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제출문
보고서초록
요약문
목차
제1장 연구개발과제의 개요 17
제1절 연구개발의 목적 및 필요성 17
제2절 연구개발의 내용 및 범위 18
제2장 국내외 기술개발 현황 19
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 23
제1절 운전정지지진 기준 설정을 위한 변수 분석 및 선정 23
1. 현행 규제요건 및 문제점 23
2. 지진 손상 및 피해 지표 선정 및 분석 23
제2절 일본 JMA진도 실시간 피해평가지표 활용 32
1. JMA 진도 결정절차 및 피해평가지표 활용 가능성 평가 32
2. JMA 진도와 공학적 변수간의 관계분석 34
3. 강지진동 모사를 통한 지진동 상수간의 비교평가 38
제3절 운전정지지진 기준(안) 46
제4절 구조물의 지진취약도분석 방법 50
제5절 지진응답의 변동성 분석 및 개선 84
제6절 국내 원전 내진설계특성 및 지진취약도 평가 결과 116
제7절 국내 원전 지진취약도 변수의 통계 특성 및 결과의 변동성 151
제8절 원전 지진취약도분석 지침 178
1. 지진취약도 모델 178
2. 취약도 변수의 산정 178
3. 지진내력계수 185
4. 구조응답계수 193
5. 기기응답계수 204
6. 지진취약도분석 평가지침(안) 210
제4장 연구개발 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 219
제5장 연구개발 결과의 활용계획 221
제6장 연구개발과정에서의 수집한 해외 과학기술정보 223
제7장 참고문헌 225
부록 : 부지 고유 메디안 응답스펙트럼의 개선항목 도출 233
표 3.1.1. 실측기록 및 진도평가에 따른 손상변수 해석 결과 31
표 3.2.1. JMA 진도 설명. 33
표 3.2.2. 강진동 모사를 위한 주요 입력 상수 38
표 3.2.3. 지진동 상수 관계식의 계수. 39
표 3.2.4. 지진동 감쇠상수. 43
표 3.4.1. 비초과확률 수준에 대한 메디안내진성능가속도 55
표 3.4.2. 지진취약도분석 기법의 특징 비교 62
표 3.4.3. 경사전단균열강도의 상수 67
표 3.4.4. R-N법의 상수 70
표 3.4.5. 진동수 이동과 핀칭 효과에 대한 상수 71
표 3.4.6. 유효 R-N법의 서로 다른 진동수영역의 계수 74
표 3.4.7. 응답스펙트럼형태 계수의 변동성 77
표 3.5.1. 구조물의 지진취약도 기본변수 목록 84
표 3.5.2. 지진응답스펙트럼 형태의 변동성 88
표 3.5.3. 감쇠값의 변동성 93
표 3.5.4. 영광 5,6호기 격납건물의 모드 특성 111
표 3.5.5. 영광 5,6호기 CCWB의 모드 특성 111
표 3.5.6. 영광 5,6호기 예제 모델의 응답스펙트럼형태계수 113
표 3.5.7. 영광 5,6호기 예제 모델의 SFA 기본변수의 특성 값 114
표 3.5.8. 영광 5,6호기 예제 모델의 SFA 결과 114
표 3.5.9. 영광 5,6호기 예제 모델의 HCLPF 비교 115
표 3.6.1. 설계 및 지진취약도분석에 사용한 감쇠비 비교 119
표 3.6.2. 월성 2,3,4호기의 설계감쇠비 및 평가용 메디안 감쇠비 123
표 3.6.3. 국내 원전 구조물 지진취약도분석 수행 보고서 목록 127
표 3.6.4. 한반도 기록지진 자료의 목록 145
표 3.7.1. 응답스펙트럼형태계수의 국내 실무 적용 값 비교 154
표 3.7.2. 감쇠계수의 국내 실무 적용 값 비교 155
표 3.7.3. 모델링계수의 국내 실무 적용 값 비교 155
표 3.7.4. 비탄성에너지흡수계수의 국내 실무 적용 값 비교 156
표 3.7.5. 강도계수의 국내 실무 적용 값 비교 156
표 3.7.6. 국내 주요 원전구조물의 지진취약도분석 결과 비교 162
표 3.7.7. 응답변수의 목록 및 통계특성 165
표 3.7.8. 예제 모델의 지진취약도 기본 변수의 특성 166
표 3.7.9. 기본 변수의 변동성 범위에 따른 지진취약도 분석결과 167
표 3.7.10. 지반재료의 특성값 171
표 3.7.11. 예제모델의 고유진동수 비교 173
그림 3.1.1. CAV 계산 예시 EPRI(1991). 26
그림 3.1.2. 오대산지진시 대관령관측소 관측 기록 0.153g (국내 원전 OBE : 0.1g) 27
그림 3.1.3. MMI 진도 - 첨두지반가속도 간의 상관도 (진도 VI 이하에서 시작값 초과 건수 103/263) 29
그림 3.1.4. MMI 진도 - 누적절대속도 간의 상관도 (진도 VI 이하에서 시작값 초과 건수 19/263) 30
그림 3.1.5. MMI 진도 - 아리아스 강도 간의 상관도 (진도 VI 이하에서 시작값 초과 건수 33/263) 30
그림 3.1.6. MMI 진도 - 평균스펙트럼가속도 간의 상관도 (진도 VI 이하에서 시작값 초과 건수 70/263) 31
그림 3.2.1. 대역 통과필터(JMA 진도 계산) 34
그림 3.2.2. 분석 대상지진 1(Niikataken Earthquake) 35
그림 3.2.3. 분석 대상지진 2(Iwate-Miyagi Inland Earthquake) 35
그림 3.2.4. JMA 진도와 공학적 지진 변수 간의 관계 36
그림 3.2.5. JMA 가속도와 공학적 지진 변수 간의 관계(I) 36
그림 3.2.6. JMA 가속도와 공학적 지진 변수 간의 관계(II) 37
그림 3.2.7. 공학적 지진 변수 간의 상호 관계 37
그림 3.2.8. JMA 가속도와 CAV 관계 40
그림 3.2.9. JMA 가속도와 스펙트럼진도 관계 40
그림 3.2.10. JMA 가속도와 아리아스진도 관계 41
그림 3.2.11. 군집분석 결과 42
그림 3.2.12. 첨두지반가속도 감쇠 Mw=5.0. 44
그림 3.2.13. 첨두지반가속도 감쇠 Mw=6.0. 44
그림 3.2.14. 첨두지반가속도 감쇠 Mw=7.0. 45
그림 3.2.15. JMA가속도와 MM진도의 감쇠 45
그림 3.4.1. 지진취약도곡선의 대표적인 형태 56
그림 3.4.2. 서로 다른 로그표준편차를 갖는 지진취약도곡선 57
그림 3.4.3. 이선형시스템의 힘-변위 상관도 68
그림 3.4.4. 유효 R-N법의 계산 절차 75
그림 3.5.1. 실제 응답스펙트럼과 설계응답스펙트럼의 차이 105
그림 3.5.2. 영광 5,6호기 기기냉각수건물의 제원 110
그림 3.5.3. 영광 5,6호기 기기냉각수건물 내진해석모델 110
그림 3.5.4. 영광 5,6호기 격납건물의 모드 형상 111
그림 3.5.5. 영광 5,6호기 격납건물의 SFA를 위한 응답스펙트럼 112
그림 3.5.6. 영광 5,6호기 CCWB의 SFA를 위한 응답스펙트럼 113
그림 3.6.1. Reg. Guide 1.60 표준응답스펙트럼 (수평방향) 117
그림 3.6.2. 월성 2,3,4호기 발전소 일반 배치도 120
그림 3.6.3. 월성 2,3,4호기 DBE 설계응답스펙트럼 122
그림 3.6.4. 월성 2,3,4호기 SDE 설계응답스펙트럼 122
그림 3.6.5. 기록지진의 지진관측소 위치 144
그림 3.6.6. 기록지진의 수평방향 평균 응답스펙트럼의 비교 147
그림 3.6.7. 기록지진의 수평방향 평균+1표준편차 응답스펙트럼의 비교 148
그림 3.6.8. 기록지진의 수직방향 응답스펙트럼의 비교 149
그림 3.6.9. 부지 고유응답스펙트럼의 평균 곡선 비교 150
그림 3.6.10. 부지 고유 응답스펙트럼의 평균+표준편차 곡선의 비교 150
그림 3.7.1. 스펙트럼형태계수의 국내 실무 적용 값 비교 그래프 157
그림 3.7.2. 감쇠계수의 국내 실무 적용 값 비교 그래프 158
그림 3.7.3. 모델링계수의 국내 실무 적용 값 비교 그래프 159
그림 3.7.4. 비탄성에너지흡수계수의 국내 실무 적용 값 비교 160
그림 3.7.5. 강도계수의 국내 실무 적용 값 비교 161
그림 3.7.6. 국내 주요 원전구조물의 지진취약도분석 결과 비교 그래프 163
그림 3.7.7. 기본 변수의 변동범위별 지진취약도 곡선의 비교 168
그림 3.7.8. 집중질량보 해석모델 171
그림 3.7.9. SSI 모델 171
그림 3.7.10. 정현스위프 입력운동의 형태 172
그림 3.7.11. 구조물 상단응답의 전달함수 173
그림 3.7.12. 예제모델의 고유진동수 비 비교 174
그림 3.7.13. 예제분석에 사용한 인공지진의 가속도시간이력 174
그림 3.7.14. 예제분석에 사용한 인공지진의 가속도응답스펙트럼 175
그림 3.7.15. 지반조건에 따른 예제 구조물 지진응답의 변동성 변화 176