아열대 해양성 기후로 변화하고 있는 다우지역인 제주도는 각종개발 등 도시화로 인한 불투수층 증가가 급증하고 있으며 기후 변동에 의한 강우량은 더욱 늘어 홍수 피해가 빈번히 발생하고 있어 저영향개발기법(LID, Low Impact Development)을 통한 빗물을 지하로 침투시켜 지하수 보호 및 확보와 동시에 재해 저감을 할 수 있는 기술개발이 시급한 실정이다. 현재 설치된 재해저감방식 중 침투트렌치에 의한 침투방식은 제주도의 보전자원인 화산석인 현무암을 주 재료로 하고 있어 2차환경 파괴를 야기 시키고 있지만 암을 보전하고 대처할 수 있는 신재료와 신기술 관련 침투방식의 성능 극대화에 대한 연구가 미진하며, 지하수를 주 수원으로 하고 있는 제주도에서 초기 강우 배제 없이 침투시킬 경우 지하수 오염 가능성도 상존하고 있다. 본 연구는 지하수의 제주형 인공함양정과 재해영향평가 지침에서 제시한 암을 충진하는 정형화된 침투식 방법을 개선하여 초기 강우의 수질오염을 억제하면서 지하수 인공함양과 재해저감을 위해 침투와 저류를 동시에 할 수 있는 신기술을 상용화와 침투형 저류지의 설치 초기비용 및 유지비용을 절감하고 부지확보에 따른 사업자의 부담을 경감 할 수 있는 침투트렌치 형식의 침투저류시스템을 개발하여 실용화하는데 있다. 이에 따라 본 연구에서는 제주도인 경우 일시적 높은 첨두유량으로 인해 지표유실 및 침수범람이 빈번하게 발생하고 도시화에 따른 포장면적 증가로 지표수 유실이 증대 되는 점을 감안하여 이를 저감하기 위한 첨두유량의 해결방안으로 저류용 침투저류조 내 유입수의 신속한 침투기능과 지하수 함양 증대에 기여 등 제주형 집중호우 대비 침투저류조 설치에 따른 효과 및 적용 가능성을 조사하였다.
표면사이정 기술은 액체의 침투 저항성을 확보하고 표면 특성을 향상시키기 위하여 제지 공정에서 널리 사용되고 있으며, 특히 산업용지의 경우 전분 호액을 사이징액으로 사용하는 표면사이징 기술을 적용하여 표면에 도포된 전분 호액이 지필 내부로 침투하여 인장강도,RCT, SCT, 내부결합강도 등을 향상시키는 효과도 기대하게 된다. 종이는 섬유의 네트워크 구조로 이루어져 있으므로 지필에 대한 액상 물질의 주요 침투 기작은 모세관력에 의한 섬유 간극 내 침투의 형태를 보이며, 침투 정도는 지필의 특성과 전분 호액의 특성에 영향을 받는다. 사이징액이 지필에 침투되는 정도가 높아지면 상대적으로 종이 표면에 남는 전분의 양이 줄어들어 액체의 침투 저항성이나 표면 특성이 최초 기대했던 수준보다 낮아질 가능성이 있다. 사이징액을 구성하는 전분의 특성에 따른 지필 내 침투 정도와 이에 따라 발현되는 효과를 파악하기 위하여 본 연구는 라이너지를 대상으로 하여 표면사이징용 전분의 특성에 따른 침투특성의 변화에 초점을 두고 진행되었다.
본 연구는 운동장, 주차장, 도로측면, 보도, 기타 주거시설 등의 우수 찻집시설에 사용되는 콘크리트 구조물의 침투능 확보를 위한 투수성 찻집 구조물 개발에 관한 것이다. 투수성을 확보하기 위하여 일반 차집시설의 콘크리트 구조체 벽면에 천공을 하고 천공된 측구 내에 쇄석을 충진시켜 침투되는 우수의 수질도 개선할 수 있다. 본 제작방법은 별도의 침투소재를 사용하는 경우와 비교해 볼 때 경제성이 우수하며 동일시공방법과 규격으로 대체재로서 활용성이 높을 것으로 전망된다, 본 연구에서 개발하고 있는 여재를 이용한 침투시설은 침투능을 충분히 확보할 수 있음을 확인하였고 SS기준으로 27%∼86%의 제거율을 보였으며, COD기준 20%∼68%의 제거율을 나타냈으며, 탁도기준 29%∼88%의 제거율을 볼 수 이었다.
댐의 침투수량은 준공이후 댐 안전성 확보를 나타내는 지표 중의 하나이며, 유지관리를 위해 침투수량 측정을 실시하여 관리를 하고 있다. 댐 타입별로 침투수량에 대한 허용치와 관리기준치는 다르지만, 기본적으로 댐에서 발생되는 침투수량은 측정범위를 넘지 않도록 관리를 하고 있다. 댐의 침투수량 측정은 댐 하류에 누수집수벽을 설치하고 댐에서 발생되는 침투수량을 집수한 후 삼각위어를 통하여 침투수량을 측정하고 있다. 이러한 침투수량 측정은 대부분의 댐에서 실시간으로 자동측정하고 있지만, 경우에 따라 미계측 구간이 발생되어 댐 유지관리 측면에서 미계측에 대한 원인분석이 필요한 실정이다. 일반적으로 침투수량의 미계측 원인은 계측기기, 삼각위어, 누수집수벽, 기초지반 등 다양한 원인이 있지만 명확한 원인을 찾기는 어려움이 많다. 특히, 댐 침투수량의 경우 지하수위, 댐 표면 우수, 침투수가 같이 측정되기 때문에 원인분석을 위해서는 다양한 검토가 필요하다. 본 연구의 표면차수벽형석괴댐은 누수집수벽을 통하여 침투수량을 측정하고 있으나, 일부 구간 미계측 부분이 발생하여 기초지반, 댐체 하류사면, 여수로와 댐체 접합부를 통한 누수를 원인으로 추정하였다. 이를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사, 시추조사, 수압시험, 지하수위 측정 결과를 이용하여 누수발생 추정위치를 찾고, 침투수량이 미계측되는 원인을 분석하고자 하였다. 전기비저항 탐사는 여수로 접합부, 누수집수벽 상·하류 구간을 선정하여 측정한 결과 상·하류 저비저항대가 존재하는 구간을 추정할 수 있었다. 수압시험 결과 기초암반은 2.3 ~ 21.3 Lu(3.65×10-5 ~ 3.65×10-4 cm/sec)의 범위로 누수 가능성이 있는 높은 투수성을 갖는 부분을 확인할 수 있었다. 전기비저항 탐사, 수압시험, 지하수위 측정을 통해 누수집수벽 기초지반 누수발생 원인분석 결과 누수집수벽 기초암반을 통한 누수로 누수집수벽에 댐체를 통한 침투수량이 저류되지 못하는 현상이 발생하기 때문인 것으로 판단되었다. 침투수량계의 정상화를 위해서는 조사를 통해 확인된 누수집수벽 기초암반 누수구간의 그라우팅 보수보강이 필요함을 확인하였다.
침윤소화약제는 소화용수와 혼합시 표면장력을 저하시켜 침투성을 향상시키는 약제로 다공성 적층물질의 화재를 진압하기 위하여 사용된다. 목조건물 및 다공성물질, 적층물질에서 화재가 발생한 경우, 일반소화용수로는 재발화의 가능성이 있는 물질의 심부까지 침투하기 어려워 심부화재로 전이될 가능성이 높다. 따라서 소화용수에 침윤소화약제를 혼합함으로써 침투성능을 향상시켜 연소물질 심부의 화재를 진압하며 이에 대한 기준 연구가 절실히 요구되고 있는 현시점에서 침윤소화약제의 성능을 평가할 수 있는 기법의 필요성 또한 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 분석학적 기법을 통하여 침윤소화약제의 성분에 대하여 제품별 공통 성분과 제품별 특성성분 데이터를 지문영역으로 확보하였다. 이러한 일치성 평가를 실시함으로써 인증을 득한 소화약제의 사후 관리 기법으로 활용하고자 기초연구를 실시하였다.
본 연구에서는 기존의 배수필터를 개선함으로써 댐, 제방의 외부 유입 침투수를 차단할 수 있는 일방향 배수필터의 가능성을 확인하였다. 일방향 배수필터는 댐, 제방 내부의 침투수는 외부로 배출시키면서 외부의 유입 침투수는 차단하도록 여러 겹의 시트를 겹치도록 고안한 것으로, 본 연구에서는 일방향 배수필터의 가능성을 확인하고자 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험을 진행하는 동안 계측되는 간극수압계를 이용하여 모형 댐, 제방의 거동을 확인하여 일방향 배수필터의 적용 가능여부를 확인하였다.
국가적인 그리고 기업적인 차원에서 추진되고 있는 스마트워크는 '정보통신망을 활용하여 언제, 어디서나 편리하게 효율적으로 업무에 종사할 수 있도록 하는 업무형태'로 이해된다. 즉, 정보기술 환경의 발전으로 가능해진 보다 효율적이면서도 인간친화적인 업무 방식을 의미한다고 볼 수 있다. 하지만, 본 연구에서는 시간과 장소에 구애 받지 않고 일 할 수 있는 환경이 과연 일과 삶의 조화를 가져올 것인가 하는 점에 의문을 제기한다. 스마트워크를 통해 일과 삶의 경계가 점차 모호하게 되고, 이는 업무 영역의 업무가 아닌 영역으로의 침투를 가능하게 하기 때문이다. 이러한 문제에 대한 답을 구하기 위해서 본 연구에서는 우선적으로 업무와 비업무 영역간에 형성된 경계 강도가 어떻게 결정되는 지 파악하고자 하였다. 이 과정에서 기존 연구에서 밝혀진 바 있는 업무와 비업무간 경계 강도의 비대칭성과 영역간 침투의 양방향성을 고려하였다. 업무 경계의 강도와 비업무 경계의 강도 각각에 대한 상호 독립적인 모형을 세우고 이를 검증하였다. 업무 역할 동일시와 비업무 영역의 업무 영역에 대한 침투가능성이 업무 영역의 경계 강도를, 업무 영역의 비업무 영역에 대한 침투가능성이 비업무 영역의 경계 강도에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 그러나 비업무 역할 동일시의 비업무 영역 경계 강도에 대한 영향은 유의하지 않은 것으로 드러났다.
최근 스마트폰, 태블릿PC, 와이브로(WiBro), LTE 등 정보기술의 발전과 함께 스마트워크에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 스마트워크를 도입함으로써 나타나는 업무 비업무 경계 모호성의 근본 문제를 경계 이론에 통해 이해하고자 하였다. 국내 K사의 재택근무와 스마트워크센터근무 이용자를 대상으로 경계 이론에서 제시하는 핵심 개념인 침투가능성, 경계 강도, 간섭 등을 포괄적으로 고려한 실증 연구를 수행하였다. 연구 결과를 통해 스마트워크 이용자는 업무와 비업무 영역 간의 비대칭성을 지각하고 있다는 사실을 확인하였다. 본 연구는 스마트워크와 관련된 향후 연구에서 업무와 비업무 영역 간 양방향성을 전제하여 경계 관리 전략을 고려할 필요성을 제시하고 있다.
도시화로 인해 불투수 면적이 증가하면서 지하 침투량이 감소하고 강우 유출량이 증가하여 도시 침수 발생 가능성이 커지고 지하수 고갈 문제를 발생시키고 있다. 본 연구에서는 가로수 주위에 수분 및 영양을 공급할 수 있는 신개념 특수 가로수 보호판의 설치가 도시 내 침투량 개선에 미치는 효과를 평가하고, 시설의 배치에 따른 침투량 변화를 조사하였다. 침투관이 설치된 신개념 가로수 보호판은 토양으로는 빗물 침투량을 증가시키고 지면 위 수위 상승을 억제하였다. 따라서 개발된 신개념 가로수 보호판은 도시 도로변에서 저영향개발 (LID) 시설로서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.
강우에 의한 얕은 사면파괴는 우리 나라에서 흔히 볼수 있는 사면파괴의 형태이다. 본 연구에서는 재현기간에 따른 강우강도와 지속시간을 고려한 한계평형법에 의하여 이러한 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위함 방법에 대하여 논의하였다. 이를 위해 일차원 침투모델인 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 두 방법을 고려하였다. 즉 침투능에 따른 침투깊이를 산정하는 Pradel과 Raad의 방법과 일정한(uniform) 강우강도가 작용할 경우 폰딩(ponding)에 대해 해를 주는 Mein과 Larson의 방법을 고려하여 함수특성이 알려진 화강풍화토사면에 적용하였다. 연구결과에 의하며 Pradel과 Raad 방법은 실제 적용된 강우강도가 아닌 침투능을 바탕으로 침투깊이를 산정하므로 Mein과 Larson 방법에 비해 보수적인 사면안정 해석결과를 예측한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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