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- 저자 : 허소현(So-Hyeon Heo) (검색결과 2 건)
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허소현(So-Hyeon Heo),최동영(Dong-Yeong Choi),팍멩하이(Menghay Phoeuk),권민호(Minho Kwon) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.5
최근 들어 국내 지진 발생 횟수와 규모가 커짐에 따라 행정안전부는 내진성능평가 기준을 상향하였으나 수력플랜트 시설물의 주요 구성 요소 중 하나인 수압철관에 대한 내진성능 평가는 제외되어 있는 실정이다. 이에 본 논문은 국내 내진성능평가 기준 및 CAV 평가지표를 통해 지진 시 수압철관과 댐의 거동 특성과 지진취약도를 도출하여 취약부위를 분석하였다. 국내 개정 전 지진가속도계수 0.154 g와 개정 후 0.22 g를 적용한 결과 콘크리트 댐제체의 경우 개정 전후 평균 약 7% 차이를 보였으며 수압철관은 발생 최대응력이 항복응력의 35%에 해당하는 매우 작은 결과를 보였다. 이에 내진성능 기준 개정은 수압철관과 댐체의 응력변화에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 보인다. 내진성능평가 기법중 CAV 평가지표를 도입하여 적용성을 분석한 결과 PGA 증가에 따른 CAV 증가가 전체 지진가속도 중 30%만이 비례관계를 보였다. 이는 지진가속도의 지진지속시간과 지반조건에 따라 다른 매개변수가 고려되지 못하였기 때문으로 판단된다. 수압철관의 지진취약도를 도출한 결과 수압철관의 경우 지진가속도계수 0.4 g에서 10%의 파괴확률을 시작으로 0.5 g에서 60%의 급격한 파괴확률 증가와 0.4 g 이후부터 입수구에서 출수구로 취약부위가 이동하는 것을 확인하였다. 댐제체 부위별 취약도 도출 결과 수압철관을 감싸는 콘크리트 부위가 가장 높은 압축 파괴 확률을 보였다. 이에 0.6 g이후의 지진가속도계수 상황에서는 수압철관 출수구 부근의 급격한 파괴와 콘크리트 댐체의 인장파괴를 주의해야 한다. The standard for seismic performance evaluation of structures has become stricter in South Korea. However, hydraulic steel pipes are excluded from the new standard. Therefore, the behavior characteristics and earthquake safety of hydraulic steel pipes and dams were analyzed using the domestic seismic performance evaluation standard and the CAV evaluation index. As a result, a concrete dam body showed an average difference of about 7% before and after revision. A hydraulic steel pipe showed relatively low maximum stress. When analyzing applicability, only 30% of the total seismic acceleration showed a proportional relationship with the increase in CAV due to the increase of PGA. This was mainly due to other parameters that were not considered, such as the earthquake duration and ground conditions of the earthquake acceleration. When deriving the seismic fragility of hydraulic steel pipes, the probability of failure increased rapidly from 10% to 60% when seismic acceleration coefficients of 0.4 g and 0.5 g were applied, respectively. The concrete around a pipe shows the highest probability of compression failure. Therefore, sudden failure near the outlet of a hydraulic steel pipe and tensile failure of a concrete dam body should be highly focused on when the coefficient is greater than 0.6 g.
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남광식(Gwang-Sik Nam),정영석(Yeong-Seok Jeong),허소현(So-Hyeon Heo),권민호(Minho Kwon) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.9
본 연구에서는 변압기 내진성능을 확보하기 위해 면진장치에 따른 지진 저감성능과 특성을 평가하기 위한 수치해석을 수행하였다. 해석에 적용한 면진장치는 마찰진자면진장치(FIP)와 납-고무면진장치(LRB)이며 각 면진장치를 유한요소해석 프로그램을 사용하여 수치해석 모델화하였다. 또한, 변압기의 형상적 특성을 고려하기 위해 수치해석 모델링한 변압기의 형상과 하중이 실제 변압기와 유사하도록 모델링을 수행하였다. 변압기 해석모델에 마찰진자면진장치와 납-고무면진장치를 적용하여 동적해석을 수행하기 위해 내진설계기준 공통적용사항과 ICC-ES AC156의 응답스펙트럼을 참고하여 생성한 인공지진파를 해석에 적용하였다. 해석결과 면진장치가 적용되지 않은 해석과 비교하였을 때 마찰진자면진장치를 적용한 변압기에서 발생한 가속도 감쇠율은 75%로 나타났으며 납-고무면진장치를 적용한 변압기의 응답가속도 감쇠율은 최소 42%로 나타나 마찰진자면진장치가 납-고무면진장치에 비해 가속도 응답면에서 우수한 결과를 보였다. 또한, 면진장치를 적용하였을 때 발생하는 변압기의 회전을 검토하기 위해 가속도가 작용할 때 변압기 좌우측의 상대변위를 측정하였다. 이때 납-고무면진장치가 마찰진자면진장치에 비해 변압기의 회전이 큰 것으로 나타나 납-고무면진장치의 설치를 고려할 때 면진 대상구조물의 회전에 대한 적절한 대응책의 마련이 필요할 것으로 보인다. In this study, a numerical analysis was performed to evaluate the seismic reduction performance and characteristics of a seismic isolator used to ensure the performance of the transformer under seismic conditions. The seismic isolators used in this analysis were the Friction Isolation Pendulum(FIP) and the Lead-Rubber Bearing (LRB). Each seismic isolator was modeled using a numerical analysis program. To consider the characteristics of the transformer, the model in the simulation was made similar to the actual shape of the transformer. To perform dynamic analysis, artificial seismic waves were generated and targeted onto the transformer by referring to the response spectrums for common applications from the seismic design standards and the ICC-ES AC156. In the dynamic analysis of the model, the FIP showed better results in terms of acceleration response than the LRB. Also, in the analysis, the LRB showed bigger rotational deformation as compared to the FIP. Therefore, appropriate countermeasures against the rotational deformation of the structure are required while installing the LRB.
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