초록 ▼

Ⅰ. 제 목
구조물 안전성 확보기술 개발
Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
최근 국내외에서 강력한 지진발생 빈도가 증가하고 있음에 따라 국내 원전기기와 공공시설의 내진 안전성 확보는 매우 중요한 문제로 대두되었다. 따라서, 내진 검증 기술은 구조물의 안전성 확보차원에서 반드시 짚고 넘어가야 할 필요성이 있다. 본 연구의 목적은 지진 발생시 건축물과 구조물 내부에 설치된 중요산업설비의 내진 안전성 검증 관련 요소기술과 내진성능 검증장비의 개발 및 최신 고속충격 손상이론의 확보에 있다.
Ⅲ. 연구개발의

Ⅰ. 제 목
구조물 안전성 확보기술 개발
Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
최근 국내외에서 강력한 지진발생 빈도가 증가하고 있음에 따라 국내 원전기기와 공공시설의 내진 안전성 확보는 매우 중요한 문제로 대두되었다. 따라서, 내진 검증 기술은 구조물의 안전성 확보차원에서 반드시 짚고 넘어가야 할 필요성이 있다. 본 연구의 목적은 지진 발생시 건축물과 구조물 내부에 설치된 중요산업설비의 내진 안전성 검증 관련 요소기술과 내진성능 검증장비의 개발 및 최신 고속충격 손상이론의 확보에 있다.
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
지진파의 특성과 전파
지진파의 전파해석 이론개발 및 지진파의 회피를 위한 방법론 연구
면진구조물의 내진해석 시스템 구축
각종 면진장치 적용 선형 구조물의 동특성 해석시스템 구축
기기의 내진 검증을 위한 2축 진동대 개발
중량 500kg 이하인 장비의 내진시험이 가능한 2축 seismic simulator 개발
회전기계의 내진 성능 해석
회전체의 동특성 파라미터 추출기법 및 회전체시스템의 내진응답 특성 규명
충격하중에 대한 구조물의 손상해석
고속 충돌 파괴 시뮬레이션 이론 정립 및 고속충돌해석 프로그램 개발
Ⅳ. 연구개발결과 및 활용에 대한 건의
본 연구를 통하여 500kg 이하인 시험체의 내진시험이 가능한 2축 Seismic Simulator의 개발을 비롯해 지진파의 전파해석, 면진구조물의 특성해석 시스템, 회전체시스템의 지진응답 특성해석 및 고속충격에 의한 구조물 손상해석 프로그램을 개발하였다.
이상의 연구결과는 국내 생산 장비의 내진 성능검증 뿐만 아니라 각종 산업장비의 진동 해석과 시험, 자원탐상 등의 각 분야에 활용할 수 있다.

Abstract ▼

Ⅰ. Title
Development of Technologies for Structural Safety
Ⅱ. Reseach Objectives and Importance
Considering the recent increase of earthquakes worldwide, the needs for researches on the safety from earthquakes is an urgent task to structural engineers. The objectives of the project is to

Ⅰ. Title
Development of Technologies for Structural Safety
Ⅱ. Reseach Objectives and Importance
Considering the recent increase of earthquakes worldwide, the needs for researches on the safety from earthquakes is an urgent task to structural engineers. The objectives of the project is to develop technologies related with seismic qualification and to study structural damages due to impact loads, which are one of the important topics on structural safety of structures and industrial equipments.
Ⅲ. Research Scopes and Contents
Characteristic of seismic waves
Theoretical analysis of seismic wave propagation and control methods.
Seismic isolators
Developing an analysis system of isolated structures due to base excitation.
Seismic Simulator
Design and construction of a 2-axis seismic simulator.
Seismic response of rotor system
Identifying characteristics of rotating shaft system due to seismic excitation.
Structural damage due to impact load
Developing a computer code employing a new numerical scheme.
Ⅳ. Results and recommendation for application
The most important output of the project is the development of a hydraulic type two axes Seismic Simulator that is capable of testing seismic qualification up to 500 kg. And computer codes for seismic wave propagation, seismic response analysis of base isolated structures and rotor system, and impact analysis were also developed through the projects.
The methodologies acquires by the study could be applied to various engineering fields such as exploring natural resources underground, and etc. as well as seismic qualification of buildings and equipments of nuclear power plants.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론
  1.1 연구목적 및 필요성
  1.2 연구범위
  제 2 장 국내외 기술개발 현황
  2.1 국내현황
  2.2 국외현황
  제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과
  3.1 지진파의 특성과 전파
  3.1.1 내부 결함이 있는 경우 지진파해석
  가. BEM을 이용한 해석
  나. 고주파수용 BEM 프로그램개발
  3.1.2 Array를 이용한 지진파 제어기술
  가. Band Gap 현상
  나. 밴드 갭 모델 실험 및 이론해석
  3.1.3 지진파 모델실험과의 비교
  3.1.4 검토 및 결론
  3.2 면진구조물 내진해석
  3.2.1 면진구조물의 내진해석
  가. 개 요
  나. 면진장치의 설계
  (1) 설계 절차
  (2) 마찰진자 시스템 설계
  (3) 납삽입 베어링 시스템 설계
  다. 비선형 면진장치의 모델링
  3.2.2 면진구조물 기초전단력의 실험적 평가
  가. 개 요
  나. 지진응답 시험
  (1) 기초전단력과 전도모멘트
  (2) 시험파형
  다. 기초전단력과 전도모멘트의 산정
  라. 결 언
  3.2.3 결 언
  3.3 2축 Seismic Simulator 개발
  3.3.1 진동대의 설계 및 제작
  가. 수직용 진동대
  나. 수평 진동대
  3.3.2 유압 actuator 시스템 설계 및 제작
  3.3.3 제어장치의 구성 및 제어 알고리듬의 설계
  가. 제어장치의 구성
  나. 제어 알고리듬의 설계
  3.3.4 운용 프로그램의 개발
  가. DSP 프로그램
  나. HDI 프로그램
  3.3.5 성능검증 시험
  3.3.6 결 론
  3.4 내진 성능향상을 위한 회전체 내지진 시스템
  3.4.1 지지부 운동을 고려한 회전체-베어링계의 수치해석
  가. 지지부 운동을 고려한 회전체-베어링계의 운동방정식
  (1) 좌표계
  (2) 수치해석에 사용된 지진파
  나. 지지부 회전 및 병진운동 가진에 대한 진동 응답해석
  3.4.2 현장불평형 응답을 이용한 매개변수 규명기법
  3.4.3 Jeffcott 로터모델의 시스템 동특성 매개변수
  3.4.4 실험로터의 내진응답특성과 진동제