본 연구에서는 끓는점 오름에 대한 고등학교 화학 교과서의 기술 양식과 고등학생, 예비교사, 고등학교 화학교사의 이해에 대하여 조사하였다. 6차와 7차 교육과정에 근거하여 개발된 고등학교 화학 II 교과서를 분석하였고 고등학생과 예비교사, 화학교사의 개념은 설문지를 통해 얻었다. 끓는점 오름의 원인에 대한 교과서의 설명 유형은 '표면의 용매 입자수의 감소', '용매-용질간의 인력', 그리고 '표면 입자수의 감소와 용매-용질간의 인력'등의 세 가지 유형으로 분석되었다. 개념조사 결과 '용매-용질간의 인력'을 끓는점 오름의 원인으로 인식하는 학생과 예비교사, 화학교사의 비율이 높았다. 대상자들은 끓는점 오름을 설명하기 위하여 엔트로피 개념보다 엔탈피 개념을 선호하는 경향이 있었고, 그 원인을 분석하기 위하여 사후 인터뷰를 실시하였다.
지진해일에 대한 기존의 연구는 이차원 Boussinesq 모형과 Solitary wave에 기초한 수치해석이 그 주류를 이룬다. 최근 Solitary wave에 의한 처오름 높이가 관측치를 하회한다는 인식에 기초하여 지진해일 내습전 해안선이 전진하는 현상의 모의가 가능한 Leading Depression N (LDN) Wave가 제시되었으며 이에 기초하는 경우 보다 정확한 모의가 가능한 것으로 보고된 바 있다. 이러한 성과에도 불구하고 수리모형 실험의 경우 안정적인 Leading Depression N (LDN) Wave의 구현에 상당한 어려움을 겪어왔다. 이러한 이차원 Boussinesq 모형과 삼차원 수리모형 실험에서의 상충된 결과는 이차원 Boussinesq 계열 파랑 모형 유도과정에서 수행되는 파랑의 비선형성과 분산성이 균형을 이룬다는 가정과 이로 인해 다소 과소하게 평가된 분산성에 기인하는 것으로 판단된다. 이러한 인식에 기초하여 본고에서는 삼차원 수치수조에서 비교적 안정적인 LDN 파형의 조파가 가능한 수정 조파기법과 Navier Stoke 파랑모형에 기초하여 Hybrid Breaker의 지진해일에 의한 처오름 저감효과를 수치 해석하였다. 파랑모형의 검증은 불규칙 파랑을 대상으로 기 수행된 수리모형 실험결과를 토대로 진행되었으며, 그 결과 비교적 근접한 처오름 높이를 얻을 수 있었다. 세 개의 유수실과 전면 경사면으로 구성된 Hybrid Breaker의 경우 일반 경사제에 비해 H = 5m의 경우 약 13%, H = 6 m의 경우 10%정도의 처오름 저감 효과를 지니는 것으로 모의되었다.
본 연구에서는 철도차량의 대형사고의 주요원인 되는 타고오름 충돌에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 타고오름 거동에 대한 이론식을 도출하였다. 이론식을 검증하기 위하여 상용 소프트웨어인 LS-DYNA를 사용하여 이론모델과 동일한 단순 2차원 모델과 실제 동력대차 모델이 적용된 단순 3차원 모델을 만들어 시뮬레이션으로 비교하였다. 타고오름 현상에서 가장 중요한 전두 완충기 수직변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 최대 편차율은 0.5 [%]과 3.9 [%] 발생하여 이론식이 실제 모델에도 잘 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한, 고무 완충기와 유압 버퍼 2가지를 적용한 여러 가지 충돌조건에 대해 이론식을 적용하여 선두 차량 간 타고오름 량을 분석하고, 사고 후 재현 시뮬레이션이나 전두부 충돌완충 설계 시 활용할 수 있는 이론적 방법을 제시하였다.
해안선에서 장파의 처오름높이의 정확한 산정은 공학적인 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 크노이드파 이론을 이용하여 장파의 처오름높이에 관한 연구를 하였다. 크노이드파는 파형이 복잡하여 발생과 처오름높이 산정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 급경사 지형에서 크노이드파의 처오름높이를 계산한다. 일반적으로 크노이드파의 처오름높이는 동일한 파고를 갖는 고립파의 처오름높이보다는 작지만, 동일한 파고와 파장을 갖는 정현파의 것보다는 항상 크다. 크노이드파의 처오를높이는 또한 파장이 상대적으로 짧을 경우에는 파장에 따라 단순히 증가하지 않으며, 파장이 매우 커지면 고립파의 처오름높이에 점근적으로 접근한다. 경계요소법에 의해 계산된 크노이드파의 처오름높이는 기존의 수리실험 결과와 대체로 일치한다.
본 연구에서는 잠제의 제원(천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 기존의 수리모형 실험치와 계산치를 비교 검토를 통해 타당성과 유효성이 검증된 수치모델로서, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접 해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하여 잠제 2기의 제원에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장의 변화가 연안에서의 처오름 높이에 미치는 영향에 관하여 검토하였으며, 아울러, 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름특성과의 관계에 대해서도 논의하였다.
제주도는 세계유일의 유네스코 자연환경 분야 3관왕이라는 국제적 위상을 가진 지역이며, 전통마을숲은 한국을 대표하는 전통 문화경관으로서 국가적 문화자산이다. 본 논문에서는 육지의 전통마을숲인 당산숲 비보숲과 비교하여 제주도 전통마을숲의 특징 및 의미를 고찰하고자 하였다. 한라산 자락에 산재하는 기생화산인 오름의 수는 368개이고, 제주도 전역에 총 391개의 신당이 있는 것이 확인된 바 있다. 이처럼 제주도 농어촌마을의 삶과 문화 전통경관은 당(堂)및 오름(기생화산)과 불가분의 관계로 엮어져 있다. 본 연구를 통해 제주도 마을공간은 자연이 만든 자연경관의 지표면(오름, 용출수 등)에, 인간의 의지로 추가로 만들어 놓은 문화경관(당산숲, 포제단숲, 방사탑 및 마을집, 농경지 등)으로 조성되어 있음을 확인하였다. 당과 오름을 중심으로 한 이러한 전통적인 제주도 마을공간은, 당산숲과 비보숲으로 이루어져 있는 전통마을숲이 있는 육지의 마을공간과 유사한 모습을 하고 있다고 할 수 있다. 다만, 육지의 마을 뒷산을 '오름'이 대신하고 있고, 상명리에서 보는 바와 같이, 당산숲 외에 '포제단숲'이라는 장소가 추가되어 있다. 제주도 해안은 대부분 현무암 바위로 이루어져 있어서, 육지에서와 같은 큰 규모의 해안방풍림 등은 볼 수 없었는데, 신흥리의 예와 같이 비보 기능을 갖는 방사탑이 비보숲의 역할을 대신하고 있는 것으로 해석할 수 있다. 제주도의 당이 육지의 당산숲과 달리 주목을 받고 있는 것은 아직도 신당이 실생활에 살아있고, 신앙인이 있다는 점과, 2009년에 제주칠머리당영등굿이 유네스코 무형문화유산에 등재되어 인류의 문화유산으로서 가치를 인정받았다는 것이다. 그러나 신당은 근래에 이르러 관광객을 위한 해안도로 개설, 올렛꾼을 위한 올레 코스 정비 등으로 인하여 급속히 훼손되어 사라지고 있다. 베니스헌장 등 세계문화유산과 관련한 국제적 논의에서, 진정성과 함께 가장 중요시하는 것은 문화유산의 향유권이 다음 세대에도 지속가능하게 이어질 수 있도록 관리가 이루어지고 있는가의 여부이다. 당 문화의 관리체계 확립을 위해 주민, 도시민, 지방자치단체, 정부의 노력이 제고된다면, 당과 오름을 중심으로 한 제주도 농어촌마을은 살아있는 전통문화경관을 지닌 곳으로서 국제적 인정을 받을 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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