본 연구는 장주기 파의 항내 수면진동 대책과 수질 문제를 동시에 고려하기 위하여 투과방파제를 활용하는 수면진동 저감 방법을 실제 해역에 적용하고 Boussinesq 파랑모델을 이용하여 저감 효과를 수치적으로 검토한 것이다. 본 연구에서는 중력외파에 의한 항내 수면진동 문제가 빈번히 발생하는 동해안의 묵호항을 연구대상으로 하였으며, 5년간의 장기 파랑관측 자료를 분석하여 파악한 묵호 수역의 중력외파는 주기는 40 s~70 s 사이에 집중 분포하였고 파고는 0.1 m 이하가 분석대상 자료의 94%이었다. 저감 목표 주기는 항내 수면진동 해석을 실시하여 첨두 주기 68.0 s로 결정하였으며, 가장 효과적인 수면진동 저감 방법은 항 외측에 투과율 0.3의 투과방파제를 도제로 설치하고 항내 안벽의 일부 구역을 파랑에너지흡수 구조형식으로 교체하여 중력외파에 의한 반사율을 0.9 이하로 하는 방법이었다. 이 방법의 진폭 감소율은 27.4%이었다. 그리고 투과방파제의 투과율 차이가 중력외파에 의한 항내 수면진동의 진폭 감소율에 미치는 영향은 크지 않았다.
현재 국내에서 사용되고 있는 중력 기준점은 서로 다른 2 개의 루트를 통하여 유도되었다. 따라서 중력에 관련된 업무를 수행하는 연구자에게는 서로간의 신뢰도 문제를 야기시키고 있다. 그러므로 본 연구의 목적은 이들의 중력 기준점의 값을 상호 비교 검토하여 올바른 중력 기준점 값을 제시하는 데 두고있다. 따라서 중력 기준점 값을 상호 비교검토을 위하여, 1973년도 한$\cdot$영, 1974년도 한$\cdot$일 협력에 의해서 이루어진 중력 기준점 : 구 국립지질광물연구소(서울), 국립지리원(구 서울시 동대문구 휘경동 소재) 및 표준연구소(대전)을 관측하였다. 그 결과, 절대 중력관측에 의한 중력 값이 결정되기까지는 국립지리원에서 국내에 설치한 중력기준점 값을 사용하는 것이 바람직하다.
한반도지역에서 중력 기준점 설치, 기 설치된 중력 기준점의 중력 값들의 정밀도 향상 및 중력가속도 값을 얻기 위하여, 표준연구원(KRISS)은 한 중 공동으로 1996년 10월8일∼11월8일까지, 국립지리원(NGI)은 한$.$일공동으로 1999년 12월10∼16일까지 각각 대전과 수원에서 절대 중력계(Laser Interferometry Absolute Gravimeter type NIM-II와 FG5 Absolute Gravity meter(#203))를 사용하여 절대중력관측을 수행하였다. 표준연구원과 국립지리원이 관측한 절대 중력 값은 각각 979,829.609${\pm}$006 mGal(대전), 979,918.775${\pm}$0.0001 mGal(수원)이다. 앞으로 한반도에서 지구과학분야 활성화를 위해서 더 많은 절대중력 기준점의 확보가 필요하다고 사려된다.
중력파의 존재가 예측된 것은 100년전 일이지만 지난해 9월 14일에야 LIGO에 처음으로 직접 검출되었다. 줄력파는 질량을 가진 물질이 가속될 때 만들어져 빛의 속도로 전파되는 현상이다. LIGO는 레이저 간섭 현상을 이용해 서로 수직인 방향의 두 팔의 길이가 상대적으로 진동하는 것을 측정하는 기기로서 지난 2002년 첫 관측을 시작한 이래 지속적인 감도 향상을 통해 아주 미세한 진폭을 가지는 중력파를 직접 검출하는데 성공하였다. 이번에 관측된 중력파는 두개의 블랙홀로 이루어진 쌍성이 궤도 운동을 하면서 중력파를 방출함에 따라 궤도 반지름이 점차 줄어들어 궁극적으로 충돌하기 직전 0.1초 정도 사이에 방출한 것으로서 이론적인 파형과의 비교를 통해 기존의 어떤 방법보다도 정확하게 블랙홀들의 질량과 거리를 측정할 수 있게 해 주었다. LIGO의 감도가 앞으로도 더욱 향상될 것이며 이에 따라 더 많은 중력파 천체가 발견될 것이다. 중력파 관측을 통해 우리는 기존의 망원경으로 볼 수 없었던 새로운 천체 현상을 자구 관측하게 될 것이며 이에 따라 블랙홀이나 중성자별과 같은 밀집 천체를 더 자세하게 탐구할 수 있을 뿐 아니라 우주의 구조나 진화에 대한 새로운 연구가 가능해질 것이다.
In this paper, vibration response of gravity-type caisson breakwater is analyzed to suggest the direction for structural health monitoring (SHM) on harbor caisson structure. To achieve the objective, the following approaches are implemented. Firstly, vibration analysis methods are selected to examine the dynamic characteristics of the lab-scale caisson in the frequency and the modal domain. Secondly, vibration tests on the lab-scale caisson breakwater which is installed in 2-D wave tank were performed under several water level conditions. Thirdly, vibration response of the lab-scale caisson were analyzed in the frequency and modal domain. Finally, the direction of SHM for gravity-type caisson breakwater was suggested.
특정한 지질 구조에 의한 이상을 분리하는 문제, 특히 깊이가 다른 샘들에 의하여 중첩된 이상을 수직적으로 분리하는 문제는 중력과 자력탐사 자료 해석에서 매우 필수적이며 중요한 과정이라 할 수 있다. 측정된 퍼텐셜 자료를 단순하게 광역 효과와 남은 이상의 합으로 가정할 수도 있지만, 수직적으로 여러 층인 구조인 경우로 확장하여 특정한 층에 의한 효과를 분리해 내거나 분리된 이상을 깊이에 관하여 정량적으로 규정할 수 있으면, 이것은 깊이 분리라고 부를 수 있을 것이다. 깊이 분리 필터로서 로그 파워 빛띠 분석을 이용한 진동수 필터를 제안한다. 이것을 수치 모델링과 흥해 일대에서 얻은 실제 중력탐사 자료에 적용하였으며, 2 배 깊이만큼 위로 연속 필터와 비교, 검토해 보았다. 수치 모델링과 실제 중력 자료에 적용한 바에 의하면, 이 논문에서 제안한 깊이 분리 필터는 지구물리적인 의미가 있는 중력 불연속면까지의 중력 효과를 잘 벗겨냄으로써 불연속면의 중력 분포를 추정하여 지질 구조를 해석하는 데에 유용한 도구임을 보여주었다.
유사미소중력, 진동 그리고 저온과 같은 물리적 스트래스하에서 4일간 자란 약용식물인 스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)는 대조구에 비해 3.6%, 21% 그리고 8.7%의 생체 중량의 감소를 보였다. 합성 항산화물질인 AA(ascorbic acid)와 BHA(beta-hydroxyacetic acid)는 비교적 약한 22%와 27%의 항산화 활성을 보였다. 유사미소중력하에서 스테비아의 DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl hydrazal)의 음이온 소거효과는 대조구보다 지속적으로 더 높게 나타났으나, 진동과 저온처리의 처리효과는 급히 증가했다가 진동의 경우는 6시간 후에 감소되고 저온처리의 경우는 24시간 후에 대조구 수준으로 감소되었다. 유사미소중력하에서 SOD활성은 대조구에 비해 147%, 진동과 저온처리는 각각 121%와 125%로 증가를 보였다. 이상의 결과로부터 유사미소중력스트레스는 다른 스트레스보다 스테비아의 항산화 활성에 더 효과적인 영향을 미치는 것이 분명해졌다.
Comprehensive numerical computations are made of side-heated squire cavity which is exposed to zero mean g-jitter. Numerical solutions are acquires to the governing two-dimensional Navier-Stokes equations for a Boussinesq fluid. When the system is exposed to pure sinusoidal g-jitter inclined to the vertical axis, in spite of zero mean gravity there exist non zero net flow fields [8]. The resonance phenomenon are observed in moderate Rayleigh number. And, by comprehensive numerical work, unlike[5], it is found that they are related with the overshoot phenomenon of the sudden gravity up problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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