초록 ▼

본 연구의 결과를 요약하면, 지진이나 태풍 등의 극한하중에 의해 유발되는 구조물의 진동을 저감시키기 위하여 적용되는 스마트 제어시스템의 정량적 제진성능 평가기술 개발이라 할 수 있다. 여기서, 제진성능의 정량화는 전체 구조물의 파괴확률(붕괴확률)에 상응하는 신뢰성지수로서 표현되므로, 결국 외부하중에 의한 구조물의 파괴확률을 예측하는 평가기술(신뢰성 해석기술)이라 할 수 있다. 기존 연구들과 대비되는 본 연구의 성과를 세부적으로 요약하면 다음과 같다.
■ 동적 응답 기반 신뢰성 해석
기존 연구들에서는 구조물의 파괴확률을 정

본 연구의 결과를 요약하면, 지진이나 태풍 등의 극한하중에 의해 유발되는 구조물의 진동을 저감시키기 위하여 적용되는 스마트 제어시스템의 정량적 제진성능 평가기술 개발이라 할 수 있다. 여기서, 제진성능의 정량화는 전체 구조물의 파괴확률(붕괴확률)에 상응하는 신뢰성지수로서 표현되므로, 결국 외부하중에 의한 구조물의 파괴확률을 예측하는 평가기술(신뢰성 해석기술)이라 할 수 있다. 기존 연구들과 대비되는 본 연구의 성과를 세부적으로 요약하면 다음과 같다.
■ 동적 응답 기반 신뢰성 해석
기존 연구들에서는 구조물의 파괴확률을 정적 응답으로부터 예측하였으나, 이는 실제 구조물의 거동 특성과는 차이를 가질 수밖에 없다. 특히, 스마트 제어시스템은 동적 하중(지진, 태풍)에 의해 유발되는 구조물의 진동 성능을 다루는 시스템이므로, 정확하면서도 사실적인 제진성능을 평가하기 위해서는 동적 응답으로부터 한계상태를 초과하는 파괴사건에 대한 확률 예측기술이 요구된다. 본 연구에서는 실제 동적 응답이 한계상태를 초과하는 파괴확률 산정 기술을 개발하였다.
■ 구조물의 전체 시스템에 대한 신뢰성 해석(시스템신뢰성 해석)
구조물의 파괴(붕괴)는 부재 하나 만의 파괴로 발생하지는 않으며 여러 부재의 연속적 파괴(파괴모드)로 유발된다. 따라서 시스템의 파괴확률을 예측하는 것은 여러 파괴모드의 합집합으로 구성되며, 각 파괴모드는 다시 여러 부재 파괴사건의 교집합 또는 합집합으로 구성된다. 따라서 전체 구조물의 시스템 파괴확률은 여러 부재 파괴사건의 시스템신뢰성 해석(lower-scale system reliability)과 여러 파괴모드의 시스템신뢰성 해석(higher-scale system reliability)을 반복적으로 수행하여야 하는 계층적 신뢰성 해석 프레임워크를 갖는다. 본 연구에서는 다단계 시스템신뢰성 해석기술(multi-scale system reliability analysis)을 적용할 수 있는 프레임워크를 제시하였다.
■ 확률적 의존성 고려
전술한 여러 부재 파괴사건의 시스템신뢰성 해석과 여러 파괴모드의 시스템신뢰성 해석을 수행하기 위해서는, 부재 파괴사건 간 확률적 의존성(상관계수)과 파괴모드 간 확률적 의존성(상관계수)를 필요로 한다. 본 연구에서는 이러한 부재 간 상관성과 파괴모드 간 상관성을 고려한 시스템신뢰성 해석을 가능하도록 하였다.
■ 하중 및 시스템 불확실성 동시 고려
본 연구에서 제시하는 기법은 시스템을 구성하는 모든 불확실성을 확률변수(random variable)로서 고려할 수 있는 방법론을 제시한다. 즉, 하중의 불확실성(하중 크기, 가진 주파수, 지반 감쇠비 등)뿐만 아니라 구조물의 불확실성(질량, 강성, 감쇠 등)도 포함시켜서 시스템신뢰성 해석을 수행할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 9
• Ⅲ. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10