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온실 구조용 파이프의 부식속도 검토 (Corrosion Rate of Structural Pipes for Greenhouse)

  • 윤성욱;최만권;이시영;문성동;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.333-340
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    • 2015
  • 간척지 내 토양은 염분농도 및 함수비가 일반지역에 비해 상당히 높기 때문에 간척지에 매입된 온실의 부재는 높은 부식 환경에 노출된다. 염해의 환경에서는 파이프 골조로 이루어진 온실의 기초 및 기초와 이어진 파이프에 부식을 촉진시키기 때문에 이에 대한 보수/보강기술개발 및 효율적인 유지 관리가 필요하다. 본 연구에서는 염해의 위험성이 높은 간척지에 적합한 온실의 유지관리, 보수/보강에 대한 기준을 마련하기 위한 기초자료로서 토양염분환경에서 온실부재의 부식속도를 측정하였다. 각 온실파이프는 염분농도가 0%, 0.1%, 0.3% 및 0.5%인 토양 및 수중환경에 관찰기간동안(480일) 노출시켜 부식속도를 측정하였으며, 그 결과 육안으로도 염분 농도에 따른 부식정도의 차이가 뚜렷하게 관찰되었으며, 시험편의 표면이 검은색의 부식현상과 함께 비교적 고르게 부식되는 균일부식의 형태를 나타내었다. 논토양의 경우 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.008, 0.027, 0.036, $0.043mm{\cdot}yr^{-1}$로 염분농도가 증가할수록 부식속도가 뚜렷하게 증가하는 경향을 나타내었고 밭토양의 경우, 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.0002, 0.039, 0.040, $0.039mm{\cdot}yr^{-1}$의 부식속도를 나타내었다. 상대적으로 세립질이 많은 논토양에서 부식속도가 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 입경이 작고 고르게 분포하는 토양에서 부식속도가 높은 일반적인 특성이 그대로 반영된 것으로 판단되었다. 간척지의 경우 토양의 입자의 세립정도는 일반 내륙지역의 농경지 토양보다 높을 것으로 예상되기 때문에 파이프 부식에 대한 철저한 대비가 있어야 할 것으로 판단되었다.

물리적 서식지평가기법 및 어류 다변수 평가모델에 의거한 대전천의 생태학적 건강도 진단 (A Diagnosis of Ecological Health Using a Physical Habitat Assessment and Multimetric Fish Model in Daejeon Stream)

  • 김자현;안광국
    • 생태와환경
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    • 제38권3호통권113호
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    • pp.361-371
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    • 2005
  • 본 연구는 금강의 지천인 대전천에서 도심하천에서의 생태학적 건강성 평가를 위해 2004년 8월부터 2005년 4월까지 어류를 이용한 생물학적 건강도지수 (IBI), 대전천의 수질 모니터링 자료 및 물리적 서식지 평가 지수 (QHEI)를 비교하여 총체적 하천생태계 건강도를 진단하였다. 상기 변수의 시공간적인 분석을 위해 대전천의 상류부에서 하류까지 4개의 지점을 선정하였다. 대전천의 생물학적 건강도 지수산정 및 적용을 위해 하천 건강도 평가모델(SHA model)을 개발하였고, 건강도 평가모델은 안 등 (2003)에 의해 국내 환경에 맞게 적용된 IBI (Karr, 1981: Barbour et al., 1999)모델을 이용하였다. 대전천의 이화학적 수질자료 분석에 따르면, 1995년부터 2004년까지 10년 동안 화학적 산소요구량 (COD), 생물학적 산소요구량 (BOD), 총질소 (TN), 총인 (TP)은 1.6 ${\sim}$ 5.3배까지 감소하였고, 상류부터 하류까지 4배 이상의 공간적인 수질 차이를 보였다. 생물학적 건강도지수를 나타내는 SHA모델 값은 평균 23였고, 지점에 따라 20 ${\sim}$ 26까지 변이를 보여 건강도는 ‘보통(Fair)-악화' 상태 (poor)로 나타났다. 서식지 건강도를 나타내는 물리적 서식지 평가지수는 상류부터 하류까지 39(악화상태) ${\sim}$ 124(양호상태)의 범위로 상류역에 위치한 지점 1을 제외하고는 나머지 3개 지점에서 모두 낮은 값을 보였다. US EPA (1993)의 기준에 의거할 때, 생물학적 건강도는 TN, TP, BOD 및 COD 값이 최고치를 보인 지점 4에서 ’악화상태‘로 나타났으며, 화학적 수질 및 서식지 건강도가 타 조사지점들보다 높은 최상류의 지점 1에서 생물학적 건강도는 양호한 것으로 나타났다. 또한 민감종의 상대빈도는 수질과 직접적인 함수관계에 있었으며, 이런 양상은 내성종의 구성비에서도 나타났다. 이 같은 결과는 어류를 이용한 생물학적 건강도는 이화학적 수질 및 물리적서식지 특성을 잘 반영하는 것으로 나타났다.

한국 동남해안에서 다시마(Laminaria japonica Areschoug)의 성장, 성숙, 사망률 및 생산 (Growth, Reproduction, Mortality, and Production of Laminaria japonica Areschoug on the Southeastern Coast of Korea)

  • 강래선;고철환
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권3호
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    • pp.226-236
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    • 1999
  • 대규모 다시마 양식장이 존재하는 동남해 일광 연안에서 다시마의 성장, 성숙, 사망 그리고 생산을 조사하였다. 실험을 위해 실험실에서 배양한 어린 포자체를 수심 3 m에 양성하였고, 1995년 12월부터 1996년 8월까지 조사하였다. 양성한 포자체는 이듬해 8월까지 모두 사망하였다. 엽폭, 엽두께, 그리고 습중량은 7월에 최대에 이르렀고, 모두 유사한 계절변화를 보였다. 반면 엽장은 5월에 가장 컸으나, 이후로는 감소하였다. 엽장과 중량의 평균치는 최대 199.8 cm와 333.0 g wet wt였다. 생장점에서 자라나는 조직의 총길이와 중량은 각각 384.0 cm와 393.6 g wet wt였다. 이 값을 토대로 계산한 길이와 중량의 절대성장률은 계절에 따라 변화하였다. 길이와 중량의 절대성장률은 3월(3.6 $cm{\cdot}d^{-1}$)과 5월 (3.8 g wet $wt{\cdot}d^{-1}$)에 각각 최대에 이르렀다. 절대유실률은 2월부터 7월까지 지속적으로 증가하였다. 성장률과 유실률의 시간변화는 수온과 해수중의 질소농도와 상관이 있었다. 포자낭군을 지닌 성숙한 포자체는 4월부터 출현하기 시작하였고, 성숙률은 7월에 최대에 이르렀다. 생존율은 시간경과에 따라 지수함수적으로 감소하였고, 90% 이상의 개체들이 양성 후 56일 이내에 사망하였다 2월 이후의 사망률은 엽장 30 cm 이하인 개체들을 중심으로 일어나는 크기 종속적 특성을 보였다. 생물량은 7월에 최대(285.6 kg wet $wt{\cdot}m^{-2}$)에 이르렀고, 이 해역에서 다시마의 연간생산량은 758.7 kg wet $wt{\cdot}m^{-2}$였다.

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표본링크이용비를 추가정보로 이용한 OD 행렬 추정 (OD matrix estimation using link use proportion sample data as additional information)

  • 백승걸;김현명;신동호
    • 대한교통학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.83-93
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    • 2002
  • 조사비용이 비교적 소요되더라도 추정해의 정확도를 높이기 위해 링크교통량과 target OD 외에 추가정보를 확보하여 OD추정을 하는 연구들이 시도되고 있다. 그러나 추가정보를 이용한 기존 OD추정기법은 대부분 추가정보의 특성 또는 장점을 유지하는 목적함수 구성 및 분석을 수행하지 못하여, 확보된 정보를 효율적으로 이용하지 못하는 문제를 가지고 있다. 본 연구의 목적은 관측교통량과 target OD외에 비용효율적인 추가정보를 이용하여 가능해의 범위를 좁힘으로써 추정OD의 정확도를 증진하는 것으로, 이를 위해 표본링크이용비(sample link use proportion)를 추가정보로 이용하였다. 즉 OD통행량과 링크교통량과의 관계를 target OD의 통행배분에서 구하지 않고, 도로변 면접조사에서 확보가능하며 신뢰성 높은 정보인 표본링크이용비를 이용하여 구하였다. 이에 따라 본 연구에서는 경로기반 비균형 통행배분개념 하에서 링크교통량 보존법칙을 고려할 필요가 없는 OD추정 해도출 알고리즘을 제시하였다. 시험네트워크에 대한 사례분석결과, 표본링크이용비는 추가정보의 정확도가 낮은 경우에도 효율적으로 OD 추정력을 향상시킬 수 있었다. 그리고 표본링크이용비를 이용한 OD 추정기법은 target OD 오차나 관측교통량 오차에 크게 영향을 받지 않아, 링크교통량이나 OD 행렬이 변화된 곳에서도 비교적 안정적인 OD 추정이 가능하였다. 또한 표본링크이용비를 추가정보로 이용할 경우에 이용정보간의 정밀도문제가 발생하기 때문에 다른 이용정보의 정밀도 수준을 고려하여 추가정보의 조사수준을 설정하여야 하며, 관측교통량을 기본정보로 하는 추정기법은 링크교통량을 일정수준까지는 관측하여야 추가정보의 자료활용성을 높일 수 있다는 점을 제시하였다. 마지막으로 링크상의 추가정보는 최적조사위치문제를 고려하여야 하며, 특히 정보의 정밀도 측면에서 볼 때 링크교통량의 최적관측위치문제보다 표본링크이용비의 최적조사위치문제가 추정력 향상에 더 중요한 영향을 미칠 수 있는 것으로 파악되었다.

국화 "백마"의 생육 일수 및 누적 온도에 따른 건물중과 엽면적의 생장 회귀 모델 개발 및 비교 (Development and Comparison of Growth Regression Model of Dry Weight and Leaf Area According to Growing Days and Accumulative Temperature of Chrysanthemum "Baekma")

  • 김성진;김정환;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.414-420
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    • 2020
  • 본 연구는 대륜 국화 '백마'의 생육 특성인 생체중, 건물중, 엽면적을 조사하여, 생장 및 기후요소에 따른 생장 예측모델 개발을 위하여 수행되었다. 정식후 일수 및 누적온도에 따른 국화의 건물중 및 엽면적 분석에 기반한 '백마'의 생장예측을 위한 시그모이드 회귀모델을 개발하였다. '백마'의 건물중 상대생장률(RGR)은 재배기간 평균 0.084 g·g-1·d-1이었다. 정식 후 재배 기간에 따른 건물중에 대한 상대 생장률은 정식 초기부터 단일처리 전까지 높았으며 최고 0.133 g·g-1·d-1까지 증가하였고, 63일째 단일처리가 시작된 후 수확 시기에서는 0.030 g·g-1·d-1으로 감소하는 경향을 보였다. 누적온도에 따른 국화의 건물중, 엽면적에 대한 생장 모델(sigmoid 곡선)을 개발하였다. 정식 후 일수와 누적온도에 따른 '백마'의 건물중 및 엽면적은 지수함수적으로 증가하였으며, 건물중의 경우 63일(누적온도 1601℃)까지 평균 39.1%씩 증가하였고, 이후 평균 7.4%씩 증가하였다. 엽면적의 경우 정식 후 28일차까지 평균 63.3%씩 증가하였고, 화아분화가 발생하기 전인 84일차까지 평균 6.5%씩 증가하였으며 화아 분화가 발생하기 전 84일까지 평균 6.5%로 증가했고, 이후 수확 전까지 평균 10.6%씩 증가하는 경향을 보였다. 본 실험은 충남지역에서 대륜 국화 '백마'의 재배관리 체계와 계획적 연중 생산 체계를 구축하는데 유용한 자료로 활용될 수 있다. 보다 정밀한 생육 예측 모델을 만들기 위해서는 누적 일사량을 포함한 다양한 기상자료를 바탕으로 하여 교정 및 검증이 필요하다.

터널 굴진면 전방에 위치한 연약대 폭과 이격거리에 따른 이완영역에 대한 실험적 연구 (Experimental study on the relaxation zone depending on the width and distance of the weak zone existing ahead of tunnel face)

  • 함현수;이상덕
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.855-867
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    • 2018
  • 터널 굴진면 전방에 연약대가 존재할 때에는 종방향 아칭에 의해서 굴진면 직전영역에 응력이 증가되어 터널의 안정성이 영향을 받는다. 따라서 굴진면 전방에 연약대 존재 여부 및 연약대의 특성을 파악하여 이에 대한 대비책을 마련하는 것이 중요하다. 굴진면 전방 연약대의 예측 방법은 물리탐사 및 수치해석적 방법과 터널지보 및 보강방안에 대한 연구는 많이 이루어 졌으나 굴진면 전방 연약대의 폭과 이격거리에 따른 이완영역에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 굴진면 전방에 연약대 존재 시 연약대의 폭과 이격거리에 따른 이완영역에 대하여 실내모형실험을 통해 규명하였다. 모형시험기에 주문진 자연사를 이용하여 함수비 3.8%로 모형 원지반을 조성하였으며 모형 연약대는 모형 원지반과 같은 자연건조 상태의 주문진 자연사를 샌드커튼 방식으로 강사하여 조성하였다 연약대 폭과 굴진면과 연약대 간 이격거리를 변화시키며 실험을 수행하였다. 모형시험기는 상하반단면 굴착이 구현 가능하도록 제작하였으며, 토조 바닥에 로드셀을 설치하고 지표에 변위계를 설치하여 터널굴착에 따른 연직응력 및 지표변위를 측정하였다. 지표침하는 연약대의 폭에 상관없이 굴진면과의 이격거리가 0.25D 이내에서 급격히 증가하였고, 수직응력 및 수평응력 또한 이격거리가 0.5D 이내에서부터 증가하는 경향이 나타났다. 실험결과 종방향 아칭의 영향은 터널 전방 1.0D 영역 내부터 형성된다고 판단된다.

덕유산(德裕山) 국립공원(國立公園) 등산로(登山路)의 환경훼손(環境毁損)에 대(對)한 이용영향(利用影響) (User's Impacts on Environmental Deteriorations of Trail in Tôkyusan National Park)

  • 서병수;김세천;박종민;이창헌;이규완
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.286-298
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    • 1994
  • 본(本) 연구(硏究)는 덕유산(德裕山) 국립공원(國立公園)에서 가장 많이 이용되고 있는 매표소 백련사 향적봉-동엽령-칠연폭포 코스를 조사 대상지로 선정하여 조사 대상지를 매표소-백련사, 백련사-향적봉, 향적봉-동엽령, 동엽령-칠연폭포 등 4개 구간으로 구분하고 각 구간에서 등산로(登山路)의 훼손실태(毁損實態)와 향적봉(香績峯) 정상일대의 자연환경(自然環境) 훼손실태(毁損實態) 등을 조사(調査) 분석(分析)하였는 바, 그 결과(結果)를 요약하면 다음과 같다. 1. 매표소-백련사, 향적봉-동엽령, 동엽령-칠연폭포 구간은 경사가 완만한 편이나, 백련사-향적봉 구간은 $30^{\circ}$이상의 험준한 지형(地形)을 이루고 있다. 이용량(利用量)에 의한 이용강도(利用强度)는 매표소-백련사 구간은 "매우 강(强)하다", 백련사-향적봉 구간은 "강(强)하다", 향적봉-동엽령 구간은 "약(弱)하다"로 구분할 수 있었고 동엽령-칠연폭포 구간은 자연휴식년제(自然休息年制) 실시로 "이용하지 않는" 상태이다. 2. 등산로폭(登山路幅)은 전체 평균 4.3m이고 이용강도(利用强度)가 강(强)할수록 넓게 나타났으며, 백련사-향적봉 동엽령 구간에서는 배수불량지(排水不良地), 급경사지(急傾斜地) 등에서 등산로가 분기(分岐)되는 현상이 나타났다. 3. 등산로(登山路)의 평균 최대 침식(侵蝕) 깊이와 횡단면적(橫斷面積)은 백련사-향적봉 구간에서 각각 103.8cm, $42,972.9cm^2$로 최대치를 나타내었고, 등산로의 측면(測面) 붕괴(崩壞)도 가장 많아 이 구간의 침식(侵蝕)이 가장 심(甚)한 상태였다. 4. 백련사-향적봉 구간의 등산로는 바위와 라출근(裸出根)이 60%이상을 차지하고 있어서 노면(路面)의 상태가 대단히 불량(不良)하였다. 5. 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質) 중 토양경도(土壤硬度), pH, 치환성염기(置換性鹽基)이온 (Na, K, Ca, Mg) 등은 등산로(登山路) 토양(土壤)에서 높았고 토양함유량(土壤含有率), 유기물함량(有機物含量), 전질소(全窒素), 유효인산(有效燐酸), C.E.C 등은 산림지(森林地) 토양(土壤)에서 높게 나타나 탐방객의 답압(踏壓)에 의한 영향이 뚜렷하였다. 또한 이용강도에 따른 변화가 뚜렷한 것은 토양경도는, 함수율, 유기물과 전질소 함량으로서 이중 토양경도는 이용강도가 증가할수록 높았고, 나머지 성질들은 이용강도가 증가할수록 작은 값을 나타내었다. 6. 정상(頂上)인 향적봉(香績峯) 일대에는 정상부, 헬기장, 야영장을 포함하여 약 $2,000m^2$의 라지(裸地)가 형성(形成)되어 있으며 토양조건(土壤條件)이 매우 불량(不良)한 상태이다. 7. 등산로의 환경훼손(環境毁損)을 유발하는 주요인은 이용강도(利用强度)와 지형적 특성(특히 경사도(傾斜度))인 것으로 나타났다. 8. 동엽령-칠연폭포 구간에서 자연휴식년제(自然休息年制) 실시의 효과(效果)가 부분적으로 인정되었다.

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동서간 중소기업 협력체제 구축 방안

  • 한장희
    • 마케팅과학연구
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    • 제2권
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    • pp.17-37
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    • 1998
  • 중소기업간 협력 활동은 사업의 전체 혹은 일정 부분에 대하여 분업이나 협업의 관계를 맺는 공동사업의 형태로 나타난다. 기업간 연결의 강도에 따라 기업들간에 형성되는 분업과 협업의 관계를 시장형, 중간조직형, 위계조직형으로 구분할 때, 중소기업간 공동사업은 중간조직형에 속하는 일종의 기업간 네트워크라고 볼 수 있다. 물론 네트워크형의 협력관계를 추진하는 방식도 업무제휴, 지분제휴, 합작투자, 컨소시엄 등으로 다양하다. 그러나 완전한 자본적 통합에 따른 위계적 조직과는 달리 참여기업들이 독립성을 유지하면서, 네트워크 밖의 기업에 대해 경쟁우위를 확보하기 위해 형성한다는 공통점을 가지고 있다. 기업간 협력관계를 통해 참여 기업들이 얻을 수 있는 혜택에 관한 기존연구들은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 하나는 기업의 생산함수를 중심으로 그 이점을 파악하는 것이고 다른 하나는 관계의 종류에 따라 기업간 거래관계를 관리하는 소위 거래비용의 효율성을 중심으로 혜택을 파악하는 접근방법이다. 전자의 접근방법을 따를 때, 기업간 협력의 근본 유인은 규모의 경제(혹은 비경제), 범위의 경제, 집적의 경제, 구도의 경제 등이 협력관계에서 발생하는 혜택의 근본 원천이다. 기술과 제도의 발전, 시장과 경쟁환경의 변화에 따른 기업간 협력의 필요성은 갈수록 증대되고 있다. 소비자들의 요구는 매우 개성화 다양화되고 종합화되는 추세이다. 더불어 기술개발의 비용이 큰 폭으로 증가하고 있으며, 경쟁의 격화로 기술 및 제품의 진부화도 급속도로 이루어지고 있다. 세계화 상품고도화 서비스산업화 정보화 등으로 특징지워지는 새로운 경쟁환경 아래에서 장기적으로 기업의 경쟁력을 향상시키기 위해서는 시장중심적인 관점에서 형성된 기업간 전략적 연계를 바탕으로, 정보의 집적을 통해 다양한 생산성 향상 혹은 관계효율성 향상의 경제를 추구하는 것이 필연적 전제 조건이 되었다. 기업간 경쟁보다는 최종제품의 생산과 판매를 위해 형성된 기업네트워크간의 경쟁이 중시되는 시대인 것이다. 동서간(東西間) 중소기업(中小企業)의 협력(協力)을 새삼스럽게 논의하는 것은 다분히 정치적이라는 느낌을 준다. 경제적인 관점에서 실익이 있음에도 불구하고 동서간 중소기업의 협력이 이루어지지 못하고 있다면, 그 이유는 기업정보의 수집과 유통상의 문제이거나 문화나 기업관행에 대한 잘못된 선입관에서 비롯된 관계 관리비용 계산상의 문제일 것이다. 현실적으로 이 가능성은 매우 낮다. 산업의 발전 정도나 연관성에 있어서 동서축보다는 남북축을 따라 기업간 협력이 이루어질 수 밖에 없는 우리나라의 현재 상황이 동서간보다는 남북간 경제교류를 유도하고 있는 것이다. 동서간 중서기업 협력체제의 구축에 대한 논의가 본질적으로 정치적 관심에서 비롯되었다는 전제 하에, 구축의 방안을 논의하고자 한다. 경제적으로도 타당하면서 정치적으로 관심을 유발할 수 있는 협력체제 구축방안으로, 기업간 네트워크의 조직 주체로서 최근에 논의되고 있는 새로운 형태의 마케팅회사를 동서간에 공동으로 설립할 것을 제안한다. 영구 지속적 공동사업관계보다는 프로젝트별 공동사업을 전제로 기업들 사이의 효과적인 네트워크를 형성함으로써 일종의 가상적 기업을 결성할 필요가 있다. 이러한 기업간 네트워크 형성의 실행주체가 될 수 있는 새로운 마케팅 전문기업의 형태로는 공동회사(空洞會社)(hollow company), 종합상사(綜合商社)(General Trading Company), 거래형 마케팅회사(Marketing Exchange Company), 변환형 마케팅회사(Marketing Coalition Company) 등을 들 수 있다. 양 지역에서는 소비자환경과 기술환경의 특성 및 양 지역의 경제에 대한 파급효과를 고려하여 가장 적합한 마케팅회사의 유형은 선택하여 육성하고, 이를 중심으로 강력한 양 지역 및 다른 지역에 입지한 기업간의 네트워크를 구축하여야 한다. 마케팅회사를 설립하고 완전한 마케팅 서비스를 제공할 수 있도록 육성하기 위해서는 많은 투자가 필요하다. 마케팅회사의 핵심기능 분야인 금융부문, 정보부문, 영업조직 등은 모두 막대한 투자를 필요로하는 기능영역이다. 정보부문은 기술의 발전과 범세계적인 정보관련기관과의 제휴를 통해 독자적인 구축이 어느 정도 가능하나, 영업조직의 구축을 위해서는 기존업체와의 연대가 필수적인 것으로 판단된다. 지속적으로 효과적인 기업간 네트워크를 형성하고 유지하기 위해서는 또한 기업간 관계를 관리하는 방식과 제도 및 수단에 대한 연구가 필요하다. 양 지역 산 학 관의 공동노력을 통해서 새로운 경제 환경에 가장 적합한 기업 형태로 제시된 바 있는 마케팅 전문회사 중심의 기업간 네트워크를 성공적으로 구축한다면, 양 지역 및 국가 경제의 지속적인 동력원이 될 수 있을 것이다

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전자-정공 효과(Core-Hole Effect) 적용에 따른 SiO2 고압상들의 전자구조 및 O K-edge X-선 Raman 산란 스펙트럼 계산 결과 분석 (Core-hole Effect on Partial Electronic Density of State and O K-edge x-ray Raman Scattering Spectra of High-Pressure SiO2 Phases)

  • 김훈;이유수;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.59-70
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    • 2017
  • $SiO_2$는 지각과 맨틀을 구성하는 풍부한 물질로 고압 상태의 $SiO_2$ 원자구조를 결정짓는 전자구조적 특성에 대한 상세한 이해는 지구 내부의 탄성과 열역학적 성질에 대한 통찰을 제공한다. $SiO_2$처럼 경원소(low-z)로 이루어진 지구 물질의 고압상 전자구조는 in situ 고압 XRS (x-ray Raman scattering) 실험을 통해 연구되어 왔다. 하지만 기존의 고압 실험 방법으로는 물질의 국소 원자구조와 XRS 스펙트럼 간 상관관계를 밝히는데 한계가 있다. 이를 극복하고 더 높은 압력에서 존재하는 $SiO_2$에 대한 XRS 정보를 얻기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory; DFT)에 기반을 둔 제1원리(ab initio) 계산법을 이용한 XRS 스펙트럼 계산 연구들이 진행되고 있다. 비탄성 X-선 산란에 의하여 원자핵 주변 1s 오비탈에 만들어지는 전자-정공(core-hole)은 경원소 물질의 국소 전자구조에 크게 영향을 미치기 때문에 O K-edge XRS 스펙트럼 형태를 계산할 때 중요하게 고려해야 한다. 본 연구에서는 온-퍼텐셜 선형보충파(full-potential linearized augmented plane wave; FP-LAPW) 방법론에 기반하는 WIEN2k 프로그램을 사용하여 ${\alpha}-quartz$, ${\alpha}-cristobalite$ 그리고 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$에 대한 O 원자 전자 오비탈의 부분 상태밀도(partial density of states; PDOS)와 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하였다. 또한, $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$의 O 원자 PDOS의 전자-정공 효과의 적용 여부에 따른 차이를 비교하여, 원자핵 부근 전자구조 변화에 따른 PDOS의 피크 세기와 위치 변화가 크게 나타났다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 각 $SiO_2$ 구조의 O K-edge XRS 스펙트럼이 각 $SiO_2$ 구조에서 계산된 O 원자의 $p^*$ 오비탈의 PDOS 결과와 매우 유사한 형태를 갖고 있음을 확인하였다. 이는 O K-edge XRS 스펙트럼이 갖는 대부분의 특징적인 피크들이 O 원자의 점유 1s 오비탈에서 $2p^*$ 오비탈로의 전자전이에 기인하기 때문이다. 본 연구의 결과는 $SiO_2$에 대한 정확한 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하는데 있어 전자-정공 효과를 고려해야 한다는 사실을 보여준다. 또한, 실험적으로는 재현이 어려운 고압 환경에 존재하는 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$ (~63 GPa)에 대한 O K-edge XRS 스펙트럼 계산을 통해, 제1원리 계산이 고압상 물질의 물성 연구에 이용될 수 있다는 사실을 보여준다.

축류(軸流) 콤바인의 개발(開發)에 관(關)한 기초(基礎) 연구(硏究)(I) -조선별장치(粗選別裝置)의 설계변수(設計變數)의 평가(評價)- (Fundamental Studies on the Development of Axial-Flow Combine(I) -Evaluation of the Design Parameters of Grain-Straw Separator-)

  • 이승규;김성태;최규홍
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제11권2호
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    • pp.31-40
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    • 1986
  • 우리 나라나 동남아(東南亞) 실정(實情)에 적합(適合)한 콤바인 개발(開發)에 관(關)한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻기 위하여, 고정(固定)된 선별망(選別網) 속에서 로우터를 회전(回轉)시켜 짚 속에 섞여 있는 곡립(穀粒)을 선별(選別)할 수 있는 원뿔형과 원통형의 2 종(種)의 모형(模型) 축류(軸流) 조선별장치(粗選別裝置)를 제작(製作)하였다. 선별성능실험(選別性能實驗)을 통하여 여러 가지 설계변수(設計變數)가 선별특성(選別特性)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1)시작기(試作機)의 경사각(傾斜角)이 증가(增加)할수록, 또 선별실(選別室) 덮개 내표면(內表面)의 깃 피치가 감소(減少)할수록 곡립회수율(穀粒回收率)은 증가(增加)하고, 짚제거율(除去率)은 감소(減少)하였다. 선별망(選別網) 길이가 증가(增加)함에 따라 곡립회수율(穀粒回收率)과 전효율(全效率)은 지수함수적(指數函數的)으로 증가(增加)하였으나, 짚제거율(除去率)은 감소(減少)하였고 교반판(攪拌板)은 없는 경우(境遇)가 유리(有利)하였다. (2)로우터 회전속도(回轉速度)의 증가(增加)에 따라 곡립회수율(穀粒回收率)과 전효율(全效率)은 감소(減少)하였으나, 짚제거율(除去率)은 원통형과 원뿔형 시작기(試作機)가 서로 상반(相反)되는 경향(傾向)을 나타내었다. 또 공급속도(供給速度)의 증가(增加)에 따라 곡립회수율(穀粒回收率)과 전효율(全效率)은 감소(減少)하였으며, 짚유량(流量)의 증가(增加)에 따라 모든 효율(效率)이 감소(減少)하였으나, 전유량(全流量)의 영향(影響)은 그다지 크지 않았다. (3)짚낟알비(比)가 곡립회수율((穀粒回收率)에 미치는 영향(影響)은 그다지 크지 않았으며, 짚낟알비(比)가 증가(增加)할수록 짚제거율(除去率)과 전효율(全效率)이 증가(增加)하였다. 품종별(品種別), 수분별(水分別) 곡립회수율(穀粒回收率)의 차이(差異)는 그다지 크지 않았으나, 키가 작은 삼강벼가 곡립회수율(穀粒回收率)과 전효율(全效率)이 약간 높게 나타났고 소요동력(所要動力)도 적었다. (4)두 시작기(試作機)는 작물조건(作物條件)에 따른 선별성능(選別性能)의 변동(變動)이 비교적(比較的) 작았고, 콤바인 조선별장치(粗選別裝置)로서의 활용가능성(活用可能性)이 인정(認定)되었다. 원뿔형 시작기(試作機)는 원통형에 비해 곡립회수율(穀粒回收率)은 낮았으나 소요동력(所要動力)이 적고 짚제거율(除去率)이 높아 전효율(全效率)은 약간(若干) 높았으나 실험조건(實驗條件)에 따른 변화(變化)가 크게 나타났다.

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