본 연구에서는 지진 예지 연구를 위하여 한반도에서 발생한 MMI 진도가 VIII 보다 큰 역사 지진들의 전진들에 대하여 지진활동도의 변화를 분석하였다. 한반도에서의 강진에 대하여 13년의 전진기간과 진앙을 중심으로 위도 $1.1^{\circ}$, 경도 $1.1^{\circ}$ 크기의 사각형 모양의 전진범위를 가정했을 경우 가장 안정적인 전진들의 b값을 도출할 수 있었다. 이 전진기간과 전진범위에 의해 결정된 11개의 MMI 진도 VIII 이상의 강진의 전체 전진들에 대한 b값은 전체 역사지진의 b값인 0.36에 비해 확연히 작은 0.27로 결정되었다. 또한 강진 발생을 앞두고 작은 b값을 가지는 지진들이 강진의 진앙 근처에서 집중적으로 발생하였다. 본 연구를 통해 십 수 년 동안의 b값의 변화를 자세히 관찰함으로써 강진의 예지가 가능하다는 것이 확인되었다.
본 연구에서는 지진 예지 연구를 위하여 한반도에서 발생한 MMI 진도가 VIII 보다 큰 역사 지진들의 전진들에 대하여 지진활동도의 변화를 분석하였다. 한반도에서의 강진에 대하여 13년의 전진기간과 진앙을 중심으로 위도 1.1o, 경도 1.1o 크기의 사각형 모양의 전진범위를 가정했을 경우 가장 안정적인 전진들의 b값을 도출할 수 있었다. 이 전진기간과 전진범위에 의해 결정된 11개의 MMI 진도 VIII 이상의 강진의 전체 전진들에 대한 b값은 전체 역사지진의 b값인 0.36에 비해 확연히 작은 0.27로 결정되었다. 또한 강진 발생을 앞두고 작은 b값을 가지는 지진들이 강진의 진앙 근처에서 집중적으로 발생하였다. 본 연구를 통해 십 수 년 동안의 b값의 변화를 자세히 관찰함으로써 강진의 예지가 가능하다는 것이 확인되었다.
사질토의 액상화에 대한 저항강도는 포화도를 나타내는 B값(간극수압계수)에 크게 의존한다. P파 속도($V_p$)는 현장에서 비교적 쉽게 측정이 이루어지고 B값에 따라 값이 크게 변하기 때문에 지하수위 아래에 위치한 지반의 포화도를 예측하고자 할 때 효율적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 포화가 가능하도록 개선된 Stokoe식 비틂전단(Torsional Shear, TS) 시험 시스템에 벤더엘리먼트(BE)와 가속도계를 부착하여 동일한 시험시편에 대하여 S파와 P파 속도를 측정할 수 있도록 하였고, 또한 비배수 비틂전단 시험에서 유발되는 과잉간극수압을 동시에 측정할 수 있도록 하였다. 일본의 토요라 모래를 사용하였고, 3가지 상대밀도(40%, 50%, 75%)에서 B값을 달리하여 비틂전단 시험을 수행하였다. 시험결과를 바탕으로 B값에 따른 S파 속도와 P파 속도를 기존의 이론식과 비교 분석하였고, 반복하중에 의한 과잉간극수압의 증가 및 이를 이용하여 획득한 반복한계 전단변형률의 B값에 대한 영향을 평가하였다. 또한 추후 현장에서 B값이 고려된 간극수압 및 반복한계 전단변형률의 직접적인 예측을 위해, 시험이 수행된 각 B값을 대응하는 P파 속도로 변환하여 분석하였다.
한반도의 Gutenberg-Richter b값에 관한 기존 국내 연구결과로부터 최적값을 전문가 패널을 통해 도출하였다. 전문가 패널에 의한 평가 결과, Gutenberg-Richter b값은 지진원 구역에 상관없이 한반도 전체에 걸쳐 비교적 일정하며 그의 평균값은 0.96으로 추천되었다. 지진지체구조는 4가지로 의견이 수렴되었다. 패널평가 결과를 신울진 1.2호기 원전부지에 적용하여 지진재해도에 미치는 영향을 분석하였다. 연구대상 부지의 평균재해도 수준은 전문가 패널평가결과 적용 이전에 비해 0.2g에서 최소 약 70-80% (0.6-0.7 order) 감소하였고, 지진재해도의 불확실성 폭은 0.2g (15%-85% 신뢰구간)에서 현저하게 감소하였다. 향후, 지진재해도분석 시 b값을 지진원 전체에 균일하게 보수적으로 0.95를 적용할 것을 제안하였다.
본 연구는 지진위험도 산출에서 불확실성을 줄이는 한 방법으로서 지진위험도 계산에 입력되는 파라미터들(a, b값, $M_{max}$, 감쇠식 및 지진지체구조)이 지진위험도 값에 어느 정도로 영향을 미치는지 민감도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 지진 전문가 10명이 제시한 입력자료를 사용하였다. 그 결과 a값, $M_{max}$값이 커질수록 PGA값이 증가하였으며, b값은 작아질수록 PGA값이 커졌다. 가장 큰 영향을 미치는 파라메타는 감쇄식, b값 및 a값이며, $M_{max}$와 지진지체구조구 모델의 영향은 상당히 적었다. 따라서 영향이 큰 파라메타에 대해서는 한반도의 지진학적 특성에 적합한 값의 산출이 요구된다.
본 연구에서는 하수 내 인 제거 시 티타늄계열 응집제의 인 제거특성을 알아보기 위해 알루미늄계열 응집제와 비교하였다. Jar-tester를 이용하여 다양한 OH/Ti 몰비(B값)의 응집제를 투여하여 실험을 진행하였다. 초기 인 농도가 증가할수록 처리 후 $PO_4-P$ 농도가 0.2 mg P/L 이하에 도달하기 위한 [Ti]/[P]는 감소하였다. T-P 제거효율은 응집제 주입량이 증가할수록 높아졌지만, 최고 제거효율에 도달한 후에는 B값에 관계없이 감소하였다. 반면에 $PO_4-P$ 제거율은 최고점에 도달한 후 B값에 상관없이 일정하게 유지하는 경향이 나타났다. 동일한 인 제거효율에서 Ti계열 응집제의 주입량은 Al계열 응집제보다 약 2배정도 높았다. 또한, Ti계열 응집제의 B값에 따라 인제거효율에 영향을 미쳤다.
시금치의 데치기 조건에 다른 시금치 잎의 색변화를 조사하였다. 시금치 잎의 뒷면의 L값(명도)과 b값(황색도)는 앞면보다 높았으나, a값(적색도)은 낮았다. 시금치 잎의 색이 $60^{\circ}C$에서 뒷면은 상당한 변화를 보였고 $70^{\circ}C$이상에서는 앞뒷면 모두 상당한 변화를 보였다. 시금치 양에 대한 물의 비율을 4~7배로 하여 1~4분간 데치기 했을때 L값, a값과 b값 모두 감소하였으며, 특히 뒷면은 앞면보다 L값이 2~3배, b값은 3~4배 감소하였고 색차도 2배이상 높은 값을 보였다. 물의 비율에 관계없이 L값은 데치기 1분이후부터 앞뒷면에 차이를 보이지 않았다. 시금치와 물을 1 : 5로 하였을때 데치기중 액의 432nm와 662nm에서 흡광도는 가열 2분 후부터 크게 증가되었고, 데치기 15초에서의 잎의 색은 데치기 1분에서의 값과 비슷하였고, 액의 흡광도는 1분까지는 뚜렷한 차이가 없었다. 소금(0.5%와 0.9%)은 데치기중 대조구에 비하여 L값, a값과 b값에 큰 영향을 보이지 않았으나 액의 432nm에서의 흡광도를 약간 감소시켰다. microwave oven에 의한 데치기(2~3.5분)에 따른 시금치 잎의 색변화는 앞면은 가열처리구와 비슷하였으나 뒷면의 L값과 b값의 감소비율은 낮았다. 이상의 결과를 요약하면 시금치의 데치기에는 물의 비율이 4배 또는 5배가 적당하며, 소금은 액의 432nm에서의 흡광도를 감소시키고, microwave oven은 끓는 물에 의한 데치기 보다 잎 뒷면의 색소 변화를 줄이는 효과가 있었다. 시금치의 색은 가열에 의하여 짧은 시간에 변하며 액의 흡광도는 2분이후에 크게 증가하므로 이를 기준으로 하면 데치기 시간은 2분이내가 좋으리라 생각된다. 그러나 적절한 데치기 시간은 궁극적으로 관능적으로 평가되어야 하므로 앞으로 이에 대한 연구가 요구된다.
마이야르 반응의 색변화를 이해하고자 0.8M의 당과 0.8M의 글리신반응액을 $70-100^{\circ}C$의 범위에서 반응시킬때 색의 변화를 Hunter값인 L, a 및 b값으로 측정하였다. 측정된 Hunter값들의 전반적인 변화경향은 유사하였으나 당의 종류 및 반응온도에 의해 변화속도가 크게 영향을 받았다. 색의 변화를 3단계로 구분하면 초기에는 L값이 서서히 감소함과 동시에 a값은 감소하여 -값을 나타내었고 b값은 급격히 증가하여 최고치에 도달하였다. 중기에서는 L값과 b값은 급속히 감소하면서 a값은 급속히 증가하였으며 최종기에서는 L값과 b값의 감소속도가 완만하게 되었고 a값은 급격하게 감소하였다. 반응시간에 따른 색의 변화를 예측하고져 Hunter값은 $\frac{1}{1/\sqrt{(L_{t}-L_{\circ})^2\;+\;(a_t-a_{\circ})^2\;+\;(b_t-b_{\circ})^2}}=a(\frac{1}{t})+b$의 식, 그리고 CIE 표준색채계에서는 $\frac{1}{\sqrt{X\;+\;Y\;+\;Z}}=a(\frac{1}{t})+b$의 직선관계식으로 계산하였을때 이들은 반응시간과 변화된 색 사이에 높은 상관관계가 변화된 색 사이에 높은 상관관계가 있음이 밝혀졌다. 또한 Hunter 값들 간의 관계, 즉L과a, L과b 그리고 a와b 값들간의 관계도 그림으로서 비교하였다.
계란찜 제조시 물의 첨가량,가열 온도와 시간, pH, NaCl의 첨가량이 전란액의 점도와 색, 계란찜의 텍스쳐와 색에 미치는 영향을 조사하였다. 계란찜은 계란을 할난시켜 완전히 섞어 계란액을 만든 다음ultrasonicator로 탈기시키고 10$0^{\circ}C$의 증기로 7분간 가열한 다음 22$^{\circ}C$에서 90분간 냉각시켰다. 그 결과 물의 첨가량은 50% 이상부터 계란액의 점도와 계란찜의 견고성 및 항복응력에 현저한 감소가 있었다. 계란액의 색은 a와 b값의 감소가 현저하였고, 계란찜은 ( - )값 범위에서의 a값이 더 낮아져 녹색이 짙어짐을 보였다. 가열 온도의 증가는 응고시간의 단축과 높은 항복응력이 측정되었으나 변형도는 감소함을 보였다. 가열시간에 따른 계란찜의 L과 b값은 9$0^{\circ}C$와 10$0^{\circ}C$에서 감소함을 보였고, a값은 8$0^{\circ}C$에서 감소함을 보였다. 소금의 첨가를 1.3%까지 하였을 때 계란찜의 항복응력과 단단함이 크게 증가하였지만, 색은 약간의 b값 감소 외에는 큰 차이가 없었다. 계란액의 pH를 4.0에서 10.0으로 증가시켰을 때 pH 6.0에서 점도가 가장 낮았으나 계란찜은 항복응력과 단단함에서 가장 높은 값을 보여주었고 pH 8.0 이상에서는 L값과 b값의 감소가 현저하였다. 이상의 결과에서 물의 첨가량과 가열온도, 가열시간, 소금첨가량은 계란찜의 텍스쳐 및 색특성에 영향을 줌이 밝혀졌다.
압축성(壓縮性) 모래를 사용하여 주응력(主應力)을 각기 독립적으로 조절할 수 있는 입방체삼축시험(立方體三軸試驗)을 하였다. 그 결과 초기(初期) 변형계수(變形係數)는 b값의 증가와 더불어 증가하고 중간주응력(中間主應力)이 b값이 적을 때는 주변형율간(主變形率間)의 거동(擧動)에 영향을 미치지 못하고 배수(排水) 경우는 b=0.3, 비배수(非排水)경우는 b=0.6 값에서부터 b값이 커질수록 최대주변형율(最大主變形率)(${\varepsilon}_1$) 값이 더 적은 값에서 파괴(破壞)된다. 파괴시(破壞時) 소성변율(塑性變形率) 중분벡터의 방향은 배수조건(排水條件)에 무관하고 직교조건은 3축면(三軸面)에서는 만족되지 않으나 팔면체면(八面體面)에서는 만족되는 재료(材料)임을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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