• 지구물리와물리탐사
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• 제26권4호
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• pp.268-274
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• 2023

유한 단층 미끌림 역산에는 지진 변위 측지 자료와 그린 함수 행렬(Green's function matrix)을 주로 사용한다. 그린 함수 행렬은 일반적으로 오카다 모형(Okada, 1985)을 기반으로 한다. 그러나 최근 물리 기반 지진 모델링을 활용하여 그린 함수 행렬을 제작하고 유한 단층 미끌림 역산을 수행하는 연구가 활발하다. 물리 기반 지진 모델링은 다양한 물성(탄성, 점탄성, 탄소성 등)을 고려하여 현실적인 환경에서 지진을 모사할 수 있다는 장점이 있다. 물리 기반 유한요소 소프트웨어 PyLith는 단층을 구성하는 절점을 두 개로 나누어 지진을 모사할 수 있으므로 지진 모사 모델링에 적합하다. 하지만 PyLith는 격자망 생성 기능을 자체 제공하지 않아, 모형 내부에 수십~수백 개의 소단층과 관측점을 설정해야 하는 유한 단층 미끌림 역산 수행에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 소단층과 관측점을 포함한 수치 모형을 제작하고, 지진 모사 모델링을 수행하여 그린 함수 행렬을 제작하는 일련의 과정을 연계하여 유한 단층 미끌림 역산의 편리성을 높이기 위해 CPInterface (COMSOL-PyLith Interface)를 개발하였다. CPInterface는 COMSOL의 격자 생성 능력과 PyLith의 지진 모사 능력을 결합하여 그린 함수 행렬을 자동으로 생성할 수 있다. CPInterface는 간단한 변수들로 모형 및 단층 정보를 조절할 수 있고, 지하 탄성 이상체와 GPS 관측점을 자유롭게 배치할 수 있다. 또한, 그린 함수 행렬을 생성하는 복잡한 과정을 간소화하여 더욱 편리하게 유한 단층 미끌림 역산을 할 수 있게 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_2호
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• pp.743-754
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• 2023

기후변화와 극한기상으로 유발된 다양한 자연재해와 사고로 전세계적으로 수많은 인명과 재산 피해가 발생하고 있다. International Charter와 같은 국제기구간의 상시 공조체계를 구축하고, 이러한 대규모 재난관리와 신속한 복구를 위해 고해상 위성영상 및 공간정보를 제공하고 있다. 국내에서는 국토위성이 본격적으로 정상 운용되면서 국토정보 구축뿐만 아니라 국내·외 대형 재난에 대해 피해분석 정보를 제공하고 있다. 이번 국립재난안전연구원 특별호에서는 2023년 주요 재난사고 발생 현황과 정부의 국가재난안전시스템 개편 대책을 기술하였다. 또한, 연구원에서 재난 상황관리 및 분석을 위해 수행하고 있는 인공위성과 정보통신, 공간정보 활용기술과 관련된 최신 연구성과와 재난사고 원인·피해조사를 위한 자료 수집·처리·분석과 관련된 최신 연구성과를 담았다. 아울러, 드론매핑(drone mapping)과 라이다(LiDAR) 관측기술을 활용한 2023년 집중호우로 인한 산사태 피해 현장조사 사례를 기술하였다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.221-232
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• 2023

탄소중립을 위한 이산화탄소 저감 기술 및 대체 에너지에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 팔리고스카이트(palygorskite)는 리본 구조를 가지는 점토광물로 넓은 표면적의 나노크기의 공극을 가지고 있어, 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂)를 포집하고 친환경 대체 에너지인 수소(H₂)를 저장할 수 있는 물질로 제안된 바 있다. 이번 논문에서는 대정준 몬테 카를로(grand canonical Monte carlo) 시뮬레이션을 사용하여 팔리고스카이트 나노공극으로의 CO₂ 및 H₂ 분자의 흡착 등온선과 기작에 대한 기초연구의 예비 결과를 보고한다. 실온에서 기체의 분압 관련 변수인 화학 포텐셜(chemical potential)의 증가에 따라 나노공극에 흡착되는 CO₂ 및 H₂ 함량은 증가하였다. CO₂와 비교하여, H₂의 흡착은 더 높은 화학 포텐셜, 즉 높은 에너지가 필요하였다. 이론 계산으로 얻은 나노공극에서의 평균 제곱 변위(mean squared displacement)는 CO₂ 보다 H₂가 훨씬 높았으며 기존 실험 결과와 일치했다. CO₂는 나노공극에서 일렬로 배열된 반면, H₂는 매우 불규칙한 배열을 보였다. 이번 연구 방법은 CO₂ 및 H₂를 저장 가능한 지구물질 광물을 찾는 개발연구뿐만 아니라, 지중환경에서 유체와 광물의 반응을 근본적으로 이해하는 데 기여할 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제34권3호
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• pp.185-195
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• 2024

인천도시철도 1호선 검단연장선 1공구 건설공사는 국내 최초로 로드헤더와 TBM 장비가 함께 적용되었다. 쉴드TBM 터널 구간은 1,057 m이며, 대부분 암반으로 구성 되어있으며 공항철도 및 경인아라뱃길 하부 터널 구간 공사를 포함하고 있다. 굴진을 위해 7.8 m 토압식 쉴드TBM 장비가 투입되었으며, 상·하선 구간의 평균 월굴진율은 239.1 m이고, 최대 월굴진율은 334.5 m이다. 본 기술기사에서는 인천도시철도 1호선 검단연장선 1공구 쉴드TBM 터널 굴진 실적을 중심으로 쉴드TBM의 생산성을 종합적으로 평가해 보았으며, 성공적인 쉴드TBM 터널 공사 수행에 있어서 유용한 자료를 제공하고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권3호
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• pp.250-262
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• 2008

금속광산탐사에서 많이 이용되는 물리탐사 방법 중의 하나인 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사의 실제 광산탐사에 대한 적용성을 평가하기 위하여 단순화된 광상구조에 대하여 현장자료 시뮬레이션 및 역산해석을 수행하였다. 실제 광상모형으로는 국내 여러 금속광상 중에서 가장 분포 빈도가 높은 맥상광상을 대상으로 하였다. 국내 맥상광상의 맥폭이 대부분 수십 cm에서 2m이내라는 점에 기초하여 맥폭을 변화시키고, 광맥의 물성을 변화시켰으며, 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사의 전극간격은 40m로 가정하였다. 맥폭이 1m 이하일 경우 주변암과 광맥의 전기적 물성차가 300배 이상 되는 경우에도 저비저항대가 나타나지 않았다. 맥폭이 커질수록 그리고 비저항의 차가 클수록 저비저항대가 뚜렷하게 나타났으나, 넓은 전극간격과 역산에 이용된 셀 크기가 심부로 갈수록 커져서 대체로 저 비저항대의 폭이 과장되게 나타났고, 깊이 또한 실제 깊이보다 깊게 나타났다. 실제 천열수광상 모형을 가정하고 현재 가행 중인 광산에서 측정한 전기비저항을 근거로 하여 현장자료 시뮬레이션 및 역산을 수행한 결과 광맥의 전기비저항 값이 높은 경우에도 광맥에 의한 영향이 잘 나타나지 않는다는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 구조지질학적으로 광맥에 수반되는 열수변질대가 전기비저항탐사 자료에서 이상대로 포착되므로 천열수 광산의 경우 이러한 주변 열수변질대를 탐사대상으로 선정하는 것이 바람직하다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 광맥이 지하 깊은 곳에 존재하며 광맥과 주변암과의 전기적 물성차가 크지 않은 경우, 일반적으로 수행되는 지표면 전기비저항탐사로는 광맥의 존재여부조차 파악할 수 없는 경우가 있으며, 저비저항대가 나타난다 하더라도 실제 구조와 다른 과장된 양상으로 나타난다는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서 제시한 모델링 및 역산자료는 기본적이고 단순한 모형실험이지만 일선 현장 자료를 바탕으로 수행한 실험연구로서 향후 보다 다양한 모형에 대하여 모델링을 수행하고 표준 및 정량적 지침을 제시해 나간다면 현장 측선 설계나 탐사결과의 해석시에 유용한 지침으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.251-262
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• 2014

석조문화재 보수물질로서의 적용을 위해 무기질 바인더를 시험하였다. 순수 무기질 바인더와 첨가제를 배합한 3종을 시편으로 제작하였고 거창화강석에 무기질 바인더 시편들을 부착시켜 무기질 바인더가 암석에 미치는 영향을 분석하였다. 무기질 바인더와 반응시킬 pH 4.0과 pH 5.6 수용액을 국내 강우의 산성도와 함유이온을 토대로 제조하였다. pH 8.0 약알칼리수와 pH 6.85 탈이온수를 준비하여 산성수의 대조군으로 적용하였다. 물반응 후 무기질 바인더 시편의 무게 감소는 시편의 종류에 따라서는 컸지만 물의 산성도와 상관성은 적었다. 순수 무기질 시편의 압축강도가 가장 컸으나 물반응 후 감소율이 가장 크다. 큰 흡수율은($6.72-12.44kg/m^2{\cdot}t^{1/2}$) 무기질 바인더로부터 용출된 이온 함량과 상관성이 크다. 모든 액성의 수용액이 무기질 바인더와 반응 후 pH 9.0-10.0로 변화하였으며, 수용액에서는 무기질 바인더에서 용해된 $Mg^{2+}$와 $K^+$이 다량 검출되었다. 용해된 이온들은 수용액 내 음이온들과 결합하여 높은 용해도를 지닌 $MgSO_4{\cdot}nH_2O$ 및 $KNO_3$와 같은 백색염을 형성하였다. 암석강화제와 발수제를 처리한 무기질 바인더 시편에서는 이온량이 급격하게 감소하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권1호
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• pp.51-61
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• 2013

우리나라는 폐기물의 에너지화를 통해 기후변화와 에너지 부족 문제를 극복하려고 하고 있으며, 폐기물을 에너지화하려는 지속적인 노력에 따라 폐기물 소각처리가 점차 확대되고 있다. 이에 따른 폐기물 소각에서의 온실가스 배출량은 점차 증가할 전망이다. 따라서, 본 연구에서는 열 회수를 통해 열과 전력을 생산하는 생활폐기물 소각장을 대상시설로 선정하였다. 대상시설로 선정된 폐기물 소각발전시설에서 배출되는 온실가스 배출량을 산정하기 위한 방법을 모색하고, 온실가스 배출량 및 배출계수를 산정하였다. 대상시설에서의 $CO_2$ 배출농도는 평균 6.99%로 나타났으며, 이를 온실가스 배출량으로 산정한 결과, 총 배출량은 $254.60ton\;CO_2/day$로 나타났다. 바이오매스 소각에 의해 배출된 온실가스를 제외한 순 배출량은 $110.59ton\;CO_2/day$로 나타났다. 또한, 온실가스 배출량을 소각시설에서 생산된 열과 전력으로 구분하여 배출량을 산정한 후, 각각의 생산단위 당 온실가스 배출량으로 온실가스 배출계수를 산정하였다. 산정된 열 배출계수는 $0.047ton\;CO_2/GJ$, 전력 배출계수는 $0.652ton\;CO_2/MWh$로 나타났다. 산정된 전력 배출계수는 화석연료를 사용하는 화력발전소의 전력배출계수인 $0.783ton\;CO_2/MWh$보다 약 17% 낮은 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 온실가스 배출량 및 배출계수에 중요한 영향을 미치는 요인으로는 폐기물 성상과 화석탄소함량으로 평가된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.295-306
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• 2022

본 연구에서는 2022학년도부터 초등학교에서 과학 교과서가 검정교과서 체제로 변경되어 운영됨에 따라, 새로 개발된 초등과학 검정교과서 7종과 국정교과서의 탐구활동을 비교·분석하였다. 3차 교육과정부터 꾸준하게 강조해 온 '탐구활동'을 중심으로 검정교과서에 어떻게 반영되어있는지 등을 심층 분석하였다. 분석 대상은 지구과학 영역의 '지층과 화석' 단원을 선정하였고, 탐구활동 유형과 세부 탐구활동 유형 분석을 위하여 분석틀을 마련한 후, 교과서를 분석하였다. 첫째, 탐구활동의 전체적인 유형 분석을 위하여 6가지 탐구활동 유형(실험 관찰, 모의 활동, 조사 토의 및 발표, 자료 해석, 글쓰기 읽기, 표현하기) 분석 틀을 활용하였다. 그 결과, 국정교과서와 검정교과서에 제시된 7가지 탐구활동 중 2가지 탐구활동(여러 가지 지층 관찰하기, 과거 생물과 환경 추리하기)에서만 유형이 다르게 나타났다. 즉, 대체로 국정교과서의 탐구활동과 크게 다르지 않은 모습이었다. 이로써 탐구활동의 전체적인 유형 측면에서는 국정교과서를 활용할 때와 비교했을 때, 검정교과서의 도입을 통하여 교수 학습활동의 자율성과 다양성이 향상되었다고 하기에는 다소 무리가 있었다. 둘째, 세부 탐구활동 유형 분석을 위하여 탐구 기능, 소재, 탐구과정을 기준으로 선정하고, 중요 학습 요소와 관련한 탐구활동(지층의 형성 과정과 특성 알아보기, 퇴적암 생성 알아보기, 화석의 생성 알아보기)을 분석한 결과, 전체적인 탐구활동 유형 측면에 비해 더욱 다양성이 드러난 것을 확인할 수 있었다. 이로써 7종의 검정교과서의 도입으로 동일하거나 비슷한 탐구활동 유형이지만, 소재, 탐구과정 범주에서 작은 변화들이 생겼고, 현장에서는 7개의 다양한 활동을 진행할 수 있게 되었음을 알 수 있었다. 이러한 분석을 통하여 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 교육과정 체제가 바뀌지 않은 상태에서 검정교과서로의 체제 변환이 이루어짐에 따라 기존의 국정교과서의 커다란 틀을 벗어나는 것이 쉬는 일이 아니었을 것으로 판단된다. 둘째, 검정교과서 체제 변화로 인하여 기대되는 자율성과 다양성 향상을 위하여 교육과정 자체를 너무 세분화하여 제시하지 않는 등의 체제 마련이 필요하다.

• 동양고전연구
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• 제69호
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• pp.349-371
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• 2017

사옹원(司饔院) 분원(分院)의 공인(貢人)이었던 지규식이 1891년 1월 1일부터 1911년 윤6월 29일까지 20년 7개월에 걸쳐 거의 매일 쓴 "하재일기"에는 보고 들은 국내외 정세와 풍속, 의례, 분원 관련 각종 제반사항, 일상생활사 등을 다방면에 걸쳐 다양하게 기록으로 남기고 있다. 필자가 여기서 주목한 것은 "하재일기"에 기록된 민속 관련 내용이다. 지규식은 양반이 아닌 신분으로 당시 실제로 행했던 세시풍속 민속놀이 의례 민간신앙 등 민속 관련 내용을 "하재일기"에 기록으로 남겼다. 이러한 일기는 드물 뿐만 아니라 자료적으로도 그 가치가 매우 높이 평가되며, 민속학적으로도 의미가 있다. 그러므로 필자는 "하재일기"에 나타난 민속을 연구하기 위한 작업의 일환으로 국가의례와 민간신앙에 초점을 맞추었다. 앞에서 논의된 사항들을 요약 정리하면 다음과 같다. 국가의례의 경우, 가례(嘉禮)는 황제의 즉위기념일과 황제 황태자 탄신기념일 관련 기록만 전하고 있어 아쉬움이 남지만, 국가적인 기념식과 경축식행사를 백성들이 충실하게 실행하였는데 의미가 있다고 하겠다. 특히 이러한 국가적인 기념식과 경축식행사 때 학생들에게 애국가를 제창케 했다는 사실이 눈길을 끈다. 흉례(凶禮)는 궁중상례 관련 내용만 전하고 있는데, 민비의 상례를 제외하고는 궁중 상례를 종전처럼 절차에 의해 제때 제대로 치루고 있었을 뿐만 아니라 백성들도 정부의 명에 따라 이를 잘 실행하였던 것으로 보인다. 그리고 일본인들이 민비를 살해하고 석유를 뿌려 시신을 불태워 재로 된 것을 버려둔 채 간 사실을 확인할 수 있었다. 민간신앙의 경우, 분원에서 정기적으로 동리의 신사를 지냈고, 동리에서도 매년 고청신사를 지냈는데, 제사비용은 마을 사람들의 경제적 사정에 따라 차등적으로 배분해 추렴하고, 마을 사람들 모두 힘을 합쳐 제수를 준비하고 제사를 지냈다. 제사는 산신당과 부군당에도 지냈으며, 무당을 불러 굿을 하는 것이 통례였다. 이는 자료적으로 가치가 있다. 그런데 지규식은 기독교인이 된 후, 회사에서 지내는 신사 제사를 폐지하려 한 적이 있을 뿐 아니라 새신(賽神), 즉 굿이나 푸닥거리하는 것도 없애려 했지만, 전례대로 어쩔 수 없이 따랐다. 한편, 지규식은 마을에 홍수가 나고 전염병이 퍼지자 마을의 안녕과 건강을 위해 자기 집 앞에 제단을 설치하고 희생과 술 등 제수를 갖추어 마을사람들과 함께 황천후토(皇天后土)에 제사를 지냈다는 내용이 있는바 주목할 필요가 있다. 그리고 지규식은 집안에 우환이 있을 경우, 무당을 불러 굿을 하거나 산신에게 치성을 드리는 등 이러한 무속이나, 주로 정초에 관성제군(關聖帝君)을 참배하고 한 해의 운수를 점쳤던 것들은 모두 민간신앙으로서 당시 민간에 널리 퍼져 있었을 뿐 아니라, 그의 생활 속에도 깊숙이 자리 잡고 있었던 것으로 보인다. 또한 지규식의 풍수신앙 선호도 당대인들의 일반적인 인식태도와 다르지 않다고 여겨진다. 이상에서 보듯, "하재일기"에 나타난 국가의례와 민간신앙 관련 내용은 자료적으로 가치가 있을 뿐 아니라, 민속 연구의 일환으로도 의미가 있으며, 민속학적으로도 나름대로 의의가 있다고 하겠다.

• 농업과학연구
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• 제6권2호
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• pp.166-184
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• 1979

Dam에 저수(貯水)한 물이 흙수로(水路)에 의(依)해서 도수(導水)되는 과정(過程)에서 많은 손실(損失)을 보게 된다. 특(特)히 이들 용수로(用水路)가 사력층(砂礫層)과 같은 투수성지반(透水性地盤)을 통과(通過)할 때 용수로(用水路)의 누수방지(漏水防止)를 위(爲)해서 Lining을 실시(實施)하여 왔다. 이들 용수로(用水路)의 누수방지(漏水防止)를 위(爲)한 Lining 방법(方法)은 많은 연구(硏究)가 계속(繼續)되어 왔고 최근(最近)에는 plastic film 혹은 polyethylene film 등(等)으로 Lining 하는 방법(方法)이 고안(考案)되어 연구(硏究)하고 있다. 그러나 이들 재료(材料)는 강도(强度)가 약(弱)하여 파손(破損)될 위험성(危險性)이 있고 또 모래나 자갈 입자(粒子)와 접촉(接觸)하면 pin-hole이 생겨서 누수(漏水)하게 된다. 본(本)연구(硏究)에서는 이와 같은 흠점(欠點)을 보완(補完)하기 위(爲)하여 polypropylene mat에 vinyl을 coating해서 매설(埋設) Lining하는 방법(方法)을 시험(試驗)하였다. Polypropylene mat 매설(埋設) 혹은 노출(露出)에 따르는 내구성(耐久性)의 변화(變化), Asphalt 부착부(附着部)의 내구성(耐久性) 및 동해(凍害) 등(等)은 장기간(長期間)의 시험(試驗)이 필요(必要)하므로 아직도 미비(未備)된 점(點)이 있으나 본시험(本試驗)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 수로(水路)의 저면(底面)과 양측사면(兩側斜面)의 연결부(連結部)는 곡선(曲線)으로 설치(設置)하는 것이 사면(斜面)의 안정도(安定度)가 크고 공사비(工事費)가 절약(節約)된다. 곡급부(曲級部)의 곡율변화(曲率變化)와 polypropylene mat의 감소량(減少量) 및 절토(切土)의 감소량(減少量)과의 관계(關係)를 사면(斜面)의 경사(傾斜)로 유도(誘導)해서 그림 7~그림 9에 표시(表示)하였다. 2. Polypropylene mat의 보호(保護)를 위(爲)해서 피복재료(被覆材料)를 덮어야 하고 이 두께는 수심(水深), 사면(斜面)의 안정(安定), 수로내((水路內) 침전물(沈澱物)의 제거작업(除去作業), 통행(通行), 비관개기(非灌漑期)의 back pressure 등(等)을 고려(考慮)해서 30cm 이상(以上)으로 함이 바람직하다. 3. 피복재료(被覆材料)는 사면침식(斜面侵蝕)을 방지(防止)하기 위(爲)해서 모래질(質)흙은 속에 넣고 표면(表面)은 조립질(粗粒質)의 자갈을 덮는 것이 수로사면(水路斜面)의 안정(安定)을 위(爲)해서도 좋을 것이다. 4. 용수로(用水路)의 사면안정검토(斜面安定檢討)는 수로저면(水路底面)의 수동부(受動部)를 고려(考慮)함이 타당(妥當)하고 사면안정(斜面安定), 허용유속(許容流速) 및 소유력(掃流力)을 고려(考慮)해서 1 : 2정도(程度)의 경사(傾斜)로 설치(設置)함이 바람직하다. 5. Earth Lining의 공사비(工事費)와 비재(比載)할 때 Vinyl로 coating 한 polypropylene mat의 Linging은 흙의 운반거리(運搬距離) 500m 일 때는 28%, 700m 일 때는 37%의 공사비(工事費)를 절약(節約)할 수 있다. 6. Vinyl로 coating 한 'polypropylene mat로 Lining 하면 거의 완벽(完壁)할 정도(程度)로 누수(漏水)를 방지(防止)할 수 있으나 Asphalt로 접합(接合)시켰을 때 polypropylene mat의 강도(强度)에 변화(變化)가 오는 것이 예상(豫想)되므로 경과시간(經過時間)에 따르는 강도변화(强度變化)는 계속(繼續)해서 연구(硏究)해야 할 것으로 생각된다.