국가지진공정연구중심
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1. 개요
국가지진공정연구중심(NCREE)은 지진 공학 연구를 수행하는 기관으로, 건축 공학, 교량 공학, 지구 과학 및 지반 공학 등 다양한 부서로 구성되어 있다. NCREE는 구조물의 내진 설계를 개선하고 엔지니어링 커뮤니티에 피드백을 제공하는 것을 목표로 연구 시설 구축, 지진 공학 데이터베이스 개발, 지진 설계 기준 제정, 내진 기술 개발 및 교육 등을 수행한다. 주요 연구 시설로는 삼축 지진 시뮬레이터(진동대)와 반력벽 및 강성 바닥이 있으며, 지진에 대한 구조물의 반응을 실험하여 지진 격리 개발 및 피해 최소화를 위한 연구를 진행한다. 또한, IDEERS 및 ITP와 같은 교육 및 홍보 활동을 통해 지진에 대한 대중의 인식을 높이고 있다.
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| 국가지진공정연구중심 - [연구소]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 다른 이름 | 國家地震工程研究中心 (국가지진공정연구중심) |
| 설립 | 1980년 |
| 위치 | 다안, 타이베이, 타이완 |
| 좌표 | 25°01′01.8″N 121°32′52.5″E |
| 웹사이트 | 국가지진공정연구중심 |
| 조직 | |
| 총장 | 황스젠 |
2. 조직 구조
NCREE는 효율적인 연구 개발 및 운영을 위해 연구 부서와 지원 부서로 구성되어 있다. 연구 부서는 건축, 교량, 지반 공학 등 세부 분야별로 전문화되어 있으며, 지원 부서는 연구 활동을 지원한다.
- 연구 부서: 건축 공학 부, 교량 공학 부, 구조 모니터링 및 제어 부, 지반 및 강진동 연구 부, 지진 재해 시뮬레이션 부, 실험 기술 연구 부
- 지원 부서: 정보 관리 부, 행정 부, 기획 및 보급 부
2. 1. 연구 부서
| 부서명 | 주요 연구 분야 |
|---|---|
| 건축 공학 부 | |
| 교량 공학 부 | |
| 구조 모니터링 및 제어 부 | |
| 지반 및 강진동 연구 부 | |
| 지진 재해 시뮬레이션 부 | |
| 실험 기술 연구 부 |
2. 2. 지원 부서
- 정보 관리 부: 지진 공학 데이터베이스 구축 및 관리를 담당한다.
- 행정 부: 기관 운영 및 행정 지원을 담당한다.
- 기획 및 보급 부: 연구 성과 확산 및 대외 협력을 담당한다.
3. 주요 목표
국가지진공정연구중심(NCREE)은 지진 공학 연구를 통해 모든 구조물의 내진 설계를 개선하고, 사회 전반의 지진 안전성을 확보하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 다음과 같은 주요 목표를 가지고 있다.
- 연구 시설 구축 및 제공
- 지진 공학 데이터베이스 개발 및 개선
- 지진 설계 기준 관련 규정 제정 및 시행
- 학술 기관 및 관련 산업 조정, 통합
- 내진 기술 소개, 개발 및 교육
4. 연구 시설
국가지진공정연구중심(NCREE)은 18세트의 정적 유압 액추에이터와 6세트의 동적 유압 액추에이터를 포함한 국제 표준 시설을 갖추고 지진 관련 연구를 수행하고 있다.
4. 1. 지진 시뮬레이션 진동대
삼축 지진 시뮬레이터 또는 진동대는 3축으로 6자유도 지진 지반 운동을 생성할 수 있다.
진동대 크기는 5m x 5m이며 질량은 27톤이다. 최대 50톤의 대규모 건물 모델을 수용할 수 있으며, 진동대의 사각형 모양은 큰 굽힘 및 비틀림 강성을 제공한다.
소규모 또는 실제 크기의 모델을 진동대에 배치한다. 실험 중 주변 지역의 기기 진동을 방지하기 위해 진동대에는 80개의 댐퍼, 96개의 에어백 및 에어 스프링, 그리고 반력 질량(16m x 16m x 7.6m, 약 4천 톤)을 포함하는 진동 절연 시스템이 있다.
진동대 아래에는 6자유도로 진동 운동을 생성하는 12개의 액추에이터가 있다. 각 축마다 4개의 액추에이터가 있으며, 유압은 2개의 전기 펌프와 3개의 디젤 펌프에서 공급된다. 진동대와 모델의 무게는 4개의 정적 지지대에 의해 균형을 이룬다.
이러한 실험을 통해 엔지니어는 지진에 대한 구조물의 반응을 이해할 수 있다. 결과는 지진 중 건물의 안정성을 보여주며, 지진 격리 개발을 가속화하고 지진으로 인한 피해를 최소화한다.
4. 2. 반력벽 및 강성 바닥
반력벽과 강성 바닥은 여러 가지 실물 크기의 구조 실험을 가능하게 한다. 이 벽은 전통적인 준정적 실험, 반복 하중 실험 및 유사 동적 실험과 같은 실험적 방법을 사용하여 지진 실험을 수행하는 데 사용될 수 있다.벽은 L자 모양이며 15m x 15.5m, 12m x 15.5m, 9m x 12m 및 6m x 12m의 4개 구역으로 구성된다. 강성 바닥은 60m x 29m x 1.2m의 철근 콘크리트 블록이다. 반력벽과 강성 바닥 모두 콘크리트의 압축 강도는 350kg/cm²이다.
실험 중 실물 크기 및 대형 구조물이 강성 바닥에 설치된다. 유압 액추에이터는 테스트 대상에 힘을 가하여 다양한 구조물의 저항력과 지진 격리 장치 및 에너지 소산 장치의 성능을 확인할 수 있게 한다. 실험 데이터는 지진 이론의 적용 가능성을 입증하는 데 도움이 되었으며 내진 건물 설계의 참고 자료가 된다.
5. 연구 활동
국가지진공정연구중심의 연구 활동은 다음과 같다.
'''건축 공학 연구'''
- 기존 건축물의 지진 평가 및 내진 보강 기술 개발
- 첨단 혁신 건설 기술 개발
- 건축 설계 기준 개정
'''교량 공학 연구'''
- 교량 지지 시스템의 성능 기반 설계 연구
- 기존 교량의 지진 평가 및 내진 보강 기술 개발
'''구조 제어 및 시스템 식별 연구'''
- 구조물 건전성 모니터링 및 진동 제어 연구
- 첨단 산업 구조물의 지진 평가 및 내진 보강 기술 개발
'''지반 및 강진동 연구'''
- 지진 예측 모델 연구
- 대만 강진동 계측 프로그램(TSMIP, Taiwan Strong Motion Instrumentation Program)을 위한 공학 지질 데이터베이스(EGDT) 구축
- 대형 2축 지진 모형 실험대 전단 상자에서 토질 조사의 지진 거동 연구
'''지진 시나리오 연구'''
- 지반 공학적 지진 위험 데이터베이스 구축 및 활용
- 대만 지진 시나리오 데이터베이스 개발 및 활용
- 대만 지진 피해 추정 시스템 개발
'''실험 기술 연구'''
- 인터넷을 이용한 협력 실험 기술 개발
- 토목 공학 구조물에 광섬유 센서 적용
'''정보 기술 연구'''
- 지진 공학 데이터베이스 구축
- 수치 및 실험 시뮬레이션 통합
6. 교육 및 홍보 활동
국가지진공정연구중심(NCREE)은 지진에 대한 대중의 인식을 높이기 위해 서적, 보고서, 국제 세미나 및 비디오를 출판하고 있다. 또한, IDEERS와 ITP를 개최하여 대중의 인식을 높이는 데 기여하고 있다.
6. 1. IDEERS
IDEERS는 "학교에서 지진 공학 연구 소개 및 시연"의 약자이며, 매년 타이베이 영국 문화원, 국가지진공정연구중심 (NCREE), 브리스톨 대학교가 공동으로 개최한다. 브리스톨 대학교 지진공학연구센터에서 개발한 과학 기반 프로젝트로, 대회를 통해 진행된다. 참가 학생은 토목 공학 관련 전공의 학부생과 고등학생이다. 대회 참가 학생들은 저렴한 재료를 사용하여 모형을 제작한 후, 삼축 지진 시뮬레이터(진동 테이블)에 올려놓는다. 모형은 파괴될 때까지 진동을 가하며, 가장 잘 설계된 모형에 상을 수여한다.6. 2. ITP
ITP는 구조물의 내진 설계 및 재해 경감을 위한 국제 훈련 프로그램(International Training Program)의 약자로, 국가과학위원회와 민주태평양연합에 의해 개최된다. 이는 각국의 정부 관계자와 엔지니어를 훈련하기 위한 단기 워크숍이다(2006년에는 14개국에서 33명이 참석했다). 이 프로그램은 재해 예방 기술과 해당 국가의 지진 저항 능력을 향상시키고, 주요 지진으로 인한 영향과 피해를 줄이는 것을 목표로 한다.7. 한국과의 협력 가능성 (추가 제안)
한국과 대만은 모두 지진 위험 지역에 위치하고 있어, 지진 공학 분야에서의 협력은 양국 모두에게 큰 이익을 가져다줄 수 있다.
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