해외의 진동관련 기준 소개 3 : 유럽

신동현,김형준,Shin, Dong Hyeon,Kim, Hyung Joon 한국구조물진단유지관리공학회 2015 한국구조물진단유지관리공학회지 Vol.19 No.3

벽-슬래브 접합부에 매립된 열교차단장치의 반복하중에 대한 거동특성 평가

신동현,오명호,김영호,김형준,Shin, Dong-Hyeon,Oh, Moung-Ho,Kim, Young-Ho,Kim, Hyung-Joon 한국전산구조공학회 2015 한국전산구조공학회논문집 Vol.28 No.5

건물외피 발생하는 열교현상은 건물의 단열성능 및 외피의 내구성에 영향을 미치며, 국내의 일반적인 주거형식인 공동주택의 발코니에 있어서 이러한 열교현상은 중요하게 고려되고 있다. 이와 같이 내 외부 발코니 슬래브 사이에서 발생하는 열교현상을 최소화하기 위한 목적으로 열교차단장치가 개발되었으며 다수의 건설현장에서 적용되고 있다. 철근콘크리트 슬래브 벽-슬래브 접합부에 열교차단장치를 적용함으로써 건물의 단열성능을 향상될 수 있으나 풍하중과 같은 양방향의 하중에 의해 열교차단장치 삽입부위가 적합한 구조성능을 확보하고 있는지에 대한 검증이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 철근콘크리트 슬래브에 적용된 열교차단장치의 구조성능을 확인하기 위해 변위제어 방식으로 30 싸이클의 반복하중을 가력하였다. 열교차단장치가 삽입된 접합부는 요구되는 구조성능을 확보하며, 최대 모멘트강도, 에너지소산능력, 연성비가 기존의 철근콘크리트 슬래브와 비교하여 향상되는 것으로 나타났다. The thermal bridge occurring in a building influences its thermal performance and durability. The domestic typical multi-unit residential buildings suffer thermal losses resulting from thermal bridges of the balcony slab. To minimize the thermal loss between inside and outside of the balcony slab, thermal bridge breaker(TBB) systems have been developed and applied in building construction. Although thermal bridge breaker systems for reinforced concrete(RC) wall-slab joints can improve the thermal performance of a building, it is necessary to verify the structural performance of TBB systems whether they provide proper resistance for cyclic loading. In order to investigate the structural characteristics of TBB systems embedded in RC slabs, cyclic tests of wall-slab joints were performed by applying two reversed cycles at each up to 30 cycles. The test results show that the RC slabs embedding TBBS systems can present excellent structural performance and the maximum moment capacity, energy dissipation capacity and ductility of TBBs systems are enhanced compared to those of the typical RC slabs.

지진재해도를 고려한 철골 보통중심가새골조의 위험도기반 내진성능

신동현,홍석재,김형준,Shin, Dong-Hyeon,Hong, Suk-Jae,Kim, Hyung-Joon 한국전산구조공학회 2017 한국전산구조공학회논문집 Vol.30 No.5

미국의 내진설계기준인 ASCE/SEI 7-10은 구조물 붕괴성능에 대한 불확실성을 고려하지 않는 등재해도 기반 내진설계의 문제점을 해결하기 위해 위험도 기반 내진설계 개념을 도입하였다. 하지만 현행 국내 내진설계기준의 경우 한반도 내에서 발생한 큰 규모의 지진기록과 구조물의 붕괴성능과 관련된 연구의 부족으로 위험도 기반 내진설계 개념을 반영하지 않고 있다. 본 연구에서는 철골 보통중심가새골조를 표본건물로 선정하여 위험도 기반 내진성능평가를 수행하였다. 건물이 위치한 지역, 높이, 지반조건을 변수로 바탕으로 표본건물에 대한 붕괴성능 평가를 수행하였으며, 국내 지진기록의 특성을 반영할 수 있는 경험적 스펙트럴 형상 예측 모델을 활용하여 지진재해도 곡선을 작성하였다. 이를 활용하여 국내 주요 도시에 위치한 철골 보통중심가새골조의 붕괴확률을 위험도 적분 개념에 따라 평가하였다. 국내 주요 도시에 위치한 철골 보통중심가새골조의 붕괴확률을 평가한 결과, 현행 건축구조기준에 따라 설계된 표본건물은 본 연구에서 고려한 해석 변수에 따라 붕괴확률에 상당한 차이를 보였다. 특히 국내 건축구조기준의 경우 철골 보통중심가새골조에 대한 높이제한이 없어 일부 고층표본건물에서 목표 위험도인 50년간 1%의 붕괴확률을 초과하는 것으로 평가되었다. The risk-targeted seismic design concept was first included in ASCE/SEI 7-10 to address problems related to the uniform-hazard based seismic concept that has been constructed without explicitly considering probabilistic uncertainties in the collapse capacities of structures. However, this concept is not yet reflected to the current Korean building code(KBC) because of insufficient strong earthquake data occurred at the Korean peninsula and little information on the collapse capacities of structures. This study evaluates the risk-targeted seismic performance of steel ordinary concentrically braced frames(OCBFs). To do this, the collapse capacities of prototype steel OCBFs are assessed with various analysis parameters including building locations, building heights and soil conditions. The seismic hazard curves are developed using an empirical spectral shape prediction model that is capable of reflecting the characteristics of earthquake records. The collapse probabilities of the prototype steel OCBFs located at the Korean major cities are then evaluated using the risk integral concept. As a result, analysis parameters considerably influence the collapse probabilities of steel OCBFs. The collapse probabilities of taller steel OCBFs exceed the target seismic risk of 1 percent in 50 years, which the introduction of the height limitation of steel OCBFs into the future KBC should be considered.

건축물 지진피해 손실평가 방법론

신동현,이승원,김형준,Shin, Dong Hyeon,Lee, Seung Won,Kim, Hyung Joon 한국구조물진단유지관리공학회 2015 한국구조물진단유지관리공학회지 Vol.19 No.2

열교차단장치가 적용된 철근 콘크리트 슬래브의 휨거동 예측을 위한 해석모델

신동현,김형준,Shin, Dong-Hyeon,Kim, Hyung-Joon 한국전산구조공학회 2015 한국전산구조공학회논문집 Vol.28 No.3

Recently, thermal bridge breaker systems(TBBSs) applicable to RC slab-wall connections have been increasingly studied and proposed. This study also aims at proposing an analytic model which is applicable to predicting the flexural behavior of TBBS embedded in slabs from the initial elastic stages, yield states to ultimate conditions. The analytic models are developed by considering strain compatibility, force equilibrium and the constitutive law obtained from material test results. To verify the accuracy of the proposed analytic model, the moment-curvature relationship and change of neutral axis according to the loading states are compared with those of experimental results. Based on the comparison, it is verified that the proposed analytic model provides well predict the flexural behavior of TBBS embedded in slabs. 최근들어 철근콘크리트 슬래브와 벽의 연결부에 적용 가능한 열교차단장치에 대한 연구가 다수 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 열교차단장치가 적용된 슬래브의 균열 전 탄성거동, 균열 후 항복거동 및 극한강도까지 적용이 가능한 해석모델을 제안하고, 실험결과와의 비교를 통하여 제안 모델의 정확도를 검증하고자 하였다. 해석모델은 변형률 적합조건과 힘의 평형개념을 적용하였으며, 이 때 구성 재료의 응력-변형률 관계는 재료실험 결과를 적용하였다. 해석모델의 신뢰성 검증을 위해 모멘트-곡률 관계, 하중단계에 따른 중립축을 실험결과와 비교하였으며, 제안된 해석모델은 실험결과로 획득한 전체적인 휨거동 양상과 거의 일치함을 확인할 수 있었다.

철골모멘트 골조의 붕괴성능에 영향을 미치는 불확실성 분석

신동현,김형준,Shin, Dong-Hyeon,Kim, Hyung-Joon 한국전산구조공학회 2015 한국전산구조공학회논문집 Vol.28 No.4

구조물의 붕괴성능을 정확하게 평가하기 위해서는 구조물과 관련된 구조부재 및 지반운동의 불확실성을 고려한 확률적 접근방식이 요구된다. 불확실성의 종류에 상관없이 불확실성은 구조물의 응답에 영향을 미치게 되는데, 구조물의 성능목표를 설정함에 있어 이러한 불확실성 전파를 예측할 필요가 있다. 최근 들어, 구조물의 붕괴성능을 평가하는 방법으로 사용되고 있는 증분동적해석은 지반운동과 관련된 임의적 불확실성을 해석과정에서 고려할 수 있다는 장점이 있으나, 확률론적 평가를 위한 또 다른 중요 요인인 인식론적 불확실성을 직접적으로 평가할 수 없다는 제한사항이 있다. 본 연구에서는 철골모멘트골조를 표본 건물로 선정하여 인식론적 불확실 요인으로 정의한 구조물의 고유감쇠, 지진중량, 구조부재의 항복강도 및 탄성계수가 구조물의 붕괴성능에 미치는 영향을 확률적으로 평가하였다. 이를 위하여 라틴 방격 추출법을 사용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 증분동적해석을 수행하여 구조시스템 붕괴성능의 변동성을 정량적으로 예측하였다. 해석결과, 붕괴성능의 변동성에 인식론적 불확실성을 대표하는 변수 중에서 구조물 고유감쇠의 영향이 가장 두드러지는 것으로 나타났다. In order to exactly evaluate the seismic collapse capacity of a structure, probabilistic approach is required by considering uncertainties related to its structural properties and ground motion. Regardless of the types of uncertainties, they influence on the seismic response of a structures and their effects are required to be estimated. An incremental dynamic analysis(IDA) is useful to investigate uncertainty-propagation due to ground motion. In this study, a 3-story steel moment-resisting frame is selected for a prototype frame and analyzed using the IDA. The uncertainty-propagation is assessed with categorized parameters representing epistemic uncertainties, such as the seismic weight, the inherent damping, the yield strength, and the elastic modulus. To do this, the influence of the uncertainty-propagation to the seismic collapse capacity of the prototype frame is probabilistically evaluated using the incremental dynamic analyses based on the Monte-Carlo simulation sampling with the Latin hypercube method. Of various parameters related to epistemic uncertainty-propagation, the inherent damping is investigated to be the most influential parameter on the seismic collapse capacity of the prototype frame.

최근기상자료를 반영한 재현기대적설하중지도

신동현(Shin, Dong-Hyeon),김효정(Kim, Hyo Jung),김병조(Kim, Byung Jo),하영철(Ha, Young Cheol) 대한건축학회 2016 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.32 No.9

The global warming has caused unusual weather and a rise in temperature. Therefore heavy-snowfall warning has consistently increased in our country. But the latest meteorological data and the unusual weather of the 2000s have not been reflected properly in Korean Building Code(KBC2009). That is why this study suggests snow load map that is applying to revise KBC2009. Thirty-eight meteorological observatory have been selected among fifty-five observatory of the whole country that have more than 10 years of data of cumulative maximum depth of snowfall and daily maximum depth of snowfall. Depth of snowfall for 100-year return period was estimated using Gumbel’s moment method and Graphic method on the basis of those data. Also, snow load for 100-year return period was calculated using depth of snowfall for 100-year return period and unit weight of snow of KBC2009. It is shown that the compatibility error for Gumbel’s moment method was over 50% and Graphic method was below 10%. It is known that Graphic method is suitable for analysing extreme snow data in Korea. Finally, the four maps of snow load and depth of snowfall were drawn by using the results of Graphic method. The snow load map proposed in this study had been used KBC2016.

태양광 리본용 저융점 Sn-In (wt%) 무연 솔더 연구

신동현 ( Dong-hyeon Shin ),이승한 ( Seung-han Lee ),조태식 ( Tae-sik Cho ),김일섭 ( Il-sub Kim ) 한국전기전자재료학회 2023 전기전자재료학회논문지 Vol.36 No.2

We studied the various characteristics of Sn-In (wt%) Pb-free solders for photovoltaic ribbon application. The solders near the eutectic composition of Sn₄₈In₅₂ (wt%) existed in InSn₄ and In₃Sn alloy phases, and in In crystal phase, but not in Sn crystal phase. In addition, the InSn4 phase (γ-alloy) existed separately from the In₃Sn (β-alloy) and the In phase confirmed by an SEM-EDS-mapping. The melting temperature of the eutectic solder of Sn₄₈In₅₂ (wt%) was 119.2℃, and when the Sn content decreased in reference to the eutectic composition, it slightly increased to 121.4℃, but when the Sn content increased, it remained almost constant at 119.1℃. The peel strength of the ribbon plated with the Sn₄₂In₅₈ (wt%) solder was 38.7 N/㎟, and it tended to increase when the Sn content increased. The peel strength of the eutectic Sn₄₈In₅₂ (wt%) solder was 53.6 N/㎟, and that of the Sn₅₁In₄₉ (wt%) solder was 61.6 N/㎟ that was the highest.

질점계 해석모델을 활용한 면진구조물의 붕괴성능 평가

신동현(Shin, Dong-Hyeon),김형준(Kim, Hyung-Joon) 대한건축학회 2018 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.38 No.2

지반운동의 스펙트럼 형상을 고려한 면진구조물의 붕괴확률 평가방법

신동현(Shin, Dong-Hyeon),김형준(Kim, Hyung-Joon) 대한건축학회 2020 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.40 No.2