• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-66
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• 2019

국내 중소하천에 설치된 콘트리트 보에서 발생하는 많은 문제 중에서 상류로부터 유입되는 유사가 보 직상류에 퇴적되는 문제가 심각하다. 이로 인해 하류에 유사공급이 원활치 못하게 되며, 퇴적된 유사가 오염물과 흡착될 경우, 하상 오염뿐만 아니라 하천 생태계에 치명적인 피해를 유발할 수 있다. 보 직상류의 유사 퇴적문제를 해결하는 방안 중 하상에 배사관을 매설하여 퇴적되는 유사를 하류로 배출하고 있다. 그러나 배사관에 적정크기 이상의 사석 등이 유입될 경우, 배사효율은 현격하게 낮아지므로, 이에 대한 가이드라인 내지는 한계조건 제시가 필요하다. 본 연구에서는 상하류 수위차, 사석의 직경 등을 주요변수로 선정한 후, 3차원 수치모의 결과를 활용하여 사석 배제 능력에 대한 한계 조건을 도출하였다. 상류흐름은 정류된 상태로 가정하였고, 배사관을 포함하여 상 하류간 검사체적에서 에너지 개념을 적용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 수위차와 사석지름의 비로 나타낸 무차원 변수가 약 1.2인 경우, 배사관 내 사석의 배출유뮤를 명확히 결정할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 점성이 높은 유사나 흡착성 유사 등의 특성을 고려한다면 배사관이 있는 고정보의 운영관리방안에 활용될 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.73-88
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• 2019

본 연구에서는 자생적 온라인 교사 공동체 인디스쿨에 축적되어 온 과학 교수 관련 질문 게시글을 분석함으로써, 초등교사가 겪는 과학 교수 관련 어려움을 파악했다. 이를 위해, 3~6학년 물리 영역 및 과학 전반에 해당하는 질문 게시글 409개를 초등교사의 탐구 기반 과학 교수 역량을 다룬 Alake-Tuenter et al.(2013)의 틀을 수정 보완한 질문 분석틀로 분석하였고, 과학-SMK와 과학-PCK의 구성요소별 어려움을 탐색하였다. 분석 결과, 과학-SMK 질문이 과학-PCK 질문 보다 더 많이 나타났으며, 연도별로는 교육과정이 변화하는 시기였던 2014년과 2015년도에, 단원별로는 렌즈 단원에 대한 질문이 가장 많았다. 과학-SMK 측면에서 4년 이상 지속적으로 나타난 어려움은 렌즈와 전기 단원에 대한 것이다. 렌즈 단원에서는 투명한 물컵 모양의 물체가 렌즈로 작동하는 원리와 볼록렌즈에서 상의 생성 과정 등 과학적 사실과 개념의 적용 등이, 전기 단원에서는 '전류의 흐름 변화에 따른 나침반의 움직임 변화'와 '전구의 직렬연결'에서 예상치 못한 탐구 결과 오류 등이 초등교사가 오랜 기간 겪어온 과학-SMK 측면의 어려움으로 나타났다. 과학-PCK 측면에서 4년 이상 지속적으로 나타난 어려움은 과학수업 운영 전반에 대한 것으로, 수업자료 및 학기말 활동구성 아이디어의 요청과 교육과정 운영 지침의 이해 등이 있다. 자생적으로 생성 및 운영되고 있는 인디스쿨의 과학 교수 관련 질문 게시글에서 오랫동안 해결되지 못한 채 반복되고 있는 초등교사들의 실제적인 어려움을 파악해 이를 해결하고 도움을 줄 수 있는 과학 교수 지원 체제를 구축하는 것이 필요할 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.320-333
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• 2019

양빈이 수행된 해빈의 침식률 산정을 위한 물리기반 해빈 지형모형이 제시되었다. 동수역학 모형은 OpenFOAM에 기반 한 tool box인 IHFOAM으로 구성되며, Morphology 모형은 부유사를 대상으로 한 이송확산방정식, 소류사 이송을 포함한 표사 수지 개념으로부터 유도된 Exner 식으로 구성하였다. 표사 이송여부, 부유사 농도저면 경계치, 소류사 이송률 산출과정에는 Shields Diagram, 삼차원 수치 모의된 유동계 정보로부터 직접 산출된 저면 전단응력이 활용된다. 본 논문에서 제시된 지형 모형을 검증하기 위해, 경사가 1/6인 단조 해안에서의 천수과정, 쇄파과정, 이에 따른 저면 변화를 수치 모의하였다. 모의결과 비선형 천수과정에서 예상되는 왜곡되고 왜도된 저면전단응력이 비교적 정확히 모의되었다. 또한 전빈에서 진행되는 쇄파로 인해 부유되고 침식된 표사가 up-rush에 의해 후빈으로 이동되어 형성되는 swash bar와 up-rush 정점에서 방향을 바꾸어 먼 바다 방향으로 진행되는 back-wash에 의해 쓸려간 표사가 수심증가에 따라 back-wash 흐름 강도가 약해지면서 퇴적하여 형성되는 breaker bar가 성공적으로 모의되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.248-248
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• 2018

새만금 종합개발계획(정부, 2011)에 따른 내부개발의 완료시점은 2030년이며, 방수제 공사와 준설 등과 같이 만경강 및 동진강 유역 내 흐름을 변화시킬 수 있는 공사를 포함하고 있으므로 현재와 2030년의 하천 및 호의 수리특성은 다를 것이라 예상된다. 2030년까지 준설상황 등을 예측하여 반영하는 것은 사실상 불가능하기 때문에 새만금 종합개발계획에서 제시하고 있는 내부개발의 완료시점을 기준으로 홍수사상을 모의하였다. 새만금 호의 물리적인 변화는 수리특성의 변화로 이어질 수 있으며, 이는 상류지역으로 전파가 될 수 있으므로 호내 뿐만 아니라 만경강과 동진강 전역에 대한 홍수시의 수리특성을 검토하였다. 새만금 호와 연결된 만경강과 동진강의 설계홍수량은 대부분의 구간에서 100년 빈도이기 때문에 본 연구에서는 100년 빈도 홍수사상에 대한 분석을 기초로 홍수위 검토를 수행하였고, RCP8.5 시나리오를 적용한 100년 빈도 홍수량과 500년 빈도 홍수량에 대한 추가적인 연구를 수행하였으며, 이 결과를 토대로 취약지구 분석 및 대책 등을 제시하였다. 수치모의는 Delft3D를 이용하였으며, 새만금 유역의 동진강 지구의 실측치와 비교함으로써 모델의 적용성을 검증하였다. 서해안 조위 특성상 새만금 방조제는 조위 영향이 크므로, 이에 본 연구에서는 외조위의 특성을 고려하기 위해 새만금 유역 주변의 12개 조화상수(tidal harmonic constant)를 이용하여 조위에 대한 모의를 별도로 수행하고, 이 결과를 배수갑문의 경계조건으로 이용하였다. 상류 경계조건은 하천기본계획상에 제시된 하천은 이를 이용하였으며, 그 외의 소하천은 유역면적을 이용한 계산법을 사용하여, 선형적 면적 비유량(Specific Discharge, SD) 방법을 적용하여 본류의 유량에 부가하는 방식으로 수행하였다. 수치해석 결과, 준설 구간의 수위는 전반적으로 저하되었으며, 거리에 따른 수면의 경사를 분석한 결과 기존의 하천구역이 준설 등으로 인하여 호수의 특성으로 변화된 것으로 확인하였다. 본 연구에서 취약지구는 홍수위가 제방고의 약 80% 이상 되는 지역으로 결정하였으며, 이를 토대로 취약지구 분석을 수행한 결과 기존 100년 빈도에서 1지점, RCP 8.5 시나리오가 적용된 100년 빈도에서 88지점, 500년 빈도에서 125지점이 잠재적인 치수 위험이 있는 것으로 파악되었다. 기존의 1차원 연구결과와는 차이가 있는 부분은, 다수의 취약지구가 만곡부 또는 합류부 인근에 위치한 것이다. 향후 이러한 상대적인 치수 취약지점에 대해 정밀하고 국부적인 연구를 수행하여 정확한 홍수위 예측을 수행해야 할 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권3호
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• pp.321-334
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• 2021

본 연구는 굿즈의 소비가치가 기업브랜드 제품 구매의도에 미치는 영향을 분석하기 위해 굿즈를 구매한 경험이 있는 남, 여 457명에게 설문을 받아 SPSS 21.0과 Smart PLS 3.0을 활용하여 모형을 검정하였다. 굿즈의 소비가 치인 한정적, 기능적, 심미적, 쾌락적, 혁신적, 사회자아적 가치와 굿즈 만족도를 검정한 후 기업브랜드 제품 구매의도에 미치는 영향을 분석하였다. 혁신적 가치를 제외하고 모두 유의한 것으로 나타났으며, 굿즈 만족도는 브랜드 애착과 기업브랜드 제품 구매의도에 유의한 영향을 주었다. 우리는 최근, 시대적 흐름에 맞게 굿즈를 재정의하고, 굿즈의 종류를 휴먼브랜드 굿즈, 브랜드 굿즈, 관광 굿즈, 캐릭터 굿즈 4가지로 처음으로 분류한 것에 학문적 의미를 둔다. 굿즈의 종류에 따라 소비가치와 만족도에 부분적 차이가 있는 것을 확인하였다. 연구를 통해 굿즈에 대한 이해의 폭을 넓히고 타깃에 맞게 기획 및 개발 방향을 제시하여 효과적이고, 유용한 마케팅의 가능성을 시사하고자 한다.

• 한국자연치유학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-50
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• 2022

개요: 새로 개발한 혹달린신발의 기능성에 대한 조사는 필수적이라 조사하였다. 목적: 본 연구는 혹달린신발을 착용하였을 때 체형이나 신체 균형이 어떻게 변화하는지를 탐구하는 것이 목적이었다. 방법: 9명의 대상자에게 혹달린신발을 신고 한 달간 다닌 후에 나타난 결과를 분석하였다. 결과: 혹달린신발은 깔창에는 다양한 작은 공기주머니를 만들어서 발바닥을 자극하여 신체 변화를 유도하였다. 특별히 발 아치 중앙부위에 크게 혹을 내외에 만들어서 발의 아치 부분을 자극하게 되어있었다. 혹달린신발을 신고 30일간 활용한 후에 혈당은 평균 31.1 mg이 저하 되었다. 저하 범위는 5~120 mg이었다. 1명은 혈색소가 7.5%에서 6.5% 가 감소하였다. 신체 균형도는 툭 치는(tap) 검사에서 맨발 상태에서 균형상태가 오른쪽으로 기우는 대상자는 7명, 왼쪽으로 기우는 대상자는 2명이었다. 그러나 혹달린신발을 신은 후의 검사에서는 모두 균형을 유지하였으며, 다리와 몸이 튼튼해진 느낌이라고 하였다. 혹달린신발을 신은 후의 착화감과 균형감은 모두가 안정적이라 하였고, 신은 후에 다리와 몸에 균형감이 높게 나타났다. 왼쪽이 짧은 대상자는 2명, 오른쪽이 짧은 대상자는 4명이었다. 상체 기울기 방지 지지대는 대상자에 따라서 다양했다. 발바닥의 균형이 전체적인 자세에 바로 영향이 있다고 본다. 발바닥 지문 평가에서는 발바닥 어깨선의 흐름이 고르지 못하였으나 호전되었다. 발허리 족궁 부위가 좁았던 것이 약간 넓어졌고, 발의 족저압력이 사후에는 고르게 분포되었고, 골반이 틀어지어 생긴 허리에 통증이 개선되었다고 평가한다. 결론: 혈당이 감소하였다. 그리고 변형되었던 체형이 혹달린신발이 족궁 부위를 받쳐 주면서 균형이 잡히어 원상태로 전환되었고, 이로 인해서 다리와 몸에 활력을 느낄 수가 있었다. 발바닥의 균형이 전체적인 자세에 바로 영향이 미친다는 것을 인지할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.403-410
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• 2021

류마티스 환자들이 수중운동을 하면 통증이 감소되는 등 긍정적인 효과가 발생되지만, 통증이 감소되는 원인은 확실치 않고 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 수중운동 시, 발 표면에 흐르는 유동을 분석해 통증이 감소되는 원리를 규명하고자 한다. 본 연구에서는 유동의 흐름을 분석하기 위해 Unsteady 해석을 진행하였으며, 다리를 들어 올리는 동작과 내리는 동작을 총 3회 반복설정하여 해석을 수행하였다. 또한 통증이 있는 부위에 압력점을 지정하여 압력변동 및 주파수를 분석했다. 그 결과 전반적으로 양압과 음압이 약 ±500Pa의 압력이 가해지고, 운동 방향을 전환할 때에는 약 ±2000Pa의 압력이 가해지는 것을 확인했다. 또한 류마티스 통증이 빈번하게 발생하는 부위에 약 35 ~ 80Hz 정도의 주파수가 발생하였다. 지속적인 압력변동과 주파수가 통증부위에 반복적으로 가해지면 혈액순환이 증진되고, 통증이 감소되는 효과를 예측할 수 있다. 본 연구의 결과는 수중운동의 효과 및 원리를 이해하는 자료로 활용이 가능할 것으로 사료되며, 수중운동의 프로그램 개발을 보조하고, 관련 의료 보조기 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.53-62
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• 2019

해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.

• 한국측량학회지
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• 제40권4호
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• pp.261-273
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• 2022

본 연구는 시스템 다이내믹스 기법을 활용하여 성남시의 토지이용수요를 예측하고 가족구조 변화와 토지이용밀도 조정정책이 토지이용수요에 미치는 영향을 모의실험하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위해 분석모형을 설계하고 시뮬레이션 결과를 통해 시간의 흐름에 따른 토지이용수요의 변화를 살펴보았다. 분석결과에 의하면, 2035년 기준으로 주거용지는 2.08km², 상업용지는 1.36km²의 추가 공급이 필요하고, 공업용지는 현재 공급면적으로 수요를 충족할 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 기본 모형에서 변수값을 변경하여 세가지 정책실험을 실시하였다. 첫 번째 정책실험에서는 가구원수가 기본 모형에 비해 급격히 감소할 경우에는 주거용지가 최대 7.99km² 추가공급이 필요한 것으로 나타났다. 두 번째 정책실험에서는 아파트 용적율이 200%에서 300%로 상향하면 현재의 성남시 주거지역 공급면적으로 주거용지 수요 충족이 가능하였다. 세 번째 정책실험에서는 상업지역 평균층수를 4층에서 5층 상향하고 상업지역 건폐율을 80%에서 85%로 상향하더라도 상업용지의 수요가 성남시 상업지역 공급면적을 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구는 시스템 다이내믹스를 활용하여 토지이용수요 예측의 새로운 분석모형을 제시하고, 성남시의 실제 도시계획 현황 및 통계치를 적용하여 모형을 실증하였다는데 연구의 의의가 있다. 향후 성남시 토지이용수요 예측 및 분석 모형의 정교화를 위한 후속연구가 이루어져야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.297-297
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• 2023

최근 친수성, 경관, 생태계 보전 등을 위해 다양한 호안블록의 시공이 이루어지고 있어 호안블록의 수리적 안정성에 관한 관심이 증가하고 있다. 이러한 배경 하에 한국건설기술연구원 안동하천실험센터(이하 센터)에서는 2019년부터 실규모 수로를 이용하여 여러 건의 호안블록 실규모 수리검토 실험을 실시한 바 있다. 본 연구는 그간의 실험 결과를 종합적으로 고찰하고 수리 검토 실험의 현황과 한계점, 그리고 개선 방향을 제언하는데 그 목적이 있다. A1 수로(급경사수로, 하상경사 1/70)에서는 7건(21회), B1 수로(고유속수로, 하상경사 1/7)에서는 2건(6회)의 실험이 수행되었다. A1 수로 실험의 유량-소류력 관계는 1.0 m³/s에서 약 20 N/m²이며, 1.0 m³/s 증가당 약 11 N/m²이 증가하는 관계를 나타낸다. 7건의 실험 결과 30분 이상 지속된 최대 실험 유량은 6~7 m³/s 정도이며, 이는 A1 최대 공급 유량의 75 % 정도로서 안정적인 수준이라고 판단된다. 이 때의 최대 소류력은 75 N/m² 정도로 나타났다. B1 수로는 5 m/s 이상의 고유속 흐름을 발생시킬 수있으며, 2건의 실험 결과 0.5 m³/s에서 약 100 N/m², 최대 4.5 m³/s에서 330 N/m²까지 소류력을 제공하여 실험을 수행한 바 있다. 따라서 A1, B1 수로를 통해 제공할 수 있는 소류력 범위는 10~330 N/m²이지만, 75~100 N/m²는 실험에서 제공된 바 없었다. 한편, 토양유실의 경우 수준측량에 의해 측정되는데, 대부분의 실험에서 Clopper의 토양손실 지수(1.27 cm) 미만의 결과가 발생하였다. 이는 시험체에 따라 여건이 다르기는 하지만, 수리 검토 실험시 3회 실험을 기본으로 하고 있고 호안재료의 침식이 기준 이하로 유지되면서 최대한의 성능을 발휘할 수 있는 소류력 조건을 얻으려는 실험 목적에 부합하도록 조절된 것으로 볼 수 있다. 이러한 실험 결과를 토대로 고려해볼 수 있는 개선 방향은 다음과 같다. 강성 재료가 아닌 연성 또는 친환경적 호안재료의 허용 소류력 범위를 보다 넓게 평가하기 위해 A1 수로가 제공하는 최대 소류력을 높일 필요가 있다. 이를 위해 기본 3회의 실험 외에 추가로 호안블록이 파괴되거나 토양유실 임계치를 초과할 수 있는 실험을 수행함으로써 각 제품의 한계 성능을 평가하는 것이 필요할 것으로 보인다.