원전 격납건물은 사고로 인해서 급격히 증가하는 내압에 충분히 견딜 수 있어야 한다.

격납건물이 내압에 효율적으로 저항하기 위해서 격납건물에 텐돈(tendon)을 설치하여 프리스트레싱 가한다.

격납건물 아래부분과 윗부분이 원통쉘과 반구형쉘로 설계된 것은 내압에 효율적으로 저항하기 때문이다. 이때 텐돈의 배치 패턴은 격납건물의 형태와 밀접한 관계를 가진다.

아래 그림과 같이 격납건물이 대칭이고 개구부를 고려하지 않으면 구조해석시에 텐돈은 대칭으로 배치되었다고 가정한다.

격납건물의 해석에 유한요소법을 이용하면  1차원, 2차원, 3차원 요소를 동시에 사용한다. 이때 유한요소의 차원은 전체공간을 분할하는 차원과는 다르며, 트러스와 보는 1차원, 평면요소, 판요소는 2차원 그리고 고체요소는 3차원 요소로 분류한다.

격납건물을 모델링하는 하나의 예로써, 3차원의 고체요소는 콘크리트 벽체와 돔 부분을 텐돈은 1차원요소를 모델링할 수 있다. 이때 일반적인 1차원 요소는 절점과 절점사이에 존재해야 한다. 따라서 텐돈의 형상에 맞추어 요소를 배치해야 하는 극한 상황이 발생하게 된다.

이러한 상황에서는 2가지의 해법이 있다. 텐돈의 배치패턴에 준하는 유한요소망을 생성하거나. 아니면 3차원 고체요소의 형상에는 무관한 삽입요소(embedded tendon요소)를 개발하는 것이다.

이 연구는 고체요소의 형상에 관계없이 텐돈요소를 배치할 수 있는 1차원 삽입요소를 개발하고 시연한 것이다. 2004년 우리연구팀(Y.J. LEE  &  Sang J. LEE)에 의해서 개발된 1차원 요소에 대한 성능검증과 평가가 아직 미완이다. 이 분야에 대한 기반기술은 아직 미진한 것으로 판단되며 적절한 검증과 평가가 반드시 필요하다. 이 연구에 관심을 가지는 연구자가 나타나기를 바란다.