• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.237-237
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• 2015

The district of Marlborough has had more than its share of river management projects over the past 150 years, each one uniquely affecting the geomorphology and flood hazard of the Wairau Plains. A major early project was to block the Opawa distributary channel at Conders Bend. The Opawa distributary channel took a third and more of Wairau River floodwaters and was a major increasing threat to Blenheim. The blocking of the Opawa required the Wairau and Lower Wairau rivers to carry greater flood flows more often. Consequently the Lower Wairau River was breaking out of its stopbanks approximately every seven years. The idea of diverting flood waters at Tuamarina by providing a direct diversion to the sea through the beach ridges was conceptualised back around the 1920s however, limits on resources and machinery meant the mission of excavating this diversion didn't become feasible until the 1960s. In 1964 a 10 m wide pilot channel was cut from the sea to Tuamarina with an initial capacity of $700m^3/s$. It was expected that floods would eventually scour this 'Wairau Diversion' to its design channel width of 150 m. This did take many more years than initially thought but after approximately 50 years with a little mechanical assistance the Wairau Diversion reached an adequate capacity. Using the power of the river to erode the channel out to its design width and depth was a brilliant idea that saved many thousands of dollars in construction costs and it is somewhat ironic that it is that very same concept that is now being used to deal with the aggradation problem that the Wairau Diversion has caused. The introduction of the Wairau Diversion did provide some flood relief to the lower reaches of the river but unfortunately as the Diversion channel was eroding and enlarging the Lower Wairau River was aggrading and reducing in capacity due to its inability to pass its sediment load with reduced flood flows. It is estimated that approximately $2,000,000m^3$ of sediment was deposited on the bed of the Lower Wairau River in the time between the Diversion's introduction in 1964 and 2010, raising the Lower Wairau's bed upwards of 1.5m in some locations. A numerical morphological model (MIKE-11 ST) was used to assess a number of options which led to the decision and resource consent to construct an erodible (fuse plug) bank at the head of the Wairau Diversion to divert more frequent scouring-flows ($+400m^3/s$)down the Lower Wairau River. Full control gates were ruled out on the grounds of expense. The initial construction of the erodible bank followed in late 2009 with the bank's level at the fuse location set to overtop and begin washing out at a combined Wairau flow of $1,400m^3/s$ which avoids berm flooding in the Lower Wairau. In the three years since the erodible bank was first constructed the Wairau River has sustained 14 events with recorded flows at Tuamarina above $1,000m^3/s$ and three of events in excess of $2,500m^3/s$. These freshes and floods have resulted in washout and rebuild of the erodible bank eight times with a combined rebuild expenditure of $80,000. Marlborough District Council's Rivers & Drainage Department maintains a regular monitoring program for the bed of the Lower Wairau River, which consists of recurrently surveying a series of standard cross sections and estimating the mean bed level (MBL) at each section as well as an overall MBL change over time. A survey was carried out just prior to the installation of the erodible bank and another survey was carried out earlier this year. The results from this latest survey show for the first time since construction of the Wairau Diversion the Lower Wairau River is enlarging. It is estimated that the entire bed of the Lower Wairau has eroded down by an overall average of 60 mm since the introduction of the erodible bank which equates to a total volume of $260,000m^3$. At a cost of $$0.30/m^3$ this represents excellent value compared to mechanical dredging which would likely be in excess of $$10/m^3$. This confirms that the idea of using the river to enlarge the channel is again working for the Wairau River system and that in time nature's "excavator" will provide a channel capacity that will continue to meet design requirements.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.61-74
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• 2022

최근 구조물 기초가 풍화암상에 위치하는 경우가 증가하는 추세로 풍화암상 기초의 적정 설계 지지력을 평가하고자 국내 지반조사서상 제안된 풍화암 기초 허용 지지력을 조사하였다. 조사 결과 몇몇 현장에 제안된 풍화암 허용 지지력은 약 400~700kN/m² 수준으로 그 편차가 큰 편이며 보수적인 값으로 판단되었다. 지반의 기초 허용 지지력은 설계 초기 기초 형식 결정에 중요한 지표로, 그 결정에 따라 공사비 및 공기에 큰 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 적정한 풍화암 지반의 허용지지력을 평가하고자 풍화암 지반에 대하여 총 6회의 대형 평판재하시험을 실시하고 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 시험 결과 지지력은 모두 1,500kN/m²이상으로 평가되었으며 기존 지지력 공식과 비교하였을 때 공내재하시험에 의한 지지력 평가식이 본 시험결과와 유사함을 확인하였다. 또한 대형 평판재하시험의 하중-침하 거동 역산에 의한 지반의 탄성계수는 공내재하시험의 탄성계수(E) 값 적용이 적절하다고 평가되었다. 본 연구에서의 대형 평판재하시험 결과 및 국내 타 현장에서의 평판재하시험 사례 등을 종합하여 볼 때 풍화암 허용 지지력은 1,000kN/m² 이상으로 평가된다. 그러나 기초 침하량은 기초 크기 증가에 따라 비례하므로 구조물 허용 침하량 기준에 따라 허용 지지력은 제한되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 방법으로 기초 크기 및 풍화암 두께에 따른 기초 예상 침하량을 평가하였으며, 풍화암 지반상 기초 허용지지력이 1,000kN/m² 이상일 수 있는 기초 크기 및 지반 조건을 표로 제안하였다. 이는 기초 설계 초기 기초 형식 결정에 유용하다고 사료된다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.100-109
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• 2006

본 연구는 영양염이 풍부한 하수처리수를 이용한 인공수로에서 사상성 부착조류의 성장에 미치는 요인들(유속. 부착기질, 인 농도)을 평가하였다. 실험은 하수처리수를 이용한 현장 인공수로와 실내 순환수로에서 부착조류의 성장실험을 수행하였고, 서로 다른 인 농도에서의 사상성 부착조류 종간의 성장률과 인 흡수율을 비교하였다. 조절된 유속조건(5 ${\sim}$ 15 cm $s^{-1}$)에서 사상성 부착조류의 순생산성은 유속이 빠를수록 높았으나 최대의 순생산성은 10 cm $s^{-1}$ 유속에서 나타났다. 현장 인공수로와 실내순환수로 실험 간에 사상성부착조류의 최대성장은 기질에 따라 다르게 나타났다. 부유물질이 충분히 제거되지 않았던 현장 인공수로 실험에서는 망목이 20 mm인 철망에서, 실내순환수로 실험에서 사상성 부착조류의 성장은 자연섬유망에서 높게 나타났다. 0.05 ${\sim}$ l.0 mg P $L^{-1}$로 조절된 인 농도범위에서 3종의 사상성 부착조류 성장률은 인 농도가 높아짐에 따라 증가하였으나, 각 종들은 인 농도에서 따라 차별적인 성장을 나타냈다. 또한 영양염 농도가 매우 높은 환경에서 사상성 부착조류 생물량의 발달이 크면 클수록 높은 유속이 사상체의 탈리를 유발하여 조류의 성장을 감소시키는 제한요인으로 작용할 수 있음이 제시되었다. 탈리된 사상체는 연결된 하천, 저수지, 하류의 수질과 생태계를 악화시킬 수 있기 때문에 하천 수질관리에 있어 중요한 요인으로 고려한 필요성이 크다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권3호
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• pp.290-297
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• 2008

STATEMENT OF PROBLEM: Implant-supported fixed cantilever prostheses are influenced by various biomechanical factors. The information that shows the effect of implant number and position of cantilever on stress in the supporting bone is limited. PURPOSE: The purpose of this study was to investigate the effect of implant number variation and the effect of 2 different cantilever types on stress distribution in the supporting bone, using 3-dimensional finite element analysis. MATERIAL AND METHODS: A 3-D FE model of a mandibular section of bone with a missing second premolar, first molar, and second molar was developed. $4.1{\times}10$ mm screw-type dental implant was selected. 4.0 mm height solid abutments were fixed over all implant fixtures. Type III gold alloy was selected for implant-supported fixed prostheses. For mesial cantilever test, model 1-1 which has three $4.1{\times}10$ mm implants and fixed prosthesis with no pontic, model 1-2 which has two $4.1{\times}10$ mm implants and fixed prosthesis with a central pontic and model 1-3 which has two $4.1{\times}10$ mm implants and fixed prosthesis with mesial cantilever were simulated. And then, 155N oblique force was applied to the buccal cusp of second premolar. For distal cantilever test, model 2-1 which has three $4.1{\times}10$ mm implants and fixed prosthesis with no pontic, model 2-2 which has two $4.1{\times}10$ mm implants and fixed prosthesis with a central pontic and model 2-3 which has two $4.1{\times}10$ mm implants and fixed prosthesis with distal cantilever were simulated. And then, 206N oblique force was applied to the buccal cusp of second premolar. The implant and superstructure were simulated in finite element software(Pro/Engineer wildfire 2.0). The stress values were observed with the maximum von Mises stresses. RESULTS: Among the models without a cantilever, model 1-1 and 2-1 which had three implants, showed lower stress than model 1-2 and 2-2 which had two implants. Although model 2-1 was applied with 206N, it showed lower stress than model 1-2 which was applied with 155N. In models that implant positions of models were same, the amount of applied occlusal load largely influenced the maximum von Mises stress. Model 1-1, 1-2 and 1-3, which were loaded with 155N, showed less stress than corresponding model 2-1, 2-2 and 2- 3 which were loaded with 206N. For the same number of implants, the existence of a cantilever induced the obvious increase of maximum stress. Model 1-3 and 2-3 which had a cantilever, showed much higher stress than the others which had no cantilever. In all models, the von Mises stresses were concentrated at the cortical bone around the cervical region of the implants. Meanwhile, in model 1-1, 1-2 and 1-3, which were loaded on second premolar position, the first premolar participated in stress distribution. First premolars of model 2-1, 2-2 and 2-3 did not participate in stress distribution. CONCLUSION: 1. The more implants supported, the less stress was induced, regardless of applied occlusal loads. 2. The maximum von Mises stress in the bone of the implant-supported three unit fixed dental prosthesis with a mesial cantilever was 1.38 times that with a central pontic. The maximum von Mises stress in the bone of the implant-supported three-unit fixed dental prosthesis with a distal cantilever was 1.59 times that with a central pontic. 3. A distal cantilever induced larger stress in the bone than a mesial cantilever. 4. A adjacent tooth which contacts implant-supported fixed prosthesis participated in the stress distribution.

• 대한치과보철학회지
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• 제51권3호
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• pp.160-166
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• 2013

연구 목적: 본 연구의 목적은 전통적인 금속도재관과 완전 지르코니아 크라운의 교합면 두께에 따른 파절강도를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 하악 제1대구치에 해당하는 레진치를 교합면 1.5 mm, 변연은 1.0 mm 폭의 rounded shoulder로 하고 축면 경사각이 $6^{\circ}$가 되도록 삭제하여 금속 다이 64개를 제작하였다. 완전 지르코니아 크라운은ZIRKONZAHN CAD/CAM을 이용하여 Prettau zirconia blanks를 절삭하여 48개의 크라운을 제작하고 교합면 교두정의 두께에 따라 6개 군으로 분류하였다(0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1.0 mm). 16개의 금속도재관을 제작하여 교합면 교두정 도재의 두께에 따라 2개 군으로 분류하였다(1.0 mm, 1.5 mm). 완성된 완전 지르코니아 크라운과 금속도재관은 만능시험기 상에서 치아 교합면에 수직으로 하중이 가하도록 하여 파절강도를 측정하였다. One-way ANOVA, Tukey multiple comparison test (${\alpha}=.05$)와 t-test (${\alpha}=.05$)로 검정하였다. 결과: 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 실험 1군은 가장 낮은 값(646.48 N)을 나타내었고(P<.05), 실험 2, 3, 4, 5군은 교합면의 두께가 증가할수록 파절강도는 증가하였지만 (866.40 N, 978.82 N, 1196.82 N, 1222.41 N) 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(P>.05). 실험 6군은 다른 군보다 통계적으로 유의하게 가장 높은 값(1781.24 N)을 나타내었다(P<.05). 2. 대조군의 파절강도는 도재의 두께가 1.0 mm와 1.5 mm일때각각2515.71 N, 3473.31 N이며 이는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(P>.05). 결론: 완전 지르코니아 크라운은 대구치부에서 최대교합력보다 높은 파절강도를 갖기 위해서는 1.0 mm이상의 두께가 필요하다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권3호
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• pp.312-319
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• 2009

연구목적: 지르코니아-도재 수복물에 있어 상부도재와 코어 사이의 결합 실패가 종종 보고되어 왔으며 특히 착색지르코니아 코어는 기존의 백색 지르코니아보다 상부 도재와의 결합력이 약하다고 보고된 바 있다. 이 연구의 목적은 착색 지르코니아 코어 위의 상부도재를 적층식과 열가압식으로 제작하여 그 전단결합강도를 알아보고, 이를 전통적인 금속-도재간 결합강도와 비교하여 그 임상적 안정성을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 금속도재군 (MC)을 대조군으로 하였다. 전통적인 금속도재군 (MC)과 지르코니아 코어를 사용한 두가지 군 (ZB, ZP)에 대하여 각 시스템별로 10개씩, 총 30개의 시편을 제작했다. CAD/CAM을 이용해 직경 12 mm, 높이 2.8 mm의 원판형 지르코니아 코어 (Katana zirconia)를 제작하고, 그 상부에 직경 2.8 mm, 높이 3 mm의 도재를 축성했다. ZB군은 CZR을 이용하여 적층법으로 상부도재를 제작했으며 ZP군은 NobelRondo Press ingot를 열가압하여 제작했다. Shear bond test machine (R&B Inc. Daejeon, Korea)을 이용하여 분당 0.50 mm의 속도로 파절이 일어날 때까지 전단력을 가하여 최대적용력 (N)을 측정하여 전단결합강도를 계산하고, 일원배치 분산분석을 사용하여 유의수준 5%에서 검정하였다. 파절양상을 알아보기 위하여 전자주사현미경을 통해 파절단면을 관찰했다. 결과: 평균 전단강도 (SD)는 MC 대조군 29.14 (2.26); ZB 29.48 (2.30); ZP 29.51 (2.32) 이었다. 실험군과 대조군 사이에 유의한 차이는 없었다. 모든 실험군에서 접착성 실패와 응집성 실패가 혼재된 양상을 보였으며, 응집성 실패가 우세했다. 결론: 1. 착색지르코니아 코어와 상부도재들 간의 전단결합강도는 금속 도재간 전단결합강도와 유의한 차이가 없었다. 2. 착색지르코니아 코어의 상부도재를 제작하는 방식에 있어 적층법과 열가압법 간의 전단결합강도에 유의한 차이는 없었다 (P > .05). 3. 파절양상은 응집성 파절이 우세한 가운데 접착성 파절과 응집성 파절이 혼재되어 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1193-1207
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• 2013

지나친 도시개발은 불투수면적의 증가로 인한 유출 증가를 야기하며 이는 홍수 및 비점오염에 대한 문제 및 기저유출감소로 인한 지하수위 감소에 따라 하천을 건천화시키는 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 저영향개발(LID, Low Impact Development) 기법이 제시되고 있다. 즉, LID 기법을 적용함으로써 개발 이전의 수문순환 상태를 모사하여 개발로 인한 영향을 최소화하고 물 순환구조를 개선하고자하는 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 LID 개념의 도입이 지속적으로 증가함에 따라 소규모 배수 분구를 중심으로 연구가 진행되고 있다. 또한, 중규모 이상의 유역에 LID 기법을 적용 시 유역 내 수문학적 유출 특성과 오염 발생 특성 변화에 대한 분석 방안이 요구되지만 하수처리분구 단위의 수문학적 영향을 분석 할 수 있는 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 하수처리 구역 내 LID 기법의 적용에 따른 물순환 개선효과와 비점오염 저감효과 분석 및 기존 관리기법과의 비교를 통해 유역관리 측면에서의 적정 LID 설치면적 추정 방안을 검토하였다. LID 적용효과 분석을 위하여 소규모 배수 분구인 부산시 동래천 유역과 하수처리구역인 온천천 유역을 대상유역으로 선정하였으며 동래천 유역을 대상으로 LID 요소기술의 적용가능 면적을 추출하고 비율로 환산한 후 온천천 유역으로 확대 적용하였다. LID 요소기술 중 우리나라의 토지이용 밀집도를 고려하여 적용이 용이한 Green Roof와 Porous Pavement 및 도로에 설치되는 Street Planter를 선정하였으며 유역별로 구축된 LID 기법 기반의 SWMM 모형을 이용하여 토양특성과 강우특성을 고려한 물순환 기능 개선효과 및 비점오염량 저감효과를 분석하였다. 또한 온천천 유역을 대상으로 기존 비점오염 관리방안인 오염원 및 방류량에 따른 처리효율과 LID 적용 시의 처리효율을 비교하였으며 비교자료를 토대로 유역관리와 비용적인 측면을 고려한 적정 LID 설치비율로서 기존 비점오염 관리방안의 처리효율을 만족하는 LID 설치비율을 선정하고 이에 대한 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.34-43
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• 2012

도로의 진출입로나 인터체인지에 널이 적용되고 있는 곡선교는 곡선반경, 사각 및 받침 간격 등에 따라 직선교보다 복잡한 거동을 나타낸다. 특히 상부구조물의 휨과 비틀림에 의해 솟음현상이 발생할 수 있고, 예각부 받침에는 부반력이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 곡선교에서 교량의 곡선반경, 받침간격 및 사각이 부반력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 이를 위해 RAMP에 적용 가능한 지간(L)이 50m인 단경간의 강박스거더 곡선교를 대상으로 3차원 격자구조 모델을 이용하여 해석적인 방법으로 지점반력을 산출하였다. 부반력은 교량의 평면형상, 구조계의 형성, 받침의 조건 등에 의해 그 크기가 결정 되므로 매개변수는 곡선반경, 사각 및 받침간격으로 하였으며, 도로교설계기준에 제시된 하중조합에 의해 발생되는 반력의 크기를 계산하였다. 수치해석한 결과에 의하면 부반력은 곡선반경, 받침간격 및 사각이 작을수록 크게 발생하는 것으로 나타났으며, 사각 $60^{\circ}$ 일때 곡선반경 250m 이하에서는 받침간격에 관계없이 항상 부반력이 발생하였고, 사각 $75^{\circ}$일 때 곡선반경 180m에서는 ${\theta}/B$가 0.27 이하, 곡선반경 250m에서는 ${\theta}/B$가 0.32 이하에서 부반력이 발생하지 않았으며, 사각 $90^{\circ}$ 일 때 곡선반경 130m에서는 ${\theta}/B$가 0.38 이하 일 때와 곡선반경이 180m 이상일 때 부반력이 발생하지 않았다. 이상의 결과로부터 설계변수인 곡선반경, 받침간격 및 사각이 곡선교에서 부반력 발생과 밀접한 관계가 있음을 확인하였고, 곡선교의 설계시 설계변수들의 상호관계를 적절히 설정하면 부반력이 발생하지 않는 구조계로 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.668-682
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• 2017

철도의 고속화에 따라 선형의 직선화와 함께 터널이 철도노선에 차지하는 비중은 급격하게 증가하였다. 터널 굴착 시 필연적으로 발생하고 있는 여굴은 터널의 안정성에 큰 영향을 미치고 있다. 또한 여굴은 시공의 경제성에도 매우 중요한 요소이기도 하다. 터널 굴착 시 천단부 여굴은 굴착공법의 발달과 함께 점차 감소하고 있는 추세이다. 그러나 바닥부 여굴은 터널의 안정성에 미치는 영향이 상대적으로 적은 관계로 지속적으로 발생하고 있는 실정이다. 한국철도시설공단에서는 바닥부 여굴에 대하여 10 cm정도의 콘크리트 채움을 시공비로 인정하고 있으나, 그 이상에 대해서는 시공사가 부담하여 채움을 실시하고 있다. 바닥부 여굴에 대한 채움은 콘크리트 채움을 원칙으로 하고 있으나 경우에 따라 버림 콘크리트와 혼합골재를 병행하여 시공하는 곳도 발생하고 있다. 이는 궤도 하부에 연속체 재료와 불연속체 재료의 존재를 발생시키게 되며, 열차 운행 중 발생하는 진동의 전파에 영향을 미치게 된다. 일반적으로 콘크리트와 같은 연속체 재료만 존재하는 경우에는 열차운행에 의한 진동이 터널주면 암반으로 자연스럽게 전파될 수 있는 조건이 발생하나, 불연속체가 존재하면 진동의 전파와 반사에서 다른 특성을 나타낼 수밖에 없게 된다. 이에 본 논문에서는 터널 바닥 채움 재료에 대하여 시멘트 혼합비율을 5%, 11.5%, 18% 등으로 달리하여 시료를 제작하였다. 제작된 시료의 동적 물성시험을 실시하였으며, 이를 바탕으로 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과 모든 재료의 배합은 정적안정성을 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 동적거동에서는 빈배합콘크리트와 시멘트 함유량이 낮은 채움재를 사용하였을 경우 특정 운행속도에서 공진이 발생할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국전통조경학회지
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• 제31권4호
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• pp.113-122
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• 2013

본 연구는 전통구조물의 안정에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 우리나라 전통조경공간에서 축석 기둥으로 조성된 담장의 기초가 안정함에 따라 오랜 세월동안 무너지지 않고 유지됨을 알 수 있었다. 연구 대상지인 담양 소쇄원의 오곡문 담장은 자연과 조화되는 하나의 전통구조물로 그 어떠한 영향에도 변형됨이 없이 지금까지 유지되어 왔다. 여기에는 우리 선조들의 슬기와 지혜가 곁들어 있음을 짐작할 수 있다. 그러나 전통구조물 재현에 있어 하자발생 빈도가 빈번하다. 이는 전통구조물에서 벗어난 공법으로 약식 적용하였기 때문이다. 따라서 본 연구의 대상인 오곡문 담장이 무너지지 않는 요인을 통해 그 해결 방안을 간접적으로 얻고자 함이다. 아울러 연구 방법으로는 물리적 시험과 역학 계산방식의 유추 해석을 통해 다음의 결과를 도출하였다. 첫째, 내적 요인으로 오곡문 담장의 구조를 이루는 부재와 결속 방식이다. 1) 기초 지반의 안정이다. 여기서 원지반인 모암의 역할이 크다는 사실과 침하 현상이 없다는 것이다. 2) 수문에 의한 마찰력을 최소화하기 위해 물길을 두 갈래로 분리한 축석형태와 메쌓기 공법을 통한 수문에서의 지내력과 범람을 대비하여 우회수로를 만들었다. 3) 하중에 의한 지지력과 내구성에 견디는 구조로 재료의 강도와 축조형태에 있어 각 개체 간의 힘의 분산을 가져오는 마찰력을 최대화하는 공법으로 적용되었다. 둘째, 외적 요인으로 오곡문 담장의 역학 수리 계산식을 통해서 얻은 결과, 비바람과 수문에 의한 영향이 크게 나타나지만, 담장의 구조적 안정에 해칠 만한 힘의 작용이 미흡하다는 결론이다. 따라서 본 연구의 결과, 내 외적 영향에도 잘 견디는 구조로 구성된 구조체로 볼 수 있다. 그러나 향후 사후관리 측면과 이상기후로 인한 환경 인자에 의해 무너질수도 있다는 사실이다.