도시 기반시설이 노후화됨에 따라 도시 재난 발생 가능성이 증가하고 있다. 특히, 하수관로, 상수도관망, 지하철 등 노후화된 지하 시설물은 도심지 지반함몰을 유발하는 잠재적 원인이 된다. 도심지 지반함몰은 토양 침식 혹은 유실로 인해 생성된 지하 공동이 확장하여 지역적이고 갑작스런 지반 붕괴까지 이르는 현상으로 정의할 수 있다. 이는 석회암과 같은 용해성 암반에서 발생하는 싱크홀과는 구분된다. 지반 거동과 관련된 전통적인 계측 방식은 좁은 측정 범위와 각 센싱 지점에서의 계측값을 제공하기 때문에 불특정 다수 지역에서 발생할 수 있는 지반함몰 감시체계로서 한계가 있다. 따라서, 도시에 발생하는 지하 공동에 의한 지반함몰을 예방하기 위한 감시체계로서는 적절하지 않으며 지반 내 물리적 환경변화를 감시할 수 있는 새로운 상시 영역 감시 기술이 필요하다. 본 연구에서는 비방사 유도 자기장(자기공명) 기반 감시 체계의 기술적 타당성을 실험적으로 검토하였다. 공기, 물, 흙 등 매질과 공진 주파수, 임피던스 그리고 송 수신기 거리 등과 같은 환경변수에 따른 경로 손실 변화를 측정하는 방식으로 이루어졌다. 이론적으로 자기장의 전달 특성은 매질의 밀도와 독립된 것으로 알려졌으나, 실험 결과 매질의 조건에 따라 경로 손실에 의미있는 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 매질의 물리적 환경변화에 따라 경로손실보다는 반사계수가 명확한 차이를 보였으며, 입력 반사계수가 출력 반사계수에 비해 보다 판별이 용이한 것으로 나타났다.
Fe-EDTA를 함유한 수침목재유물 보존처리 폐수로부터 EDTA를 회수하고 재활용하기 위해 산 조절 침전 석출 기법을 이용하였다. EDTA는 문화재보존처리 분야에서 수침고목재의 흑화현상을 제거하는데 사용되어왔다. 수침목재유물은 오랜 기간 땅속에서 매장되어 토양의 Fe가 목재 내부의 타닌과 결합하여 흑색을 띄게 되며, 목재의 흑색을 제거하기 위해 고농도의 EDTA용액을 사용한다. 목재의 흑색은 Fe-EDTA착물이 형성되어 제거되며, EDTA는 pH 2.68이하에서 Fe와 분리되어 침전된다. 침전획득물과 실제 EDTA를 적외선분광분석기 (FT-IR)와 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 비교 분석하였다. 분석결과 pH조작 후의 침전획득물은 나트륨착체나 Fe-EDTA 형태의 착물형성이 아닌 순수한 EDTA로 확인되었다. 본 연구에서는 Fe-EDTA를 함유한 폐수에 HCI을 첨가하여 Fe$^{3+}$를 분리해 내고 강산성에서 EDTA가 석출되는 원리를 이용하여 EDTA의 재활용이 가능하다.
Although the need of crop production has increased in Mongolia, crop cultivation is very limited because of the harsh climatic and topographic conditions. Crop lands are sparsely distributed with relatively small sizes and, therefore, it is difficult to survey the exact area of crop lands. The study aimed to find an easy and effective way of accurate classification to map crop lands in Mongolia using satellite images. To classify the crop lands over the study area in northern Mongolia, four classifications were carried out by using 1) Thematic Mapper (TM) image August 23, 2) TM image of July 6, 3) combined 12 bands of TM images of July and August, and 4) both TM images of July and August by layered classification. Wheat and potato are the major crop types and they show relatively high variation in crop conditions between July and August. On the other hands, other land cover types (forest, riparian vegetation, grassland, water and bare soil) do not show such difference between July and August. The results of four classifications clearly show that the use of multi-temporal images is essential to accurately classify the crop lands. The layered classification method, in which each class is separated by a subset of TM images, shows the highest classification accuracy (93.7%) of the crop lands. The classification accuracies are lower when we use only a single TM image of either July or August. Because of the different planting practice of potato and the growth condition of wheat, the spectral characteristics of potato and wheat cannot be fully separated from other cover types with TM image of either July or August. Further refinements on the spatial characteristics of existing crop lands may enhance the crop mapping method in Mongolia.
본 연구는 진주시 집현면에서 발생한 땅밀림지의 지질, 지형 및 물리적 특성을 분석하여 땅밀림 발생 피해방지를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시하였다. 대상지는 1982년에 1차 땅밀림 이후에 2019년 2차 땅밀림이 발생하였는데, 2차 땅밀림 피해면적은 1차보다 약 11.5배로 나타났다. 주 구성암석은 풍화가 비교적 심해 땅밀림이 쉽게 발생하는 퇴적암 지역이었다. 땅밀림으로 붕괴된 지역은 활동면으로 추정되는 면과 슬라이딩 방향으로 층리와 수직으로 발달한 절리의 조합에 의해 암반이 작은 블록으로 나뉘고 이완되면서 활동면을 따라 슬라이딩이 발생하였고, 암반이 분리되면서 분리된 틈으로 지표수 및 토사가 유입하는 것으로 조사되었다. 아울러 셰일 내의 사암이 층리와 절리의 조합에 의해 블록으로 나뉜 후 지하수 등의 풍화작용에 의해 모서리 부분부터 내부로 풍화가 진행되는 양파구조(Onion Structure)를 보여주는 노두가 나타나고, 이런 과정을 거쳐 핵석이 만들어진 것으로 판단된다. 조사대상지는 지하수에 의한 전형적인 땅밀림형 산사태 지역으로 유형은 凸상미근형으로 붕적토 땅밀림형 산사태에 해당하였다. 땅밀림 대상지의 산사태위험등급은 3~5등급에 해당되어 일반적인 산사태와는 차이가 있었다. 지하수는 북동(NE)방향으로 유동하는 것으로 나타났으며, 지형 경사를 따라 유동하며 땅밀림으로 붕괴된 방향과 일치하였다. 땅밀림지로부터 능선부는 땅밀림 영향을 받지 않은 토양으로 땅밀림으로 붕괴된 하단부보다 토양용 적밀도는 높았으며, 붕괴로 인해 토양의 와해와 교란으로 인해 토양용적밀도는 급격히 낮아지는 것으로 나타났다.
본 연구는 불포화 풍화토별 강우지속시간 및 비강우시간에 따른 강우침투속도 관계를 파악하기 위하여 국내에서 산사태 발생빈도가 높은 선캠브리아기 편마암 풍화토와 백악기 화강암 풍화토를 대상으로 불포화 풍화토 칼럼시험을 하였다. 본 연구에서는 일정시간 간격으로 체적함수비를 측정하기 위하여 함수비 측정 TDR센서를 이용하였다. 강우강도 조건은 20 mm/h로 선정하여 연속강우와 반복강우를 재현하였으며, 반복강우의 경우 강우시간과 비강우시간을 조절하였다. 그리고 흙의 단위중량 조건은 편마암 풍화토의 경우 현장 건조단위중량보다 낮고 칼럼상부유출이 일어나지 않는 1.35 $g/cm^3$, 화강암 풍화토의 경우 현장 건조단위중량인 1.21 $g/cm^3$로 선정하였다. 편마암 풍화토와 화강암 풍화토 총 강우량 200 mm인 조건에서 $2.090{\times}10^{-3}{\sim}2.854{\times}10^{-3}$ cm/s와 $1.692{\times}10^{-3}{\sim}2.012{\times}10^{-3}$ cm/s로 총 강우량 100 mm에서의 $1.309{\times}10^{-3}{\sim}1.871{\times}10^{-3}$ cm/s와 $1.175{\times}10^{-3}{\sim}1.581{\times}10^{-3}$ cm/s보다 강우침투속도가 빠르게 나타났다. 이는 동일 시간당 토층 내 주입되는 물의 양이 200 mm조건에서 100 mm조건보다 많기 때문이다. 완전 건조 상태의 강우침투속도와 강우가 반복되어 물을 함유하고 있는 상태의 강우 재침투속도를 비교해 보면, 편마암 풍화토와 화강암 풍화토의 최초 강우침투속도인 $1.309{\times}10^{-3}{\sim}2.854{\times}10^{-3}$ cm/s와 $1.175{\times}10^{-3}{\sim}2.012{\times}10^{-3}$ cm/s보다 강우 재침투속도가 $1.307{\times}10^{-2}{\sim}1.718{\times}10^{-2}$ cm/s와 $1.789{\times}10^{-2}{\sim}2.070{\times}10^{-2}$ cm/s로 높게 나타났다. 이는 토층 내 공기의 함입량이 줄어들어서 불포화 투수계수에 영향을 미치는 흡입력(matric suction)이 감소한 것이 원인으로 생각된다.
Chlorothalonil의 참깨 재배중 살포횟수 및 처리시기에 따른 잔류정도와 토양에 처리한 후의 경시적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Chlorothalonil의 잔류분석 회수율은 참깨시료를 사용하였을 경우 0.1ppm과 1.0ppm에서 각각 평균 91.2%, 89.6%를 보였고 검출한계는 0.01ppm이었다. 토양시료에서는 0.05ppm과 0.5ppm의 처리에 대한 회수율이 각각 평균 92.8%와 95.4%이었으며 검출 한계는 0.002ppm이었다. 2. Chlorothalonil의 참깨에서의 잔류분석은 Mills등의 방법에서 가장 우수한 성적을 얻을수 있었고 그 결과 수확 3일전 6회 처리는 0.06ppm, 수확 7일전 5회처리는 0.05ppm이 잔류되어 있음을 확인했으며 chlorothalonil의 참깨에 대한 안전사용은 수확 7일 전한, 5회 이내의 사용으로 추천할수 있었다. 3. Chlorothalonil의 토양에서의 잔류분석 결과 처리 0일째 평균 12.95ppm이던 잔류량이 처리후 10일째는 3.28ppm으로 감소되었고 100일이 경과한 후에는 0.03ppm만이 잔류되어 있었으며 곡선회귀식에 의한 chlorothalonil의 토양중 반감기는 8.9일 이었다.
하천의 수로-홍수터 생태계에서 주기적인 범람은 물, 영양염류, 하상재료 및 생물을 상호 교환시킴으로써 생물다양성과 생태계 서비스를 증진시킨다. 그러나 치수와 토지이용의 목적으로 건설된 제방에 의하여 하천의 횡적 연결성이 훼손되었다. 본 연구에서는 하천의 횡적 연결성 유무에 따른 홍수터 식생의 특성을 비교하기 위하여, 청미천, 섬강, 황구지천, 만경강, 고막원천 및 보성강에서 본류와 수리적으로 연결된 홍수터와 제방에 의해 단절된 홍수터에서 지형, 토양환경요인과 식생 구조와 분포를 조사하였다. 토양의 수분과 점토 함량은 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서 연결된 홍수터보다 많았다. 환경요인 자료를 이용한 주요인분석 (PCA)의 결과에서 단절된 홍수터와 연결된 홍수터의 환경은 수분함량, 토성 및 식생 분포고도에 의하여 구분되었다. 식생 자료를 이용한 탈경향대응분석 (DCA)의 결과에 따르면 홍수터의 식생은 다양한 생활형의 수생식물이 우점하는 단절된 홍수터와 교란에 강한 습생식물이 우점하는 연결된 홍수터로 분리되었다. 결론적으로 제방에 의해 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서는 정수성 습지 환경에서 수생식물이 우점하는 습지 식생이 분포하여 수로와 연결된 홍수터의 식생과 차이를 나타내었다.
본 연구에서는 인공강우의 침투 배수에 의한 모형사면의 침투거동을 정확히 파악하고자 대구 경북권의 화강풍화토를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 강우의 침투과정과 배수과정에 대한 함수비와 모관흡수력 변화를 측정하고 부정류상태의 수치해석을 수행하여 두 결과를 비교하였다. 실험결과, 함수비와 모관흡수력의 거동은 사면의 상부, 중간부, 하부 영역에 따라 침투 거리와 하부 배수층의 영향으로 다르게 나타났다. 공극 속 지하수량 변화에 따른 투수계수 변화는 침투과정에서 함수비 증가 및 모관흡수력 감소를 즉각적이고 큰 값으로 유발하였다. 그러나 배수과정에서는 함수비 감소 및 모관흡수력 증가가 완만하고 작은 값으로 발생하였다. 강우로 인한 체적함수비와 모관흡수력이 위치에 따라 값의 차이는 있지만, 침투 및 배수시간에 따른 전형적인 함수특성곡선을 나타내었다.
추출크로마토그래피와 액체섬광계수기를 이용하여 기존의 방사성 스트론튬 분석법 단점을 해결하는 신속하고 신뢰성 있는 $^{89}Sr$ 과 $^{90}Sr$ 분석법을 개발하였다. 옥살산 공침혹은 양이온 교환수지로 방해원소를 제거한 후 Sr-spec 컬럼을 사용하여 스트론튬만을 순수분리한 후, 액체섬광계수기를 사용하여 $^{89}Sr$에서 방출하는 첼렌코프광을 측정하였고 spectrum unfolding 방법으로 $^{90}Sr$을 정량하였다. 본 연구에서 개발된 방사성 스트론튬 분석법을 환경 표준시료 (IAEA-375, Soil) 및 액체 폐기물시료에 적용하여 분석법의 유효성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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