• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.387-391
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• 2011

국내에서 사면 붕괴의 직접적인 원인은 강우에 의한 것으로 볼 수 있으며, 강우침투에 따른 지하수위 상승과 간극수압 증가, 강우강도 크기에 직접적으로 영향을 받는 지표면 유출로 인한 사면의 표면토사 유출 및 얕은 사면붕괴로 나타난다. 본 연구에서는 강우로 인한 지반내 침투로 불포화토가 포화토로 변화는 과정에서 침투능을 산정하고자 기존의 침투공식을 검토하고 TDR 센서를 이용한 실내실험을 통한 침투능 산정공식을 제시하였다. 제시한 침투능 산정공식을 검증하기 위한 침투실험을 수행하여 결과를 비교 분석하였으며, 이론적 해석 및 실내실험에 의한 결과는 다음과 같다. 첫째, 포화도 변화에 따른 TDR데이터 변화는 일정했으며 이를 회귀분석을 통하여 함수화하였고, 이 함수를 이용하여 지반의 포화도 및 함수비를 파악할 수 있었다. 둘째, 흡인수두항과 중력수두항이 결합된 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하였으며, 이를 이용한 결과와 TDR 센서를 이용한 실험결과와 거의 유사함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.690-690
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• 2013

Field에 설치된 PV모듈은 가혹한 외부 환경에 노출되어 외부 하중, 온도 변화, 자외선, 수분 등의 영향을 받게 된다. 특히 PV모듈 내부로 수분이 침투 하였을 경우에는 태양전지와 전극의 부식 등 발전성능을 크게 저하시킬 수 있다. 이러한 외부 환경으로부터 태양전지가 안정적으로 발전할 수 있도록 PV 모듈은 전면재료인 유리와 후면재료인 Back Sheet를 진공 상태에서 압력을 가해 봉합하는 Lamination 공정을 거쳐 제작 되어 진다. 특히 Lamination 공정에 사용되는 EVA (ethylene vinyl acetate)는 PV모듈의 내구성능을 좌우할 수 있는 가장 중요한 재료중 하나이다. 본 논문에서는 Lamination 공정에 사용되어지는 EVA의 수분 침투의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 공정 조건에 따른 EVA에 침투 되는 수분의 양을 확인하기 위해 Lamination 공정 조건을 변경하여 실험을 진행하였다. 그리고 외부 환경 변화에 의한 영향을 확인하기 위해 EVA가 수분에 노출 되는 시간과 온도를 변화시켜 보았다. 실험의 결과는 외부에 노출된 PV 모듈의 내부에 침투할 수 있는 수분의 양을 예상할 수 있게 하며, 수분 침투에 의한 내구성의 저하를 감소시키기 위한 최적의 Lamination 공정 조건과 봉합재 선정을 위한 기초 자료를 제공한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1991년도 수공학논총 제33권
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• pp.144-155
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• 1991

본 연구에서는 유출모형을 구성하기 위한 작업의 일환으로 유역의 제반특성을 고려하여 시간에 따라 강우강도가 변화하는 부정강우사상(unsteady rainfall)에 대한 침투량과 초과우량을 산정하는 강우침투모형을 유출모형의 부프로그램으로서 개발하였다. 과거에 제안되었던 침투량 산정방법을 조사하여 강우침투모형을 구축하는데 적합한 침투량 산정 방법으로서 Chu가 제안한 단층균질토양의 유역에서 부정강우사상에 대한 침투량을 산정하는 Green-Ampt 변형방법을 선정하였다. Green-Ampt 방정식의 매개변수인 토양수분부족량의 추정에 필요한 토양수분함량을 산정하기 위하여 단순선행토양수분모형을 응용하여 토양수분의 변화를 추정하였으며 지표면에서의 담수 유무에 따라서 침투량과 초과우량을 산정하고 토양수분을 산정하는 프로그램을 구성하였다. 선정된 적용대상유역의 강우자료와 Green-Amp 방정식의 매개변수 추정치를 사용하여 계산된 유출량과 실측유출량을 비교함으로써 프로그램의 적정성을 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.313-313
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• 2019

제방이 제 기능을 발휘하기 위해서는 홍수나 범람 등에 얼마나 견딜 수 있는지를 알아야 한다. 그러기 위해서는 무엇보다도 제방이 자연재해로부터 손상을 입게 되는 원인과 과정, 하천수의 침투로 인한 제체내부의 역학적 거동 등에 대한 충분한 이해와 지식을 함양해야 한다. 본 연구에서는 하천 제방에 대한 홍수취약성을 평가하는 새로운 기법을 제시하고 기후변화에 따라 변화하는 수위에 대하여 제방에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 먼저 2차원 지하수침투 모형인 SEEP/W를 이용하여 제방의 침투거동을 분석하여 침투안전성을 평가하였다. 침투거동뿐만 아니라 기후변화에 따른 하천환경여건을 고려하는 제방의 취약성 분석 기술이 필요함으로써 본 연구에서는 추가적으로 제방의 취약성 분석에 필요한 인자를 도출하여 제방의 홍수취약성지수(levee flood vulnerability index； LFVI)에 의한 취약성 평가기법을 새로이 개발 하였다. 대상지역을 국가하천과 지방하천으로 구분하였다. 이들 대표 제방지점에서 현재의 계획홍수위와 기후변화 시나리오 RCP8.5를 고려한 계획홍수위를 적용하여 제방의 활동 안전율과 제방홍수취약성지수를 분석하였다. 그리고 제방홍수취약성지수를 구성하는 각각 인자들에 대하여 기후변화에 따른 변화 정도를 파악하였다. 이들 인자들을 종합적으로 활용한 제방홍수취약성지수 값을 이용하여 최종적으로 기후변화에 따른 제방의 취약성을 추정할 수 있도록 하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권4호
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• pp.544-549
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• 2014

본 연구에서는 온도 변화 방법과 압력을 이용하여 계란 내부로 다시마 추출물의 침투 효율을 분석하였다. 다시마 추출물은 $100^{\circ}C$에서 3시간 동안 다시마 무게의 10배(w/w)의 증류수를 가하여 열수 추출하였다. 대기압에서 다시마 추출물의 지표 성분으로 요오드와 총 폴리페놀의 침투 효율은 30, 40, $50^{\circ}C$에서 3시간 동안 침지시킨 다음 침투된 요오드와 총 폴리페놀 함량을 측정함으로써 분석하는 경우와 $50^{\circ}C$에서 3시간 동안 예열한 다음 $4^{\circ}C$로 온도 변화를 유동하여 침지시켜 침투된 요오드와 총 폴리페놀 함량을 측정함으로써 분석하였다. 요오드와 총 폴리페놀 함량의 침투 효율은 침투 온도가 증가할수록 향상되었다. 그리고 요오드와 총 폴리페놀의 침투는 온도 변화를 하지 않은 경우 각각 3시간 동안 72 ${\mu}g/100$ mg과 1.48 mg/mL가 침투된 반면, 온도변화를 유도한 경우 각각 3시간 동안 121 ${\mu}g/100$ mg과 1.74 mg/mL가 침투되어 침투 효율이 증가되었으며, $50^{\circ}C$에서 3시간 예열한 다음 $4^{\circ}C$로 온도 변화하여 3시간 침투시킨 계란에서 가장 높은 침투 효율을 나타내었다. 그리고 5기압의 압력 조건에서 온도 변화를 유도하지 않고 $50^{\circ}C$에서 90분간 침투시킨 경우 침투된 요오드와 총 폴리페놀 함량이 각각 105 ${\mu}g/100$ mg과 1.56 mg/mL로 나타난 반면, 온도 변화를 유도한 경우 각각 139 ${\mu}g/100$ mg과 1.74 mg/mL의 함량을 나타내어 압력에 의해 온도 변화 방법의 침투 효율은 향상되었다. 따라서 본 연구에서는 온도 변화 방법과 압력조건을 통하여 계란 내부로 다시마 추출물의 향상된 침투효율을 확인하였으며, 이는 다시마 추출물 이외의 다양한 조미성분과 기능성 식품 소재의 침투 가능성을 제시함으로써 효율적인 직접 소비가 가능한 계란 가공 공정의 확립이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.242-242
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• 2017

산업혁명 이후 인간사회의 산업화 및 도시화의 가속으로 지구온난화는 기후변화를 야기해 왔으며, 이로 인한 각종 부정적인 영향과 심각성은 날로 커져가고 있는 현실이다. IPCC(Intergoverment Panel on Climate Change)는 기후변화의 주범인 온실가스를 감축할 지라도 기후의 탄성 때문에 앞으로 수세기 이상 계속 진행될 것으로 전망하였으며, 기후변화 영향의 근원적 방지는 불가능하기 때문에 결국 수자원 관리 측면에서도 기후변화에 적응하기 위한 각종 적응전략 개발의 필요성을 강조하였다(IPCC, 2007). 최근 제방의 안정성에 대한 문제로 기후변화에 따른 홍수위 또는 담수 등의 조건으로 제외지의 고수위를 유지하게 되어 제체 내 침투가 일어날 수 있고, 수위급강하로 제방사면의 활동등이 일어날 수도 있으며 기초지반의 지지력이 부족하여 침하가 과다하게 발생하므로 제방의 소요높이를 유지할 수 없게 되어 월류로 인한 피해가 발생할 수 있다. 본 연구는 제방의 간극수압자료와 2차원 지하수침투 모형인 SEEP/W를 이용하여 안양천과 오산천의 침투거동을 분석하여 침투안정성을 평가하고자 하였다. 또한, 4대강 살리기 마스터 플랜(국토해양부, 2009)에 수록된 제방보강의 방법 중 누수에 대하여 제방고, 제방폭 및 제내지반고의 변화를 통한 지하수 침투거동을 모의, 분석하여 침투안정성을 평가하였다. 또한 기후변화에 따른 도시하천의 수문특성 변화분석 결과를 바탕으로 향후 발생할 수 있는 극치 수문사상의 값을 반영한 설계기준 강화 수방시설 계획 등의 연구에 활용하며, 여러 가지 수문학적 불확실성에 의하여 가변 가능한 도시하천 유역의 취약성 평가 및 위험도 분석을 통한 기후변화 대응과 수공구조물 설계 및 수방전략 수립에 활용하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.215-221
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• 2007

본 연구에서는 침투정 설치 시 침투정 토양표면의 막힘 현상에 따른 침투능 저하를 감소시키기 위한 빙안을 강구 하고자 하였다. 또한 각기 다른 토양특성에 따른 침투능의 변화를 알아보기 위하여 여러 다른 실험조건에서 침투능의 변화를 관찰하였다. 실험결과에 의하면 침투정 설치 시 침투정의 하부토양은 자갈이나 가급적 입경이 큰 토양을 설치함으로써 침투정으로부터 우수를 빠른 시간 내에 배수시킬 수 있을 것으로 사료된다. 하지만 장기적으로 시간이 경과함에 따라서 침투능이 감소하는 경향을 보이는 것을 고려할 때 토양 내부에 부유토사의 침투에 따른 막힘 현상이 발생되고 있는 것으로 사료된다. 하부 자연 토양의 다짐을 방지하기 위하여 자연토양 상부에 가급적 얕은 깊이로 모래를 설치하고 가급적 굵은 자갈을 상부에 설치하여 저류능과 수두를 높여 침투능을 향상시키는 것이 바람직하다. 또한 정기적으로 침투정에 발생하는 crust(경화 토피층)를 제거하고 침투정내 모래를 수시로 교체하여 원래의 침투능을 유지하도록 하는 것이 필요하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.767-773
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• 2014

본 논문에서는 무한 도체 평판의 슬릿 부근에 도체판을 부가하여 슬릿으로 침투하는 전자파의 저감 특성을 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD 법을 사용하였으며, 부가 도체판의 형상 및 길이, 간격, 두께의 변화에 따른 침투 전계의 특성을 계산하여 부가 도체판의 구조 변화가 침투 전자파의 저감 특성 및 차폐 효과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 부가 도체판의 구조 변화에 따라 차폐 효과, 침투 전계의 특성이 변화하는 것을 관찰할 수 있었고, 침투 전계를 최소로 하는 부가 도체판의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1094-1099
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• 2012

본 논문에서는 무한 도체 평판의 슬롯 부근에 도체판을 부가하여 슬롯으로 침투하는 전자파의 저감 특성을 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD법을 사용하였으며, 부가 도체판의 길이, 폭, 위치 및 간격의 변화에 따른 침투 전계의 특성을 계산하여 부가 도체판의 구조 변화가 침투 전자파의 저감 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 부가 도체판의 구조 변화에 따라 침투 전계의 특성이 변화하는 것을 관찰할 수 있었고, 침투 전계를 최소로 하는 부가 도체판의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다.