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전낙현(Nakhyun Chun),김정훈(Jeonghun Kim),황경민(Kyeong-Min Hwang) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
경주 · 포항 지진 피해 이후로 행정안전부에서 내진설계기준 공통적용사항 발표를 통해 설계지진하중 상향을 요구하였다. 한전에서는 1,000년, 2,400년, 4,800년 재현주기에 맞춰 송배전설비 내진설계기준 (DS-0050)을 개정하였다. 기능수행수준, 즉시복구수준, 붕괴방지수준의 3가지 내진성능수준을 정의하였고 전력 설비의 특성에 맞춰 구조요소와 기능요소로 분류하여 각각의 요구수준을 정의하였다. 4,800년에 해당하는 송변전 설비 중 기반암(S1 지반) 노두에 해당하는 최대지반가 속도(PGA)값은 0.286g로 분류하였다. 또한, 송배전설비 자체의 증폭이나 건축 구조물 안에 설치되어 있는 설비의 경우 이를 동시에 고려한 증폭계수를 도출할 수 있도록 하였다. 이를 위해 한전 보유 설비들을 실증실험을 통해 기기 증폭비 그리고 변전소 구조물 7가지 타입을 수치해석을 통해 구조물내부증폭비를 결정하였다.
전낙현 ( Chun Nakhyun ),장정범 ( Jang Jung-bum ),황경민 ( Hwang Kyeong-min ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2
경주, 포항 지진 이후로 기반시설의 내진성능수준 상향요구로 인해 송·변·배전 설비로 구성되어 있는 전력설비의 내진설계 기준(2021)은 S1기준 PGA가 최대 0.286g로 상향 되었다. 기존 전력설비는 등가정적해석법을 기반으로 설계 및 검증 되어 온 반면 개정기준은 변압기 실험의 의무화로 개정되었고 일부 핵심설비 또한 실험이 권장되고 있다. 일부 설비가 지진과 설비의 동적 상호작용으로 인해 불안정한 동적응답이 확인됨에 따라 강화된 사항이다. 이로 인해 동적 특성에 주요한 영향을 미치는 감쇠비에 대한 평가가 중요하게 되고 이를 정밀하게 예측하기 위한 기술들을 소개하고자 한다.
전력설비의 내진설계를 위한 변전소 구조형식에 따른 가속도 증폭계수의 평가
박성제,전낙현,황경민,문지호,송종걸,Park, Seong-Jae,Chun, Nakhyun,Hwang, Kyeong-Min,Moon, Jiho,Song, Jong-Keol 한국전산구조공학회 2020 한국전산구조공학회논문집 Vol.33 No.3
변전소 구조물 내부에 설치되는 전력설비의 내진설계 시 사용되는 변수인 가속도 증폭계수는 미국, 일본과 국내의 변전소 내진설계기준에서 제시되어 있다. 국내 설계기준에 제시된 가속도 증폭계수는 미국, 일본의 설계기준에서 제시된 계수와는 달리 변전소 구조물의 층수가 4층 이상일 경우에는 동적해석을 수행하여 가속도 증폭계수를 구하게 되어 있다. 국내의 변전소 구조물은 대부분 층수가 4~5층이므로 기존의 가속도 증폭계수는 실제 변전소 구조물에 적용하기에 미흡한 상황이다. 국내 변전소 구조물 형식에 적합한 가속도 증폭계수를 제시하기 위하여 대표적인 7가지 구조형식의 변전소 구조물에 대하여 가속도 증폭계수를 평가하였다. 가속도증폭계수는 변전소 구조물에 대하여 원거리 지진과 근거리 지진을 사용하여 내부-구조물 응답스펙트럼을 작성하여 이로부터 평가하였다. 미국, 일본 전력설비 내진설계 기준에 따른 각각의 가속도 증폭계수 α<sub>J</sub>, α<sub>A</sub>는 근거리 및 원거리 지진을 사용한 동적 해석으로 구한 가속도 증폭계수에 비하여 다소 과대평가하는 경향이 있다. Acceleration amplification factors, which are variables used in the seismic design of power facilities installed inside substation structures, are presented in the seismic design standards of the United States (US), Japan, and Korea. Unlike the coefficients presented in the design standards of the US and Japan, those presented in domestic design standards can be obtained only by performing dynamic analysis when the substation structure has more than four floors. Because most substation structures in Korea have 4-5 stories, the existing acceleration amplification factor is insufficient to be applied to actual substation structures. To suggest an acceleration amplification factor suitable for domestic substation structure types, the acceleration amplification factor was evaluated for seven representative substation structures. The acceleration amplification factors were evaluated by constructing in-structure response spectra based on a study of far-field and near-fault earthquakes. In general, the acceleration amplification coefficients α<sub>J</sub> and α<sub>A</sub> according to the US and Japan seismic design criteria tend to be overestimated compared with the acceleration amplification factors obtained through dynamic analysis based on the study of near-fault and far-field earthquakes.