• 제목/요약/키워드: analysis and design

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고교학점제를 위한 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 (Development of Convergence Education (STEAM) Program for High School Credit System)

  • 권혁수;김어진;김재운;민재식;배상일;손미현;이효녕;최진영;한미영;함형인
    • 과학교육연구지
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    • 제46권1호
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    • pp.93-108
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에 활용 가능한 융합교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 그 타당성과 효과성을 알아보는 것이다. 융합교육(STEAM) 프로그램은 2015 개정 교육과정과 고교학점제 선행연구를 분석을 통해 얻어진 '수소연료', '기후위기', '데이터 사이언스', '적정기술', '바리스타'라는 5개의 최신 이슈를 주제로 개발되었다. 프로그램은 연구팀이 자체 개발한 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램 개발형식(틀)에 맞춰 집단 숙의의 과정을 통해 7개월간 개발되었다. 고등학생의 진로·직업을 간접적으로 체험할 수 있도록 개발된 5종 29차시의 융합교육(STEAM) 프로그램 초안은 2인의 융합교육(STEAM) 교육 전문가에게 자문을 통해 검증을 받았으며, 프로그램의 현장 적합도를 판단하기 위해 5개 고등학교 627명을 대상으로 시범 적용하였다. 시범 적용 결과, 학생들의 융합교육(STEAM) 태도는 사전보다 사후가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 프로그램에 대해서 학생들의 높은 만족도를 확인할 수 있었다. 또한 시범 적용 교사 면담을 통해 '프로그램의 내용과 수준이 적합하며, 실생활 문제를 해결하는 경험을 통해 관련 교과의 내용 지식을 적용하고 진로 체험의 기회를 가질 수 있다'는 긍정적인 평가를 받았다. 시범 적용의 결과를 바탕으로 5종 29차시의 학생용·교사용 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램을 최종 완성했다. 마지막으로 고교학점제에서 적용할 수 있는 차시대체형 STEAM 프로그램 개발 및 운영이 활발하게 이루어져야 할 것과 고교학점제가 바람직하게 정착되고 운영될 수 있도록 교사의 전문성 향상 방안 마련, COVID-19로 촉발된 블렌디드 수업 설계의 필요성 등을 제언하였다. 이 연구는 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에서 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 및 운영 방안에 대한 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.

이상기후대비 노후저수지 홍수 대응을 위한 사전방류 기술개발 및 평가 (Development and assessment of pre-release discharge technology for response to flood on deteriorated reservoirs dealing with abnormal weather events)

  • 문수진;정창삼;최병한;김승욱;장대원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권11호
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    • pp.775-784
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    • 2023
  • 최근 이상기후로 수공 구조물의 설계빈도를 상회하는 극한호우의 증가 경향이 뚜렷함에 따라 과거에 설계된 농업용 저수지의 안전성 검토가 필요하다. 그러나 한국농어촌공사 관할 일정 규모 이상의 저수지를 제외한 지자체 관리 저수지는 비상시 긴급 방류가 가능 저수지는 전무하다(13,685개소). 이러한 경우 이동식 사이펀을 현장에 빠르게 투입하여 사전 방류하는 방법이 긴요하며, 본 연구에서는 사전 및 긴급방류 기능을 동시에 수행할 수 있는 직경 200 mm, 최소 수위차 6 m, 420(m2/h), 10,000(m2/day)의 이동식 사이펀을 경주시 유금저수지를 대상으로 적용 가능성을 평가하였다. 테스트베드인 유금 저수지는 1945년 준공되어 공용기간이 78년 정도 경과한 시설물로 수문학적 안정성 분석 결과 현재 댐마루 구간의 최저높이는 27.15(EL.m)로 검토 홍수위 27.44(EL.m) 보다 0.29 m 낮아 제방을 통한 월류 가능성이 있고 여유고도 1.72 m 부족한 것으로 나타나 수문학 안전성을 확보하지 못하는 것으로 검토되었다. 유금저수지는 수위-유량 계측이 주기적으로 이루어진지 얼마 되지 않아 저수지의 수위-유량 관계 곡선식을 명확하게 확립하기 어려워 수위-용적 곡선을 임의로 도출하였으며 도출된 곡선을 기반으로 중소규모 노후저수지 운영 알고리즘을 통해 사전방류시간, 여수로 방류량을 고려하고 빈도별 홍수량에 따른 저수지 월류시간을 예측함으로써 사전에 대피 시간을 확보하고 붕괴위험을 저감할 수 있는 기술을 확보하였다. 직경 200 mm 이동식사이펀 1열 기준, 30년 빈도 홍수량 유입 시 상한수위 기준 80% 수준(약 30,000 m2)을 유지하면서 주민대피 시간(약 1시간)을 확보할 수 있는 최적 사전방류시간은 12시간 이전으로 분석되었다. 중소규모 노후저수지를 대상으로 사이펀 활용 사전방류기술 및 저수지 운영 알고리즘에 따라 이상기후 대비 사전에 방류를 시행하고 관리자의 의사결정을 돕는다면, 저수지 붕괴 위험지역 내의 주민들의 안전을 확보하고 주민대피 지원체계 구축을 통해 주민들의 불안감 해소, 저수지 위험상황 시 위험회피 수단 제공으로 위험요소 감소가 충분히 가능하다.

치아우식증의 조기진단을 위한 고감도 우식활성검사 모형개발 (DEVELOPMENT OF HIGH SENSITIVE MODEL OF CARIES ACTIVITY TEST FOR EARLY DIAGNOSIS OF DENTAL CARIES)

  • 이상호;이창섭
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.169-179
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    • 2000
  • 초기 우식병소와 건전한 치질은 광학적 특성 이 다르다는 사실에 근거하여 치과 치료용으로 개발된 가시광선 영역의 아르곤 레이저의 형광현상, 즉 물체에 조사되어 반사된 및은 물체의 광학적 특성에 따라 파장이 달라지는 특성을 이용하여, 우식 치질과 건전한 치질간의 광학적 특성의 차이를 아르곤 레이저 빛을 통한 색조의 차이로 유도 전환하는 시스템을 개발하고 이를 이용하여 초기 치아우식 병소를 조기에 시각적으로 탐지하여 data화 하는 새로운 우식활성검사법을 개발하는데 본 연구의 목적이 있다. 연구는 3단계로 나누어 1단계는 아르곤 레이저 형광법의 초기 우식병소 탐지능력을 평가하였으며 2단계는 임상에서 아동들을 대상으로 아르곤 레이저 형광법을 이용하여 초기 우식병소가 있는 치아의 갯수를 집계하고 이 수치에 대한 우식활성검사법인 $Cariescreen^{(R)}$ test, 그리고 일종의 구강환경검사인 우식경험치아의 수(dDfFtT) 검사와의 상관성을 평가하였다. 3단계는 이와 같은 자료를 기준으로 하여 레이저 형광법을 이용하여 검사할 수 있는 새로운 우식활성검사 모델을 만들고 이와 같은 검사법의 민감도, 타당도, 진단력 등을 분석하여 진단학적 측면에서 활용 가능성을 평가하고자 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 초기 우식병소의 조직학적 깊이가 증가될수록 레이저 형광법을 이용하여 측정한 광밀도가 증가하였으며 이들 사이에는 높은 상관관계 (=0.7015)가 있었다. 또한 통계학적으로 회귀분석을 시행한 결과 병소의 깊이와 광밀도와 사이에는 정비례 관계의 직선방정식 관계를 나타내었다. 레이저 형광법을 이용한 우식활성검사법은 $Cariescreen^{(R)}$ test 그리고 dDfFtT 검사 등과 높은 상관관계를 나타냈다. 또한 레이저 형광법을 이용한 우식활성 검사법은 dDfFtT검사를 기준으로 48%의 민감도, 52%의 특이도, 45%의 진단력을 보였으며 $Cariescreen^{(R)}$ test를 기준으로 48%의 민감도, 51%의 특이도, 36%의 진단력을 보였다. 이상의 결과를 종합하면 레이저 형광법을 이용하여 측정한 초기 우식병소의 광밀도는 실제 초기우식병소의 조직학적병소의 깊이를 평가하는데 높은 진단학적 신뢰성을 보여주고 있으며 레이저 형광법을 이용한 우식활성검사는 진단학적 지표를 기준으로 볼 때, 그리고 검사절차와 시간, 비용 등의 면으로 볼 때 향후 임상적으로 활용 가능성이 높은 것으로 사료된다.

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경기만 염하수로에서의 비정규 격자 수치모델링을 통한 조간대 조수로의 고려에 따른 Mass Transport 특성 (Characteristics of Mass Transport Depending on the Feature of Tidal Creek at Han River Estuary, Gyeong-gi Bay, South Korea)

  • 김민하;우승범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.41-51
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    • 2013
  • 경기만 한강 하구역에 대한 지속적인 연안개발에 따른 해양 환경변화의 예측 및 평가에 수치모델이 사용되어 왔지만 기존의 연구들은 조간대의 불규칙한 지형 재현의 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 비정규 격자체계의 수치모델을 적용하여 강화남단 조간대에서 조수로 지형에 따른 해상도의 조절이 한강 하구역의 조석과 잔차 수송량 변화특성 산정에 어떠한 영향을 미치는지 파악하였다. 이를 위하여 격자 구성 시 조수로의 해상도를 주변 해상도와 동일하게 재현한 실험 A와 조수로의 해상도를 주변의 해상도에 비해 높게 재현한 실험 B를 수행하였다. 각 실험 별 관측치와 모델치의 $M_2$ 분조의 진폭에 대해 평균제곱근오차와 절대상대오차를 계산해본 결과, 두 평균제곱근오차의 차이와 절대상대오차의 차이가 한강 상류와 석모수로 해역에서 약 40% 이상으로 나타났다. 이를 통해 격자 구성 시 조수로의 지형에 따라 해상도를 조절하는 것이 한강 하구역에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 잔차 수송량의 변화특성을 파악하기 위하여 염하수로 입구(초지대교 인근: Line 1)와 염하수로 남단(영종대교 남단: Line 2)에서 관측한 단면유속자료로부터 계산된 잔차 수송량을 모델 별로 비교하였다. 각 실험 별로 산정된 Lagrangian 순 질량 수송량은 각 항마다 정도의 차이는 보이지만 전반적으로 조수로의 지형에 따라 해상도를 조절하지 않은 실험 A가 해상도를 조절한 실험 B보다 약 2배 이상 과다산정 된 경향을 볼 수 있었다. 이 연구를 통하여 조간대의 조수로 지형이 조간대 모의 뿐만 아니라 수치모델의 전반적인 해수 유동장에도 큰 영향을 미치고 넓은 조간대 및 수심경사가 큰 조수로 지형을 가진 지역에서의 잔차 수송량 특성을 이해하기 위해서는 수치모의 시 조간대의 조수로 지형을 충분히 반영할 수 있도록 격자를 구성해야 한다는 것을 알 수 있었다.

고등학생의 '성공적인 노후생활 준비교육'을 위한 실천적 문제 중심 가정과 수업의 교수 설계와 개발 (Development of Practical Problem-focused teaching plans for Teenagers' 'Preparation for Successful aging' in the 'Family life in old age' unit)

  • 이종희;조병은
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.161-183
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    • 2011
  • 본 연구는 변화하는 고령화사회에 대응하고 노인문제에 대비하기 위하여 교육적 차원에서 고등학생들이 자신의 노후를 준비할 수 있도록 '성공적인 노후생활 준비교육'을 위한 가정과 수업을 설계하고 개발하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 실천적 문제 중심 교수 학습 과정안을 개발하였다. 2007년 개정 교육과정과 해설서를 분석하여 실천적 문제를 설정하고, 2007년 개정 교육과정과 제 7차 교육과정의 기술 가정, 가정과학, 인간발달 교과서, 청소년 대상 노인교육에 관한 선행연구의 내용 요소를 분석하여 5개의 공통 주제를 선정하였으며, 이를 바탕으로 수업의 최종목표를 설정하였다. 실천적 문제는 '노후에 성공적이고 자립적인 생활을 하기 위해 우리는 무엇을 해야 하는가?이고, 주제는 고령화사회와 인구변화, 노인의 특성, 노후준비, 노인돌보기, 노인복지서비스이며, 선정된 5개의 주제는 다시 고령화사회와 노인에 대한 이해, 노후에 대한 개인 가족 사회의 준비 영역으로 나누어 재구성하였다. 수업의 최종 목표는 '고령화사회와 노인의 특성을 이해하고 자신의 행복한 노년의 삶을 준비하기 위해 현재 노인 문제가 발생한 배경을 비판적으로 추론하여 원인을 규명하고, 성공적이고 자립적인 노후를 준비할 수 있는 대안을 합리적으로 모색하며, 대안의 파급효과를 추론하여 가장 최선의 방법을 선택할 수 있는 문제해결능력을 기를 수 있다'로 설정하였다. 실천적 문제 중심 교수 학습 과정안은 총 5차시의 실천적 추론 수업으로 개발되었다. 이에 따라 실천적 문제 중심 '노후생활 준비교육'의 후속 연구로서, 고등학생의 노후준비교육을 일반화 할 수 있도록 보다 많은 학교 현장에서 정규 교과목 수업에 적용하여 그 효과를 검증하는 연구가 실시되기를 바라며, 실천적 추론 수업과 강의식 수업과의 비교 연구가 이루어져 실천적 추론 수업의 효과를 검증할 수 있는 후속연구가 필요함을 제언하였다.

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난소기능평가를 위한 Gonadotropin Releasing Hormone Agonist Stimulation Test (GAST)의 효용성에 관한 연구 (GnRH Agonist Stimulation Test (GAST) for Prediction of Ovarian Response in Controlled Ovarian Stimulation (COH))

  • 김미란;송인옥;연혜정;최범채;백은찬;궁미경;손일표;이진우;강인수
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제26권2호
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    • pp.163-170
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    • 1999
  • Objectives: The aims of this study are 1) to determine if GAST is a better indicator in predicting ovarian response to COH compared with patient's age or basal FSH level and 2) to evaluate its role in detecting abnormal ovarian response. Design: Prospective study in 118 patients undergoing IVF-ET using GnRH-a short protocol during May-September 1995. Materials and Methods: After blood sampling for basal FSH and estradiol $(E_2)$ on cycle day two, 0.5ml (0.525mg) GnRH agonist ($Suprefact^{(r)}$, Hoechst) was injected subcutaneously. Serum $E_2$ was measured 24 hours later. Initial $E_2$ difference $({\Delta}E_2)$ was defined as the change in $E_2$ on day 3 over the baseline day 2 value. Sixteen patients with ovarian cyst or single ovary or incorrect blood collection time were excluded from the analysis. The patients were divided into three groups by ${\Delta}E_2$; group A (n=30):${\Delta}E_2$<40 pg/ml, group B (n=52): 40 pg/ml${\leq}{\Delta}E_2$<100 pg/ml, group C (n=20): ${\Delta}E_2{\leq}100$ pg/ml. COH was done by GnRH agonist/HMG/hCG and IVF-ET was followed. Ratio of $E_2$ on day of hCG injection over the number of ampules of gonadotropins used ($E_2hCGday$/Amp) was regarded as ovarian responsiveness. Poor ovarian response and overstimulation were defined as $E_2$ hCGday less than 600 pg/ml and greater than 5000 pg/ml, respectively. Results: Mean age $({\pm}SEM)$ in group A, B and C were $33.7{\pm}0.8^*,\;31.5{\pm}0.6\;and\;30.6{\pm}0.5^*$, respectively ($^*$: p<0.05). Mean basal FSH level of group $A(11.1{\pm}1.1mlU/ml)$ was significantly higher than those of $B(7.4{\pm}0.2mIU/ml)$ and C $(6.8{\pm}0.4mIU/ml)$ (p<0.001). Mean $E_2hCGday$ of group A was significantly lower than those of group B or C, i.e., $1402.1{\pm}187.7pg/ml,\;3153.2{\pm}240.0pg/ml,\;4078.8{\pm}306.4pg/ml$ respectively (p<0.0001). The number of ampules of gonadotropins used in group A was significantly greater than those in group B or C: $38.6{\pm}2.3,\;24.2{\pm}1.1\;and\;18.5{\pm}1.0$ (p<0.0001). The number of oocytes retrieved in group A was significantly smaller than those in group B or C: $6.4{\pm}1.1,\;15.5{\pm}1.1\;and\;18.6{\pm}1.6$, respectively (p<0.0001). By stepwise multiple regression, only ${\Delta}E_2$ showed a significant correlation (r=0.68, p<0.0001) with $E_2HCGday$/Amp, while age or basal FSH level were not significant. Likewise, only ${\Delta}E_2$ correlated significantly with the number of oocytes retrieved (r=0.57, p<0.001). All four patients whose COH was canceled due to poor ovarian response belonged to group A only (Fisher's exact test, p<0.01). Whereas none of 30 patients in group A (0%) had overstimulation, 14 patients among 72 patients (19.4%) in group B and C had overstimulation (Fisher's exact test, p<0.01). Conclusions: These data suggest that initial $E_2$ difference after GAST may be a better prognostic indicator of ovarian response to COH than age or basal FSH level. Since initial $E_2$ difference demonstrates significant association with abnormal ovarian response such as poor ovarian response necessitating cycle cancellation or overstimulation, GAST may be helpful in monitoring and consultation of patients during COH in IVF-ET cycle.

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비타민 C와 비타민나무 부산물 첨가가 산란 성계의 생산성 및 계육 품질에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Vitamin C and Sea Buckthorn on the Performance and Meat Quality in Old Laying Hens)

  • 강환구;김지혁;황보종;김찬호
    • 한국가금학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.181-189
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    • 2015
  • 본 연구는 100주령 이상의 산란성계 사료 내 비타민 C 및 비타민나무 부산물의 첨가 급여가 생산성, 도체수율, 혈액성상 및 계육품질에 미치는 영향을 조사하고자 실시되었다. 공시 동물은 100주령 Hy-Line Brown 200수를 선별하여 A형 2단 케이지에 대조구 포함 총 5처리구로 구성하여 처리당 4반복, 반복당 10수씩(2수 수용 케이지 10개) 난괴법으로 임의 배치하였다. 비타민나무 부산물은 강원도 양구 소재 비타민나무 재배지에서 생산, 건조된 비타민나무 잎과 가지를 이용하였으며, 시험에 이용된 사료는 한국가금사양표준(2012) 요구량에 준하여 배합하였다. 처리구로는 비타민 C와 비타민나무 부산물을 첨가하지 않은 대조구(Basal)와 Vit. C 0.1% 첨가구, 비타민나무 부산물 0.1% 첨가구, 비타민나무 부산물 0.5% 첨가구 그리고 비타민나무 부산물 1.0% 첨가구로 나누어 4주간 실시하였으며, 물과 사료는 자유 섭취하게 하였고, 일반적인 점등관리(자연일조 + 조명; 16 hr)를 실시하였다. 산란율 및 도체율은 전 시험기간 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 부분육 비율은 가슴육을 제외한 다른 부위에서 대조구와 비교 시 차이가 없었으나, 가슴육 비율은 비타민나무 부산물 0.5% 첨가구에서 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 하지만 산란성계육의 일반성분, 보수력, 가열감량 및 지방산 함량에 있어서는 비타민 C 및 비타민나무 첨가에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 결과적으로 산란 성계 사료 내 비타민나무 부산물의 첨가는 생산성 및 계육품질에는 영향을 미치지 않았으나, 부분육 중 가슴육 생산량을 증가시키는 것으로 나타났으며, 이는 산란성계육 수출 시 부위별 무게로 가격이 결정됨을 감안할 때 경제적인 면에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다. 하지만 산란성계육 수출량이 증가함에도 불구하고, 품질 개선을 위한 연구가 미흡한 점을 감안할 때 향후 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

시간에 따른 강도변화를 고려한 암반사면의 풍화민감특성 분석 (Weathering Sensitivity Characterization for Rock Slope, Considering Time Dependent Strength Changes)

  • 이정상;배성호;유영일;오정배;이두화;박준영
    • 터널과지하공간
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    • 제16권2호
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    • pp.109-134
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    • 2006
  • 암반(암석)은 생성시와는 다른 온도 압력조건, 대기와 지하수 및 강우 등의 영향으로 풍화작용을 겪게된다. 풍화작용은 암석을 구성하는 조암광물의 화학적 성질을 변화시키며, 불연속면을 따른 물리, 화학적 제반특성에 영향을 준다. 암석이 풍화작용을 겪게 되면 암석(암반)의 물성이 저하되는 현상이 나타나 이로 인한 사면의 파괴, 지하수의 유출, 암종간의 차별풍화로 인한 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 대규모 사면 절개시에는 현재의 풍화특성을 분석하여 풍화상태가 앞으로 어떻게 진행될 것인지 예측하고, 이 결과를 토대로 비탈면 보호 및 보강공법에 기준을 판단하는 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해 기존의 여러 건설사업의 설계단계에서 화학적 풍화속도와 암석의 다른 특성들을 종합하여 분석하는 화학적 풍화민감도 분석 기법이 적용되어 왔다. 그러나 기존의 화학적 풍화민감도 분석은 본래 암반이 아닌 토양의 풍화에 대해 개발된 기법이며 고려되어야 할 변수들의 수가 많고 그 관계가 복잡하며, 공학적 시간단계별로 암반사면의 풍화민감특성을 적용하는데 한계가 있다. 또한, 기존의 방법은 주로 등방성이 강한 화강암질 암석에 특성분석 기법을 적용하여 퇴적암과 같이 이방성이 강한 암반에 적용하기 어려운 문제도 있다. 풍화지형을 연구하는 지형학자들의 연구(Oguchi et al., 1994; Sunamura, 1996; Norwick and Dexter, 2002)에서 시간에 따라 진행되는 풍화에 의한 암석의 강도저하는 음지수 함수의 형태를 나타내는 것을 제안되었다. 이 관계를 공학적으로 적용하면, 풍화에 작용하는 여러 요인들의 결과를 강도저하로 표현할 수 있으며, 강도라는 암석의 물성을 설명함으로써 공학적으로 의미가 있는 결과를 도출할 수 있다. 따라서, 이 연구에서는 전술한 관계에 의해 풍화진행 시간에 따른 암석의 강도특성 변화를 고려하여 퇴적암에 특화시킨 풍화민감특성 분석을 암반사면의 풍화민감특성을 설명하고 설계에 직접적으로 적용할 수 있는 방법으로 제안한다.

균열암반 매질 내 단공 및 공간 간섭 시험에 대한 현상적 비교 (The Phenomenological Comparison between Results from Single-hole and Cross-hole Hydraulic Test)

  • 김태희;김구영;오준호;황세호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.39-53
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    • 2007
  • 일반적으로 균열암반 매질은 수리전도도 혹은 그 난수장이나(연속체 모형), 투수성 균열의 공간적 통계적 분포(불연속균열망 모형)를 이용하여 표현할 수 있다. 본 연구에서는 잘 알려진 균열암반매질의 개념 모형의 실질적 적용성을 검토하기 위하여 충청남도 금산군 남이면 남이자연휴양림 내 한국지질자원연구원 시험부지 내에서 다양한 현장 수리 시험을 적용하고, 그 결과를 비교검토하였다. 본 지역에서 투수성 구간의 수리전도도 값은 $7.67{\times}10^{-10}{\sim}3.16{\times}10^{-6}$ m/sec이며, 산술평균은 $7.70{\times}10^{-7}$ m/sec, 기하평균은 $2.16{\times}10^{-7}$ m/sec이다. 단공 패커 시험의 경우 총 8개의 공에서 총 110개 구간에 대한 시험을 수행하였다. 이 시험 구간 중 불투수성 구간은 총 9개, $1.0{\times}10^{-8}$ m/sec 이하의 수리전도도를 가지는 저투수성 구간은 총 14개로 전반적으로는 투수성이 양호한 것으로 확인되었다. 단공 패커시험을 통해 나타난 수리전도도의 수직적 분포는 단공 유향 유속 시험 결과와 비교적 잘 부합하는 양상으로 나타나고 있다. 하지만, 공간 수리시험의 결과는 전반적으로 투수성이 양호하다는 단공 시험 결과와는 다소 다른 양상을 보인다. 공간시험의 결과는 투수성보다는 연결성을 포함한 균열암반 매질의 투수성/불투수성의 이진법적 특성에 의해 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 균열암반 매질에서의 지하수 유동에 대한 개념 모형의 현실적이고 합리적인 설정을 위해서는 투수성/불투수성의 이진법적 특성에 대해 어떻게 규명할 것인가에 대한 조사방법과 해석방법에 대한 지속적인 연구가 요구된다.

반응표면 분석법에 의한 단단계법 거품형 찜 케이크의 물리적 특성의 최적화 (Optimization for the Physical Properties of Steamed Foam Cakes Prepared with Single-stage Method by Response Surface Methodology)

  • 곽성호;장명숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.557-566
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    • 2005
  • 본 연구는 오븐에서 굽는 거품형 케이크 중 단단계법을 찌는 방법에 적용하여 혼합방법에 따른 거품형 찜 케이크의 가장 적합한 배합비율을 반응표면분석법으로 찾아 단단계법을 이용한 거품형 찜 케이크의 상품화와 산업화를 위한 기초자료를 만들고자 하였다. 휘핑 시간($X_1,\;4\~20$분),밀가루의 양$X_2,\;460\~540\;g$과 유화제의 양$(X_3,\;16\~24\;g)$을 독립변수로 설정하고, 색도, 부피, 텍스쳐 항목을 반응변수로 하여 최적화한 결과 물리적 특성 중 부피의 경우 16개의 실험조건에 따라 $1,300\~1,584\;mL$, 색도의 L값은 $83.64\~67.55$, a값은 $0.20\~2.70$, b값은 $30.49\~35.03$, ${\Delta}E$$32.02\~36.49$, 경도는 $209.82\~349.20\;g$, 검성은 $209.82\~349.20\;g$, 씹힘성의 경우 $120.92\~218.86\;g{\cdot}cm$ 범위의 결과를 나타내었고, 관능적 특성을 평가한 결과 외관 $4.00\~7.25$, 색 $4.83\~7.50$, 냄새 $4.40\~7.00$, 맛 $4.80\~7.02$, 부드러운 정도 $4.20\~7.50$, 촉촉한 정도 $5.44\~7.67$, 전반적인 기호도 $5.00\~7.98$의 점수를 받았다. 회귀식을 검증한 결과 부피, 경도, 검성과 씹힘성은 $5\%$ 이내의 수준에서 회귀식의 유의성이 인정되었고, 관능적 특성의 냄새, 부드러운 정도, 촉촉한 정도와 전반적인 기호도는 $5\%$ 이내에서, 맛은 $1\%$ 이내의 수준에서 회귀식의 유의성이 인정되었다. 독립변수가 각 반응변수에 미치는 영향을 본 결과 유화제의 양이 물리적 특성에 가장 큰 영향을 주었고, 관능적 특성에서는 휘핑 시간과 유화제의 양이 중요한 변수로 작용하였다. 반응표면의 정상점의 형태는 물리적 특성에서 색도의 b값만 정상점에서의 형태가 최대점을 나머지 모든 항목은 안장점의 형태를 나타내었다. 관능적 특성 결과 전반적인 기호도의 경우 안장점의 형태를 보였고, 그 이외의 항목은 최대점의 형태를 나타내었다. 결정된 회귀식의 계수를 바탕으로 3차원 반응표면을 도식화한 결과 최적조건보다 과도한 휘핑 시간과 유화제 첨가는 오히려 부피가 감소하였고, 관능검사 결과 낮은 점수를 받아 좋아하지 않았다. 독립 변수에 영향을 받으며 유의적인 차이가 인정된 반응변수에서 찜 케이크의 품질특성에 중요한 요인으로 작용하는 물리적 특성 중 부피, 경도, 그리고 관능적 특성 중 맛, 냄새, 부드러운 정도, 촉촉한 정도, 전반적인 기호도의 contour map을 중첩하여 특성을 모두 만족시켜주는 교집합을 각각의 독립변수의 최적의 조건으로 선정하였다. 그 결과 휘핑 시간 $11\~13$분, 밀가루의 양 $470\~486\;g$, 유화제의 양 $19\~20\;g$으로 각각 나타났다. 이상의 예측된 최적 조건을 검증하기 위하여 최적 조건 범위내의 중간점 즉, 휘핑 시간 12분, 밀가루의 양 478 g과 유화제의 양 20 g을 최적점으로 설정하여 실제 단단계법으로 거품형 찜 케이크를 만들어 물리적 특성을 측정하여 본 결과 실제 실험 값들은 예측된 값들과 유사한 수준의 결과를 보였다.