• 제목/요약/키워드: 동적 강성

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다양한 물성의 단층대를 통과하는 가상해저터널의 지진 시 응답 특성 (Seismic response characteristics of the hypothetical subsea tunnel in the fault zone with various material properties)

  • 장동인;곽창원;박인준;김창용
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.1061-1071
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    • 2018
  • 초대형 지하구조물인 해저터널은 평상시는 물론 지진 시에도 안정성을 확보하여야 한다. 특히 해저터널의 지진 시 주위 지반과의 상대적인 강성, 변위 차이에 의하여 다양한 지진 응답거동이 유발되므로 그 거동 특성을 예측하기가 쉽지 않다. 본 연구의 목적은 주위 지반과 물성이 다른 단층대를 통과하는 가상해저터널의 지진 시 동적 거동특성 파악이며, 이를 위하여 3차원 내진해석의 결과를 토대로 실내시험을 통해 단층대를 통과하는 해저터널의 동적 응답거동을 파악하였다. 이 때, 해저터널은 내진성능 향상을 위하여 가동세그먼트(Flexible Segment)가 적용된 형태를 고려하였다. 추후, 다양한 조건에서의 해석 및 시험을 통하여 검증된 결과를 획득하고 이를 바탕으로 다양한 지반의 3차원 내진해석을 통한 D/B 구축이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 3차원 내진해석의 결과를 검증하기 위하여 1 g 진동대 시험(1 g Shaking table test)을 수행하였다. 축소 모형시험의 상사율(1:100)을 고려하여 아크릴로 모형을 제작하고 3가지 Case의 시험을 수행하였다. 입력 지진파는 장, 단주기 지진특성을 모두 가진 인공지진파를 터널 진행방향과 직교하는 수평방향으로 가진 하였으며 단층대를 모델링하였다. 수치해석시 단층대를 모사하기 위하여 단층대의 탄성계수는 터널 주위 각 해당지반의 탄성계수의 1/5에 해당하는 값으로 가정하여 적용하였다. 그 결과 단층대의 물성이 증가함에 따라 가속도 감소를 확인할 수 있었으며 진동대 시험결과도 3차원해석결과와 동일한 경향을 나타냄을 확인하였다.

영상처리기법을 이용한 다중 변위응답 측정 알고리즘의 검증 (Verification of Multi-point Displacement Response Measurement Algorithm Using Image Processing Technique)

  • 김성완;김남식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.297-307
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    • 2010
  • 최근 토목, 건축 구조물의 유지관리 기술에 대한 관심이 커지고 있으며 구조물의 성능저하 및 노후화 등으로 구조적 안전성의 검토가 요구되는 구조물의 수가 급증하고 있는 실정이다. 그리고 구조물의 노후화 및 부재의 균열 등으로 인하여 강성이 저하되면 구조물의 동특성에 변화가 나타나게 되며 구조물의 실제 거동상태에서 동특성을 분석하여 손상부위와 손상정도를 정확히 판단하는 것은 중요한 문제이다. 구조물 모니터링에 사용되는 대표적 계측장비가 동적계측기이다. 기존의 동적계측기는 측정 센서와 장비를 연결하는 케이블 길이가 길어질 경우 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 힘들고 각 센서와 계측기를 1:1로 연결하는 방식을 취하고 있어 비경제적이다. 따라서 센서를 부착하지 않고 원거리에서 진동을 측정하는 방법이 필요하다. 구조물의 진동을 계측하기 위하여 적용 가능한 비접촉식 방법으로는 레이저의 도플러효과, GPS를 이용하는 방법 및 영상처리기법 등이 대표적이다. 레이저의 도플러효과를 이용하는 방법은 정확도가 상대적으로 높지만 비경제적이며, GPS를 이용하는 방법은 장비가 고가이고 신호 자체의 오차와 데이터 취득속도의 제약이 있는 단점이 있다. 그러나 영상신호를 이용하는 방법은 간편하고 경제적이며 접근이 어려운 구조물의 진동 및 동특성 추출에 적합하다. 기존에도 센서를 대신하여 카메라의 영상신호를 이용하는 연구가 수행되기도 하였으나, 기존의 방법은 구조물에 부착된 표적의 한 지점을 기록한 후 영상처리기법을 이용하여 진동을 측정하는 방법으로서 측정 대상이 비교적 국한적일 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 영상처리기법을 이용하여 구조물의 다중 변위응답을 측정할 수 있는 방법의 타당성을 검증하기 위하여 진동대 실험 및 현장재하실험을 수행하였다.

중파자외선에 대한 남극산 해조류의 광합성 및 자외선 흡수물질 형성 반응 (Photosynthesis and Formation of UV-absorbing Substances in Antarctic Macroalgae Under Different Levels of UV-B Radiation)

  • 한태준;박병직;한영석;강성호;이상훈
    • 환경생물
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    • 제20권3호
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    • pp.205-215
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    • 2002
  • 남극에 생육하는 5종의 홍조류(Curdiea racouitzae, Gigartina skottsbergii, Mazzaella obovata, Myriogramme manginii, Palmaria decipiens)를 대상으로 인공 중파 자외선과 태양광선에 대한 종별 생리적 반응을 광합성이라는 파라미터를 사용하여 조사 연구하였다. 실험실연구 결과, 종간에 중파 자외선에 대한 내성 차이가 확인되었으며 이러한 차이는 각 종들이 채집되기 전에 서식하고 있었던 수심과 매우 밀접한 관계가 있어서 20-30m의 수심에서 채집된 M. manginii와 P. decipiens의 자외선 내성이 다른 종들에 비하여 작게 나왔다. 본 연구 결과는 서식지 주변의 광환경이 해조류의 자외선 내성을 결정해 주는 한 요인이라는 가설을 입증해주었을 뿐 아니라 형광 변화를 이용한 광합성 측정법은 자외선 내성을 타진하는데 있어서 매우 신속하고 비파괴적인 방법으로 이용될 수 있음을 입증하였다. 두 종의 흥조류(M. manginii, P. decipiens)를 대상으로 태양광선 하에서의 광합성 효율을 관찰한 결과, 정오에 최저 광합성을 보인 반면 저녁에는 광합성 능력이 회복되는 현상을 나타내었다. 이같은 동적인 광저해 현상(dynamic photoinhibition)은 일종의 광적응 능력으로서 식물이 비교적 강한 태양광선에 노출된 지역에 성공적으로 서식하는데 크게 기여하는 것으로 사료된다. 본 연구에서는 또한 태양광선내 중파자외선 포함 유무에 따라 광합성 회복 속도에 차이가 나는 것을 볼 수 있었는데 중파자외선이 포함된 태양 광선 하에서는 광합성의 회복이 느린 반면, 중파 자외선이 제거된 조건에서는 광합성이 비교적 빨리 회복되는 것을 관찰할 수 있었고 이는 중파 자외선이 광합성 회복 기작을 지연시키는 작용을 한 것으로 해석될 수 있다. 야외에서 자외선 민감성을 비교한 결과, P. decipiens가 M. manginii에 비하여 자외선 내성이 큰 것으로 나타났는데, 두 종 공히 조간대로부터 조하대 상부까지 서식하는 종임에도 불구하고 이러한 내성차이를 보인 이유는 자외선 흡수물질의 정량적인 차이에 기인한다고 할 수 있다. M. manginii와 P decipiens에서 발견된 자외선 흡수물질의 양은 약 1:2 정도의 비율을 보였는데 이러한 정량적 차이가 자외선 민감성에 기여한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 또한 계절별 그리고 채집 수심별로 자외선 흡수물질의 정량적 차이를 발견할 수 있었는데 태양광선이 풍부한 여름철에 그리고 고광량이 도달되는 수심 얕은 곳에 서식하는 개체가 더욱 많은 양의 자외선 흡수물질을 함유한 것으로 나타났다.

위식도 역류와 폐 흡인 진단 방법으로서 위식도 역류 신티그래피의 유용성 (The Usefulness of Scintigraphy for the Detection of Gastroesophageal Reflux and Pulmonary Aspiration)

  • 강성길;현인영;임대현;김정희;손병관
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제11권1호
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    • pp.12-20
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    • 2008
  • 목 적: 영유아에서 위식도 역류는 흔한 질환이며, 위식도 역류의 합병증으로 위 내용물의 폐 흡인에 의한 만성 호흡기 질환이 생길 수 있으나 이를 진단하기 위한 표준적인 검사 방법이 없다. 본 연구에서는 위식도 역류와 폐 흡인 진단 방법으로서 위식도 역류 신티그래피의 유용성을 평가하고자 하였다. 방 법: 위식도 역류로 인한 흡인 폐렴이 의심된 35명의 환아와 정상 대조군 5명을 대상으로 하였다. 모든 대상아에게 $^{99m}Tc$-tin colloid를 첨가한 우유를 수유한 후 위식도 역류 신티그래피를 시행하였다. 위식도 역류를 진단하기 위해 1시간 동안 동적 영상을 촬영하였고, 폐 흡인을 진단하기 위해 6시간과 24시간 후 지연 영상으로 정적 영상을 얻었다. 폐 흡인의 진단을 위해 육안분석과 함께 양쪽 폐에 관심 영역을 설정하여 정량 분석을 시행하였다. 흡인 지수는 관심 영역에서 배경 영역의 계수치를 뺀 값으로 정의하였다. 결 과: 35명의 환아 중 23명에서 신티그래피상 위식도 역류가 관찰되었고, 정상 대조군 5명에서는 위식도 역류가 발견되지 않았다. 환아군 35명 중 24명에게 24시간 하부 식도 pH 검사를 시행하였고, 7명에서 산성역류가 확인되었다. 신티그래피와 하부 식도 pH 검사를 동시에 받은 24명 중 8명에서 두 검사의 결과가 일치하여 두 검사는 위식도 역류의 진단에 있어 일치하지 않았다. 환아군 35명 중 16명에게 흉부 전산화 단층 촬영을 시행하여 13명의 환아에서 의존성 위치에 폐 경화가 발견되어 흡인 폐렴으로 진단하였고, 이 환아들이 신티그래피에서도 폐 흡인이 있었는지 그 일치도를 알아보았을 때, 두 검사는 폐 흡인의 진단에 있어 일치하지 않았다. 한 명의 환아에서 6시간 후 지연 영상에 우폐로 역류된 방사능이 육안적으로 관찰되었다. 대조군과 비교하였을 때, 30명(85.7%)의 환아에서 흡인 지수가 결정점인 0.3보다 높아 폐 흡인의 가능성이 높은 것으로 진단하였다. 역류군과 비 역류군을 비교하였을 때, 6시간 후 지연 영상에서 흡인 지수는 역류군에서 유의하게 높았다(p<0.05). 결 론: 위식도 역류 신티그래피는 비 침습적이고 안전한 검사로 위식도 역류의 진단에 있어서는 24시간 하부 식도 pH 검사에 비하여 부족하지만 역류로 인한 소량의 폐 흡인을 진단하는데 유용하며, 앞으로 통계학적으로 의미 있는 수의 대조군 연구가 수행된다면 폐 흡인을 확진할 수 있는 진단 기준이 나올 것으로 생각된다.

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