하천의 하상은 장기간에 걸친 교란으로 변화를 겪으며 자연 평형상태에 이르게 된다. 하천에서의 교란은 자연적인 교란과 인위적인 교란으로 나눌 수 있다. 자연적인 교란은 홍수, 태풍, 지진, 해충, 질병, 사태, 극고 저온, 한발 등을 포함하며 생태계의 안정성, 저항성 및 복원성에 의하여 자연 복원되는 경우이며, 인위적인 교란은 댐건설, 하도정비, 골재채취 기타 다른 하천 구조물의 축조 등으로 인해 생태계의 구조와 기능에 막대한 변화가 초래되는 경우이다. 따라서 이러한 교란된 하천의 하상변동 경향을 분석하고 예측하여 이 치수 구조물 축조에 반영하고 하천 생태계 교란의 영향을 최소화 시키는 것이 하천 환경적 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 경상북도 안동시 임하면 임하리에 위치한 반변천의 임하 역조정지댐 직하류부터 낙동강 합류점까지 10.92km 지역을 연구대상지역으로 선정하여, 미공병단에서 개발된 하상변동 수치모형인 HEC-6를 이용하여 댐 건설전과 건설 후에 대하여 하상변동을 모의하였다. 그 결과 처음 5년간은 하상이 $0.5{\sim}1.0m$정도 저하되었으나 10년이 지났을 때, 댐 건설전의 경우에는 $-0.4{\sim}2.2m$, 댐 건설 후에는 $-0.2{\sim}1.3m$정도로 하상이 변화되었다. 이는 댐이 없을 경우에는 처음 5년간은 하상이 심하게 저하되었다가 10년이 지나면서 하상 저하율이 감소되면서 평형상태를 이루는데 댐이 있을 경우에는 하상이 저하되는 감소율이 더 적어지면서 댐이 있을 때보다 하상저하가 적게 이루어진 것 때문으로 사료된다.
본 연구는 복숭아순나방(Grapholita molesta (Busck))의 상용 교미교란제가 사과원에서 미치는 교미교란 효과를 분석하기 위해 먹이트랩으로 암컷을 채집하여 교미율을 결정하였다. 복숭아순나방 월동집단을 대상으로 세 종류의 교미교란제가 비교되었으며, 교미교란 효과는 수컷 유인력 감소, 신초피해 및 암컷 교미율을 상호 비교하였다. 야외 암컷은 테르피닐아세테이트 트랩에 수컷과 함께 유인되었다. 수컷의 정자주머니는 암컷의 교미낭과 유사한 크기를 가졌다. 교미교란제가 처리된 지역은 95% 이상의 수컷 유인력 저하를 나타냈으나, 사과의 신초 피해가 발생하였다. 한편 교미교란제가 처리된 지역에서 채집된 암컷의 교미율은 약 35% 이상을 나타내었다. 본 연구는 교미교란제 효능 분석에 수컷의 유인력 감소보다는 암컷의 교미율 판정이 보다 교미교란 효과를 작물피해로 연결시키는데 의미가 있다는 것을 보여주었다.
복숭아순나방과 복숭아심식나방의 방제를 위해 교미교란제 MD-IKR (Isomate-KR)과 MD-CR (Confuser-R)의 효과를 무농약 유기재배 사과원에서 평가하였고 관행방제 사과원과 비교하였다. 2011년 칠곡지역의 복숭아순나방에 대한 두 종의 교미교란제에 대한 교미저해율은 99.8%였고, 상대적으로 청송지역의 교미저해율이 각각 99.8과 92.8%로 칠곡지역과 차이가 있었다. 2012년 칠곡지역의 교미저해율은 각각 92.4와 96.7%였다. 청송지역에서 교미저해율은 99.6%로 가장 높은 교미저해율을 보였다. 2011년 2012년의 복숭아심식나방에 대한 교미저해율은 두 교미교란제 모두 100%로 높게 나타났다. 두 교미교란제는 복숭아순나방과 복숭아심식나방이 방제효과에 대하여 무방제구 대비 방제효과가 월등하였고, 관행방제와 비교했을 때 통계적으로 유의성 없이 방제효과가 대등하였다. 두 종의 교미교란제와 관행재배구의 새순과 과실피해율은 무방제구 대비 유의성있는 방제효과를 보였다. 두 종의 교미교란제 간에는 효력의 차이가 없어 MD-IKR이 MD-CR을 충분히 대체할 수 있을 것으로 판단된다.
고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.
오늘날 통신은 인터넷 사용의 증가 멀티미디어 서비스의 요구등으로 인해 점차 다량의 정보를 정확하고 신속하게 전송하기 위한 고속의 데이터 전송시스템이 요구되고 없으며, 머지않아 지구상공 20km 지점의 성층권에 플랫폼이라 불리는 위성을 띄워 고속의 정보 서비스가 가능할 것이다. 이 시스템은 레이저광을 사용함으로써 높은 데이터 전송율을 갖는 광무선통신망을 구축할 수 있으나, 대기공간을 전송채널로 사용하기 때문에 대기효과로 인한 극복해야할 많은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 교란대기 하에서 교란대기 효과에 따른 데이터 전송율과 비트오류율을 제시함으로써 교란대기효과가 광 위성통신시스템에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.
본 연구는 충청남도 계룡시에 분포하는 귀화식물에 대해 객관적이고 체계적인 조사 및 분석을 통해 귀화식물의 생태적 특성을 파악하고 개량도시화지수, 개량교란율, 총합 환경지수를 제안하기 위해 수행되었다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 본 지역에서 확인된 귀화식물 수는 15과 35속 47종 등 총 47분류군으로 나타났다. 생태계교란야생식물은 미국쑥부쟁이, 애기수영, 가시박, 단풍잎돼지풀, 돼지풀 등 5분류군이 조사되었다. 행정구역별 분석 결과, 신도안면은 33분류군, 엄사면은 29분류군, 두마면은 31분류군, 금암동은 18분류군으로 나타났다. 생활형 분석 결과, 지표식물 6분류군, 반지중식물 8분류군, 지중식물 2분류군, 일년생식물 31분류군으로 나타났다. 환경지수 분석 결과, 도시화지수의 범위는 6.5~11.8%, 개량도시화지수 0.3~5.3%, 교란율 18.2%~36.4%, 개량교란율 0.9~16.4%, 총합 환경지수 0.6~10.9%로 분석되었다. 계룡시 전체의 개량도시화지수, 개량교란율, 총합 환경지수는 16.8%, 45.5%, 31.2%로 나타났다.
본 연구는 부산 가덕도 부근 해성점토에 대하여 일축압축시험을 실시하여 일축압축강도, 최대강도에서의 변형률, 심도와의 관계를 비교 및 분석하였으며 시료에 포함되어 있는 불순물과 시료채취시 충진율이 흙의 일축압축강도와 교란도에 미치는 영향을 파악하였다. 시험결과 시료의 일축압축강도는 최대강도에서의 변형률이 증가함에 따라 감소하는 결과를 보였으며 채취 심도가 깊을수록, 시료채취시의 충진율이 좋을수록 증가하는 추세를 보였다. 특히 시료 충진율의 증가는 일축압축강도 증가를 가져왔고 시료의 등급 또한 높여주었다.
혈관의 협착으로 인만 혈류의 교란과 그로 인한 초음파 반향의 영향을 튜브에 편심 협착 (eccentric stenosis)을 부착하고 돼지 혈액을 이용해 실험실에서 연구했다. 상용화된 GE LOGIQ 700 Expert 시스템과 M12L 의 선형 트랜스듀서를 이용해 B-모드 영상을 얻은 후 편심 협착 상류 지점과 하류 지점의 초음파 영상을 비교하여 분석하였다. 분당 20 회와 40 회의 박동율과 혈류속도를 바꿔가며 혈류의 교란에 따른 혈액에서의 초음파 영상을 분석한 결과, 편심 협착으로 인한 혈류의 교란으로 적혈구 응집현상이 달라져 복잡한 초음파 반향 분포가 형성되었다. 비침습적 실시간 초음파 영상은 편심 협착으로 인한 혈류의 교란과 그로 인한 혈액의 적혈구 응집 현상을 이해하고 연구하는데 도움이 된다.
지상 광무선 통신에서 대기의 교란 및 대기 입자에 의한 광의 감쇄가 있을 때, 대기교란의 강도 및 가시도가 수신 광 강도에 미치는 영향을 해석하였다. 광신호는 On-Off Keying(OOK), Pulse Position Modulation(PPM) 및 Digital Pulse Interval Modulation(DPIM)의 방식으로 변조하였다. 교란대기 하에서 각 변조방식에 대해 광 전송 거리에 따른 광수신 전력을 계산하고 이를 이용하여 전송거리에 따른 패킷 오류율(packet error rate: PER)을 계산하였다. 광신호를 전송하기 위한 광원의 파장은 850nm, 1310nm 및 1550nm을 선택하였다. 대기는 약 교란 상태로 가정하여 대기 굴절률 구조상수 $Cn2{\approx}10-14m-2/3$, 대기의 가시도 V=2km로 하였다. 약교란 대기 상태에서 세가지 변조방식 중 DPIM 방식이 우수하며, 광 신호의 전송을 위한 파장으로는 1550nm가 PER 성능이 우수함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 1차원 수치모형을 개발하여 하천준설 인한 교란하천의 적응과정을 파악하였다. 본 1차원 수치모형의 특성은 하천의 혼합사와 부유사의 거동을 모의할 수 있다. 하천준설 규모의 변화에 따른 하상변동과 하천의 적응과정을 파악하기 위하여, 하천준설의 채취장 길이는 일정하고, 채취 깊이가 변하는 경우와 채취 깊이가 일정하고 채취장의 길이가 변하는 경우에 대하여 검토하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 채취장을 중심으로 상류에는 하상이 저하되어 상류로 전파되는 것을 보여주고 있다. 채굴장 직하류에서는 하상이 저하되고 있고, 하류에는 다시 하상이 상승하는 특성을 보여주고 있다. 채취장에서 하상의 상승은 초기에는 급격하게 진행되고 있으나, 시간이 지나면서 그 증가율은 감소하고 있다. 채치장 상류에서는 하상저하가 초기에 급격하게 진행되고 있다. 그러나 시간이 지나면서 느리게 진행되고 있고, 그 영향은 상류로 먼 거리까지 영향을 미치는 것을 보여주고 있다. 하류에서 하상저하는 상류로 그 영향이 적다. 채취장을 중심으로 수심의 변화는 시간의 증가에 따라 하류에는 수심이 증가하고 있으며, 상류에서는 수심이 감소하고 있다. 시간에 따라 수심의 변화율이 감소되고 있는 것은 교란된 하천이 적응해 가면서 평형상태에 도달해 가는 과정에서 하상변화가 감소되기 때문으로 판단된다. 채취장의 채취 깊이가 깊을수록 세굴심의 하류도 이동속도는 작아지며, 이것은 채취장은 채취규모가 커지면 하천의 교란이 있은 후에 적응하는 기간이 길어지는 것을 의미한다. 무차원 하상고는 채취장의 채굴심도가 작을수록 커지며, 시간이 증가함에 따라 증가하는 것을 보여주고 있다. 채취장의 채취장 길이가 길수록 하류로 이동하는 속도는 작아지며, 이것은 채취장의 채취규모가 커지면 하천의 교란이 있은 후에 적응하는 기간이 길어지는 것을 보여주었다. 무차원 하상고는 채취장의 채굴장의 길이가 짧을수록 커지며, 시간이 증가함에 따라 증가하는 것을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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