본 연구에서는 한강와 평창강이 만나는 합류부 상류, 특히 영월지점에서 발생하는 홍수위의 배수영향을 분석하기 위하여, 최근 홍수사상들에 대한 적절한 경계조건을 사용하고 조도계수를 보정함으로써 동역학적 흐름해석 모형을 구축하였다. 구축된 모형을 사용하여 본류 및 지류의 다양한 유입량 조건이 발생할 경우, 영월지점에서 발생 가능한 수위-유량 관계곡선의 변화를 살펴보고, 지류 유입에 따른 홍수위의 영향범위를 분석하였다. 분석결과, 영월지역에서는 지류유입 조건에 따라 매우 다른 수위-유량관계곡선들이 작성되었고, 지류 유입으로 인하여 동일한 유량에서 약 4.0 m정도 수위차이가 발생하였다. 따라서 영월 지점과 같이 지류 합류에 의한 배수영향을 크게 받는 지점에서는 단일 수위-유량관계를 결정하는 것이 매우 어려움을 보였고, 지류 유입으로 인한 홍수위 변화는 합류점 상류 약 8.0 km까지 미치는 것으로 분석되었다. 향후 합류부 배수영향을 크게 받는 지점의 홍수위 예측을 위해서는 기존 수문학적 모형보다 잘 보정되고 검증된 완전한 동역학적 모형이 활용되어야 할 것으로 판단된다.
연구목적 : 본 연구는 볼기신경 뿌리병증 환자에 대하여 역학적 스트레스인 압박과 긴장을 가하여 환자의 증상을 나타내 신경동역학적 검사간의 상관관계를 수행하였다. 연구방법 : 신경동역학검사인 하지직거상검사, 수정된 활시위검사, 슬럼프검사에 앞서 방사선과 전문의에 의해 자기공명영상 판독을 실시하여 허리원반 이탈로 진단받은 다리쪽으로 방사통을 호소하는 21명의 환자가 참여 하였다. 수집된 자료는 질적변수에 따른 빈도와 비율은 교차분석표로 작성하였고, 신경동역학적 검사간의 상관관계를 검정하기 위해 피어슨의 카이스퀘어(Pearson's chi-square)을 시행하였다. 연구결과 : 허리 자기공명영상 결과, 증상에 대한 두 검사 간 교차표를 작성하여 하지직거상검사와 수정된 활 시위검사, 하지직거상검사와 슬럼프검사는 유의한 상관관계는 없었지만(p>.05) 수정된 활시위검사와 슬럼프검사는 통계적으로 유의한 상관관계(p<.05)가 제시되었다. 결론 : 볼기신경 뿌리병증 환자에 대한 신경동역학검사인 수정된 활시위검사와 슬럼프검사가 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내는 증거를 제공하였다. 신경동역학 검사는 신경계에 역학적 스트레스 즉, 긴장, 활주, 또는 압박 자극을 주어 신경기능이상 환자에 대해 적절한 검사를 제시하였다.
본 연구에서는 상대적으로 소규모 홍수저감시설인 천변저류지의 설치를 통하여 대규모 유역 하도 전체에서의 홍수위 저감효과를 평가하고 그 효율을 극대화 하는 방안을 제시하였다. 본 연구에 적용한 다목적 최적화 기법(Multi-objective Optimization)으로는 NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) 알고리즘을 적용하였으며 천변저류지 설치에 따른 수위 영향구간 분석 및 유역 전체 하도구간에서 전반적으로 발생하는 수리, 수문학적인 변화 평가 및 천변저류지 최적 조합을 선정하기 위하여 천변저류지의 용량을 최소화하면서 하도 전 구간에서의 수위 저감량을 최대화할 수 있도록 최적화 알고리즘의 목적함수를 설정하였다. 천변저류지 설치에 따른 홍수량의 변화를 해석하기 위하여 안성천 유역에 대하여 동역학적 홍수추적을 수행하였으며 저류형 구조물의 설치에 따른 홍수량 저감효과 및 그에 따른 홍수위의 변화를 동시에 해석하기 위하여 UNET 모형을 기반으로 한 HEC-RAS 부정류 해석을 실시하였다. 천변저류지 조합별로 다양한 경우의 수가 존재하므로 HEC-RAS 구동 모듈인 HECRAS Controller를 Visual Basic으로 코딩된 최적화 알고리즘 프로그램과 연동함으로써 각 경우의 수별로 동역학적 홍수추적 및 부정류 해석을 실시함으로써 천변저류지 조합별 각 측점에서의 홍수량 및 홍수위를 산정하여 저류지 용량을 최소화하면서 각 하도 측점별 수위저감량을 최대화 하는 최적해 집단(Pareto Front)을 산정하여 제시하였다.
하천의 유사는 이동 형태에 따라 소류사와 부유사로 분류되는데, 대부분의 자연하천에서 유사는 난류로 인해 부유사의 형태로 이송된다. 하천 흐름 내 부유사는 크기와 모양이 서로 다른 입자들로 구성되어 있으며, 부유사의 입도 분포는 유사의 특성 뿐 아니라 흐름의 유사 이동 능력과 같은 유수동역학적 특성 또한 함께 고려되어야 한다. 유사의 입도 분포는 통계적인 방법을 통해 결정되며, 일반적으로 모래 하천의 입도 분포는 로그 정규 분포를 따르는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 부유사의 입도 분포 모형을 이용하여 다양한 흐름 조건 하에서의 입도분포를 살펴본다. 비점착성 유사의 입도 분포 모형은 점착성 유사의 입도 분포 모형으로부터 얻어지며, 1차원 유사 이동 모형과의 결합을 통해 다양한 흐름 조건에서 부유된 유사의 입도 분포를 모의할 수 있다. 여러 연구결과를 분석한 결과, 부유사의 입도 분포는 최빈치가 하나인 단최빈 분포(Unimodal Distribution)가 대다수를 차지하였으나, 최대 빈도가 두 개 이상 나타나는 쌍최빈 분포(Bimodal Distribution) 또한 흔히 나타나는 것이 확인된다. 본 연구에서 개발된 비점착성 유사의 입도 분포모형은 단최빈 및 쌍최빈이 나타난 실험실 실험 자료를 이용하여 검증된다. 단최빈의 입도 분포를 나타내는 실험 결과 2가지와 쌍최빈의 입도 분포를 나타내는 실험 결과 2가지를 이용하였을 때, 총 4가지의 다양한 유수동역학적 조건 하에서 비점착성 유사의 입도 분포가 합리적으로 모의되는 것이 확인된다.
본 연구의 목적은 추계동역학적 상태·공간형태의 하도 저류함수모형을 개발하고 실시간 홍수예보를 위한 모형의 적용성을 검토하는데 있다. 팔당댐에서 인도교 지점에 이르는 하도구간을 개발된 모형의 적용 대상구간으로 설정하였으며, 1987∼1998년에 발생한 13개의 홍수사상을 선택하여 모형 매개변수 산정 및 적용성을 검토하였다. 그 결과 최적 매개변수는 각 홍수사상마다 다르지만, 현재 실무에서 사용하고 있는 매개변수를 사용한 유량예측은 비교적 합리적인 결과를 제시하였다. 또한 본 연구에서 개발한 추계동역학적 모형에 의한 유량예측 결과와 기존의 확정론적 모형에 의한 결과를 비교·검토한 결과 본 연구모형이 보다 정확한 결과를 제시하는 것으로 나타났다. 본 연구 대상지역의 예측가능시간을 분석한 결과 비교적 지류의 유입이 적은 홍수사상의 경우 5시간 정도까지는 정확한 하류단이 유량예측이 가능한 것을 판단된다.
본 연구에서는 열분석법을 이용하여 혼합 액체연료의 수치해석에 필요한 여러 가지 인자를 측정하였다. 이러한 열분석법에는 열중량 분석방법(TGA, Thermo-Gravimetric Analyzer)과 시차 주사열량 측정법(DSC, Differential Scanning Calorimetry)이 있다. 열중량 분석방법을 통한 비등온 실험(non-isothermal experimental) 결과를 토대로 Freeman Carroll의 수학적인 후처리 방법을 이용하여 미지의 액체연료의 구성 성분에 대한 동역학적 변수인 활성화 온도와 반응차수로 각각 6128.2 K와 1.4를 얻었다. 그 외 다양한 수학적 처리 방법에 따른 동역학적 변수의 값을 구해보았고, 계산 결과는 처리방법에 따라 약간의 차이를 보였다.
본 연구는 과속방지턱의 설치규격 특성을 검토하기 위하여 동역학적 이론을 기반으로 분석을 수행하였다. 먼저 과속방지턱에 대한 현장조사를 통해 기하구조 자료를 수집하여 현행 설치기준과 비교 분석하였으며, 차량과 운전자를 일체화시킨 단자유도 모델링 방법을 이용하여 충격하중에 의한 변위응답 스펙트럼을 구하였다. 해석 결과 과속방지턱의 폭과 높이는 커질수록 운전자에게 미치는 심리적 부담감이 커지나 과도한 불편함을 초래하지 않도록 크기를 결정해야 하는 것으로 분석되었다. 또한 과속방지턱의 폭과 높이의 비율은 운전자가 느끼는 수직가속도의 크기를 지배하므로 폭과 높이의 조화도 고려하여 과속방지턱을 설치하여야 한다.
본 연구의 목적은 응급구조사들이 긴 척추고정판을 이용하여 환자를 들어 올리는 3가지 다른 자세와 다른 3가지 부하 조건을 이용하여, 요추 4번과 5번의 압축력, 전단응력 그리고 합력의 변화를 동역학적 모델을 제시하기 위한 분석이다. 연구방법 : 36명의 남자가 본 연구의 실험에 자발적으로 동원되었으며, 나이는 평균 21.42세이고, 신장은 평균 174.05cm이며, 체중은 평균 78.05kg이다. 이 실험에서 부하 조건은 50, 70, 90kg이고, 들어 올리는 높이는 지상에서부터 95cm 이었으며, 들어 올리는 동안의 회전고리는 110cm이었다. 운동현상학적 자료는 2-D ProReflex Motion Capture Camera을 이용하였으며, sampling rate는 60Hz로 하였다. 결과 및 논의 : 동역학적 데이터 자료를 근거로 한 본 연구의 결론은 다음과 같다. Lunge 자세기술에서 전단응력과 합력 등이 최소의 stress로 요추 4번 5번에 미치는 것으로 나타났다. 그러나 Lunge 기술에서 압축력은 약간 증가되는 것으로 나타났다. 이 연구에서 Stooped 자세기술에서는 아주 큰 전단응력과 합력 등이 요추 4번, 5번 관절에 넓게 작용하는 것으로 나타났으며, 이는 들어 올리는 동작을 할 때 상해의 원인이 된다고 사료된다. 특히 응급구조사들이 들것을 들어 올릴 때 너무 큰 전단응력이 요추 4번, 5번 관절에 작용을 하면 비정상적으로 병리학상 또는 해부학상 신체적변화가 온다고 해석할 수 있다. 그래서 응급구조사들에게 들것을 들어올리는 stooped 자세는 아주 크고 많은 합력 작용하기 때문에 권고될만한 기술이 아니라고 해석 된다. Squat 자세에서 중간 정도의 압축력, 전단응력 그리고 합력이 작용된다. 만약 응급구조사가 전단응력 그리고 합력이 요추에 미치는 영향이 가장 걱정된다면, lunge 자세가 두 가지 힘을 줄여줄 수 있다고 사료된다. 마지막으로 응급구조사가 들것을 들어올리는 데는 squat 자세 기술이 가장 좋다고 사료 된다.
하도의 횡단 및 종단 지형자료와 조도계수를 이용하여 자연하천에 대한 Muskingum-Cunge 모형의 매개변수들을 추정하는 방법을 제안하였다. 우선 각 단면에서의 다양한 수위에 대하여 통수 단면 및 동수반경을 계산한 후, Manning 공식을 이용하여 유량을 산정한다. 이러한 과정은 하도에서의 모든 단면에 대하여 반복되며, 최종적으로 통수단면과 유량을 통한 회귀 분석에 의하여 매개변수들을 추정한다. 앞서 설명한 Muskingum-Cunge 모형의 매개변수 추정과정을 남한강 구간에 적용하였다. 추정된 매개변수들을 사용한 Muskingum-Cunge 모형의 계산결과가 HEC-1의 Muskingum-Cunge 모형에 비하여 동역학적 모형의 계산결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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