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  1. (์ฃผ)์—์Šค๋””์ด์—”์ง€ ๋‚ด์ง„ํ•ด์„ํŒ€ ๋ถ€์žฅ (Engineering Manager, Seismic Analysis Team, SDENG Co., Ltd., Seongnam 13129, Rep. of Korea)
  2. ๊ฐ•์›๋Œ€ํ•™๊ต ๊ฑด์ถ•๏ฝฅํ† ๋ชฉ๏ฝฅํ™˜๊ฒฝ๊ณตํ•™๋ถ€ ๊ต์ˆ˜ (Professor, Department of Civil Engineering, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Rep. of Korea)
  3. (์ฃผ)์—์Šค๋””์ด์—”์ง€ ๋Œ€ํ‘œ์ด์‚ฌ (President, SDENG Co., Ltd., Seongnam 13129, Rep. of Korea)



์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ, ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ, ์œ ์—ฐ์ฒด์  ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋ฒ•, ์›์ž๋ ฅ ๋ฐœ์ „์†Œ
soil-structure interaction, embedment effect, flexible volume substructure method, nuclear power plant

1. ์„œ ๋ก 

์ง€์ง„๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์ž์—ฐ์žฌํ•ด์— ๋Œ€ํ•œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์•ˆ์ „์„ฑ ๋ฐ ๊ฑด์ „์„ฑ์„ ํ™•๋ณดํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ํ•ฉ๋ฆฌ์ ์ธ ํ•ด์„๋ฐฉ๋ฒ•์— ์˜ํ•œ ์„ค๊ณ„ ์ ˆ์ฐจ์˜ ํ™•๋ฆฝ์ด ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค. ํŠนํžˆ ์ง€์ง„์˜ ๊ฒฝ์šฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ง€์ง€ํ•˜๋Š” ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™์  ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์˜ํ–ฅ์ด ์ง€๋ฐ˜์ด ์—ฐ์•ฝํ• ์ˆ˜๋ก ํฌ๊ฒŒ ์ž‘์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ ์ค‘์š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์—๋Š” ์ด๋Ÿฌํ•œ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ˜์˜ํ•˜์—ฌ ์„ค๊ณ„ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ํ•„์ˆ˜์ ์ด๋‹ค. ์ตœ๊ทผ ์›์ „ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„๋Š” ์ด๋Ÿฌํ•œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ(soil-structure interaction, SSI) ํ•ด์„์— ๋Œ€ํ•œ ๊ทœ์ œ์š”๊ฑด์ด ๊ฐ•ํ™”๋˜์–ด ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์˜ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์—์„œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์ด ํ•„์ˆ˜์ ์œผ๋กœ ์š”๊ตฌ๋˜๋ฉฐ, ์ผ๋ฐ˜ ์‚ฐ์—…์‹œ์„ค์—์„œ๋„ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฑฐ๋™์— ๋ฏธ์น˜๋Š” ์˜ํ–ฅ์ด ์ค‘์š”ํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ์ธ์‹๋˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค(ASCE 1999, 2005).

์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•œ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„๋Š” 60๋…„๋Œ€ ์ดํ›„ ๋ฏธ๊ตญ ์›์ž๋ ฅ ๊ทœ์ œ์œ„์›ํšŒ(U.S Nuclear Regulatory Commission, USNRC)์—์„œ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜๋ฉด์„œ ๋ฐœ์ „ํ•ด ์™”์œผ๋‚˜ ๊ตญ์ œ์ ์œผ๋กœ ์™„์ „ํžˆ ์ •๋ฆฝ๋˜์–ด ์žˆ์ง€ ์•Š์•„ ๊ตญ๋‚ด๏ฝฅ์™ธ์—์„œ ๋”์šฑ ์ •ํ™•ํ•˜๊ณ  ํšจ์œจ์ ์ธ ํ•ด์„์„ ์œ„ํ•œ ์ง€์†์ ์ธ ๊ฐœ์„  ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ ์ด๋ฃจ์–ด์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค(Lysmer and Kuhlemeyer 1969; Park et al. 1985; Joe et al. 1987; Wolf 1988; Joe and Park 1995; KINS 1997a, 1997b; Park and Joe 1998). ๋”ฐ๋ผ์„œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์„ ํ†ตํ•œ ์›์ „ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„๋ฅผ ์œ„ํ•ด ๊ตญ๋‚ด๏ฝฅ์™ธ์˜ ํ‰๊ฐ€ ๊ทœ์ œ๊ธฐ์ค€๊ณผ ๊ตญ๋‚ด ์ „๋ ฅ์‚ฐ์—…๊ธฐ์ˆ ๊ธฐ์ค€(KEPIC 2015) ๋“ฑ์—์„œ๋Š” ์ ํ•ฉํ•œ ๋ณด์ˆ˜์„ฑ ๋ฐ ๊ฐ„๋žต์„ฑ์„ ๊ฐ€์ง€๋Š” ์„ธ๋ถ€ ํ•ด์„๊ธฐ์ค€์„ ์ œ์‹œํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ธฐ์ค€์€ ๊ฒฝ์ œ์„ฑ ๋˜๋Š” ํšจ์œจ์„ฑ ๋ฉด์—์„œ ๋ณด์™„์ด ํ•„์š”ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ ๊ด€๋ จ ๊ธฐ์ค€์˜ ๊ตญ์‚ฐํ™” ๋ฐ ์„ ์ง„ํ™”, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ ์ •ํ•œ ๊ทœ์ œ๋ฅผ ํ†ตํ•œ ํ•ฉ๋ฆฌ์ ์ธ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„์™€ ๋‚ด์ง„ ์•ˆ์ „์„ฑ ๋ฐ ์‹ ๋ขฐ์„ฑ ํ–ฅ์ƒ์„ ์œ„ํ•ด ๋ณด์™„์ด ํ•„์ˆ˜์ ์ด๋ผ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ(embedment effect)์— ๋Œ€ํ•œ ํ˜„ํ–‰์˜ ๊ทœ์ œ์ง€์นจ ๋ฐ ์„ค๊ณ„๊ธฐ์ค€์—์„œ๋Š” ์ผ๋ถ€๊ฐ€ ๋ฌปํžŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ๋Œ€ํ•œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„ ์‹œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์„ ์ธก๋ฉด์œผ๋กœ ์ง€์ง€ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋Š” ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ˆ˜ํ‰์ง€์ง€๋ ฅ ๊ฐ์†Œ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜๋„๋ก ๊ถŒ๊ณ ํ•˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋Š” ํ†ต์ƒ ๋ฐฉ์‚ฌ๊ฐ์‡ ์˜ ์ฆ๊ฐ€์™€ ๊ธฐ์ดˆ ์ž…๋ ฅ์šด๋™์˜ ๊ฐ์†Œ๋กœ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‘๋‹ต ๊ฐ์†Œ๋ฅผ ์œ ๋„ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๊ทœ์ •ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์‹ค๋ฌด์—์„œ ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ถ„๋ฆฌ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์œผ๋กœ ๋ฌปํž˜๋ถ€์˜ ์ƒ๋ถ€ 1/2 ๋˜๋Š” 6 m ์ค‘ ์ž‘์€ ๊ฐ’๋งŒํผ ํ† ์–‘๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด ๋–จ์–ด์ ธ ์žˆ๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ •ํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ์ง€๋ฐ˜ ํŠน์„ฑ์„ ๋ณ€ํ™”์‹œ์ผœ ๋ฌปํž˜์— ์˜ํ•œ ์œ ํšจ๊ฐ•์„ฑ์„ ๊ฐ์†Œ์‹œํ‚ค๋„๋ก ๊ทœ์ •ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

๋”ฐ๋ผ์„œ, ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•จ์— ์žˆ์–ด ๋‹จ์ˆœ ํ‰๊ฐ€๋œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๊ธฐ์ค€์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ฐ๊ฐ์˜ ๋™์ ์ธ ํŠน์„ฑ ์ฐจ์ด์™€ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์˜ ์—ฐ๊ด€์„ฑ์— ๊ด€ํ•ด ํ‰๊ฐ€ํ•˜์˜€๋‹ค. ๋˜ํ•œ, ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์„ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์กฐํ•ฉ์œผ๋กœ ๊ณ ๋ คํ•จ์œผ๋กœ์จ ๋ณด๋‹ค ํ•ฉ๋ฆฌ์ ์ธ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ๊ธฐ์ค€์„ ์ œ์‹œํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ๊ฒ€ํ† ํ•˜์˜€๋‹ค.

2. ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๋ชจ๋ธ ๋ฐฉ๋ฒ•

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋‹ค์ˆ˜ ํ”„๋กœ์ ํŠธ์˜ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์— ์ ์šฉ๋˜์—ˆ๋˜ ACS SASSI ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ(GP Technologies Inc. 2012)์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ACS SASSI ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์€ ์ง„๋™์ˆ˜ ์˜์—ญ์—์„œ ์ „์ฒด ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์‹œ์Šคํ…œ์„ ๋‹ค๋ฃจ๋ฉฐ, ์ด์‚ฐํ™”๋œ ๋ฐ˜๋ฌดํ•œ์ฒด ์ง€๋ฐ˜๋ชจ๋ธ๊ณผ 3์ฐจ์› ์œ ํ•œ์š”์†Œ ์ƒ๋ถ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ ๋“ฑ์˜ ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋กœ ๋ช‡ ๋‹จ๊ณ„์˜ ํ•ด์„๊ณผ์ •์„ ๊ฑฐ์น˜๋Š” ์œ ์—ฐ์ฒด์  ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋ฒ•(flexible volume substructure method)์„ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์˜ํ–ฅ์„ ํ•ด์„ํ•œ๋‹ค.

์œ ์—ฐ์ฒด์  ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋ฒ•์— ๋Œ€ํ•œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ํ•ด์„๊ฐœ๋…์„ ๋„์‹ํ™”ํ•˜์—ฌ Fig. 1์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค. Fig. 1(a)์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ์ „์ฒด ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์‹œ์Šคํ…œ์„ Fig. 1(b), (c), (d)์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ ์‹œ์Šคํ…œ์œผ๋กœ ๋ถ„๋ฆฌํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์œ ์—ฐ์ฒด์  ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋ฒ•์˜ ๊ธฐ๋ณธ ๊ฐœ๋…์ด๋‹ค. ์ฆ‰, Fig. 1(b)์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด ๋†“์ด๊ธฐ ์ „์˜ ์ž์œ ์žฅ ๋ถ€์ง€์™€ Fig. 1(c)์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํžŒ ๋ถ€๋ถ„์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ๊ตด์ฐฉ๋œ ์ง€๋ฐ˜, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  Fig. 1(d)์˜ ๊ตด์ฐฉ๋œ ์ง€๋ฐ˜์„ ๋Œ€์‹ ํ•˜๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํžŒ ๋ถ€๋ถ„์ด ํฌํ•จ๋˜๋Š” ์ƒ๋ถ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด ํ•จ๊ป˜ ๊ฒฐํ•ฉ๋˜์–ด Fig. 1(a)์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์‹œ์Šคํ…œ์„ ํ˜•์„ฑํ•˜๊ฒŒ ๋œ๋‹ค.

Fig. 1. Concept of flexible volume substructure system for soil-structure interaction analysis

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig1.png

์œ ์—ฐ์ฒด์  ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋ฒ•์—์„œ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ ˆ์ ์€ Fig. 1(b)์˜ ์ž์œ ์žฅ ๋ถ€์ง€์—์„œ Fig. 1(c)์˜ ๊ตด์ฐฉ๋œ ์ง€๋ฐ˜์„ ์ œ๊ฑฐํ•œ ์ƒํƒœ์—์„œ ๊ฒฝ๊ณ„๋ฉด, ์ฆ‰ ์ƒ๋ถ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํžŒ ๋ถ€๋ถ„๊ณผ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ฒฝ๊ณ„ ์ ˆ์  i์™€ ๊ตด์ฐฉ๋œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ฒฝ๊ณ„๋ฉด ๋‚ด๋ถ€์ ˆ์  w๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ์ž์œ ์žฅ ๋ถ€์ง€ ๋ฐ ๊ตด์ฐฉ์ง€๋ฐ˜์— ๋Œ€ํ•œ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ ˆ์ ์„ ์ •์˜ํ•  ๋•Œ i ๋ฐ w ์ ˆ์ ์„ ์ ์ ˆํžˆ ๊ตฌ๋ถ„ํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ ˆ์ ์˜ ์œ„์น˜๋ฅผ ์กฐ์ ˆํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋‹ค์–‘ํ•˜๊ฒŒ ์ ์šฉํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ i ๋ฐ w ์ ˆ์ ์„ Fig. 2์™€ ๊ฐ™์ด ๊ตฌ๋ถ„ํ•˜์—ฌ ์ ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ ๊ฐ๊ฐ ์›ํ˜•๊ณผ ์‚ฌ๊ฐํ˜• ์ ์œผ๋กœ ํ‘œ์‹œํ•˜์˜€๋‹ค. Fig. 2์˜ Case 1์€ ๊ตด์ฐฉ ํ›„ ๋ชจ๋“  ์ธก๋ฉด ์ ˆ์ ์„ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ ˆ์  i๋กœ ๊ณ ๋ คํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ง€๋ฐ˜์— ๋ฌปํžŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ „์ฒด ๋†’์ด์— ๋Œ€ํ•ด ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, Case 2๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฌปํž˜๋ถ€ ๋†’์ด์˜ 1/2์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ์ƒ๋ถ€ ์ ˆ์ ์„ w๋กœ ์ •์˜ํ•จ์œผ๋กœ์จ ํ•˜๋ถ€ 1/2 ๋†’์ด์˜ ์ ˆ์ ๋งŒ์ด ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ ˆ์  i๋กœ ๊ณ ๋ ค๋˜๋„๋ก ๋ชจ๋ธ์— ๋ฐ˜์˜ํ•˜์˜€๋‹ค. Case 3์€ ๋ฐ”๋‹ฅ๋ฉด ์ ˆ์ ์„ ์ œ์™ธํ•œ ๋ชจ๋“  ์ธก๋ฉด ์ ˆ์ ์„ w๋กœ ์ •์˜ํ•˜์—ฌ ์ธก๋ฉด์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ๋ฌด์‹œํ•˜๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค.

Fig. 2. Three types of interaction modeling cases for embedment effect

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig2.png

3. ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๋ถ„์„์„ ์œ„ํ•œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„

์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์— ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ๋‹ค์–‘ํ•œ ์š”๊ฑด๋“ค์ด ์‹ค์ œ ์›์ „ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„์—์„œ ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ๊ทœ์ œ์ง€์นจ ๋ฐ ๊ธฐ์ค€๋“ค์„ ๋งŒ์กฑํ•˜๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค. ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋ถ„์„ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์€ ๊ณ ์ •์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ํฌํ•จํ•˜๋Š” 6์ข…๋ฅ˜์˜ ํฌ๊ด„์ง€๋ฐ˜์„ ๊ฐ€์ •ํ•˜์˜€๊ณ , ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์€ ๋™์ผํ•œ ํ˜•์ƒ๊ณผ ์งˆ๋Ÿ‰์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ๋‹จ์ง€ ๊ฐ•์„ฑ์„ ๋‹ฌ๋ฆฌํ•จ์œผ๋กœ์จ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅธ 5์ข…๋ฅ˜์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค.

3.1 ์ž…๋ ฅ์ง€์ง„์šด๋™

3.1.1 ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ

์ž…๋ ฅ์ง€์ง„์€ ๊ตญ๋‚ด๏ฝฅ์™ธ ๊ทœ์ œ๊ธฐ์ค€์„ ๋งŒ์กฑํ•˜๋„๋ก ์ž‘์„ฑํ•˜์˜€๋‹ค. ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ(design response spectrum, DRS)์€ USNRC ๊ทœ์ œ์ง€์นจ RG 1.60(USNRC 2014)์˜ ํ‘œ์ค€์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ์˜์—ญ์ธ 9~50 Hz๋ฅผ ์ƒํ–ฅ ์กฐ์ •ํ•˜์—ฌ ์ž‘์„ฑํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ์ด๋Š” ๊ตญ๋‚ด ์ง€์ง„ ํŠน์„ฑ์ƒ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ์„ฑ๋ถ„์ด ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ฐ˜์˜ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•จ์ด๋‹ค. ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ๋ฐ”ํƒ•์œผ๋กœ ๊ตญ๋‚ด ์›์ „ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„์— ์ ์šฉ๋˜๋Š” ์•ˆ์ „์ •์ง€์ง€์ง„(safe shutdown earthquake, SSE)์˜ ์˜์ฃผ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„(zero period acceleration, ZPA)๋ฅผ 0.3 g๋กœ ์„ค์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฐ์‡ ๋น„ 5 %์— ๋Œ€ํ•œ RG 1.60 (USNRC 2014)์˜ ์ˆ˜ํ‰๋ฐฉํ–ฅ ํ‘œ์ค€์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์— ์‚ฌ์šฉํ•œ ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ๋น„๊ตํ•˜์—ฌ Fig. 3์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Fig. 3. Comparison of design response spectrum and RG 1.60 (USNRC 2014) response spectrum (horizontal direction)

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig3.png

3.1.2 ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„ ์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ

์„ค๊ณ„ ์ž…๋ ฅ์ง€์ง„์šด๋™์„ ์ƒ์„ฑํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ์šฐ์„  ์„ ์ •๋œ ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์— ์ƒ์‘ํ•˜๋Š” ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„ ์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ(Raw Acceleration Time History)์ด ์š”๊ตฌ๋œ๋‹ค. ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ ์ธ๊ณต์ง€์ง„์šด๋™ ์ƒ์„ฑ ์ „์šฉ ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์ธ SIMQKE (Gasparini and Vanmarcke 1976)๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. SIMQKE ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์€ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ž„์˜ ์ฃผ๊ธฐํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์ผ๋ จ์˜ ์กฐํ™”ํ•จ์ˆ˜๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•˜๋Š” ์›๋ฆฌ๋กœ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์„ ์ž‘์„ฑํ•˜๋ฉฐ, ์ž‘์„ฑ๋œ ์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ์˜ ์˜ค์ฐจ ๋ณด์ •์„ ์œ„ํ•ด Fourier ์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ์ง„ํญ์„ ๋ฐ˜๋ณต์ ์œผ๋กœ ์กฐ์ •ํ•˜์—ฌ ๋ณด์ •์ž‘์—…์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ๋‹ค. ์ž‘์„ฑ๋œ ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ Fig. 4์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ์œผ๋ฉฐ, Fig. 5๋Š” ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ 5 % ๊ฐ์‡ ๋น„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ๋น„๊ตํ•˜์—ฌ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์ด๋‹ค.

Fig. 4. Raw acceleration time history

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Fig. 5. Comparison of design response spectrum and response spectrum based on raw acceleration time history

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig5.png

3.1.3 ๊ฐ€์†๋„ ์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ ์ˆ˜์ •

SIMQKE ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์—์„œ ์ƒ์„ฑ๋œ ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ USNRC ํ‘œ์ค€์‹ฌ์‚ฌ์ง€์นจ SRP 3.7.1(USNRC 2012)์˜ ์š”๊ตฌ์กฐ๊ฑด์„ ๋งŒ์กฑ์‹œํ‚ฌ ๋งŒํผ ์ •๊ตํ•˜์ง€ ๋ชปํ•˜๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ์ดˆ๊ธฐ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์œผ๋กœ ๊ณ„์‚ฐ๋œ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์ด ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ํฌ๊ด„ํ•˜๊ณ  SRP 3.7.1(USNRC 2012)์˜ ์š”๊ตฌ์กฐ๊ฑด์„ ๋งŒ์กฑ์‹œํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ๋ณด๋‹ค ์ •๊ตํ•œ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ ์กฐ์ •์ด ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” 70๋…„๋Œ€ ํ›„๋ฐ˜ Kaul(1978)์— ์˜ํ•ด ์ œ์‹œ๋œ ์‹œ๊ฐ„์˜์—ญ์—์„œ ์ˆ˜์ •ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ ๊ฐ’์„ ์กฐ์ •ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ํšจ๊ณผ์ ์ธ ์ˆ˜์ •ํ•จ์ˆ˜์˜ ์ ์šฉ์„ ์œ„ํ•ด Tapered Cosine ํŒŒํ˜•๊ณผ Lilhanand and Tseng(1987)์˜ ํŒŒํ˜•์„ ๋ชจ๋‘ ์ ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค(Park et al. 2016). ์ˆ˜์ •๋œ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ Fig. 6์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ์œผ๋ฉฐ, 5 % ๊ฐ์‡ ๋น„๋กœ ๊ณ„์‚ฐ๋œ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ๋น„๊ต๋ฅผ Fig. 7์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Fig. 6. Modified acceleration time history

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig6.png

Fig. 7. Comparison of design response spectrum and response spectrum based on modified acceleration time history

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig7.png

3.1.4 ๊ธฐ์ค€์„  ๋ณด์ •

RG 1.60(USNRC 2014)์˜ ํ‘œ์ค€์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ํ† ๋Œ€๋กœ ์ƒ์„ฑํ•œ ์ธ๊ณต ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ํŠน์„ฑ ๋ฐ ์—๋„ˆ์ง€ ๊ด€์ ์—์„œ ๊ณผ๊ฑฐ์˜ ์‹ค์ œ ๋Œ€ํ˜• ์ง€์ง„๋“ค๊ณผ ์œ ์‚ฌํ•˜๋ฉด์„œ ๋™์‹œ์— ๋ณด์ˆ˜์ ์ธ ํŠน์„ฑ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ์ธ๊ณต์œผ๋กœ ์ž‘์„ฑ๋œ ๋ฐ์ดํ„ฐ์˜ ํŠน์„ฑ ๋˜๋Š” ์š”๊ตฌ์กฐ๊ฑด์— ๋งŒ์กฑ์‹œํ‚ค๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๋ฐ˜๋ณต์ ์ธ ์ˆ˜์ • ๊ณผ์ •์„ ํ†ตํ•ด ์žฅ์ฃผ๊ธฐ ์˜ค๋ฅ˜ ๋˜๋Š” ๊ธฐ์ค€์„  ์™œ๊ณก(baseline distortion)์œผ๋กœ ์ธํ•˜์—ฌ ์†๋„๋‚˜ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๊ณผ๋„ํ•˜๊ฒŒ ๊ณ„์‚ฐ๋˜์–ด ์‹ค์ œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ธ ํŠน์„ฑ๊ณผ ์ƒ์ดํ•œ ํŠน์„ฑ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ๋‹ค. ์‹ค์ œ ์ง€์ง„์ด ์ข…๋ฃŒ๋œ ์ƒํƒœ์—์„œ๋Š” ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ฐ€์†๋„, ์†๋„ ๋ฐ ๋ณ€์œ„์˜ ํฌ๊ธฐ๋Š” ์˜(zero)์— ์ˆ˜๋ ดํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์ผ๋ฐ˜์ ์ด๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ์†๋„ ๋ฐ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ์‹ค์ œ ์ง€์ง„ํŠน์„ฑ๊ณผ ์ƒ์ดํ•  ๊ฒฝ์šฐ ๊ฐ€์†๋„๋‚˜ ์†๋„ ๊ณก์„ ์— ๊ธฐ์ค€์„ ์„ ์ ์šฉํ•˜์—ฌ ์‹œ๊ฐ„์ถ•์„ ์ƒํ•˜๋กœ ํ‰ํ–‰์ด๋™ํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ์‹œ๊ฐ„์— ๋Œ€ํ•œ ํ•จ์ˆ˜์˜ ํ˜•ํƒœ๋กœ ๋ณด์ •ํ•ด ์ฃผ๋Š” ๋“ฑ ์‹ค์ œ ์ง€์ง„ ํŠน์„ฑ๊ณผ ์ƒ์ดํ•จ์„ ์ œ๊ฑฐํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์ด ๊ธฐ์ค€์„  ๋ณด์ •(baseline correction)์ด๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ๊ฐ€์†๋„ ์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ ์ˆ˜์ • ๊ณผ์ •์„ ๊ฑฐ์นœ ๊ธฐ์ค€์„  ๋ณด์ • ์ „์˜ ๋ณ€์œ„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์„ Fig. 8์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์ค€์„  ๋ณด์ • ํ›„์˜ ๊ฐ€์†๋„, ์†๋„ ๋ฐ ๋ณ€์œ„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์„ Fig. 9์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Fig. 8. Displacement time history before baseline correction

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Fig. 9. Acceleration, velocity, and displacement time history after baseline correction

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3.1.5 ์ž…๋ ฅ์ง€์ง„์˜ ์ ํ•ฉ์„ฑ ๊ฒ€ํ† 

์ธ๊ณต ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์— ๋Œ€ํ•ด SRP 3.7.1(USNRC 2012) ๋ฐ KEPIC STB(KEPIC 2015)์—์„œ๋Š” ์ง€์ง„์˜ ์ด์ง€์†์‹œ๊ฐ„๊ณผ ๊ฐ•์ง„์ง€์†์‹œ๊ฐ„์˜ ๊ธฐ์ค€์„ ์ œ์‹œํ•˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ํฌ๊ด„ ๋“ฑ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋‹ค์ค‘ ๋ฐ ๋‹จ์ผ ๊ฐ์‡ (5 %)์— ๋Œ€ํ•œ ๋ณ„๋„์˜ ๊ธฐ์ค€์„ ์ œ์‹œํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์˜ ์ธ๊ณต ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ ๋‹จ์ผ ๊ฐ์‡  ์š”๊ฑด์„ ์ ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ์ง€์†์‹œ๊ฐ„ 20.48์ดˆ, ์‹œ๊ฐ„ ๊ฐ„๊ฒฉ 0.005์ดˆ๋ฅผ ๊ฐ€์ง„๋‹ค. ๋˜ํ•œ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ ์ˆ˜์ •์„ ํ†ตํ•ด ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ ๊ฐ’์˜ ํ‰๊ท ๋น„๊ฐ€ 1.0 ์ด์ƒ์ด๋ฉฐ ์ง„๋™์ˆ˜๋ณ„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ ๊ฐ’์ด ์„ค๊ณ„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ 90~130 % ์ด๋‚ด์— ์žˆ๋„๋ก ์ˆ˜์ •ํ•˜์˜€๋‹ค.

Arias Intensity(Stafford et al. 2009)๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์ธ๊ณต ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์˜ ๊ฐ•์ง„์ง€์†์‹œ๊ฐ„์ด ์•ฝ 9.58์ดˆ๋กœ ๊ฒ€๋˜์—ˆ์œผ๋ฉฐ, SRP 3.7.1(USNRC 2012) ๋ฐ KEPIC STB(KEPIC 2015)์—์„œ ์š”๊ตฌํ•˜๋Š” ๊ฐ•์ง„์ง€์†์‹œ๊ฐ„ 6~10์ดˆ ์‚ฌ์ด์— ์žˆ์Œ์„ ํ™•์ธํ•˜์˜€๋‹ค. ์ˆ˜์ •๋œ ์ธ๊ณต ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์œผ๋กœ ์ž‘์„ฑ๋œ IA๋ฅผ Fig. 10๊ณผ Table 1์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Fig. 10. Arias Intensity calculated from artificial acceleration record

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Table 1. Time ($bold T_{0.05}$ and $bold T_{0.75}$) corresponding to 5 % and 75 % cumulative energy and strong motion duration ($bold T_{D}$) calculated by Arias intensity

Input earthquake

$T_{0.05}$

$T_{0.75}$

$T_{D}$

Artificial acceleration record (unit: sec)

2.060

11.635

9.575

3.2 ๋ถ€์ง€ ๋ฐ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด

3.2.1 ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€ ์„ ์ •

USNRC์—์„œ๋Š” ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€(Generic Soil)์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ๊ทœ์ •ํ•˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๋ฏธ๊ตญ์˜ System80+๋ฅผ ์ฐธ๊ณ ํ•˜์—ฌ ๊ตญ๋‚ด์—์„œ ๊ฐœ๋ฐœ๋œ ARR1400 ๋ฐ APR+์˜ ๋‚ด์ง„์„ค๊ณ„ ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€ ๋ณ€์ˆ˜์™€ ํ•ด์™ธ์˜ ์—ฌ๋Ÿฌ ๋…ธํ˜• US-EPR, AP1000, US-APWR, ABWR ๋“ฑ์˜ ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€ ๋ณ€์ˆ˜๋ฅผ ์ฐธ๊ณ ํ•˜์—ฌ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋™์  ํŠน์„ฑ์„ ๊ฐ€์ง€๋Š” ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์˜€๋‹ค. ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋™ํŠน์„ฑ์„ ๊ฐ€์ง€๋„๋ก ์—ฐ์•ฝ ์ง€๋ฐ˜, ๋‹จ๋‹จํ•œ ์•”๋ฐ˜, ๊ณ ์ • ์ง€๋ฐ˜ ๋“ฑ์„ ํฌํ•จํ•˜๋Š” 6์ข…๋ฅ˜์˜ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ํ•ด์„์— ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ณ ์ •์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์€ ์ „๋‹จํŒŒ์†๋„ ์•ฝ 2,440 m/sec๋กœ ์ •์˜ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ฐ€์žฅ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜์€ ์ž…๋ ฅ ์ง€์ง„์šด๋™์„ ์ง์ ‘ ๊ฐ€์ง„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ๋ฌผ์งˆ(competent material)์ธ 305 m/sec ์ด์ƒ์˜ ์ „๋‹จํŒŒ์†๋„๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋Š” ์ง€๋ฐ˜์œผ๋กœ ์ ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ๊นŠ์ด์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ง€๋ฐ˜ ๋ฌผ์„ฑ์˜ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ์ž‘์€ 3์ข…๋ฅ˜์˜ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด๊ณผ ํ•ด์„ ๋Œ€์ƒ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‹ฌ๋„๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜์—ฌ ๊ธฐ์ดˆ ํ•˜๋ฉด์—์„œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ฌผ์„ฑ์ด ๋ณ€ํ™”ํ•˜๋Š” 2์ข…๋ฅ˜์˜ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์—ฌ ์„ ์ •๋œ ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์€ Fig. 11์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™๋‹ค.

Fig. 11. Six types of generic soil model used in this study

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig11.png

3.2.2 ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„(site response analysis)

๊ธฐ๋ฐ˜์•”์—์„œ์˜ ์ง€์ง„๊ธฐ๋ก์„ ์ด์šฉํ•˜์—ฌ ์ง€ํ‘œ๋ฉด์—์„œ์˜ ๊ธฐ๋ก์„ ๊ตฌํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์„ ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„์ด๋ผ๊ณ  ํ•˜๋ฉฐ, ํŠนํžˆ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ฑด์„ค ์ „์˜ ์ง€๋ฐ˜์ƒํƒœ์—์„œ ์ฃผ์–ด์ง„ ์ง€์ง„์ž…๋ ฅ์— ๋Œ€ํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ๋‚ด ์›ํ•˜๋Š” ์œ„์น˜์—์„œ์˜ ์‘๋‹ต์„ ๊ตฌํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์„ ์ž์œ ์žฅํ•ด์„์ด๋ผ๊ณ  ํ•œ๋‹ค. ์ง€์ง„์ž…๋ ฅ์€ ์ง€๋ฐ˜ ๋‚ด ํŠน์ • ์œ„์น˜์—์„œ์˜ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์ด๋ฉฐ ๊ธฐ์ค€์ด ๋˜๋Š” ์œ„์น˜๋ฅผ ํ†ต์ œ์ , ์ฃผ์–ด์ง„ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์€ ํ†ต์ œ์šด๋™์ด๋ผ๊ณ  ํ•œ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜๋Š” ๊ฐ€์žฅ ๋ณดํŽธ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ•์€ 1์ฐจ์› ํŒŒ์ „๋‹ฌ์ด๋ก ์— ๊ธฐ์ดˆํ•œ ๋ฐฉ๋ฒ•์ด๋‹ค. 1์ฐจ์› ํŒŒ์ „๋‹ฌ์ด๋ก ์— ๊ทผ๊ฑฐํ•œ ๋ฐฉ๋ฒ•์€ ๊ฐ€์žฅ ๊ฐ„๋‹จํ•˜๋ฉด์„œ ์ ์šฉ์ด ์šฉ์ดํ•œ ๋ฐฉ๋ฒ•์œผ๋กœ ์ง„์›์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ถœ๋ฐœํ•œ ์ง€์ง„ํŒŒ๊ฐ€ ์—ฌ๋Ÿฌ ์ง€์ธต์„ ๊ฑฐ์น˜๋ฉด์„œ Snell์˜ ๋ฒ•์น™์— ๋”ฐ๋ผ ๊ทผ์‚ฌ์ ์œผ๋กœ ์ˆ˜์ง์œผ๋กœ ์ž…์‚ฌํ•œ๋‹ค๋Š” ๊ฐ€์ •์— ์˜ํ•ด ์ง€ํ‘œ๋ฉด์—์„œ์˜ ์‘๋‹ต์„ ๊ตฌํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์ด๋‹ค.

1์ฐจ์› ํŒŒ์ „๋‹ฌ์ด๋ก ์— ์˜ํ•œ ๋ฐฉ๋ฒ•์œผ๋กœ ๊ฐœ๋ฐœ๋œ SHAKE ๊ณ„์—ด์˜ ProShake ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์„ ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„์— ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ProShake ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ(ProShake 2017)์€ ์ „๋‹ฌํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์ด์šฉํ•œ ์ง„๋™์ˆ˜์˜์—ญ ํ•ด์„์„ ์ง€์›ํ•˜๋ฉฐ ์ง„๋™์ˆ˜์˜์—ญ ํ•ด์„์˜ ํŠน์„ฑ์ƒ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋น„์„ ํ˜•์„ฑ์„ ์ง์ ‘์ ์œผ๋กœ ๊ณ ๋ คํ•  ์ˆ˜ ์—†๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ด์ „ ๋‹จ๊ณ„์˜ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์–ป์€ ๋“ฑ๊ฐ€ ์ „๋‹จ๋ณ€ํ˜•๋„๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๋‹ค์Œ ๋‹จ๊ณ„์˜ ๋“ฑ๊ฐ€์„ ํ˜• ์ „๋‹จํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜์™€ ๋“ฑ๊ฐ€์„ ํ˜• ๊ฐ์‡ ๋น„๋ฅผ ์ถ”์ •ํ•˜์—ฌ ๋ฌผ์„ฑ์น˜๊ฐ€ ์ˆ˜๋ ดํ•  ๋•Œ๊นŒ์ง€ ์„ ํ˜•ํ•ด์„์„ ๋ฐ˜๋ณตํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋น„์„ ํ˜•์„ฑ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๊ฒŒ ๋œ๋‹ค. ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์€ ๊ธฐ๋ฐ˜์•”์ƒ์˜ ์—ฌ๋Ÿฌ ๋‘๊ป˜๋ฅผ ๊ฐ–๋Š” ํ† ์ธต์„ ์ˆ˜ํ‰์ธต์ƒ ๋ฐ˜๋ฌดํ•œ์ฒด๋กœ ๊ฐ€์ •ํ•˜๋ฉฐ ๊ธฐ๋ฐ˜์•”์€ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ํƒ„์„ฑ์˜ ๋ฐ˜๋ฌดํ•œ์ฒด๋กœ ์ •์˜๋œ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ํ†ต์ œ์šด๋™์€ ๊ฐ€์ƒ์˜ ์•”๋ฐ˜๋…ธ๋‘์šด๋™์œผ๋กœ ์ •์˜ํ•˜๋ฉฐ ํ†ต์ œ์šด๋™์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ „๋‹จ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์— ๋ถ€ํ•ฉ๋˜๋Š” ๋“ฑ๊ฐ€์„ ํ˜• ์žฌ๋ฃŒํŠน์„ฑ๊ณผ ์ฆํญ๋œ ๋ถ€์ง€์‘๋‹ต ํŠน์„ฑ์„ ๊ตฌํ•˜๋Š” ๋ฐ ๊ทธ ๋ชฉ์ ์ด ์žˆ๋‹ค.

Fig. 11์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€ ์ง€๋ฐ˜๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ ์„ค๊ณ„ ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์„ ๊ธฐ๋ฐ˜์•”์˜ ๋…ธ๋‘์šด๋™์œผ๋กœ์จ ํ†ต์ œ์šด๋™์„ ์ •์˜ํ•˜์˜€๋‹ค. ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™์  ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ถ„์„ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์—ฐ๊ตฌ๋ชฉ์ ์ด๋ฏ€๋กœ ๊ธฐ๋ฐ˜์•”์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ฆํญ๋˜๋Š” ์ง€์ง„ํŒŒ๊ฐ€ ๊ฐ ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์˜ ๋ฌผ์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅด๋Š” ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ํฌ๊ธฐ์™€ ํŠน์„ฑ์ธ ์ ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์—ฌ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์—์„œ ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” 1์ฐจ ๋น„์„ ํ˜• ๋ฌผ์„ฑ, ์ฆ‰ ๋“ฑ๊ฐ€์„ ํ˜• ์žฌ๋ฃŒํŠน์„ฑ๋งŒ์„ ํ•ด์„์˜ ์ž…๋ ฅ์น˜๋กœ ์ ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค.

3.3 ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ

๋‹ค์–‘ํ•œ ์กฐ๊ฑด์˜ ์ง€๋ฐ˜ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์— ์˜ํ•œ ์‘๋‹ต์˜ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ถ„์„ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ, ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์„ ์ œ์™ธํ•œ ๋‚˜๋จธ์ง€ ์„ค๊ณ„ ๋ณ€์ˆ˜๊ฐ€ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜์ง€ ์•Š๋„๋ก ํ•ด์„๋ชจ๋ธ์„ ์ƒ์„ฑํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ๋ฐ”๋žŒ์งํ•˜๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฏ€๋กœ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ๋ถ„์„ ๋ฐ ๋น„๊ต, ๊ฒ€ํ† ์˜ ํŽธ๋ฆฌ์„ฑ์„ ์œ„ํ•˜์—ฌ ๋‹จ์ˆœํ•œ ๋ชจ๋ธ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์— ์ ์šฉํ•œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ตœ์†Œ ์ „๋‹จํŒŒ ์†๋„๋Š” 305 m/sec์ด๋ฉฐ, ์ฐจ๋‹จ์ง„๋™์ˆ˜๋Š” 50 Hz์ด๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ํ•ด์„๋ชจ๋ธ์— ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ์ตœ๋Œ€์š”์†Œํฌ๊ธฐ๋Š” 1.22 m์ด๋ฉฐ, ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์˜ ํ•ด์„ ๋ชจ๋ธ์˜ ํฌ๊ธฐ๋กœ 1.0 m๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค.

๋™์ผํ•œ ํ˜•์ƒ์„ ๊ฐ€์ง€๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด์ง€๋งŒ ๋™ํŠน์„ฑ์„ ๋‹ฌ๋ฆฌ ๊ณ ๋ คํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ•์„ฑ๋งŒ์„ ์กฐ์ •ํ•˜์—ฌ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋„๋ก 5์ข…๋ฅ˜์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์„ ์ƒ์„ฑํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์€ ์ง€ํ•˜ 1์ธต, ์ง€์ƒ 3์ธต์˜ ๊ฐ€๋กœ์™€ ์„ธ๋กœ๊ฐ€ ๊ฐ๊ฐ 20 m์ธ ์ •๋ฐฉํ˜• ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๋กœ์จ ๊ธฐ์ดˆ๋‘๊ป˜ 2 m๋ฅผ ํฌํ•จํ•œ ์ง€์ค‘๋ถ€ 8 m, ์ง€์ƒ๋ถ€ 18 m์˜ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด๋‹ค. ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„ ๋ชจ๋ธ์—์„œ ๊ธฐ์ดˆ๋Š” ์ง€๋ฐ˜์ธต์˜ ์ž„ํ”ผ๋˜์Šค ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ •ํ™•ํžˆ ๋ฐ˜์˜ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋‘๊ป˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋Š” ์†”๋ฆฌ๋“œ ์š”์†Œ๋กœ ๋ชจ๋ธ๋งํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ์ „๋‹จ๋ฒฝ๊ณผ ์Šฌ๋ž˜๋ธŒ๋Š” ์‰˜์š”์†Œ, ๊ฑฐ๋”๋Š” ํ”„๋ ˆ์ž„ ์š”์†Œ๋กœ ๋ชจ๋ธ๋งํ•˜์—ฌ Fig. 12์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค(Kim and Kwon 2019).

Fig. 12. Specification of structure model for soil-structure interaction analysis

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig12.png

๊ธฐ๋ณธ ํ•ด์„๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๊ณ ์œ ์น˜ํ•ด์„์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ ์ˆ˜ํ‰๋ฐฉํ–ฅ์— ๋Œ€ํ•œ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋Š” ์•ฝ 10 Hz๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์„ ๋‹ฌ๋ฆฌํ•œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์•ฝ 10 Hz์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์„ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ•์„ฑ(์žฌ๋ฃŒ์˜ ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜)์„ ์กฐ์ •ํ•˜์—ฌ ๋‚ฎ์€ ์ง„๋™์ˆ˜์™€ ๋†’์€ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋Š” ๋ชจ๋ธ์„ ๊ฐ๊ฐ 2๊ฐœ์”ฉ ์ถ”๊ฐ€๋กœ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ธฐ๋ณธ ๋ชจ๋ธ์„ ํฌํ•จํ•œ 5์ข…๋ฅ˜์˜ ๋ชจ๋“  ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์—์„œ ์ฒซ ๋ฒˆ์งธ ๋ชจ๋“œ์—์„œ์˜ ์งˆ๋Ÿ‰์ฐธ์—ฌ์œจ์ด 60 % ์ด์ƒ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š” ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ์œผ๋ฉฐ, ๊ณ ์œ ์น˜ํ•ด์„ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์š”์•ฝํ•˜์—ฌ Table 2์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Table 2. Comparison of natural frequencies and mass participation factors for 5 types of structure model

Structure model

Frequency

(Hz)

Mass participation (%)

X-dir.

Y-dir.

Lower frequency Model-1

4.51

62.636

62.636

Lower frequency Model-2

7.00

62.571

62.571

Based model

10.01

60.157

60.157

Higher frequency Model-1

15.00

63.280

63.280

Higher frequency Model-2

20.01

60.256

60.256

3.4 ๋ฌปํž˜๋ชจ๋ธ

๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ถ„์„ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ 3์ข…๋ฅ˜์˜ ๋ฌปํž˜๋ชจ๋ธ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ์ฒซ ๋ฒˆ์งธ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๋ชจ๋ธ์€ ์ „์ฒด ๋ฌปํž˜๋ถ€์— ๋Œ€ํ•ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ถ„๋ฆฌ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜์ง€ ์•Š๋Š” ๋ชจ๋ธ์ด๋ฉฐ ๋‘ ๋ฒˆ์งธ ๋ชจ๋ธ์€ ์„ค๊ณ„๊ธฐ์ค€์— ๋ช…์‹œ๋œ ๊ฒƒ์ฒ˜๋Ÿผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฌปํž˜๋ถ€์˜ ์ƒ๋ถ€ 1/2 ๋˜๋Š” 6 m ์ค‘ ์ž‘์€ ๊ฐ’์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ๋ถ€๋ถ„๋งŒํผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ธก๋ฉด ํ† ์–‘์„ ๋ถ„๋ฆฌ์‹œํ‚จ ๋ชจ๋ธ์ด๋‹ค. ์„ธ ๋ฒˆ์งธ ๋ชจ๋ธ์€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฌปํž˜๋ถ€์˜ ์ธก๋ฉด ์ „์ฒด์— ๋Œ€ํ•ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ง€๋ฐ˜์ด ๋ถ„๋ฆฌ๋œ ๋ชจ๋ธ์ด๋‹ค. 3 ์ข…๋ฅ˜์˜ ๋ฌปํž˜๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•œ ๊ตด์ฐฉ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด ์ง€์ค‘์— ๋งค์ž…๋˜๋Š” ์ „์ฒด ์ฒด์ ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋™์ผํ•˜๋ฉฐ, ๋”ฐ๋ผ์„œ ๋™์ผํ•œ ๊ตฌ์กฐ ๋ชจ๋ธ ๋ฐ ๊ตด์ฐฉ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์„ ๊ฐ€์ง€๋Š” ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„ ๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋‹ฌ๋ฆฌ ์ ์šฉํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•, ์ฆ‰ i ๋ฐ w ์ ˆ์ ์„ ๊ตฌ๋ถ„ํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์„ ์กฐ์ ˆํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. i ์ ˆ์ ๊ณผ w ์ ˆ์ ์„ ๊ตฌ๋ถ„ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์ง€๋ฐ˜์— ๋Œ€ํ•œ ์ž„ํ”ผ๋˜์Šค ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์›ํ•˜๋Š” ์ ˆ์ ์„ ํ†ตํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‚ฐ๋ž€์‘๋‹ต ํ•ด์„์— ๋ฐ˜์˜ํ•œ๋‹ค๋Š” ์˜๋ฏธ์ด๋ฉฐ, ์ ์šฉํ•œ ์ ˆ์  ์ •์˜ ๋ฐฉ๋ฒ•์— ๋”ฐ๋ฅด๋Š” ๋ฌปํž˜๋ชจ๋ธ์˜ ๊ฐœ์š”๋Š” Fig. 2์™€ ๊ฐ™๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋ฌปํž˜๋ถ€์˜ ์ƒ๋ถ€ 1/2์„ ๋ถ„๋ฆฌ์‹œํ‚จ ๋ชจ๋ธ, ์ฆ‰ ํ•˜๋ถ€๋†’์ด 1/2์— ๋Œ€ํ•ด์„œ๋งŒ ๋ฌปํž˜์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ๋ฌปํž˜๋ชจ๋ธ์˜ ์ ์šฉ ์˜ˆ์‹œ๋ฅผ Fig. 13์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Fig. 13. Modeling of structures and excavation soils for half embedded model

../../Resources/kci/JKCI.2019.31.5.437/fig13.png

Fig. 13์—์„œ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์— ๊ณ ๋ ค๋˜๋Š” ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ ˆ์ ์€ ๊ตด์ฐฉ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์— ํฌํ•จ๋œ ์ „์ฒด ์ ˆ์ ์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋ฉฐ ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ž„ํ”ผ๋˜์Šค ํ•ด์„์„ ํ†ตํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ตด์ฐฉ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์˜ ๋ชจ๋“  ์ ˆ์ ์—์„œ ๊ฐ€์ง€๊ฒŒ ๋œ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์—์„œ ๊ตด์ฐฉ ๊นŠ์ด์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ๋†’์ด์˜ ํ•˜๋ถ€ 1/2์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ์ ˆ์ ๊ณผ ๊ธฐ์ดˆ ๋ฐ”๋‹ฅ๋ฉด์˜ ์ ˆ์ ์— ๋Œ€ํ•ด์„œ๋งŒ ๊ตด์ฐฉ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋™์ผํ•œ ์ ˆ์ ์ธ i ์ ˆ์ ์œผ๋กœ ์ •์˜ํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‚ฐ๋ž€์‘๋‹ต ํ•ด์„ ์‹œ์—๋Š” ํ•ด๋‹น ์ ˆ์ ์— ๋Œ€ํ•ด์„œ๋งŒ ์ž„ํ”ผ๋˜์Šค ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์ ์šฉ๋˜๋„๋ก ํ•˜์˜€๋‹ค.

3.5 ํ•ด์„๋ณ€์ˆ˜์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋ชจ๋ธ์˜ ๋ช…์นญ

ํ•ด์„๋ณ€์ˆ˜๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ ์˜ํ–ฅ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ๋ณตํ•ฉ์ ์œผ๋กœ ์กฐํ•ฉํ•˜๋ฉด ์ „์ฒด ํ•ด์„ ๊ฒฝ์šฐ๋Š” 90๊ฐœ์ด๋‹ค. ํ•ด์„์กฐ๊ฑด์„ ๋ช…ํ™•ํžˆ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ ๊ฐ๊ฐ์˜ ํ•ด์„์กฐ๊ฑด์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ช…์นญ์„ ๋ถ€์—ฌํ•˜์˜€๋‹ค.

ํ•ด์„ ์กฐ๊ฑด๋ณ„ ๋ช…์นญ : STY$^โ‘ $-EE$^โ‘ก$-GSP$^โ‘ข$

โ‘  STY : ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ

๏ฝฅ BAS : ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ 10 Hz์˜ ๊ธฐ๋ณธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ LF1 : ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ 4.5 Hz์˜ ์ €์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ 1

๏ฝฅ LF2 : ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ 7.0 Hz์˜ ์ €์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ 2

๏ฝฅ HF1 : ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ 15 Hz์˜ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ 1

๏ฝฅ HF2 : ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ 20 Hz์˜ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ 2

โ‘ก EE : ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ ์ •๋„

๏ฝฅ FE : ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด ์ „์ฒด๊ฐ€ ๋ฌปํžŒ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ HE : ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด์˜ ํ•˜๋ถ€ 1/2์— ๋Œ€ํ•ด ๋ฌปํžŒ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ NE : ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด ์ „์ฒด๊ฐ€ ๋ถ„๋ฆฌ๋œ ๋ชจ๋ธ

โ‘ข GSP : ํฌ๊ด„๋ถ€์ง€ ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ SP1 : SP1 ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ SP2 : SP2 ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ SP3 : SP3 ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ SP4 : SP4 ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ SP5 : SP5 ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

๏ฝฅ SPF : ๊ณ ์ •๊ธฐ์ดˆ์กฐ๊ฑด ์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ

์ฆ‰, ํ•ด์„ ์กฐ๊ฑด์— ๋Œ€ํ•œ ๋ช…์นญ์ด HF1-HE-SP4์ธ ๊ฒฝ์šฐ๋Š” โ‘  ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ 15 Hz์˜ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ โ‘ก ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด์˜ ํ•˜๋ถ€ 1/2์ด ๋ฌปํžŒ ์กฐ๊ฑด์œผ๋กœ โ‘ข SP4์˜ ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ๊ณ ๋ คํ•œ ํ•ด์„์กฐ๊ฑด์„ ์˜๋ฏธํ•œ๋‹ค.

์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์€ ACS SASSI ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์œผ๋กœ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, SITE, POINT, HOUSE, ANALYS, COMBIN ๋ฐ MOTION, RELDISP ๋ชจ๋“ˆ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ํฌํ•จํ•˜์—ฌ ์ฐจ๋‹จ์ง„๋™์ˆ˜ 50 Hz๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•œ 49๊ฐœ์˜ ์ง„๋™์ˆ˜์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ํ•ด์„ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ž์ค‘์„ ์ œ์™ธํ•œ ๊ธฐํƒ€ ํ•˜์ค‘์€ ๊ณ ๋ คํ•˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค. ์ž…๋ ฅ์ง€์ง„์šด๋™์€ ์ƒ์„ฑํ•œ ์ธ๊ณต์ง€์ง„ํŒŒ๋ฅผ ์ ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ์‡ ๋Š” RG 1.61(USNRC 2007)์— ๋”ฐ๋ผ SSE ์กฐ๊ฑด์— ๋Œ€ํ•œ ์ฒ ๊ทผ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ตฌ์กฐ์˜ ์ž„๊ณ„๊ฐ์‡  7 %๋ฅผ ๊ณตํ†ต ์ ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค.

4. ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์„ ํ•ด์„์—์„œ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์˜ ์˜ํ–ฅ

๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฐ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฐ”๋‹ฅ๋ฉด์— ๋Œ€ํ•œ ์ธต๋ณ„ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„์˜ ๋ณ€ํ™” ์ถ”์ด๋ฅผ ๋น„๊ตํ•˜์—ฌ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ถ„์„ํ•˜์˜€๋‹ค.

4.1 ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ ํ†ตํ•œ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ์˜ํ–ฅ ๋ถ„์„

์ง€์ง„ํ•ด์„์„ ํ†ตํ•œ ๋‹ค์–‘ํ•œ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ ์ค‘ ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ๋น„๊ต๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋™ํŠน์„ฑ, ์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด๊ณผ ์ž…๋ ฅ์ง€์ง„ ๋“ฑ์˜ ๋‹ค์–‘ํ•œ ํ•ด์„๋ณ€์ˆ˜๋“ค์— ๋Œ€ํ•œ ์˜ํ–ฅ์„ ๋น„๊ต์  ๊ฐ€์žฅ ์ •ํ™•ํ•˜๊ฒŒ ํ‰๊ฐ€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฐ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜์กฐ๊ฑด์— ๋”ฐ๋ฅธ ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์„ Fig. 14์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ์ „์ฒด 90๊ฐœ์˜ ํ•ด์„์กฐ๊ฑด ์ค‘์—์„œ ํ•ด์„๋ณ€์ˆ˜์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ์˜ํ–ฅ์„ ์ ์ ˆํžˆ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์„ ๋ณ„ํ•˜์—ฌ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

Fig. 14. Comparison of acceleration response spectra according to analysis condition

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๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•œ ๋ฌปํž˜์กฐ๊ฑด์ด NE์—์„œ FE์˜ ๊ฒฝ์šฐ๋กœ ๊ฐˆ์ˆ˜๋ก ์ฆ‰ ๋ฌปํž˜๊ธธ์ด๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ• ์ˆ˜๋ก ๊ฐ€์†๋„์‘๋‹ต์˜ ์ฒจ๋‘๊ฐ’์ด ๊ฐ์†Œํ•˜๋ฉฐ ์ฒจ๋‘๊ฐ’์— ๋Œ€์‘๋˜๋Š” ์ง„๋™์ˆ˜๋Š” ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š” ๊ฒƒ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ฌปํž˜๋†’์ด๋ฅผ ์ฆ๊ฐ€์‹œํ‚ค๋ฉด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฑฐ๋™์ด ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•ด ๊ตฌ์†๋˜์–ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ด ๊ฐ์†Œํ•˜๊ณ  ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋Š” ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฑฐ๋™์ด ๊ตฌ์†๋จ์œผ๋กœ์จ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์˜ ๋Œ€ํ‘œ์ ์ธ ์˜ํ–ฅ ์ค‘์—์„œ ๊ด€์„ฑ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ(inertial interaction)์— ์˜ํ•œ ์˜ํ–ฅ์ด๋ฉฐ, ์ด๋Ÿฌํ•œ ์˜ํ–ฅ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ ๋ณ€ํ™” ์ถ”์ด๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ๊ณผ ์ง€๋ฐ˜ ํŠน์„ฑ์˜ ๋ณตํ•ฉ์ ์ธ ๊ด€๊ณ„์— ๊ธฐ์ธํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ์•Œ๋ ค์ ธ ์žˆ๋‹ค. ์ €์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” Fig. 14์˜ (b)์™€ (e)์˜ ๋น„๊ต๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ €์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์€ ์ง€๋ฐ˜ ์ข…๋ฅ˜์— ์ƒ๊ด€์—†์ด ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ์ฒจ๋‘์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ์ง„๋™์ˆ˜ ์˜์—ญ์ด ๊ฑฐ์˜ ์œ ์‚ฌํ•จ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, Fig. 14์˜ (c)์™€ (f)์˜ ๋น„๊ต๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์€ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ผ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜์˜ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ์ƒ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚จ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ๊ด€์„ฑ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์˜ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋ฐ˜์˜ํ• ์ˆ˜๋ก ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ€์†๋„์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ์ฒจ๋‘์— ๋Œ€์‘ํ•˜๋Š” ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๊ณ , ์œ ํšจ๊ฐ์‡ ์˜ ์ฆ๊ฐ€๋กœ ์ธํ•œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์‘๋‹ต์˜ ๊ฐ์†Œ๊ฐ€ ์ผ๋ฐ˜์ ์ด๋‹ค.

Fig. 15. Comparison of transfer functions by site reponse analysis and SSI analysis

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๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ Fig. 14(c)์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๋ฐ”์™€ ๊ฐ™์ด ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์—ฐ์•ฝ ์ง€๋ฐ˜ ๊ฐ„์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์—์„œ๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด์˜ ๋ฌปํž˜์กฐ๊ฑด์— ๋”ฐ๋ฅธ ์˜ํ–ฅ์ด ๋‹ค์†Œ ์ƒ์ดํ•˜๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋Š”๋ฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด์ด ์™„์ „ํžˆ ๋ฌปํ˜€ ๊ตฌ์†๋œ ์กฐ๊ฑด(FE)์—์„œ์˜ ๊ฐ€์†๋„ ์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์ด ๊ฐ€์žฅ ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜์™€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ์œ ์‚ฌํ•˜์—ฌ ์‘๋‹ต์ด ์ฆํญํ•˜์˜€์„ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์„ ํ™•์ธํ•˜๊ณ ์ž ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„(SP2 ์ง€๋ฐ˜) ๋ฐ SSI ํ•ด์„(HF1_FE_SP2)์— ๋Œ€ํ•œ ์ „๋‹ฌํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์ž‘์„ฑํ•˜์—ฌ Fig. 15์— ๋น„๊ตํ•˜์—ฌ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค. SSI ์˜ํ–ฅ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์ง€ ์•Š์€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ(HF1 Model)์˜ ๊ฒฝ์šฐ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋Š” ์•ฝ 15 Hz์ด๋ฉฐ, ๋ถ€์ง€์‘๋‹ตํ•ด์„์„ ํ†ตํ•œ ์ „๋‹ฌํ•จ์ˆ˜ ๊ฒ€ํ†  ๊ฒฐ๊ณผ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋Š” ์•ฝ 9 Hz์ด๋‹ค. SSI ํ•ด์„์„ ์ „๋‹ฌํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ฒ€ํ†  ๊ฒฐ๊ณผ ์•ฝ 10 Hz ๋ถ€๊ทผ์—์„œ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์ฒจ๋‘๊ฐ’์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์ด๋Š” SSI ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ ์ธํ•ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ๊ฐ์†Œํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ, ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ HF1๊ณผ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜ SP2 ์‚ฌ์ด์— ์œ ์‚ฌํ•œ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง์œผ๋กœ์จ ์‘๋‹ต์ด ์ฆํญํ•˜๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๊ณ  ์žˆ์Œ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

์ €์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ์‚ฌ์ด์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์˜ํ–ฅ์€ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ฆํญํ˜„์ƒ์ด ์ƒ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ๊ฐ•์„ฑ์ด ๋‚ฎ์€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‘๋‹ต์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ์‚ฌ์ด์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์˜ํ–ฅ์€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ๋น„ํ•ด ์ƒ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ๊ฐ•์„ฑ์ด ๋‚ฎ์€ ์ง€๋ฐ˜์˜ ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ ๊ด€์„ฑ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์— ์˜ํ•œ ์œ ํšจ๊ฐ์‡ ๋น„์˜ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ๋ฏธ์†Œํ•˜์—ฌ ์ธก๋ฉด์ด ๋ฌปํžŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‘๋‹ต์ด ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋ถ„์„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

4.2 ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ณ€์œ„์‘๋‹ต์„ ํ†ตํ•œ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ์˜ํ–ฅ ๋ถ„์„

Fig. 16. Comparison of relative displacement according to various analytical model cases

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๋ฌปํž˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ผ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์„ ๋ณ„๋œ ํ•ด์„์กฐ๊ฑด์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฐ”๋‹ฅ๋ฉด ์ ˆ์ ์„ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ์ธต๋ณ„ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„๋ฅผ Fig. 16์— ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค. ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด์˜ ๋ฌปํž˜๊ธธ์ด๋ฅผ ์ฆ๊ฐ€์‹œํ‚ค๋ฉด ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๊ฐ์†Œํ•˜๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋ฉฐ, ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„์˜ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ๊ฐ€ 8 m ์ง€์ ์—์„œ ๊ธ‰๊ฒฉํ•˜๊ฒŒ ๋ณ€ํ™”ํ•˜๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ Fig. 16(c)์˜ ๊ฒฝ์šฐ๋Š” ๋ฐ˜๋Œ€์˜ ๊ฒฝํ–ฅ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ๋‹ค. ์ธก๋ฉด์ด ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•ด ๊ตฌ์†๋œ ๊ฒฝ์šฐ(FE ๋˜๋Š” HE) ์ง€๋ฐ˜ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ณ€์œ„๋ณด๋‹ค ์ž‘๋‹ค๋ฉด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ณ€์œ„๋Š” ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•ด ๊ตฌ์†๋œ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ์ธก๋ฉด์ด ๋ฌปํžŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ง€ํ‘œ๋ฉด์„ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ์˜ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋ฉฐ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ๋น„ํ•ด ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ƒ๋Œ€์ ์ธ ๊ฐ•์„ฑ์ด ํฐ ๊ฒฝ์šฐ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ์˜ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ๋” ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚œ๋‹ค. ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ์˜ ๋ณ€ํ™”๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฐ•์„ฑ์ด ์•„์ฃผ ํฐ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๋ชจ๋ธ์˜ ๊ฒฝ์šฐ์—๋Š” ์ƒ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ์ž‘๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚œ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ตฌ์†์„ ๋ฐ›์ง€ ์•Š๊ณ  ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ฐ•์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์˜ํ–ฅ๋งŒ์ด ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„์— ๋‚˜ํƒ€๋‚œ๋‹ค๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ๊ณผ ๋ฌด๊ด€ํ•˜๊ฒŒ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ์œ ์‚ฌํ•ด์•ผ ํ•˜์ง€๋งŒ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ์‚ฌ์ด์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„(HF1-SP2)์—์„œ์ฒ˜๋Ÿผ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ์‚ฌ์ด์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ(HF1-SPF)์™€ ํฌ๊ฒŒ ์ฐจ์ด๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์ง€๋ฐ˜ ์ž์ฒด์˜ ์—ฐ์•ฝํ•จ์œผ๋กœ ์ธํ•ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํšจ๊ณผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ๊ฒฐ๊ณผ๋ผ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. Fig. 16(c)๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” SP2 ์ง€๋ฐ˜๊ณผ์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ(HF1-SP2)์—์„œ๋Š” ๋‹ค์†Œ ์ผ๋ฐ˜์ ์ด์ง€ ์•Š์€ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๊ณ  ์žˆ์Œ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. SP1 ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๋น„๊ตํ•ด ๋ดค์„ ๋•Œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์€ ์ผ์ •ํ•˜์ง€๋งŒ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ธฐ์ดˆ ๋ฐ”๋‹ฅ๋ฉด์˜ ์ง€๋ฐ˜ ํŠน์„ฑ์ด ์ƒ์ดํ•œ ๊ฒฝ์šฐ(SP2 ์ง€๋ฐ˜) ์˜คํžˆ๋ ค ์™„์ „ํžˆ ๋ฌปํ˜€์žˆ๋Š” ํ•ด์„์กฐ๊ฑด(FE)์˜ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์ธก๋ฉด์ด ๋ถ„๋ฆฌ๋œ ๋ชจ๋ธ(NE)์˜ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„์— ๋น„ํ•ด ํฌ๊ฒŒ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ด๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ž์ฒด์˜ ๋ณ€์œ„๋ณด๋‹ค ์ธก๋ฉด์˜ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ํฌ๊ฒŒ ๋ฐœ์ƒํ•จ์œผ๋กœ์จ ์˜คํžˆ๋ ค ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ๋ณ€์œ„ ์ฆ๊ฐ€๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค.

5. ๊ฒฐ ๋ก 

์›์ „ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ง€์ง„ํ•ด์„์— ์žˆ์–ด ๊ฐœ์ •๋œ ๊ทœ์ œ์ง€์นจ์— ๋”ฐ๋ผ ํ•„์ˆ˜์ ์œผ๋กœ ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉํ•ด์„ ์‹œ ํฌ๊ด„์ ์ด๊ณ  ๋‹จ์ˆœํ•˜๊ฒŒ ๊ทœ์ •๋œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๊ธฐ์ค€์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ ์ง€๋ฐ˜๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋™ํŠน์„ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ถ„์„ํ•˜์˜€๋‹ค. ์ด๋ฅผ ์œ„ํ•˜์—ฌ SRP 3.7.1(USNRC 2012)์˜ ์š”๊ฑด์„ ๋งŒ์กฑํ•˜๋Š” ์ธ๊ณต ๊ฐ€์†๋„์‹œ๊ฐ„์ด๋ ฅ์„ ์ƒ์„ฑ ๋ฐ ์ ์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ •์ง€๋ฐ˜ ์กฐ๊ฑด์„ ํฌํ•จํ•˜๋Š” 6์ข…๋ฅ˜์˜ ํฌ๊ด„์ง€๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋™์ผํ•œ ๊ตฌ์กฐํ˜•์ƒ์— ๋Œ€ํ•ด ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๋ฅผ ๋‹ฌ๋ฆฌํ•˜๋Š” 5์ข…๋ฅ˜์˜ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ชจ๋ธ์„ ์ ์šฉํ•˜์˜€๋‹ค. ๋˜ํ•œ ACS-SASSI ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ์˜ ์œ ์—ฐ์ฒด์  ๋ถ€๋ถ„๊ตฌ์กฐ๋ฒ•์— ์ ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ์ƒ์„ฑ๋œ 3์ข…๋ฅ˜์˜ ๋ฌปํž˜์กฐ๊ฑด์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์˜€๋‹ค. ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์„ ํ†ตํ•œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ธต์‘๋‹ต์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„์— ๋Œ€ํ•œ ๋น„๊ต๋ฅผ ํ†ตํ•œ ํ•ด์„์˜ ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๊ฒฐ๋ก ์„ ๋„์ถœํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋‹ค.

1) ๋Œ€๋ถ€๋ถ„ ํ•ด์„์กฐ๊ฑด์—์„œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ธก๋ฉด์ง€๋ฐ˜์˜ ์ ‘์ด‰(FE), ์ฆ‰ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‘๋‹ต์ด ๊ฐ์†Œํ•˜์˜€๋‹ค. ์ด๋Š” ๊ด€์„ฑ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์— ์˜ํ•œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์œ ํšจ๊ฐ์‡ ๋น„๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜์—ฌ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ฉฐ, ์ด๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ถ„์„์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค.

โ‘  ํ˜„ํ–‰์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ๊ทœ์ œ์ง€์นจ์„ ์ ์šฉํ•˜์—ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ธก๋ฉด ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ผ๋ถ€์— ๋Œ€ํ•ด ๋น„์ ‘์ด‰์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ(HE and NE) ๋ฌปํžŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‹ค์ œ ์‘๋‹ต์— ๋น„ํ•ด ๋ณด์ˆ˜์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ๋‹ค.

โ‘ก ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉํ•ด์„์—์„œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋ถˆํ™•์‹ค์„ฑ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ง€๋ฐ˜ ํŠน์„ฑ์˜ ์ตœ์  ์ถ”์ •์น˜์— ๋Œ€ํ•œ ์ƒํ•œ๊ฐ’๊ณผ ํ•˜ํ•œ๊ฐ’์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์—ฌ 3๊ฐœ ์ง€๋ฐ˜ ํ”„๋กœํŒŒ์ผ์— ๋Œ€ํ•œ ์‘๋‹ต์˜ ํฌ๋ฝ์„ ๊ทœ์ •ํ•˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ทœ์ œ์ง€์นจ์˜ ์„ธ๋ถ€์š”๊ฑด์„ ๋ฐ˜์˜ํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ถฉ๋ถ„ํžˆ ํ•ฉ๋ฆฌ์ ์ธ ์„ค๊ณ„๊ฐ€ ๊ฐ€๋Šฅํ•  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

2) ์ €์ง„๋™์ˆ˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ๋˜๋Š” ๊ณ ์ง„๋™์ˆ˜์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜ ๊ฐ„์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์—์„œ๋Š” ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ๊ฒฝํ–ฅ๊ณผ ๋‹ค์†Œ ์ƒ์ดํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ์œผ๋ฉฐ, ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ถ„์„์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค.

โ‘  ์ €์ง„๋™์ˆ˜์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ํ•ด์„์—์„œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด ์™„์ „ํžˆ ์ง€๋ฐ˜์— ๊ตฌ์†๋œ ๊ฒฝ์šฐ์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์‘๋‹ต์ด ์ƒ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ํฌ๊ฒŒ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ์ง„๋™์ˆ˜ ์˜์—ญ์—์„œ ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•œ ์ฆํญ์ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์‘๋‹ต์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์ด๋ฉฐ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ฃผ๋ณ€ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ์„ค๊ณ„์— ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ์ฐจ๋‹จ์ง„๋™์ˆ˜ ์ด๋‚ด์— ์žˆ๋Š” ๊ฒฝ์šฐ ์‹ค์ œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ๋ฐ˜์˜ํ•˜์—ฌ ํ•ด์„ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ํ•ฉ๋ฆฌ์ ์ธ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

โ‘ก ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์— ๋น„ํ•ด ๊ฐ•์„ฑ์ด ํฐ ์ง€๋ฐ˜์€ ๊ด€์„ฑ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์— ์˜ํ•œ ์œ ํšจ๊ฐ์‡ ๋น„์˜ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ๋ฏธ์†Œํ•˜์—ฌ ์ธก๋ฉด์ด ๊ตฌ์†๋œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์—์„œ ์˜คํžˆ๋ ค ํฐ ์‘๋‹ต์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ๊ฐ€ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ์œผ๋ฉฐ, ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์‘๋‹ต์˜ ํฌ๋ฝ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์—ฌ ์„ค๊ณ„ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ํƒ€๋‹นํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

โ‘ข ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜ ๋ณ€ํ™”์™€ ์ฃผ๋ณ€ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๊ณ ์œ ์ง„๋™์ˆ˜๊ฐ€ ์ผ์น˜ํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์‘๋‹ต์˜ ์ฆํญ์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜์˜€๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ์‹ค์ œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ๊ณ ๋ คํ•œ ๊ฒฝ์šฐ์™€ ๊ทœ์ œ์ง€์นจ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ธก๋ฉด์˜ ์ผ๋ถ€ ๋น„์ ‘์ด‰์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๋Š” ๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•œ ์‘๋‹ต์˜ ํฌ๋ฝ์„ ์„ค๊ณ„์— ๋ฐ˜์˜ํ•ด์•ผ ํ•  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

3) ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ๊ฒฝ์šฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ธก๋ฉด์„ ๋น„์ ‘์ด‰(NE)์œผ๋กœ ๊ฐ€์ •ํ•œ ๋ชจ๋ธ์— ๋น„ํ•ด ์ธก๋ฉด์ด ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•ด ์ง€์ง€(FE)๊ฐ€ ๋œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„๊ฐ€ ์ž‘๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚˜์ง€๋งŒ, ์ง€๋ฐ˜ ๋ฌผ์„ฑ์ด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์œ ๊ด€ํ•œ ์œ„์น˜์—์„œ ๋ณ€ํ™”ํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ(SP2 ์ง€๋ฐ˜) ์ธต๋ณ„ ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„๋Š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด ์ง€๋ฐ˜์— ๋ฌปํ˜€์žˆ๋Š” ์กฐ๊ฑด(FE)์—์„œ ๋น„์ ‘์ด‰ ๋ฌปํž˜(NE)์˜ ๊ฒฝ์šฐ๋ณด๋‹ค ๋” ํฌ๊ฒŒ ๋ฐœ์ƒํ•˜์˜€๋‹ค.

โ‘  ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ธฐ์ดˆํ•˜๋ถ€๊ฐ€ ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜์— ์ง€์ง€๋˜๊ณ  ์ธก๋ฉด์˜ ์ง€๋ฐ˜์ด ์—ฐ์•ฝํ•œ ๊ฒฝ์šฐ(SP2 ์ง€๋ฐ˜) ๊ฒฌ๊ณ ํ•œ ์ง€๋ฐ˜์œผ๋กœ ์ธํ•œ ๊ธฐ์ดˆ ์ €๋ฉด๋ถ€์˜ ์ ˆ๋Œ€๋ณ€์œ„์— ๋น„ํ•ด ์ƒ๋ถ€๋กœ ๊ฐˆ์ˆ˜๋ก ์—ฐ์•ฝํ•œ ์ง€๋ฐ˜์— ์˜ํ•œ ์ถ”๊ฐ€ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ์˜ํ–ฅ์ด๋ฉฐ, ์‹ค์ œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์‹œ๊ณต ์œ„์น˜, ํŠนํžˆ ์›์ „๊ณผ ๊ฐ™์ด ์ค‘์š”ํ•œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ๊ธฐ์ดˆ๊ฐ€ ์ผ์ • ๊ฐ•์„ฑ ์ด์ƒ์˜ ์•”๋ฐ˜ ์œ„์— ์ง€์ง€๊ฐ€ ๋˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ธฐ์ดˆ๋ถ€์™€ ์ธก๋ฉด์˜ ์ง€๋ฐ˜์€ ๋ฌผ์„ฑ์˜ ํฐ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•  ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์ด ํฌ๋ฉฐ, ์ด๋•Œ ์ธ์ ‘ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ์˜ ๋‚ด์ง„๊ฐ„๊ฒฉ(seismic gap) ๊ฒ€ํ†  ๋˜๋Š” ๋ฐฐ๊ด€ ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ์ „์ฒด๊ณ„ ํ•ด์„์„ ์œ„ํ•ด ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ์ƒ๋Œ€๋ณ€์œ„๋Š” ๋ฌปํž˜์กฐ๊ฑด์— ๋Œ€ํ•œ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์˜ํ–ฅ์„ ํฌ๋ฝํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ํ•ฉ๋ฆฌ์ ์ด๋‹ค.

4) ๊ฒฐ๋ก ์ ์œผ๋กœ ์›์ „ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ๊ฐ™์€ ์ค‘์š” ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ˜„ํ–‰์˜ ๊ทœ์ œ์ง€์นจ ๋“ฑ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๊ธฐ์ค€๋งŒ์„ ์ ์šฉํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ ๋ณด์ˆ˜์ ์ธ ์„ค๊ณ„๊ฐ€ ๋  ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์ด ํฌ๋ฉฐ, ์„ค๊ณ„์˜ ์ •ํ™•์„ฑ์„ ๋†’์ด๊ธฐ ์œ„ํ•˜์—ฌ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์ด ์ œ์•ˆํ•œ๋‹ค.

โ‘  ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ผ๋ถ€๊ฐ€ ๋ฌปํžŒ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ์ง€๋ฐ˜-๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉํ•ด์„์—์„œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์œ ๊ด€ํ•œ ์œ„์น˜์—์„œ์˜ ์ง€๋ฐ˜์— ๋Œ€ํ•œ ๋™ํŠน์„ฑ ํ‰๊ฐ€๊ฐ€ ์„ ํ–‰๋˜์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

โ‘ก ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ์ง€๋ฐ˜์˜ ๋™ํŠน์„ฑ ํ‰๊ฐ€์— ๋”ฐ๋ผ ํ˜„ํ–‰์˜ ๋ฌปํž˜ํšจ๊ณผ ๊ธฐ์ค€์„ ์ค€์šฉํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ์™€ ์‹ค์ œ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์˜ ๋ฌปํž˜์ƒํ™ฉ ๋˜๋Š” ์ธก๋ฉด์ด ์™„์ „ํžˆ ๋ถ„๋ฆฌ๋œ ๊ฒฝ์šฐ์˜ ํ•ด์„๊ฒฐ๊ณผ์— ๋Œ€ํ•œ ์‘๋‹ต์˜ ํฌ๋ฝ์„ ์„ค๊ณ„์— ๋ฐ˜์˜ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

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