithm is one of the meta-heuristic evolutionary methods for the global optimization, which mimics the human player's tuning process of musical instruments. A self-adaptive, dynamic parameter adjustment algorithm is also utilized for the purpose of broad search and fast convergence. The optimization results shows that the performance and effectiveness of the proposed system is superior with respect to a reference hybrid system in which the active and passive systems are independently optimized.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.133-136
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• 2007

Cross correlation of seismic-background motions (Campillo and Paul, 2003; Shapiro et al., 2005) is applied to observations from the Korean Meteorological Administration seismic network to estimate the short-period Rayleigh and Love wave dispersion characteristics of the region. Standard processing procedures are applied to the cross correlation, except that signal whitening is used in place of one-bit sampling to equalize power in signals from different times. Multiple-filter analysis is used to extract the group velocities from the estimated Green's functions, which are then used to image the spatially varying dispersion at periods between 0.5 and 20 sec. The tomographic inversion technique used inverts all periods simultaneously to provide a smooth dispersion curve as a function of period in addition to the usual smooth spatial image for a given period. The Gyeongsang Basin in the southeastern part of the peninsula is clearly resolved with lower group velocities.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.4 no.4 s.15
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• pp.43-54
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• 2004

The broadband receiver functions are developed from teleseismic P waveforms recorded at Wonju(KSRS), Inchon(IRIS), and Pohang(PHN), and are analyzed to examine the crustal structure beneath these stations. The teleseismic receiver functions are inverted in the time domain of the vertical P wave velocity structures beneath the stations. Clear P-to-S converted phases from the Moho interface are observed in teleseismic seismograms recorded at these stations. The crustal velocity structures beneath the stations are estimated by using the receiver function inversion method(Ammon et al., 1990). The general features of inversion results are as follows: (1) For the Inchon station, the Conrad discontinuity exists at 17.5 Km(SW) deep and the Moho discontinuity exists at 29.5 Km(NW) and 30.5 Km(SE, SW) deep. (2) The shallow crustal structure beneath Wonju station may be covered with a sedimentary rock of a 3 Km thickness. The average Moho depth is assumed about 33.0 Km, and the Conrad discontinuity may exist at 17.0 Km(NE) and 21.0 Km(NW) deep. (3) For Pohang station, the thickness of shallow sedimentary layer is a 3.0 Km in the direction of NE and NW. The Moho depth is 28.0 Km in the direction of the NE and NW. The Conrad discontinuity can be estimated to be existed at 21.0 Km deep for the NE and NW directions.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.165-165
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• 2011

내진 설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용 중인 교량의 경우 지진 발생시 교각의 파괴 또는 구조적 피해는 교량 전체 시스템의 붕괴를 초래하므로 지진하중에 대하여 피해를 최소화해야 한다. 이를 위해 내진설계규정이 적용되기 이전의 교량 또는 지진취약지역으로 분류된 곳의 교량, 사회적 중요도가 높은 교량에 대해 교각의 내진성능보강을 실시하고 있다. 2007년 말 국토해양부가 관리하고 있는 11,940개 교량 중 지진 발생시 피해가 우려되는 1,342개(일반국도 682개, 고속국도 600개) 교량에 대해 2006년부터 내진보강이 착수되었고 2009년에는 확대 추진하여 일반국도 80개교, 고속국도 100개교에 대한 보강을 실시하였다. 이와 같이 확대 추진되고 있는 정책에 반해, 내진보강 기술 및 제품이 부족하고 새로운 내진보강재 개발이 불가피해지고 있는 것이 현실이다. 소성영역에서의 횡방향 철근은 지진 시 종방향 철근의 좌굴과 콘크리트의 압축강도저하를 방지하며, 전단보강철근으로도 중요한 역할을 하여 교각의 전단강도를 증가시킨다. 그러나 이러한 횡방향 철근은 초기 설계에 의한 시공이 종료된 후 기존의 성능을 증가시키기 위하여 철근량을 증가하거나 단면의 변화를 주기에는 매우 어려운 일이다. 따라서 내진성능을 위한 단면력 증가를 위하여 다양한 재료의 보강재와 형식이 사용되고 있다. 본 연구에서는 원형교각 모델의 구조해석을 이용해 내진성능평가를 선행한 후 실험체를 제작, Helical Bar를 보강하여 준정적 실험을 통해 내진보강성능을 평가하였다. 압축설계강도 $f_{ck}=240kgf/cm^2$를 기준으로 교량등급 2등교인 일반적인 도로교의 1/4축소모형을 설계, 기초부는 $1,200{\times}600{\times}600$ (mm)으로 철근과 콘크리트로 구성하였으며, 기둥부는 직경 400mm, 높이 1,250mm 크기의 철근콘크리트 원형 교각 실험체를 제작하였다. 제작된 실험체는 총 3개로, 분류는 무보강 일반 실험체, Helical Bar 직경에 따른 분류, 보강간격에 따른 분류로 나누어진다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.29-29
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• 2011

국내에서 기존건축물의 내진성능평가 기법이 연구되기 시작한지 20여 년간 다양한 평가방법이 제안되었다. 그러나, 제안된 평가방법은 미국이나 일본의 평가 방법을 도입 및 수정하는 내용이 주가 되어 국내실정에 맞지 않는 부분도 많이 발견되었다. 따라서 국내에서 제안된 기존 건축물의 내진성능 평가기법, 지진피해예측에 근거한 보강건축물의 합리적인 선정방법 및 이들 건축물에 적합한 내진보강방법 등의 연구는 아직까지 초보적인 단계라고 할 수 있다. 이에 본 연구의 목적은 이러한 평가 기법을 적용한 국내 저층구조물의 내진성능을 평가하는 것이다. 저층구조물의 내진성능을 평가하기 위하여 1988년 내진설계가 도입되기 이전에 건립된 4층 규모의 학교구조물을 해석대상 구조물로 선정하였다. 대상 해석구조물의 내진성능평가는 일본의 내진성능 평가법을 참고하여 평가절차가 다소 복잡한 부분을 국내 실정에 맞게 개선시킨 내진화 우선도 평가방법과 정밀한 내진성능을 평하는 방법으로 세계적으로 널리 사용되고 있는 ATC-40 성능평가방법에서 등가단자유 모델로 변환 과정에서 등가유효감쇠 및 등가유효주기 산정 관계식의 문제점을 개선한 FEMA-440의 선형화 성능평가방법(Linearization Method)을 사용하여 구조물의 성능을 평가하였다. 내진 성능 평가를 위해 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 구조물 비선형 전용 해석 프로그램인 Perform-3D를 이용하여 해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 기존 저층구조물로 선정한 학교구조물에 대한 내진성능을 평가한 결과, 내진화 우선도 평가법 및 FEMA-440의 내진성능 평가는 유사한 경향의 결과를 나타내었고, 두 평가결과를 요약하면 Y방향은 보와 기둥에 끼인 조적벽체의 영향으로 별도의 내진성능이 향상 보강이 필요없으나, X방향은 창문하부 허리 조적벽 등의 영향으로 다소 취성적인 내진성능을 보유하고 있어 충분한 내진성능 확보를 위한 추가적인 보강이 필요한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.1 no.1 s.1
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• pp.139-155
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• 2001

We investigate the vertical velocity models beneath the newly installed broadband seismic network of KMA (Korea Meteorological Administration) by using receiver function inversion technique. The seismic phases are primarily P-to-S conversions and reverberations generated at the two highest impedance interfaces like the Moho (crust-mantle boundary) and the sediment-basement contact. We obtained the teleseismic P-wave receiver functions, which were derived from teleseismic records of Seoul (SEO), Inchon (INCN), Tejeon (TEJ) , Sosan (SOS/SES), Kangnung (KAN), Ulchin (ULC/ULJ), Taegu (TAG), Pusan (PUS), and Ullung-do (ULL) stations. For Kwangju (KWA/KWJ) and Chunchon (CHU) stations, the Moho conversion Ps arrivals and waveforms of radial receiver functions are azimuthally inconsistent and unclear. From the receiver function inversion result, we found that crustal thickness is 29 km at INCN, SEO, and SOS (SES) stations, 28 km at KAN station in the Kyonggi Massif, 32 km at TEJ station in Okchon Folded Belt, 34 km at TAG, 33 km at PUS station in the Kyongsang Basin, 32 km at KWJ station (readjusted station by prior KWA station) included in the Youngdong-Kwangju Depression Zone, 28 km at ULC station in the eastern margin of the Ryongnam Massif, and 17 km at ULL station in the Ullung Island of the East Sea, respectively. The Moho configuration of INCN, SOS, KWJ, and KAN stations show a laminated smooth transition zone with a 3-5 km thick. The upper crusts(${\sim}5km$) of KAN, ULC, and PUS stations show complex structures with a high velocity. The unusually thick crusts are found at the TAG and PUS stations in the Kyongsang Basin compared to the thin (29-32 km) crust of the western part (INCN, SEO, SOS, TEJ, and KWA stations) The crustal thickness beneath Ullung Island (ULL station) shows the suboceanic crust with about 17 km thickness and complex with a high velocity layer of the upper crust, and the amplitudes of Incoming Ps waves from the western direction are relatively large compared to those from othor directions.