1. 서론
근래에 폭발사고와 같은 상황이 많이 발생하면서 철근 콘크리트(Reinforcement Concrete, RC) 구조물의 폭발 피해 현상에 대한 관심이 늘어나고 있다. 철근콘크리트
구조물의 폭발피해 현상을 이해하기 위해서는 폭발이 발 생할 때 생성되는 폭풍압(Blast Pressure)의 특징과 철근 콘크리트구조물의 파손 특징에 대한 이해가 필수적이다.
폭풍압의 경우 장애물이 없는 이상적인 환경에서는 Conwep, Kingery-Bulmash와 같은 폭풍압 예측 모델이 개발되어 운용되고 있다(Morris R. Driels (2013)). 한편 폭풍압에 의한 철근콘크리트 구조물의 피해평가의 경우 파손을 입은 구조물의 회전각을 이용하여 피해를 평가 하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이 방법은 철근콘크리 트 구조물의 지지부위의 회전각에 따라 피해영역을 경
전산수치해석을 이용한 일방향 철근콘크리트 슬래브의 연속폭발 누적피해 평가기법 연구
지훈†･ 성승훈 ･ 정진웅 ･ 최윤수
Numerical Investigation for Cumulative Damage Assessment of a One-way RC Slab subjected to Consecutive Explosions
Hun Ji
†･Seung-Hun Sung ･ Jin Wung Chong ･ Yoon Soo Choi
ABSTRACT
This study numerically investigated a structural behavior subjected to consecutive explosions. To this end, a small scale one-way reinforced slab (RC) with fixed-fixed boundary condition was considered as the target structure, and a commercial software, LS-DYNA, was utilized for finite element (FE) analysis. Prior to performing FE analysis, preliminary tests were carried out to verification of a computational model for the one-way RC slab.
In the numerical simulation, identical blast loads were consecutively applied to the structure, and cumulative damage assessment were carried out based on its maximum dynamic displacements. As a result of the numerical simulation, it was found that maximum displacements considering permanent deformation due to a prior explosion were almost linearly increased in every explosion until the hazardous damage threshold.
Key words : Consecutive Explosions, Cumulative Damage, Reinforced Concrete, Damage Assessment, Computational Numerical Analysis, Finite Element Method
요 약
본 연구에서는 해석적 방법을 이용하여 연속폭발 하중을 받는 구조물의 거동을 분석하였다. 구조물은 양단이 고정된 축소 형 일방향 철근콘크리트 슬래브를 사용하였으며, 유한요소 해석을 위해서 상용 소프트웨어인 LS-DYNA를 사용하였다. 누적 피해 평가를 위한 해석을 수행하기에 앞서, 해석 모델의 검증을 위해 일방향 철근콘크리트 슬래브의 단일폭발 실험을 수행하 였다. 누적피해 해석에서는 이상적인 연속폭발 하중이 구조물에 적용되고, 최대변위를 기준으로 누적 피해평가를 수행하였다.
해석 결과로부터, 연속폭발 하중을 받는 철근콘크리트 슬래브의 최대 누적변위는 위험한 피해 한계까지 일정하게 증가하는 경향을 보였다.
주요어 : 연속폭발, 누적피해, 철근콘크리트, 피해평가, 전산수치해석, 유한요소법
Received: 22 July 2019, Revised: 2 April 2020, Accepted: 3 April 2020
†Corresponding Author: Hun Ji E-mail: [email protected]
Agency for Defense Development, Daejeon, Korea
미한 피해(Superficial Damage), 보통의 피해(Moderate Damage), 심각한 피해(Heavy Damage), 위험한 피해 (Hazardous Damage), 파열(Blowout)으로 구분하여 피 해를 평가한다(US Army Corps of Engineers). 지지부위 회전각은 구조물 중심변위와 밀접한 관계가 있으므로, 구 조물의 피해를 평가하기 위해서는 다양한 연구를 통하여 구조물의 중심변위를 측정하는 것이 중요하다.
폭발로 인한 철근콘크리트 구조물 피해를 평가하기 위 해 수행된 선행연구는 다음과 같다. 이승재(S. J. Lee(2017), S. J. Lee(2017)) 등은 일방향(One-way) 철근콘크리트 슬래브(Slab)의 폭발실험을 수행하고 폭발피해에 대한 기준을 분석하고, 폭발피해를 입은 슬래브의 비파괴검사 를 수행하여 콘크리트 강도를 측정하였다. 김한수(H. S.
Kim(2010)) 등은 철근콘크리트 기둥의 단면형상에 따라 폭발저항 성능을 해석적으로 분석하였다. 이나현(N. H.
Yi(2009), N. H. Yi(2009))등은 폭발하중을 받는 철근콘 크리트 슬래브의 거동을 분석하기 위한 실험수행절차와 분석결과를 연구하였다. 지훈(H. Ji(2016), H. Ji(2018)) 등은 전산수치해석을 이용하여 일방향 철근콘크리트 슬 래브의 폭발실험 결과를 분석하였으며, 철근콘크리트 구 조물의 내부폭발에 대한 거동을 분석하였다. 임광모(K. M.
Lim(2018)) 등은 철근콘크리트 구조물 접합부의 근접폭 발 현상을 분석하여 접합부의 종류에 따라 적절한 보강 이 이루어져야 한다고 하였다. Mostafa Amini(M. Amini (2016)) 등은 도시지역 지하철역 콘크리트 벽의 폭발피 해를 분석하였다. Fang Wang(F. Wang(2008)) 등은 철 근콘크리트 슬래브의 근접기폭 실험과 해석을 통해서 해 석에 사용한 콘크리트 재료모델이 근접폭발 모사에 유용 함을 보였다.
그러나 앞서 언급한 선행연구는 모두 단일 폭발하중에 의한 철근콘크리트 구조물의 피해를 평가하는 방법을 기 술하고 있다. 즉, 폭발이 연속으로 발생할 때 철근콘크리 트 구조물의 거동특징 분석과 누적 피해평가를 위한 연 구가 충분하지 않은 실정이다.
실제로는 소규모의 폭발이 연속으로 발생하여 구조물 에 피해를 입히는 상황이 발생할 수 있다. 포격과 같이 하나의 건물에 여러 발의 탄이 연속적으로 탄착할 경우 에는 탄 한발이 폭발하여 생성된 단일 폭발하중과는 다 른 피해양상이 발생할 수 있다. 즉, 단일 폭발하중에 의해 발생하는 구조물 피해가 경미하다고 하더라도, 단일 폭발 과 동일한 연속적인 폭발하중을 받으면 구조물의 누적피 해는 더 심각해질 수 있는 것이다.
본 논문에서는 철근콘크리트 구조물에 연속적인 폭풍
Fig. 1. Experimental Setup
(a) Top View
(b) Front View
Fig. 2. Rebar Arrangement of the RC Slab
압이 가해질 때, 구조물의 거동특징과 누적피해를 해석적 으로 평가하는 방법에 대해 기술하였다. 해석에는 유한요 소법(Finite Element Method, FEM)을 이용한 해석 소프 트웨어인 LS-DYNA V971을 사용하였다. 연속 폭발에 의한 누적피해 해석을 수행하기에 앞서 단일 하중에 의 한 철근콘크리트 슬래브에 대한 실험을 수행하였으며, 실 험을 모사한 해석과 실험결과를 비교하여 해석조건에 대 한 검증을 실시하였다. 단일 하중에 의한 실험으로 검증 된 해석모델은 연속 폭발에 의한 누적피해 해석을 수행 하는데 사용하였다. 해석 결과로부터, 연속된 하중에 의 한 슬래브의 거동특징과 최대 변위 경향을 분석하여 연 속된 폭발 하중이 철근콘크리트 슬래브의 누적피해에 미 치는 영향을 분석하였다.
2. 단일 폭발 실험과 해석조건 검증 2.1 실험
연속폭발에 의한 누적피해를 평가하기 위한 해석을 실
Concrete Parameter
Total Length (mm) 2100
Blast Applied Length (mm) 1500
Width (mm) 250
Thickness (mm) 81.5
Compressive Strength (MPa) 45 Steel Rebar Parameter
Yield Strength (MPa) 500
Elastic Modulus (GPa) 200
Main Rebar Diameter (mm) 6 Main Rebar Interval (mm) 68 Horizontal Rebar Diameter (mm) 4 Horizontal Rebar Interval (mm) 300
Cover (mm) 15
Table 1. RC Slab Specimen Configuration
Test Number
Peak Pressure [kPa]
Maximum Impulse [kPa-ms]
1 284.14 3362.88
2 305.33 3970.45
3 263.91 3037.49
4 224.52 2499.33
Table 2. Peak Reflected Pressure and Maximum Impulse
시하기에 앞서, 유한요소 해석모델의 검증을 위해 단일 폭발하중에 의한 철근콘크리트 슬래브의 거동실험을 수 행하였다.
구조물에 가해지는 폭풍압은 스웨덴 FOI(Swedish Defence Research Agency)가 보유하고 있는 충격파관 (Shock Tube)을 사용하였다. 충격파관을 이용하면 관내 에서 평면파가 발생하기 때문에 콘크리트 슬래브 전체에 균일한 폭풍압을 부여할 수 있다. 슬래브 피해 실험을 위 한 준비는 Fig. 1과 같이 철근콘크리트 슬래브가 일방향 거동을 나타낼 수 있도록 고정하였다. 폭발하중이 작용하 는 슬래브 앞면에는 압력센서를, 뒷면 중앙에는 레이저 변위센서를 설치하여 폭풍압과 슬래브의 중앙변위를 측 정할 수 있도록 하였다. 철근배치는 Fig. 2와 같이 68 mm 간격을 가지는 주 철근(Main Rebar)과 300 mm 간격을 가지는 수평 철근(Horizontal Rebar)으로 구성된다. 철근 에 사용된 재료는 B500C로 콘크리트와 철근에 대한 상 세정보는 Table 1과 같다.
실험은 각각 4회 실시하였으며, 측정된 압력의 시간 이력곡선은 Fig. 3과 같고, 충격량 시간 이력곡선은 Fig.
4와 같다. 압력과 충격량 이력곡선은 모두 0 ms부터 시 작하지만, 그래프의 확인을 위하여 인위적으로 그래프 간 격 10 ms를 부여하였다. 각각의 실험에서 얻은 최대 압 력과 최대 충격량은 Table 2와 같다. 실험에서 측정된 압 력 시간 이력은 실험을 모사한 해석에서 입력하중으로 사용된다.
Fig. 3. Pressure-time history (from Experiments)
Fig. 3. Impulse-time history (from Experiments)
2.2 유한요소해석 모델 검증
유한요소해석 모델의 검증을 수행하기 위해 상용 유한 요소해석 프로그램인 LSTC LS-DYNA V971을 활용하 였다. LS-DYNA는 시간이력을 고려하는 동하중 해석에 널리 사용되고 있으며, 충돌 및 폭발과 같은 짧은 시간에 많은 변형이 일어나는 대변형 해석에 특화되어 있다. 콘 크리트와 철근, 고정지지 부위를 각각 3D로 모델링 하였 다(Fig. 5).
콘크리트와 철근에 사용한 재료모델과 입력값은 Table 3과 같다. 콘크리트는 고체(Solid) 요소를 사용하였으며, 재료모델은 MAT159 CSCM Concrete 매뉴얼을 참고하
(a) Concrete Modeling (Front View)
(b) Rebar Modeling (Front View)
(c) Concrete and its Boundary Modeling (Side View)
(d) Rebar and its Boundary Modeling (Side View)
Fig. 5. Computational model of the target structure for FE Analysis
MAT159_CSCM Concrete
Density (kg/m3) 2400
Compressive Strength (MPa) 45
Erode 1.05
Rate Effects Option 1
MAT024_Piecewise Linear Plasticity
Density (kg/m3) 7850
Elastic Modulus (GPa) 200
Poisson’s Ratio 0.3
Yield Stress (MPa) 500
Table 3. Material input parameters for FEM
여 사용하였다(Y. D. Murray(2007)). 해당 콘크리트 모 델은 폭발 및 고속충돌 현상을 모사하는데 있어 구현정 도가 우수하다고 알려져 있다(M. Andreev(2018)). CSCM Concrete 모델의 한계항복면(Limit Yield Surface)은 아 래와 같은 식 1과 같이 표현된다.
exp (1)
여기서 은 최대항복면, 은 응력불변량이다.
, , , 는 계수로서 콘크리트 3축 압축시험을 통해
Fig. 6. Investigation of a structural behavior in accordance with mesh size of the computational model
Mesh Size [mm] Max. Disp. [mm] Error [%]
5 19.40 -
10 19.39 0.05
Table 4. Comparison of Maximum Displacement for Each Mesh Size
결정된다. 또한 요소가 파괴되어 강성을 잃은 요소에 대 해 침식(Erosion) 기능을 포함하고 있으며, 요소의 속도 변형률에 따른 동적증가계수(Dynamic Increase Factor) 를 고려할 수 있다. 본 논문에서는 강성을 잃은 요소의 과 도한 침식(Erode)을 방지하기 위하여 값 1.05를 사용하 고, 속도변형률에 따른 동적증가계수를 고려하였다. 단, 콘크리트 모델에서 상태방정식(EOS, Equation of State) 은 고려하지 않았다.
철근은 빔(Beam) 요소를 사용하였으며, 재료모델은 탄성과 소성영역을 고려할 수 있는 MAT024 Piecewise Linear Plasticity를 사용하였다. 또한 콘크리트요소와 철근 요소가 결합하여 하나의 거동을 표현하도록 CONSTRAINED Lagrange in Solid Keyword를 사용하였다.
슬래브를 고정하고 있는 고정지지 부위는 고체요소를 사용하고 강체(Rigid) 재료모델을 사용하여 변형을 고려 하지 않았다. 앞서 실험에서 측정된 압력 이력곡선은 DEFINE Curve Keyword를 사용하여 콘크리트요소 앞 면에 적용하였다(LSTC(2017)).
격자 크기에 의한 영향을 분석하기 위해, 콘크리트 요 소의 크기가 5 mm, 10 mm 일 때 동일한 해석을 수행하 였다. 콘크리트 중앙변위를 기준으로 해석결과의 시간 이 력곡선은 Fig. 6과 같고, 10 mm 요소에서 콘크리트 최대 중앙변위 차이를 비교했을 때 5 mm 요소 대비 0.05% 차 이가 발생하여 10 mm 크기의 요소를 사용해도 적절하다 고 판단하였다(Table 4).
Fig. 7. Comparison results of structural responses between numerical simulations and experiments
Number TEST [mm]
LS-DYNA [mm]
Error [%]
1 56.22 52.97 5.78
2 82.03 80.28 2.13
3 49.88 41.36 17.07
4 27.06 19.39 28.36
Table 5. Comparison results of maximum displacements
(a) FE Analysis (0 ms)
(b) FE Analysis (50 ms)
(c) TEST Result
Fig. 8. Comparison results of deflected shapes between FE analysis and TEST-1
실험과 해석결과를 비교하기 위해서 콘크리트 슬래브 의 중앙변위 이력을 Fig. 7과 같이 나타내었다. 그 결과 4종류의 변위곡선이 유사한 거동을 나타냈다. 최대변위 최소 차이는 Table 5와 같이 TEST-2에서 2.13%, 최대 차 이는 TEST-4에서 28.36%로 나타났다. 콘크리트의 특성 상 재료의 불확실성이 포함되어 있고, 이 재료를 구현해야 하는 콘크리트 재료에 대한 폭발 해석에서 평균 13.3%
차이를 보이는 것은 상당히 유사한 결과로 판단된다. 또한 해석에서 TEST-1 슬래브의 초기형상은 Fig. 8(a) 와 같고, 파손은 Fig. 8(b)와 같이 중앙부분과 지지부위 근처에서 주로 발생하여 휨 거동에 의한 파손이 발생하
였으며, Fig. 8(c)와 같이 실험 후 슬래브의 파손형상과 유사하게 나타났다.
3. 연속 폭발에 의한 누적피해 해석
앞장에서 수행한 단일 폭발실험을 기반으로 검증된 유 한요소해석 모델을 이용하여, 연속 폭발에 의한 일방향 철근콘크리트 슬래브의 누적피해를 평가하였다. 누적피 해 평가를 위해서 앞장과 동일한 방법으로 슬래브 중앙 변위를 측정하였다. 앞서 단일 폭발해석에서 검증한 모델 은 슬래브 중앙 변위 영역이 약 20 mm ∼ 80 mm이므로, 연속 폭발해석에서 다양한 폭발거리 적용이 가능하다고 판단하였다.
슬래브 앞면에 작용하는 폭발하중은 거리와 화약량을 입력함으로써 간단하게 폭발하중을 구조물에 적용 가능 한 LOAD Blast Enhanced Keyword를 사용하였다[15]. 해 석에 적용한 폭풍압은 공중폭발(Air Blast) 조건의 TNT 10 kg이며, 다양한 폭풍압이 슬래브에 적용될 때 나타나 는 누적피해를 분석하기 위해 폭발거리를 1.4 ~ 5.0m로 변경하면서 해석을 수행하였다. 연속폭발을 구현하기 위 해서 동일한 폭발하중을 콘크리트 슬래브 앞면에 300 ms 간격으로 10회 부여하였다. 즉, 0 ms, 300 ms, 600 ms, 900 ms, 1200 ms, 1500 ms, 1800 ms, 2100 ms, 2400 ms, 2700 ms에서 각각 반복적인 폭풍압이 콘크리트 슬래브 에 적용된다. 그 중에서 2, 3, 4 m의 폭발거리를 가질 때 콘크리트 슬래브 앞면에 적용되는 폭풍압의 반사압력을 예시로 들면 Fig. 9와 같다.
누적피해를 평가하기에 앞서 해석에 사용한 일방향 철 근콘크리트 슬래브의 피해기준을 분석하였다. 앞서 언급 한 지지부위 회전각을 이용하여 피해를 평가하는 방법을 사용하면 전단철근이 없는 슬래브의 경우는 슬래브 중심 변위를 기준으로 할 때 경미한 피해 한계는 1.74 mm, 보 통의 피해 한계는 26.19 mm, 심각한 피해 한계는 65.62 mm, 위험한 피해 한계는 132.25 mm이며, 그 이상은 파 열 으로 구분할 수 있다.
동일한 폭발하중이 반복해서 발생하는 경우 슬래브의 누적피해를 해석한 결과, Fig. 10과 같이 폭발거리 3.2 m 에서 모든 피해영역에 걸쳐 거동특징이 나타나는 시간이 력 곡선이 나타났다. 앞서 정의한 피해기준에 따라 대표 적인 동적응답의 시간이력곡선은 Fig. 11과 같고, 300 ms마다 반복되는 폭풍압을 받은 후 각각의 슬래브 파손 형상은 Fig. 12와 같다.
Fig. 9. Pressure-time history obtained using LOAD Blast Enhanced keyword in LS-DYNA
Fig. 10. Displacement-time history estimated from FE analysis (10 kg – 3.2 m)
Fig. 11. Displacement-time history in each damage region (10 kg – 3.2 m)
보통의 피해 영역은 슬래브의 영구변위가 발생하지만 콘크리트 요소의 파괴가 거의 발생하지 않아 휨 거동에 대한 저항을 유지하였다(Fig. 12(a)). 하지만 심각한 피해 영역에서는 슬래브 중앙과 지지부위 콘크리트 요소의 파 괴가 시작되어 휨 거동에 대한 콘크리트 저항강성이 감 소하기 시작했다(Fig. 12(b)). 또한 왼쪽 지지부위에서 전
0 ms 300 ms
600 ms (a) Moderate Damage Region
900 ms 1200 ms
1500 ms (b) Heavy Damage Region
1800 ms 2100 ms
2400 ms (c) Hazardous Damage Region
2700 ms
3000 ms (d) Blowout Damage Region
Fig. 12. Damage Contour of the Computational Model under Consecutive Blast Loadings (10 kg – 3.2 m)
단파괴가 발생하기 시작하여 휨 거동과 전단에 의한 거 동이 동시에 나타나기 시작했다. 위험한 피해 영역에서는 슬래브 중앙과 지지부위 콘크리트 요소가 모두 파괴에 의한 침식이 발생하여 휨 거동에 대한 저항은 철근에 의 해 유지되었으며, 철근의 항복 후 인장 특성에 따라 슬래 브의 거동이 나타나기 시작했다(Fig. 12(c)). 마지막으로 파열 영역에서는 슬래브 중앙과 지지부위 콘크리트 요소 가 대량으로 침식될 뿐만 아니라 철근의 소성변형이 매 우 심하게 발생하여 슬래브가 완전히 파손되는 경향을 보였다(Fig. 12(d)).
모든 폭발거리에서 슬래브 중심 최대변위를 나타낸 결 과는 Fig. 13과 같다. 슬래브 중심 변위가 파열 기준인 132.25 mm 이상일 때는 슬래브가 완전히 파손된 것으로 평가하기 때문에 파열 기준 이하 영역에서 누적피해를 평가하였다. 그 결과 슬래브의 전단파괴가 심각한 일부 경우를 제외하고 전체적으로 위험한 피해 한계 이하 영 역에서 누적된 슬래브의 중심변위가 일정하게 증가하는 경향을 보였다.
Fig. 13. Cumulative Maximum Displacement Pattern
Fig. 14. Cumulative Maximum Displacement Increment
Fig. 15. Standard Deviation for Num. of Cumulative
추가적으로, 슬래브의 중심변위 증가량을 분석하기 위해 연속폭발 시 누적되는 변위 증가량을 식 2와 같이 분석하 였다. 슬래브의 중심변위가 각각의 폭발거리에 따라 일정 하게 증가하기 때문에, 최초 폭발로 인한 초기 최대변위 와 누적 폭발 횟수를 이용하여 증가량을 나타낼 수 있다.
×
(2)
여기서 IN은 누적폭발 횟수에 따른 슬래브 중심 최대 변위 증가량, DN은 누적 폭발횟수에 따른 최대변위, D1
은 첫 번째 폭발로 인해 발생된 최대변위, N은 누적폭발 횟수이다. 즉, N이 증가함에 따라 누적된 최대변위가 최 초 최대변위만큼 증가한다면 증가량은 1이 된다.
여기서 누적폭발 횟수(N)에 대하여 슬래브 중심 최대 변위 증가량(IN)의 평균을 내고 그래프로 나타내면 Fig. 14 와 같다. 추세선을 로그 형식으로 나타내면
ln 의 관계가 성립한다. 이러한 증가량에 따라 위 험한 피해 한계 이하 영역에서는 연속적인 폭발이 발생 하면서 누적된 슬래브 중심 최대변위가 최초 최대변위 보다 크게 증가한다는 것을 알 수 있다. 또한 Fig. 15와 같이 표준편차는 누적횟수가 커지면서 증가하는 경향을 보였다.
4. 결론
본 논문에서는 연속 폭발하중을 받는 철근콘크리트 슬 래브의 누적피해를 평가하기 위해 유한요소법을 사용하 는 프로그램인 LS-DYNA를 이용하여 슬래브의 폭발거 동을 분석하고 피해평가를 위한 기초연구를 수행하였다.
먼저 누적피해를 평가하기 위한 해석을 실시하기에 앞 서, 해석조건의 검증을 위해 단일 폭발하중에 대한 실험 을 수행하고 해석결과와 비교하였다. 그 결과 슬래브 중 심의 최대 변위 차이는 평균 13.3% 발생하였다.
해석조건 검증에 사용한 모델을 이용하여 연속된 폭발 하중에 대한 누적피해를 분석하였다. 연속된 폭발하중은 다양한 폭발거리 조건에서 실시하였다. 그 결과, 각각의 피해기준에 따라 피해영역을 대표하는 거동특징이 나타 났다. 보통의 피해 영역에서는 콘크리트가 휨 거동에 대 한 저항강성이 유지되었으나, 심각한 피해와 위험한 피해 영역에서는 슬래브 중앙과 지지부위 콘크리트 요소가 파 괴로 인한 침식이 발생하여 휨 거동과 전단 거동이 동시 에 나타났다. 이로서 단일 폭발하중에 의한 구조물의 피 해가 경미하더라도, 단일 폭발하중과 동일한 크기의 연속 폭발하중에 의해 구조물의 피해가 심각해질 수 있다는 것을 알 수 있었다.
각각의 피해영역에 따라 다르게 나타나는 거동에도 불 구하고, 전체적으로는 위험한 피해 한계 까지는 슬래브 중심 최대변위가 누적횟수에 따라 일정하게 증가하는 경 향을 보였다. 또한 누적횟수에 따라 일정하게 증가하는 모든 슬래브의 중심 최대변위의 증가량을 분석하여 나타
내고, 추세선을 이용하여 증가량으로 표현할 수 있었다.
본 연구를 통해 일방향 철근콘크리트 슬래브가 연속된 폭발하중을 받을 때, 슬래브의 거동특징과 누적 피해평가 를 수행할 수 있었다. 이는 앞으로 누적된 폭발로 인한 부재의 피해를 평가를 연구하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 앞으로는 일방향 뿐만 아니라 이 방향(Two-way) 슬래브 및 다른 종류의 콘크리트 건물 구조부재에 대한 추가연구가 필요하며, 휨 거동과 전단 거동을 복합적으로 고려할 수 있는 피해기준이 마련되어 야 할 것이다.
References
Morris R. Driels (2013), Weaponeering: Conventional Weapon System Effectiveness, AIAA Education, 2013.
Single Degree of Freedom Structural Response Limits for Antiterrorism Design, US Army Corps of
Engineers.
S. J. Lee, J. Y. Park, Y. H. Lee and H. S. Kim (2017), Experimental Analysis on the Criteria of the Explosion Damage for One-way RC Slabs, Journal
of the Korean Society of Safety, Vol. 32, No. 6, pp.
68-74.
S. J. Lee, T. K. Oh, J. Y. Park and H. S. Kim (2017), The Study on Optimal NDT Method for the Explosion Damage Analysis for One-way RC Slabs, Journal
of the Korean Society of Safety, Vol. 32, No. 5, pp.
62-68.
H. S. Kim and J. P. Park (2010), An Evaluation of Blast Resistance Performance of RC Columns According to the Shape of Cross Section, Journal
of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, Vol. 23, No. 4, pp. 387-394.
N. H. Yi, B. S. Kim, H. J. Kim, K. J. Choi (2009), Behavior Analysis of Concrete Structure under Blast Loading : (I) Experiment Procedures, Journal
of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 29,
No. 5, pp. 557-564.N. H. Yi, B. S. Kim, H. J. Kim, Y. G. Cho (2009),
Behavior Analysis of Concrete Structure under Blast Loading : (II) Blast Loading Response of Ultra High Strength Concrete and Reactive Powder Concrete Slabs, Journal of the Korean Society of
Civil Engineers, Vol. 29, No. 5, pp. 565-575.
H. Ji (2016), Experimental Data Analysis using Computational Numerical Analysis on the Response of One-Way Reinforced Concrete Slab under Blast Loading, Journal of the Korea Institute of Military
Science and Technology, Vol. 19, No. 4, pp. 424-
434.H. Ji, S. H. Moon, J. W. Chong, S. H. Sung and Y. S.
You (2018), Computational Numerical Analysis and Experimental Validation of the Response of Reinforced Concrete Structures under Internal Explosion, Journal of Korea Society for Simulation, Vol. 27, No. 1, pp. 101-109.
K. M. Lim and J. H. Lee (2018), The Structural Behavior of Concrete Structures by the Joint Types and Explosion Location, Journal of Korean Society
of Hazard Mitigation, Vol. 18, No. 1, pp. 91-97.
M. Amini and A. Sivandi (2016), Assessment of Blast Induced Damage in Concrete Walls Urban Metro Stations Using the Finite Elements Method, Journal
of Military and Information Science, Vol. 4, No. 4,
pp. 115-123.F. Wang, W. K. M. Wan, O. Y. K. Chong, C. H. Lim, E. T. M. Lim (2008), Reinforced Concrete Slab Subjected to Close-in Explosion, LS-DYNA
Anwenderforum.
Y. D. Murray (2007), Users Manual for LS-DYNA Concrete Material Model 159, Federal Highway
Administration.
M. Andreev, S. Bulushev and M. Dudareva (2018), Verification of the eccentrically compressed reinforced concrete column calculation model based on the results of a full-scale experimental study, MATEC
Web of conferences 251.
LSTC (2017), LS-DYNA KEYWORD USER’S MANUAL.
지 훈 (ORCID : https://orcid.org/0000-0003-4276-1361 / [email protected]) 2012 경상대학교 기계항공공학부 공학사
2014 경상대학교 항공우주공학과 공학석사 2014~ 현재 국방과학연구소 연구원
관심분야 : 무기효과분석, 전산수치해석
성 승 훈 (ORCID : https://orcid.org/0000-0003-4470-6286 / [email protected]) 2007 한양대학교 토목공학과 공학사
2010 한국과학기술원 건설 및 환경공학과 공학석사 2013 한국과학기술원 건설 및 환경공학과 공학박사 2015 한국과학기술원 응용과학연구소 박사후연구원 2015~ 현재 국방과학연구소 연구원
관심분야 : 무기효과분석
정 진 웅 (ORCID : https://orcid.org/0000-0003-4129-8504 / [email protected]) 1994 아주대학교 물리학과 이학사
1996 아주대학교 물리학과 이학석사 1996~ 현재 국방과학연구소 연구원
관심분야 : 무기효과분석, 표적 취약성 해석
최 윤 수 (ORCID : https://orcid.org/0000-0002-2457-3327 / [email protected]) 1982 서울대학교 물리학과 이학사
1984 한국과학기술원 물리학과 이학석사 1994 포항공과대학교 물리학과 이학박사 1994 미국 Hampton 대학 박사후연구원 1996~ 현재 국방과학연구소 연구원
관심분야 : 고압충격현상
