• Earthquakes and Structures
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• 제24권6호
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• pp.455-475
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• 2023

The present study investigates the non-linear soil-pile interaction using three-dimensional (3D) non-linear finite element models. The numerical models were validated by using the results of extensive pile load and shaking table tests. The pile performance in liquefiable and non-liquefiable soil has been studied by analyzing the liquefaction ratio, pile lateral displacement (LD), pile bending moment (BM), and frictional resistance (FR) results. The pile models have been developed for the different ground conditions. The study reveals that the results obtained during the pile load test and shaking cycles have good agreement with the predicted pile and soil response. The soil density, peak ground acceleration (PGA), slenderness ratio (L/D), and soil condition (i.e., dry and saturated) are considered during modeling. Four ground motions are used for the non-linear time history analyses. Consequently, design charts are proposed depended on the analysis results to be used for design practice. Eleven models have been used to validate the capability of these charts to capture the soil-pile response under different seismic intensities. The results of the present study demonstrate that L/D ratio slightly affects the lateral displacement when compared with other parameters. Also, it has been observed that the increasing in PGA and decreasing L/D decreases the excess pore water pressure ratio; i.e., increasing PGA from 0.1 g to 0.82 g of loose sand model, decrease the liquefaction ratio by about 50%, and increasing L/D from 15 to 75 of the similar models (under Kobe earthquake), increase this ratio by about 30%. This study reveals that the lateral displacement increases nonlinearly under both dry and saturated conditions as the PGA increases. Similarly, it is observed that the BM increases under both dry and saturated states as the L/D ratio increases. Regarding the acceleration histories, the pile BM was reduced by reducing the acceleration intensity. Hence, the pile BM decreased to about 31% when the applied ground motion switched from Kobe (PGA=0.82 g) to Ali Algharbi (PGA=0.10 g). This study reveals that the soil conditions affect the relationship pattern between the FR and the PGA. Also, this research could be helpful in understanding the threat of earthquakes in different ground characteristics.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2D호
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• pp.243-248
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• 2008

아스팔트 포장에서 발생하는 수분손상은 우수 등에 의한 수분 침투로 아스팔트 혼합물 내의 접착력과 점착력이 손상되면서 발생하는 현상으로서, 아스팔트 포장의 주요 파손에 영향을 미치는 원인의 하나로 알려져 있다. 본 연구에서는 아스팔트 포장에서 발생하는 수분손상을 아스팔트 혼합물의 실내 물성 특성으로 규명하고자, 기존의 간접인장시험과 수정 라트만 시험 방법을 이용하여 국내의 일반 및 SBS 개질 아스팔트 혼합물에 대해 반복 수침 및 다양한 온도 영역에서 아스팔트 혼합물의 물성 변화와 수분 저항성 특성을 평가하였다. 이를 통해 아스팔트 혼합물의 물성(회복탄성계수, 간접인장강도, 파괴에너지, 크리프 변형에너지) 변화가 반복적인 수침에 따른 수분손상과는 높은 상관성을 나타내었으며, 수침 횟수별로 다른 감소 경향을 나타내는 결과를 도출하였다. 그리고 재료 종류별로는 반복 수침에 따른 시험 물성값의 손실률은 모든 온도 영역에서 SBS 개질 아스팔트 혼합물이 일반 아스팔트 혼합물에 비해 낮은 경향을 나타내는 것으로 분석되었다. 결론적으로, 현행 아스팔트 혼합물의 수분손상 특성을 평가하는 방법은 단기적인 수침 조건과 단일 시험 물성에 의해 평가됨으로서 변별력 있는 기준으로 사용하는데 한계가 있는 것으로 판단된다. 이에 아스팔트 혼합물의 장기적인 수분손상 특성 및 변별력 있는 재료 물성의 평가를 위해서는 반복적인 수침 조건과 함께 다양한 물성 기준의 적용이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.11-19
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• 2006

본 연구에서는 현수교의 선박충돌해석을 위한 설계선박을 결정하기 위하여 선박충돌위험도해석을 수행한다. 선박충돌에 대한 설계선박을 결정하기 위하여 AASHTO 설계기준에서 제시한 3개의 선박충돌 설계방법 중 확률기반 해석방법인 Method II를 사용한다. 선박충돌 위험에 노출된 각각의 교각에 대해 선박충돌위험도 평가를 하여 교각의 충돌설계수평강도를 결정한다. 해석과정은 반복적인 것으로 교량부재의 충돌저항강도를 가정하고 연간파괴빈도를 계산하여 허용기준이 만족하도록 설계 변수를 수정한다. 허용기준은 예상연간파괴빈도에 근거한 가중치를 이용하여 교각에 할당한다. 해석결과에서 안전성과 경제성을 얻기 위해 이 할당방법을 주탑집중 할당방법과 비교한다. 비록 주탑집중 할당방법이 주탑에 비해 과대평가되는 교각의 설계수평강도를 적절히 수정할 경우 보다 경제적인 결과를 가져오지만, 가중치에 의한 할당방법이 설계인자의 특성을 정량적으로 고려하기 때문에 더 합리적인 것으로 보인다. 그리고 선박충돌위험도 평가로부터 얻어지는 충돌설계수평강도에 상응하는 각각의 교각에 대한 설계선박이 결정된다. 같은 교량에 대해서도 충돌설계수평강도가 수로 및 교량의 특성과 선박통행량에 따라 상당히 변화한다. 따라서 허용기준의 할당과 설계선박 선정에 대한 많은 연구가 요구된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.75-84
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• 2009

본 연구에서는 혼합 콘크리트의 염소이온 고정화 능력, 수화물의 부식 억제 능력(Buffering capacity) 및 모르타르 내 철근 부식 측정을 통하여 콘크리트 내 철근 부식의 임계 염소이온 농도를 도출하였다. 실험 시 결합재로서 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 30% 플라이애시(PFA), 60% 고로슬래그 미분말(GGBS), 10% 실리카퓸(SF)를 치환한 혼합 시멘트를 사용하였다. 염소이온 고정화는 수분추출방법을 이용하여 측정하였으며, 시멘트의 부식 억제 능력은 결합재에 따른 산에 대한 저항성 측정을 통해 평가하였다. 염소이온이 함유된 모르타르 내 철근 부식은 재령 28일에 선형 분극 방법을 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 염소이온 고정화 능력은 결합재 내의 $C_{3}A$ 함유량과 물리적 흡착에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 염소이온 고정화 정도는60% GGBS > 30% PFA > OPC > 10% SF 의 순으로 나타났다. pH 감소에 따른 시멘트의 부식 억제 능력은 같은 pH 값에서 결합재의 종류에 따라 다양하게 나타났다. 부식전류가 $0.1-0.2{\mu}A/cm^{2}$에 이를 때 부식이 발생한다는 가정하에, 부식에 대한 임계 염소이온 농도에 대하여 OPC는 1.03, 30% PFA는 0.65, 60% GGBS는 0.45, 10% SF는 0.98%로 각각 계산되었다. 그에 비해 임계 염소이온 농도의 새로운 표현방법으로 제시한 [$Cl^{-}$]:[$H^{+}$] 몰 농도비의 단위로 계산하였을 때, 임계 염소이온 농도는 결합재에 관계없이 0.008-0.009로 도출되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.245-257
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• 2023

우리나라 대표적인 식량 작물인 벼는 넓은 면적에서 장기간 재배되어 병해충에 대한 저항성이 낮아지고 있다. 대표적인 벼 질병 중 하나인 도열병이 대규모로 발생하면 수확량이 감소하여 조기에 병을 발견하고 방제를 하여야 한다. 하지만 농지 중심에서 도열병이 발생 하면 육안으로 병을 발견하기 어렵다. 드론을 이용한 작물 모니터링 기법은 생육 이상을 탐지하는데 유용하나 언제 발생할지 모르는 도열병 발생을 위해 빈번하게 촬영을 하는 것은 많은 인력과 비용이 소모된다. 본 연구의 목적은 드론, 위성과 같은 원격탐사 자료와 기상자료를 공동 활용하여 벼 도열병을 조기에 탐지하는 것이다. 위성영상은 벼 재배 필지를 추출하는데 유용하였다. 식생지수와 수분지수의 특성을 이용하여 관개가 된 논을 효과적으로 탐지하였다. 이후 기온, 상대습도, 강우일수 자료를 활용하여 벼 도열병 발생위험도를 계산하였다. 도열병 발생위험도가 증가하면 병이 발생할 가능성이 높아진다는 것을 의미하며, 해당 시점에 드론 관측을 수행하였다. 병이 발생한 지점, 병이 발생한 지점과 일반 벼가 혼재되어 있는 지점, 일반 벼 지점에서 분광반사도의 변화를 살펴보았으며, 갈색 병반을 가지는 도열병 특성상 적색과 근적외선 파장대에서 분광반사도의 변화가 급격한 것을 확인하였다. 도열병이 발생한 지점에서는 주변 지점에 비해 식생지수 값이 낮은 군집이 나타났으며, 시계열 드론 영상을 통해 해당 지점으로부터 벼 도열병 확산을 추적하였다. 최종적으로 수확 전 드론 영상을 활용하여 필지별 도열병 발생률에 대한 공간정보를 생산하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제39권6호
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• pp.916-923
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• 2022

창원시의 3개 지점(남천, 창원천, 청운지)에서 물 시료를 채취하고, 채취한 시료로부터 genomic DNA를 분리하였다. 분리된 DNA와 class A extended-spectrum beta-lactamase(ESBL) 유전자 5가지(bla_OXA-1, bla_SHV, bla_TEM, bla_CTX-M-1, bla_CTX-M-9)를 target으로 하는 primers를 사용하여 quantitative PCR을 수행하였다. 시료를 채취한 지점별로 ESBL 유전자들의 수와 비율에서 확연한 차이가 있음을 알 수 있었다. 남천의 경우 DNA 30ng당 ESBL 유전자가 1.93×10⁶ copy나 존재하는 데에 반해 창원천의 경우에는 1.47×10⁵ copy 그리고 청운지에는 9.5×10³ copy 밖에 존재하지 않았다. 흐르는 하천인 남천과 창원천에서는 각 ESBL 유전자들의 비율에서 큰 차이가 없었다. 즉, 남천에서는 bla_OXA-1 유전자가 65.3%, bla_CTX-M-1 유전자가 33.6%를 차지하여서 이 두 유전자가 전체 ESBL 유전자의 99% 가까이를 차지하고 있었다. 창원천에서도 bla_OXA-1 유전자가 64.1%, bla_CTX-M-1 유전자가 19.1%를 차지하므로 이 두 유전자가 전체의 83% 이상을 차지하고 있었다. 하천과 다르게 폐쇄된 환경인 청운지 연못에서는 내성세균들의 총량 자체가 다른 두 하천에 비해서 월등하게 적었다. 또한 내성 세균의 비율도 달라서 bla_CTX-M-1 유전자가 전체의 87.5%, 그리고 bla_CTX-M-9 유전자가 9.8%를 차지하고 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.86-90
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• 2023

본 연구에서는 패키지에 활용될 수 있는 PVA 고분자 표면의 표면 특성을 흡습성과 경도를 중심으로 향상을 위한 연구를 수행하였다. 접촉각 측정을 통해 표면의 흡습성 특성을 평가하였으며, ASTM_D3363 규격에 준하여 부착력을 평가하였다. 또한, 고분자 표면의 내구성 향상을 위하여, IPL 공정의 파라미터에 따른 경도 및 인성을 연필경도 및 나노인덴테이션 시험으로 특성을 평가하였다. 이와 같은 방법을 통해 0.06N/m의 높은 표면 에너지와 6H의 연필경도, 0.52GPa을 경도를 달성하였다. 이를 통해 고분자 마이크로 패키징에 있어 고분자와 무기물간 이종 소재의 접합 패키징에도 소재들을 견고히 결합하고 악조건 속에서도 작동 환경을 유지하는 접합을 구현하여 습기, 온도 변동 및 부착력, 표면 마모 같은 환경 요인에 대한 고분자 소자의 신뢰성 및 내구성 향상 방법을 제시하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.105-105
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• 2023

Heavy metals, including lead (Pb) toxicity, are increasing in soil and are considered toxic in small amounts. Pb contamination is mainly caused by industrialization - smelting, mining. Agricultural practices - sewage sludge, pests and urban practices - lead paint. It can seriously damage and threaten crop growth. Pb can adversely affect plant growth and development by affecting the photosystem, cell membrane integrity, and excessive production of reactive oxygen species (ROS) such as hydrogen peroxide (H₂O₂)andsuperoxide(O₂.-). NO is produced via enzymatic and non-enzymatic antioxidants to scavenge ROS and lipid peroxidation substrates in terms of protecting cells from oxidative damage. Thus, NO improves ion homeostasis and confers resistance to metal stress. Our results here suggest that exogenous NO may aid in better growth under lead stress. These enhancements may be aided by NO's ability in sensing, signaling and stress tolerance in plants under heavy metal stress in combination with lead stress. Our results show that GSNO has a positive effect on soybean seedling growth in response to axillary pressure and that NO supplementation helps to reduce chlorophyll maturation and relative water content in leaves and roots following strong burst under lead stress. GSNO supplementation (200 µM and 100 µM) reduced compaction and approximated oxidative damage of MDA, proline and H₂O₂. Under plant tension, a distorted appearance was found in the relief of oxidative damage by ROS scavenging by GSNO application. In summary, modulation of these NO, PCS and prolongation of metal past reversing GSNO application confirms the detoxification of ROS induced by toxic metal rates in soybean. In summary, these NO, PCS and metal traditionally sustained rates of reverse GSNO application confirm the detoxification of ROS induced by toxic metal rates in soybean.

• 생명과학회지
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• 제34권6호
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• pp.393-398
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• 2024

본 연구는 항진균성 천연물 의약품을 개발하기 위한 생물자원의 연구로서 미나리아재비과에 속한 여러 한약재의 항진균활성을 새롭게 검증하고 비교하는 것을 목표로 한다. 한약재에서 진균류 생장을 저해하는 물질을 효과적으로 추출하는 방법을 찾고 추출물들에 포함된 항진균성 유용 물질을 탐색하였다. 위령선, 황련, 백두옹 한약재의 열수 추출 및 유기용매 추출을 진행하여 액체배지에서 항진균활성을 측정하였을 때 클로로포름 분획물에서 효과적인 결과를 얻었다. 또한 단세포성 진균인 Candida albicans, Candida tropi- calis, Candida lusitaniae 그리고 사상성 곰팡이인 Pythium ultimum KACC 40705, Aspergillus fumigatus, Fusarium oxysporum을 대상으로 고체배지에서 disc diffusion 실험으로 진균 성장 저해 실험을 수행하였다. 백두옹 추출물은 Candida spp.에 대해서, 위령선은 사상성 곰팡에 대해서 우수한 항진균활성을 가지고 있다는 것으로 확인했다. 마지막으로 추출물에 존재하는 항진균성 유용물질을 탐색하기 위해 GC-MS 분석을 진행하였다. 연구 결과 미나리아재비과의 한약재에서 항진균활성을 확인할 수 있었으며 위령선에서 thur- berogenone, 황련에서 16-HCDO를 항진균성 후보물질로서 확인하였다. 결론적으로 백두옹, 위령선 및 황련은 다양한 진균류에 대하여 항진균활성을 가지고 있음을 확인하였으며, GC-MS 분석에서 세 한약재 모두 서로 다른 항진균성 후보물질을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 미나리아재비과 생물자원이 진균류 저항성에 대해 여러 방향으로 진화되었음을 나타낸다.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권2호
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• pp.233-245
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• 2024

고추재배지에 6월 7일부터 8월 26일까지 총 7회 항생제가 처리된 토양중 항생제의 잔류량을 조사한 결과, 조사대상 3종의 항생제(아목시실린, 옥시테트라사이클린 및 클로르테트라사이클린) 모두 background level에서 검출되지 않았으나, background 농도의 10배 농도 처리구와 50배 농도 처리구에서는 2-10 ㎍/kg 이상 수준으로 검출되었다. 자연함유량 수준의 50배 농도 수준으로 고농도로 처리된 경우에도 고추잎(줄기)과 고추 과실에서 모두 검출한계 미만으로 나타났고, 고추뿌리에서만 미량으로 검출되어 농작물의 안전성이 확보된 것으로 판단되지만 다양한 환경에서 다양한 항생제를 대상으로 작물체로의 흡수이행 및 토양환경중 잔류에 대한 장기적인 환경영향평가가 필요할 것으로 판단된다. Background level의 농도 처리구에서는 TF 값이 0으로 나타났으나, backgroud level의 10배 농도 처리구에서 TF 값은 아목시실린 0.45, 옥시테트라사이클린 0.17 클로로테트라사이클린 0.18 이하로 나타났고, background level의 50배 농도 처리구에서 TF 값은 아목시실린 0.52, 옥시테트라사이클린 0.16, 테트라사이클린 0.15 이하로 나타났다. 단기간에 축산용 항생제가 비의도적으로 농경지 토양에 유입될 경우 농경지 토양환경과 농작물 안전성은 우려할 만한 수준은 아니지만, 장기적이고 지속적으로 축산용 항생제가 농경지 토양에 유입될 경우에는 바람직하지 못한 영향을 끼칠 수 있으므로 모니터링과 환경영향평가가 수행되어야 할 것이다.