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1705년 금보개조도감(金寶改造都監) 제작 금보 연구 (A Study of the Golden Royal Seals Made by the Directorate for the Restoration of the Golden Royal Seals(金寶改造都監) in 1705)

  • 제지현
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제50권1호
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    • pp.42-57
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    • 2017
  • 어보(御寶)는 조선시대(朝鮮時代)에 왕(王), 왕비(王妃), 세자(世子), 대왕대비(大王大妃) 등을 책봉(冊封)하거나 존호(尊號), 시호(諡號) 등의 이름을 올릴 때 제작하는 인장(印章)이다. 어보는 금보(金寶)와 옥보(玉寶) 등으로 제작하는데 인장의 주인이 승하하면 종묘(宗廟)의 각 실(室) 보장(寶欌)에 봉안(奉安)되었다. 숙종대(肅宗代)에는 왕실(王室) 문화를 정비하고 보수하려는 노력이 있었다. 이러한 흐름의 일환으로 1705년에는 종묘에 봉안되어 있던 어보의 의장(儀仗)에 관한 문제가 논의되었고, 이에 따라 어보를 포장하는 부속품을 일괄로 제작하였다. 뿐만 아니라 전란 중에 잃어버린 금보와 그동안 만들어지지 않았던 금보 10과(顆)를 새롭게 제작하였다. 그 결과, 이 시기에는 종묘의 각 실마다 최소 어보 1과를 갖추게 되었다. 이 과정을 기록한 것이 "금보개조도감의궤(金寶改造都監儀軌)"이다. 조선 전 시기 동안 금보를 대량으로 제작해서 종묘에 봉안하는 유일한 의례(儀禮)인 점을 감안하면 이 도감이 갖는 중요한 의미를 짐작할 수 있다. 따라서 본고에서는 먼저 금보개조도감의 설치과정을 통해 그 시기 손상된 어보의 보관과 관리방법 등을 살펴보았다. 또한 금보의 제작과정을 "금보개조도감의궤"와 다른 의궤(儀軌)들을 비교해서 보의 귀뉴(龜?)형태를 만드는 견양(見樣), 밀납주조방식, 수은아말감기법의 도금(鍍金), 세부 문양을 새기는 과정을 순서대로 고찰하였다. 나아가 당시 금보를 만드는 장인(匠人)인 금보장(金寶匠)의 활동방식을 동시기 의궤를 통해 분석하여 금보장의 계승 방식을 확인하였다. 이후 현존하는 작품을 중심으로 금보의 양식을 고찰하였다. 이러한 과정을 통해 1705년 금보개조도감에서 제작한 금보의 제작방법과 장인의 특성을 종합적으로 확인할 수 있었다.

17세기 이후 동아시아 제와(製瓦)의 기술문화적 인과성 (A Study on the Causality of Technology Culture of East Asian Roof Tile Making Technology Since the 17th Century)

  • 김하진
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권3호
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    • pp.56-73
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    • 2019
  • 본 논문은 동아시아 지역의 기와 제작 기술을 관찰함으로써 기술 양식에 대한 본격적인 논의의 필요성을 제시하려는 목적에서 작성되었다. 연구 방법은 기존의 주된 연구 자료인 발굴 성과와 그에 따른 연구방법론인 제작 흔적 분석뿐만 아니라 문헌과 전승 기술 등을 함께 살피려 노력했다. 공정 단위마다 지역별 유사성으로 기술의 권역을 설정하는 작업을 통해 도구, 공정, 인원 편성 등 기술적 요인을 중심으로 접근했다. 따라서 본고는 선행 연구 성과 토대 위에서 기술양식의 파악이 형태뿐만 아니라 문화 교류에 따른 기술의 인과성을 파악할 텍스트로서 작용 가능한지를 논증하는 실험이며, 이러한 논의를 추동하기 위한 시론(始論)이라 할 수 있다. 한국과 중국, 일본 세 나라의 기술 보유 지역을 네 개로 나누어 기와 제작 도구 및 공정을 분석하였다. 토형제작-기와성형-건정 세 공정을 주된 분석 대상으로 삼았으며 한국을 중심으로 주변 지역을 살펴보는 방식으로 진행하였다. 표면적인 현상으로는 양자강 이남과 오키나와가, 한반도 남방과 혼슈 지방이 유사한 기술의 맥을 공유하고 있었다. 그러나 제작 도구와 그에 따른 세부 공정을 유물, 교류관계와 함께 관찰하였을 때, 기와 제작 기술은 지역마다의 특수성만으로 구분할 수 있는 것이 아니었다. 공정별 세부 기법과 인원 편성 관찰은 공정 단위마다 다양한 권역 설정을 가능하게 했으며, 각 권역의 특색이 나타나는 원인과 그에 따른 결과를 추정할 단서를 제공했다. 이를 통해 각 지역의 기술적 특징을 상호 비교하고 그에 대한 원인 규명을 시도하였다. '편절 기법'은 지역이 보유한 기법에 따라서 권역은 구분되었지만, 규구준승(規矩準繩)에 따른 건축 기술에 기반한 기법이었다. 특히 타 지역들과는 다르게 중국을 중심으로 한 중 일만이 공유하던 특수하고도 고유한 제작 기법이었던 것으로 파악되었다. 또한 '타날 기법'은 기술이 전파되고 토착화되면서 다양한 방식으로 분화되는 양상을 드러냈다. 이러한 변화 양상은 기술의 문화적 다변성과 보수성을 관찰할 수 있는 기회가 되었다.

백제 한성기 토성의 축조기술 (Construction Techniques of Earthen Fortifications in the Hanseong Period of Baekje Kingdom)

  • 이혁희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권2호
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    • pp.168-184
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    • 2022
  • 이 글은 삼국시대 토성 가운데 가장 많은 조사가 이루어진 백제 한성기 토성을 대상으로 축조기술을 살펴보기 위해 작성되었다. 이를 위해 토성의 축조공정을 '입지선정과 기저부 조성', '체성 축조', '공정의 마무리와 증축 및 보수'로 나누어 검토하였다. 백제 한성기 토성의 축조에는 다양한 기술이 동원되었음이 분명하게 확인된다. 지형조건에 따라 알맞은 기초보강기술이 적용되었으며, 본격적인 체성의 축조에도 여러 가지 기술을 활용하였다. 특히 체성축조 기술의 경우 성토기법과 판축기법으로 뚜렷하게 구분할 수 있다. 성토기법(A식)은 2000년대부터 본격적으로 인식된 기술로, 판축에 비해 고식적인 기술로 추정된다. 판축구조물을 사용하지 않은 기술로, 복잡한 토층선, 교호성토 방식, 토제 및 토괴 활용, 타원형 성토단위의 연접 등을 특징으로 꼽을 수 있다. 성토기법은 삼국시대 성토구조물 사이의 적극적인 기술 공유와 응용을 이해할 수 있게 하는 기술이기도 하다. 판축기법(B식)은 판축구조물을 이용하여 성벽을 구축하는 기술로, 판축구조물의 높이와 규모, 확장방식을 기준으로 B1식과 B2식으로 구분이 가능하다. B1식이 선행하며, 한성기 말기에 B2식이 도입된 것으로 보인다. 판축기법은 서울 풍납토성을 시작으로 하여 남한지역 각지로 확산된 것으로 판단된다. 성토기법과 판축기법은 등장시점부터 공존하였으며, 점차 판축토성 위주로 변화하였다. 성토기법과 판축기법은 토층 양상이 판이하며 축조 순서 또한 정반대이다. 따라서 양자는 기술 계통이 서로 달랐던 것으로 추정된다. 백제 한성기부터 시작된 토성의 축조기술은 웅진·사비기에도 계승 및 발전하였으며, 그 과정에서는 다른 국가와의 활발한 상호작용이 있었을 것이다. 최근 남부지역을 중심으로 토성 조사사례가 증가하는 추세이므로, 백제를 포함한 주변 국가와의 비교·분석이 입체적으로 이루어질 것으로 기대한다.

지중 내 공동 확장에 따른 이완영역 확인을 위한 실험적 연구 (Experimental Study for Confirmation of Relaxation Zone in the Underground Cavity Expansion)

  • 김영호;김호연;김연삼;유승경;한중근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.231-240
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    • 2017
  • 최근 도심지에서 인적, 물적 피해를 초래하여 경제적 손실을 수반하는 지반함몰이 빈번히 발생하고 있다. 이는 노후화된 상하수관거의 파손으로 인한 토사유실, 다짐불량, 수평굴착, 수직굴착시 토류벽 차수미흡 등 인위적 요인에 의하여 대다수 발생한다. 지반함몰은 탐사를 통하여 사전 복구 및 보강을 통해 예방이 가능하지만 현존하는 공법으로는 긴급복구에 적용하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 비개착식 지반공동 긴급복구 기술 개발을 위해 지하수흐름에 의한 지중 내 공동을 모사하는 모형실험을 진행하였으며, 조성된 공동 주변을 자체제작한 이완영역탐지기를 이용하여 탐지하므로써 이완영역 범위를 추정하였다. 또, 모사지반내 형성된 공동에 석고를 주입함으로써 교란영역과 이완영역을 구분하였다. 지하수 흐름에 의한 지중 공동의 형상은 선행연구 되었던 상수관거 파손시 내부 압력에 의해 조밀한 상대밀도의 지반에서 조성된 파괴모드III와 유사하였으며, 이완영역탐지기를 이용하여 탐지된 공동은 상부에서 아칭형태로 형성됨을 확인 할 수 있었다. 또한, 지반에서 공동 중심 상부에서 이완영역과 교란영역의 길이비는 2:1로 형성되며, 외력에 대한 전단저항력의 감소의 차이인해 구분될 수 있음을 확인하였다. 즉, 사전보수 및 보강시 주입재로 사용되는 재료의 팽창성을 고려하여 2차 피해가 발생되지 않도록 주의해야함을 확인 할 수 있었으며, 추후 추가적인 실험을 통하여 다양한 지반변형 상태를 추가로 실시할 예정이다.

병원정보시스템 품질 항목에 대한 제안

  • 박찬석;고석하
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.300-320
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    • 2007
  • 정보기술의 발달과 함께 소프트웨어 제품은 모든 산업에 필수요소가 되었고, 품질과 평가에 대한 관심도 점차 증가되고 있다. 하지만 일부 산업에서는 소프트웨어 품질 평가에 대한 사용자들의 만병 통치적 기대, 품질 표준의 부족, 측정을 위한 양질의 데이터 부족, 소프트웨어 분석과 디자인에 대한 공학적 한계로 소프트웨어 품질 평가에 대해 많은 문제점이 지적되고 있다. 국내에서도 의료산업 관련 정보시스템의 오류 및 사용자들의 운영 미숙은 매년 많은 금액의 사회적 비용을 증가시켰고, 병원정보시스템의 품질에 대한 관심을 초래하였다. 특히, 산업적 특성이 강한 병원정보시스템은 성공적 구축을 위해 사용자 중심의 소프트웨어 디자인과 다양한 전문가들의 지식 통합이 필요하며, 정보시스템 품질 측정으로 연구자들과 개발자들의 시스템 설계 혼란을 감소시키는 방법론이 필요하다는 연구들이 등장하고 있다. 대부분의 병원정보시스템이 단편적인 업무처리 위주로 개발 운영되고 있고, 장기적 경영전략이나 임상연구를 위한 분석적 정보처리 기능들은 결여되어 있다. 또한 소프트웨어 재설계나 추가적 개발 에 활용될 수 있는 객관적 품질 기준이 부족하고, 사용자들의 요구사항에 대해 소프트웨어 설계에 있어서 효율적으로 반영되지 못하고 있다. 이에 본 연구는 최근 발표된 병원정보시스템 품질 평가에 대한 연구 경향을 종합하고, 품질 평가에 대 해 효율적으로 활용되고 있는 사용성(Usability)을 기준으로 병원산업의 특수성을 포함한 품질 평가 방법과 품질척도를 제안하고자 한다. 국제표준기구(ISO:International Standards Organization)에서는 품질 특성을 기능성, 신뢰성, 사용성, 효율성, 유지 보수성과 이식성의 특성을 제시하고 있다. 특히 Folmer & Bosch(2004)가 정리한 ISO9126에서는 품질의 특성을 배움의 용이성, 운영의 용이성, 이해성과 매력성으로 분류하였고, ISO9241-11는 효과성, 효율성과 만족성으로 분류하였다. 또한 Shackel(1991)은 배움의 용이성(배움과 시간, 기억력), 효과성(오류, 직무시간), 유연성과 마음가짐으로 분류하고 있다(Shackel, 1991). Nielsen(1997)은 배움의 용이성, 기억의 용이성, 오류, 효율성, 만족성으로 분류하고 있고(Nielsen, 1997), Shneiderman(1998)는 효과성(직무시간, 배움의 시간), 효율성(기억의 지속시간, 오류), 만족도를 품질의 특성으로 분류하였다. 이와 같은 소프트웨어의 품질은 소프트웨어 계획, 개발, 성장과 쇠퇴의 모든 과정에 적용되며, 환경적 변화에 따라 사용자들의 정보욕구를 적절하게 반영하여 만족도를 높이 는 것이라고 요약할 수 있다. 그러나 현재까지 소프트웨어 품질 평가에 대한 연구들 은 보편적인 평가 항목들을 대상으로 측정하여 일반적인 품질기준을 제시하고 있고, 유사한 측정 내용들이 중복되어 있다. 이러한 경향은 산업별 특수성이 강한 소프트웨어에 대해서는 정확한 품질측정이 어려웠고, 품질측정에 대한 신뢰성을 떨어뜨리는 계기가 되었다. 이러한 한계를 극복하고자 나타난 방법론이 최종사용자들의 요구사항을 얼마나 적절하게 시스템에 반영했는지에 대한 사용성(Usability) 측정이다. 사용성에 대한 정의는 사용자들이 실질적으로 일하는 장소에서 직접 사용자들의 시스템 운용실태를 파악하여 문제점을 개선하는 것으로 요약할 수 있다. ISO9124-11에서는 사용성을 "어떤 제품이 구체적인 사용자들에 의해 구체적인 목적을 달성하기 위한 구체적인 사용의 맥락에서 효율성, 효과성을 만족함으로 사용될 수 있는 정도"로 정의하고 있다. 지난 10년간 병원정보시스템 평가에 대한 문헌들을 고찰한 결과 품질 측정의 효과는 정보화에 대한 동기유발과 의료품질을 높이는 게기가 되었으며, 질병에 대한 예방효과도 높은 것으로 조사되었다. 그러나 평가에 대한 인식의 문제, 평가 방법의 신뢰성 부족, 평가 지침과 부분적 평가에 따른 인증의 어려움 평가 결과에 대한 확산과 단편적 연구의 한계 등으로 연구결과에 대한 신뢰도와 활용도는 낮은 것으로 조사되었고, HIS에 대한 연구 빈도와 범위 가 매우 미약하였다. 특히, 품질속성은 같은 용어이지만 연구자에 따라 전혀 다른 측정 내용을 제시하고 있어 효율적인 품질 지표를 제시하는데 많은 혼란을 초래하고 있다. 이러한 품질 평가의 경향은 시스템 설계 및 개발자들에게 필요한 사용자들의 구체적이고 독특한 욕구나 병원정보시스템 환경의 특수성 파악에 한계를 보였으며, 평가 범위도 부분적으로 이루어져 전사적 시스템 설계 및 개발에 중요한 자료를 제공하지 못하고 있다. 이러한 문제점과 한계를 극복하고자 ISO와 같은 품질 표준 속성과 컨텍스트(Context)를 중심으로 사용자에 의한 평가 척도의 설정은 구체적이고 실용적이며 신뢰성 있는 평가 방법이 될 것이다.

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특허분석을 통한 철도차량용 추진제어장치 기술 분석 (The Trend Analysis of Propulsion System for Railway Vehicle Using Patent Analysis)

  • 한영재;이수길;박찬경;김영국;배창한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.131-138
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    • 2018
  • 본 연구에서는 철도차량 추진제어장치와 관련된 주요 국가의 기술개발 동향을 살펴보았다. 추진제어장치는 철도차량의 핵심장치로, 기술개발에 많은 시간이 들어가고, 대규모 투자비용이 투입된다. 따라서, 선진국들은 안전성, 신뢰성, 유지보수 편리성 등을 갖춘 기술개발을 위해 최대한 노력하고 있으며, 개발 후에도 타국으로의 기술 이전을 최대한 기피하고 있었다. 예를 들어, 일본 Toshiba는 3,300V/1,500A급 IGBT 소자를 새로 개발하였지만, 기술보호를 위해 외국에 수출도 꺼리고 있었다. 국내외 기술개발 동향 파악을 보다 정확하게 수행하기 위해, 추진제어장치에 대한 특허분석을 수행하였다. 먼저, 철도차량 인버터, 컨버터 등 전력변환장치에 대한 핵심기술을 Thomson Innovation DB를 이용하여 특허를 분석하였다. 이를 위해, 국가별, 연도별, 주요출원인별 특허 건수에 대하여 살펴보았다. 분석결과, 국가별 특허 출원 비중은 중국이 48%, 유럽 16.6%, 미국 14.9%의 순으로 파악되었다. 상위 10개 주요 출원인에 대한 특허현황 분석 결과, ABB 14%, GE 13%, CRRC 12% 순으로 조사되었다. 이와 함께, 시장확보력, 인용도, 영향력지수와 같은 질적 분석을 통해 기술개발 수준도 분석하였다. 특허분석 결과, 국내 출원인은 국외에서 실질적으로 특허를 보호받기 위한 노력이 상당히 저조하였다. 또한, 현재 국내에서 적용되고 있는 전동기의 대부분이 유도전동기이다. 선진국에서는 새로 발주되는 영업노선에서는 영구자석전동기를 이용하고 있기 때문에, 국내에서도 이에 대한 집중적인 투자가 필요할 것으로 판단된다.

치위생과 신입생들의 전공 및 직업의식에 관한 연구 (A Study on the Awareness of Dental Hygiene Freshmen of Major and Occupation)

  • 임미희
    • 치위생과학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.277-284
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    • 2006
  • 본 연구는 치위생과 신입생들의 전공 및 직업의식을 알아보기 위해 경기 지역에 위치한 3개 대학의 치위생과 신입생 361명을 대상으로 설문조사 하였으며, SPSS WIN 11.5 프로그램을 이용하여 분석한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 직업에 관련된 견해에서 직장을 선택하는 조건으로는 보수가 많은 직장 M = 2.97점으로 가장 우선적으로 선택하였고, 직업에 대한 견해로는 생활수입을 위한 수단 M = 1.60점, 치과병의원 수익에 대한 견해로는 기계구입,시설확장, 기술개발 등 발전에 재투자해야 한다가 M = 2.00점으로 각각 가장 우선적인 선택으로 조사되었다. 2. 입학동기에 따른 전공만족와의 관계에서는 매우 만족과 만족하는 경우 적성에 맞는것 같아서 96.6%, 안정된 직업을 얻기 위해서 82.6%, 가족 친지 담임교사의 권유에 의해서 62.8%, 입학성적에 맞추어서 59.1%순이었으며, 경제적 사정으로 진학한 경우는 불만족 100%로 조사되어 입학동기에 따른 전공에 대한 만족도는 통계적으로 매우 유의한 차이가 있었다(p < 0.01). 3. 전반적인 직업의식은 3.10점이었고, 각 유형별 직업의식은 대인관계 직업의식 및 근로윤리 직업의식이 각각 3.19점으로 가장 높았으며, 학술관련 직업의식 3.04점, 전문직종 직업의식 2.99점으로 가장 낮게 조사되었다. 4. 일반적 특성에 따른 직업의식 정도에서는 입학동기와 입학당시의 정보에서 통계적으로 유의한 차이가 있었고(p < 0.05), 전공 만족에 따른 직업의식 정도에서는 전공학과, 직업유지, 직업전망 및 전공교환에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p < 0.01).

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고용량 방사성옥소 치료 병실의 최대치 산출 (Maximum Value Calculation of High Dose Radioiodine Therapy Room)

  • 이경재;조현덕;고길만;박영재;이인원
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • 갑상선암 환자가 증가함에 따라 고용량 방사성옥소 치료환자 또한 적체되고 있는 추세이다. 따라서 현재 시설의 수용 능력을 고려하여 치료할 수 있는 병실의 최대치를 산출해 보고자 한다. 본원에 입원하는 고용량 방사성옥소 치료 환자의 방출 오 폐수량과 오 폐수의 방사능을 측정하고 고용량 방사성옥소 치료 병실에서 대기 중으로 방출하는 공기 중의 방사능 농도를 측정한다. 측정된 오 폐수의 방사능과 방출하는 공기 중의 농도가 교육과학기술부에서 고시하는 기준인 배수 중의 배출 관리 기준 30 Bq/L 및 배기 중의 배출관리기준 3 $Bq/m^3$을 만족할 때 치료 가능한 병실의 최대치를 계산한다. 가장 보수적인 수치로 계산하여 환자 1명을 치료할 경우 배출되는 오 폐수의 평균 방사능의 농도는 8 MBq/L였으며, 정화조에서 117일의 감쇠 시간을 거친 후의 평균 방사능의 농도는 29.5 Bq/L였다. 환자 2명을 치료할 경우 배출되는 오 폐수의 평균 방사능의 농도는 16 MBq/L였으며, 정화조에서 70일의 감쇠 시간을 거친 후의 평균 방사능의 농도는 29.7 Bq/L였다. 또한 같은 조건일 경우 치료 병실에서 RI 배기 filter를 통과하여 방출된 공기 중의 방사능 농도는 0.38 $Bq/m^3$였다. 수용 능력을 고려하여 치료할 수 있는 고용량 방사성옥소 치료 병실의 최대치를 산출하여 현재의 시설에 적용하고 병실 내 구조개선 등으로 2인실로 운영한다면 적체되어 있는 환자의 치료 대기 기간을 단축할 수 있으리라 사료된다.

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화순 운주사 석조불감의 재질특성과 풍화훼손도 평가 (Material Characteristics and Deterioration Assessment of the Stone Buddhas and Shrine in Unjusa Temple, Hwasun, Korea)

  • 박성미;이명성;최석원;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제24권
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    • pp.23-36
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    • 2008
  • 화순 운주사 석조불감(보물 제797호)은 고려시대 양식을 갖추고 있는 석조문화재로서 아주 독특한 형식적 특징을 보여준다. 남북의 감실 내부에는 각각의 불상이 등을 맞대고 있는 쌍배 좌상의 형태를 보이고 있어 역사적, 미술사적 및 학술적으로 높은 평가를 받고 있다. 그러나 이 석조불감은 특별한 보호시설 없이 옥외에 노출되어 장기간의 풍화작용으로 다양한 훼손양상이 복합적으로 나타나고 있다. 이 석조불감은 총 47매의 암석으로 구성되어 있으며, 총 하중은 약 56.6톤이다. 구성 재질은 주로 회백색의 유리질 조직을 갖는 화산력 응회암류로 암편질 응회암과 유문암질 각력응회암이다. 또한 이들의 보수과정에서 부분적으로 흑운모 화강암을 사용하였다. 이들 응회암질암의 화학적 풍화지수는 52.1~59.4이나, 대체적인 화강암은 보다 신선한 50.0~51.0을 보인다. 이 연구에서는 석조불감에 나타나는 손상유형을 크게 물리적, 화학적 및 생물학적 풍화로 구분하여 훼손양상에 따라 종합훼손지도를 작성하였고, 표면적 대비 점유율을 산출하였다. 이 결과, 물리적 풍화양상 중 박리박락이 모든 방위에서 가장 높은 점유율을 보였으며, 방위로는 석감의 남측 면이 39.1%로 가장 높은 풍화도를 보였다. 화학적 풍화는 흑색 변색, 황갈색 변색, 백화현상 순으로 나타났으며 석감의 서측 면에서 61.2%의 높은 점유율을 보인다. 육안으로 볼 때, 가장 심각한 훼손을 보이는 생물학적 풍화는 회색지의류가 압도적으로 높으며, 석조불감 북측 면이 38.3%로 가장 높게 나타났다. 따라서 균열과 박리박락이 심한 부재의 접합 및 보강이 선행되어야 하며, 이차적 오염물질과 생물들은 정기적인 세정을 통해 제거하는 등 각각의 손상도에 적합한 보존방안의 수립과 임상실험을 통한 과학적 처리가 필요하다.

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전기화학적 임피던스 분광법에 의한 표면처리한 강재 도장의 부식-도막 열화도 평가 (Degradation evaluation of paint films on surface treated steel by electrochemical impedance spectroscopy)

  • 박준무;박재혁;김순호;우상균;권용민;문경만;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.95-95
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    • 2018
  • 강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

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