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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 權珉湖
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 경상대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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최근 전 세계적으로 지진, 태풍 등이 과거에 비해 강도도 강해지고 빈번하게 발생하고 있다. 특히 지진은 예보가 거의 불가능하고 지반을 통해 에너지가 전달되므로 지진 피해의 대부분이 건설 구조물에 집중되며 짧은 시간동안 일어나 지진이 발생할 때 적극적인 대처를 할 시간적 여유가 거의 없어 다른 자연재해에 비해 인명피해나 재산피해가 많다. 국내는 판 경계로부터 떨어져 있어 지진으로부터 안전하다고 생각해왔지만 1978년 이후 지진의 발생횟수는 꾸준히 증가하고 있는 실정이며 2016년 들어서 경주에서만 각각 규모 5.8과 5.1의 지진이 발생하였으며 국내에서 발생한 지진의 최대 규모를 경신하였다. 그러므로 대한민국은 결코 지진으로부터 안전하다고 할 수 없고 구조물이나 전기시설 등의 지진에 대한 안전성이 대두되고 있다.
현재 전 세계 전력계통은 전기저항으로 인해 발생되는 손실량을 최소화하기 위하여 고전압화 되어가는 추세이다. 고전압 전력기로는 고압배전반과 진공차단기 등이 있다. 그리고 전기설비의 시장의 규모는 계속해서 증가하는 추세이며 그 중 배전반의 시장 성장률은 매년 대략 5%씩 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 현재 국내의 전기설비는 지진에 대한 안전설계를 하지 않는 경우가 많아 큰 규모의 지진이 발생하면 손상에 매우 취약하고 전기설비의 손상은 전기설비 자체의 손상에 그치는 것이 아니라 2차피해로 전기설비를 보유하고 있는 발전소, 공장 등 전체의 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS를 통하여 실제 수배전반과 유사하도록 모델링을 하였고 수배전반의 동적특성과 고유진동수를 알아보았다. 그 후 자연지진파를 이용하여 3D 동적비선형해석을 수행하여 손상 및 파괴를 확인하여 지진취약도를 도출하였고 결과를 통해 수배전반의 한계상태를 판별하는 정량적 근거로 제시하고 이를 통해 경주 지진보다 큰 규모의 아직 발생하지 않은 지진으로부터 피해를 최소화하는데 목적을 두고 있다.
현재 전 세계 전력계통은 전기저항으로 인해 발생되는 손실량을 최소화하기 위하여 고전압화 되어가는 추세이다. 고전압 전력기로는 고압배전반과 진공차단기 등이 있다. 그리고 전기설비의 시장의 규모는 계속해서 증가하는 추세이며 그 중 배전반의 시장 성장률은 매년 대략 5%씩 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 현재 국내의 전기설비는 지진에 대한 안전설계를 하지 않는 경우가 많아 큰 규모의 지진이 발생하면 손상에 매우 취약하고 전기설비의 손상은 전기설비 자체의 손상에 그치는 것이 아니라 2차피해로 전기설비를 보유하고 있는 발전소, 공장 등 전체의 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS를 통하여 실제 수배전반과 유사하도록 모델링을 하였고 수배전반의 동적특성과 고유진동수를 알아보았다. 그 후 자연지진파를 이용하여 3D 동적비선형해석을 수행하여 손상 및 파괴를 확인하여 지진취약도를 도출하였고 결과를 통해 수배전반의 한계상태를 판별하는 정량적 근거로 제시하고 이를 통해 경주 지진보다 큰 규모의 아직 발생하지 않은 지진으로부터 피해를 최소화하는데 목적을 두고 있다.
목차
Ⅰ. 서론 11.1 연구배경 11.2 연구동향 3Ⅱ. 수배전반 유한요소 모델링 42.1 수배전반 구조요소별 제원 42.2 SPCC 재료모델 72.3 수배전반 유한요소 모델링 82.4 모드해석 이론 102.5 모드해석 결과 13Ⅲ. 지진파분석 173.1 지진파 구성 173.2 지진파 PGA(Peak Ground Acceleration) 범위 선정 203.3 푸리에 변환 243.4 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT) 273.5 해석결과 33IV. 수배전반의 지진취약도 분석 654.1 대수정규분포 654.2 지진취약도 곡선(Seismic fragility curve) 69V. 결론 70
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