최근 기상이변으로 인한 이상홍수 발생에 대비하기 위하여 기존댐의 PMP, PMF에 대한 수문학적 안정성 확보의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 특히, 동일 수계내 댐들이 상 하류에 직렬로 위치하는 경우 두 댐을 연계운영하는 방안으로 상시만수위의 조정, 홍수기 제한수위 설정 등의 방안을 검토하여 수문학적 안정성 확보의 대안을 찾는 것은 매우 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 울산지역에 위치한 태화강수계 사연댐의 수문학적 안정성을 확보하기 위하여 상류에 위치한 대곡댐과의 연계운영을 고려하여, 가장 합리적인 치수대책 마련을 위한 다양한 방안들을 비교 검토하였다. 비구조적 대책 검토는 댐의 수문학적 안정성 확보를 위한 치수능력증대사업 설계검토에서 경제성의 원칙에 따라 반드시 고려되어야 할 아주 중요한 과정이다. 따라서, 대곡댐의 웨어 Crest인 EL.117.5 m를 홍수기 제한수위로 설정하는 방안과 사연댐의 비상용수공급시설을 이용하여 방류하는 조건에서의 홍수기 제한수위별 저수지 모의운영을 통하여 치수능력증대방안으로의 적용가능성을 검토하였다. 금번 연구에서 댐의 치수능력증대방안 마련을 위해 제시되는 상류 댐과의 연계운영 방법 및 비구조적 대책 검토방안과 내용들은 향후 연계운영을 통해 치수대책 검토가 필요한 댐들에 적용하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 노후된 소규모 농업용저수지의 홍수에 대한 안전성이 부족하여 최근들어 노후된 소규모 농업용 저수지를 재설계하여 치수능력을 보강하고 있다. 이러한 노후 소규모 농업용 저수지의 홍수량을 재산정하기 위해 강우량을 수집하여 확률강우량을 재산정하고 빈도별 홍수량을 산정하였다. 산정된 빈도별 확률홍수량을 이용하여 현재의 치수적 안정성을 검토하고 현재기준에 적합한 저수지의 치수적 안정성을 갖추기 위해 댐을 증고하는 방안에 대해 검토하였다. 본 연구에서 저수지의 안정성을 검토한 결과 심천저수지의 홍수위는 200년 빈도에서 EL. 124.38m, 300년 빈도에서 EL. 124.43m 500년 빈도에서 EL. 124.48m로 현재 댐마루고 EL. 125.60m와 비교시 월류는 하지 않으나 댐설계기준(2011,국토해양부)에서 제시된 식에 따른 여유고와 비교한 결과 현재 상태에서는 여유고가 부족하여 증고가 필요한 것으로 분석되었다. 따라서 심천저수지의 현재 홍수량에 대한 검토를 위해 100년, 80년, 50년 빈도의 저수지 홍수추적결과 심천저수지의 여유고는 100년 빈도에서 0.028m부족, 80년 빈도에서 0.007m부족, 50년 빈도에서 기준여유고를 0.046m 만족하여 현재 상태에서는 50년 빈도에서 안정한 것으로 검토되었다.
아라미드 레노직물은 컨베이어벨트, 건조벨트, 스크림직물, 전자산업용 이송체 등 여러 산업분야에 사용되고 있다. 레노는 2D 구조의 메쉬 형태 직물이고 치수안정성이 낮다. 그렇기 때문에 치수안정성을 부여할 수 있는 후가공이 필요하며, 현재는 치수안정성을 부여하고 여러 물성보완과 내수성을 향상시키기 위해 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 코팅을 하고 있다. 우리는 이러한 PTFE코팅의 영향을 분석하기 위해 강도, 탄성률, 열팽창계수, 내산성 등을 분석하였고, 그 결과 강도와 탄성률, 열팽창계수, 내산성 등이 PTFE 코팅에 의해 향상된 것을 알 수 있었다. 이는 PTFE 코팅에 의해 형태안정성이 향상되었고, 동시에 열적 안정성이 향상되었기 때문인 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 청계천 복원에 따라 새로이 설계된 하도의 치수안정성을 수리모형실험을 통해 검증하는 것이다. 실험 모형은 태평로 입구로부터 신답철교까지 청계천 복원 5.8km 전구간을 대상으로 평면 1/100, 면적 1/40의 축척으로 제작하였으며, 실험은 치수안정성 검토 및 대안 제시와 홍수시 하도와 벼수구의 유량 분배 효과의 검토에 중점을 두어 실시되었다. 치수 안정성 검토를 위해 청계천 복원으로 인한 홍수시 수위 및 유속변화 등의 흐름변화를 파악하였으며 홍수량 소통 가능 여부와 구조를 영향에 회한 월류 문제 등을 파악하여 대안을 제시하였다. 실험 결과 200년 빈도 홍수시에 본류와 개구부에 관로 미설치시 본류는 제법 여유고가 확보되나 좌${\cdot}$우안 관로의 경우 전체구간에서 만관이 발생하며, 토구의 흐름 지체 및 역류현상이 나타났다. 이는 체내지에 침수의 해를 줄 것으로 예상되므로 안정성 확보를 위해서는 개구부 및 비상 개구부를 추가로 설치하여 관로 만관에 따른 침수피해를 예방해야 할 것으로 판단된다.
낙동강 살리기 사업의 결과 낙동강 본류 내에는 총 8개의 다기능 보가 설치된다. 각각의 보는 고정보와 가동보 복합형식의 다기능 보로서 보 상류의 수위가 일정하게 유지되도록 하여 하천 내의 수자원을 확보하는데 그 목적이 있다. 하지만 보의 설치 시 홍수로 인한 수해 발생의 위험이 높아지므로 다기능 보의 건설에 있어 치수안정성은 중요하게 고려해야 할 부분이다. 따라서 각각의 보에서의 치수안정성 확보를 위해서는 낙동강 사업 완료 후 적절한 가동보의 운영이 필요하다. 본 연구에서는 치수안정성이 확보되면서도 과도한 방류로 인한 수자원의 손실을 예방할 수 있는 적절한 가동보 운영에 대한 연구를 실시하고자 하였다. 이를 위해 낙동강 하구둑부터 반변천 합류점까지의 구간을 선정하여 낙동강 살리기 사업 후의 부정류 모형을 구성하고 홍수 모의를 실시하였다. 모형을 구성할 때에 가동보의 운영을 위한 기준은 보 상류의 수위로 선정하였다. 이는 치수안정성 및 하천 내 유량의 증감을 직접적으로 확인할 수 있는 지표가 수위라 판단하였기 때문이다. 따라서 각각의 보에서의 상류 수위를 가동보 운영의 기준으로 설정하여 가동보의 운영 조건을 결정하고 모형을 구성하였다. 가동보의 적절한 운영 기준을 찾기 위해 보 상류 수위의 상승에 따른 가동보의 개방정도를 다양한 조건으로 구성하고 각각의 모형에 동일한 홍수사상을 적용하여 홍수 모의를 실시하였으며 또한, 첨두치가 다른 여러 개의 홍수사상에 대해서도 모를 실시하여 홍수 규모에 따른 결과를 비교하여 가동보 운영의 효과를 분석하였다.
액정표시소자(LCD)의 보호필름으로 사용되는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 용액 필름 가공조건이 TAC 필름 사용 환경에 따른 치수안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. 아울러 이러한 치수 안정성의 변화가 필름 기계적 및 광학 특성에 미치는 영향을 함께 살펴보았다. TAC 필름의 용액가공 시 사용되는 methylene chloride/methyl alcohol 혼합용매의 methylene chloride 함량 증가와 필름 dope에 포함된 TAC의 농도 감소에 의하여 TAC 필름 고상화 과정에서 용매의 증발속도가 빨라져 TAC 주사슬의 잔유응력을 유발시킴에 따라 항온항습 조건(65$^{\circ}C$, 90%)에서 TAC 필름의 치수안정성이 감소됨을 확인할 수 있었으며 이러한 치수안정성의 변화는 필름의 기계적 및 광학적 특성에 영향을 미침을 확인하였다.
LCD에 사용되는 편광판 제조 시, 치수안정성 및 내습성 향상을 위한 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 접착에 적용되는 폴리(비닐 알코올)(PVA) 접착제의 가수화도 및 분자량이 편광판 치수안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. TAC 필름과 PVA 편광판의 접착력은 접착제의 탈아세틸화가 70%에서 최대가 되며 PVA 분자량은 가수화도가 70% 이하에서는 접착력에 영향을 미치지 않는 반면 70% 이상에서는 아세틸화에 의한 분자량 감소가 접착력에 영향을 줌을 알 수 있다. 편광판의 치수안정성은 분자량이 낮은 접착제를 사용할 경우 안정적이며 필름과 편광판의 접착력보다는 접착제의 가수화도에 더 의존적임을 확인할 수 있었다.
PEG처리에 의한 국내산 주요 소경재 다섯 수종(소나무, 잣나무, 일본잎갈나무, 신갈나무, 굴참나무)의 치수안정성을 조사하고, 목재내의 PEG분포를 X선회절법에 의해 검토하였다. 그 결과 공시수종 모두 PEG 30%의 수용액에서 좋은 치수안정 효과를 보여 주었다. 또한 PEG농도 증가에 따라 PEG처리 목재의 중량증가율과 벌킹효과가 증가하였는데 침엽수재가 활엽수재에 비해 그 정도가 크게 나타났다. X선회절 결과, 잣나무는 만재와 조재 모두 2𝜃 = 19°와 2𝜃 = 23° 부근에서 PEG결정유래의 피크가 나타나지 않았다. 이러한 X선회절 결과는 잣나무재내에 신갈나무재보다 더 많은 양의 PEG가 존재하는 것을 의미하는 것으로서 치수안정성이 큰 이유를 설명해 주는 증거의 하나로 생각되었다.
치수생활력이란 치수내의 혈관의 상태를 가리킨다. 치수생활력 측정을 위해서 사용되어져 온 온도검사나 전기치수 검사는 치수신경의 반응에 기초하여 간접적으로 치수의 생활력을 판단하는 방법이다. 따라서 치수생활력의 판단을 위해서 치수생활력의 기본인 치수혈류를 파악할 필요가 있어 laser Doppler flowmeter를 이용하여 치수 혈류를 측정하는 방법이 연구되었다. 본 연구에서는 성인치아에서 치수생활력 검사를 위해 laser Doppler flowmeter를 이용하여 치수혈류를 측정 할 경우 생활력의 판단 근거로 참고할 수 있는 정상혈류 측정치의 기초자료를 마련할 목적으로, laser Doppler flowmeter를 이용하여 성인의 상악 중절치에서부터 제1대구치에 이르기까지 각 정상 치아의 치수혈류를 측정하고, probe 고정용 splint 제작 방법 및 생활치수와 실활치수에 따른 치수혈류 측정치의 차이를 비교, 연구하였다. 22세에서 30세까지 성인 남녀 79명을 대상으로 상악 중 절치에서부터 제1대구치에 이르기까지 laser Doppler flowmeter를 사용하여 치수혈류를 측정하였고, 생활치아에 대한 비교군으로는 실활치아라고 판단되는 치아를 가진 성인 남녀 자원자 5명의 치아 13개도 함께 검사하였다. 혈류 측정 probe고정용 splint제작을 위한 고무인상시 직접법에서는 환자 구강내에서 직접 고무인상을 채득하였고, 간접법에서는 구강내에서 일차 인상을 채득하여 만든 석고모형상에서 probe 위치를 표시한 다음 석고모형상에서 이차적으로 고무인상을 채득하였다. 고무인상에서 치관부에 probe 고정을 위한 hole을 형성하고 probe를 삽입, 고정한 다음 probe를 치아 협면에 적용하였다. Laser Doppler flowmeter에서 안정된 신호가 나타날 때까지 피검자를 10분 이상 동안 안정시켰으며 안정상태 도달 후 각 치아마다 5 분간 지수혈류를 기록하였다. 측정된 치수혈류는 'Perisoft'(Perimed Co., Sweden) 프로그램을 이용하여 컴퓨터에 저장한 후 측정치를 계측하였다. 각 치아간의 실험치 평균의 차이는 일원 변량 분석법(one-way ANOVA) 및 Duncan's Multiple Range test를 이용하여 분석하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 상악 중절치에서부터 제1대구치에 이르기까지 시험대상 전 치아에서의 치수혈류 측정치 평균은 9 - 16 Perfusion Unit 사이로 나타났는데, 상악 측절치에서 가장 높게 나타났고, 제1소구치, 제2소구치, 견치, 중절치, 제1대구치의 순으로 높게 나타났다(p<0.01). 2. 상악 6전치에서는 간접인상법으로 제작된 splint 적용군이 직접인상법으로 제작된 splint 적용군에 비해 높은 측정치를 나타내었으나(p<0.01). 소구치 및 대구치에서는 측정치에 있어서 차이를 나타내지 않았다(p>0.05) 3. 생활치아에서는 실활치아에 비해 현저히 높은 측정치를 나타내었고(p<0.01). 측정선의 양상은 심장 박동과 일치하는 파동성 및 율동성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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