• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.71-78
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• 2011

최근 준설점토 고화처리과정에서 환경에의 부하를 고려하여 시멘트와 같은 지반 고화재를 최소화 하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 그러나 적정한 지반 고화재의 비율이나 각 비율에 따른 물리/역학적 특성과 재료적 특성에 대한 충분한 연구가 수행되지 않아 설계에 반영되는 단계에 까지는 이르지 못하고 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구는 준설점토의 유효한 활용과 친환경적 접근이라는 두 가지 문제를 동시에 극복하기 위하여 고화재를 최소화할 수 있는 방안과 고화재 비율에 따른 혼합토의 물리/역학적 특성 및 재료특성을 장단기적 관점에서 규명하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 지반 고화재로써 시멘트를 활용하여 혼합 지반의 역학적 성능을 충분히 발휘하는 범위에서 고화재의 투입량을 최소화할 수 있는 최적의 설계방안에 대해 알아봄과 동시에 각 고화재 투입량에 따른 혼합토의 물리/역학적 특성과 재료적 특성을 평가하여 정리하였다. 강도 측면에서는 빈배합 혼합점토는 본 연구에서 상정한 최대 양생기간인 270일 동안 지속적인 강도증가를 보이고 있었으나 혼합비가 상대적으로 높은 증가 추세가 현격하게 떨어지고 있었다. 압밀측면에서는 시멘트 혼합에 의한 의사과압밀현상이 낮은 배합비에서도 충분히 발휘된다는 점을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 준설점토를 조기에 안정화시키고 동시에 친환경적으로 재활용할 수 있는 방안이 구체적으로 모색되었으며, 본 연구에서 수행되는 다양한 시험 및 해석적 연구 자료는 향후 관련 공법을 실제 현장에 적용할 경우에 설계를 위한 기초 설계자료로써 제공될 수 있으리라 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.189-200
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• 2021

인공습지는 농업용 저수지의 수질개선을 위하여 많은 곳에 적용되고 있다. 인공습지는 수심분포, 유입량 및 유출량, 물흐름 분포, 체류시간, 수질 처리효율, 종횡비, 개방수역/폐쇄수역 구성비 등이 중요한 설계인자이다. 특히, 인공습지 높은 효율 증대를 위해서는 취입보 형식, 유입보, 인입수로 길이, 셀(Cell) 형태, 셀 연결 형태 등의 설계는 매우 중요하다. 본 연구는 농업용 저수지에 조성되어 운영중인 23개 인공습지의 현장조사를 통하여 설계시 고려하여야 할 인자 및 효율적 운영방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지 중에서 비정상적 운영이 나타나는 습지는 수위센서 미작동, 취입보 내부의 유사퇴적 및 기계식 수문틀의 협잡물 문제가 중요한 원인으로 나타났다. 또한, 인입수로의 길이가 길어질수록 취입보 하류부와 상류부의 생태적 단절구간이 늘어나는 것도 문제점으로 분석되었다. 습지 대부분은 2~5개의 셀로 조성되었으며 셀의 크기가 지나치게 클 경우 수리학적 효율이 떨어지고 관리가 어려운 것으로 평가되었다. 작은 규모의 습지에 많은 셀이 존재하는 경우 큰 수두손실로 인하여 적절한 유수흐름이 나타나지 않는 것으로 평가되었다.

• Design & Manufacturing
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• 제15권2호
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• pp.11-16
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• 2021

Recently, three-dimensional (3D) cell culture systems, which are superior to conventional two-dimensional (2D) vascular systems that mimic the in vivo environment, are being actively studied to reproduce drug responses and cell differentiation in organisms. Conventional two-dimensional cell culture methods (scaffold-based and non-scaffold-based) have a limited cell growth rate because the culture cannot supply the culture medium as consistently as microvessels. To solve this problem, we would like to propose a 3D culture system with an environment similar to living cells by continuously supplying the culture medium to the bottom of the 3D cell support. The 3D culture system is a structure in which microvascular structures are combined under a scaffold (agar, collagen, etc.) where cells can settle and grow. First, we have manufactured molds for the formation of four types of microvessel-mimicking chips: width / height ①100 ㎛ / 100 ㎛, ②100 ㎛ / 50 ㎛, ③ 150 ㎛ / 100 ㎛, and ④ 200 ㎛ / 100 ㎛. By injection molding, four types of microfluidic chips were made with GPPS (general purpose polystyrene), and a 100㎛-thick PDMS (polydimethylsiloxane) film was attached to the top of each microfluidic chip. As a result of observing the flow of the culture medium in the microchannel, it was confirmed that when the aspect ratio (height/width) of the microchannel is 1.5 or more, the fluid flows from the inlet to the outlet without a backflow phenomenon. In addition, the culture efficiency experiments of colorectal cancer cells (SW490) were performed in a 3D culture system in which PDMS films with different pore diameters (1/25/45 ㎛) were combined on a microfluidic chip. As a result, it was found that the cell growth rate increased up to 1.3 times and the cell death rate decreased by 71% as a result of the 3D culture system having a hole membrane with a diameter of 10 ㎛ or more compared to the conventional commercial. Based on the results of this study, it is possible to expand and build various 3D cell culture systems that can maximize cell culture efficiency by cell type by adjusting the shape of the microchannel, the size of the film hole, and the flow rate of the inlet.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2021

주름관은 자체의 신축성으로 변형에 의한 파손에 대응하고 설비의 편리성으로 인해 소방장비, 스프링클러 배관 등에 널리 사용된다. 그러나 벽의 주름진 형상으로 인해 복잡한 내부 난류유동이 발생하게 되며, 파이프 유동에 중요한 설계인자인 압력강하의 예측이 어렵다. 주름관 내의 압력강하에는 그루브 높이, 길이, 피치 등 파이프 벽의 형상 인자가 영향을 준다. 기존의 연구에는 관 내의 사각형 그루브의 피치(P)와 높이(K)의 비가 5 보다 작은 D형관의 경우에 대하여 길이 변화에 따른 압력 강하에 관하여 연구한 사례가 있다. 본 연구에서는 길이와 높이 변화를 고려한 P/K가 2.8, 3.5, 4.67의 경우 유동의 Re 수가 55,000, 70,000, 85,000인 경우에 대해 압력강하에 대한 수치해석 연구를 수행하였고, 주름관 내의 압력강하는 P/K 가 작을수록 감소하는 것으로 해석되어 압력 강하가 그루브 가로 세로 비율의 변화에 영향을 받고, 그루브 높이가 증가하면 재순환 면적이 증가하기 때문에 영향을 받는다는 것을 보여주었으며, 레이놀즈 수가 클수록 압력 강하가 증가하는 결과를 얻었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.620-631
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• 2022

본 논문은 CFD 해석법을 이용하여 사고 선박의 손상부 형상에 따른 기름 유출량 변화를 예측하고, 이론 추정식에서 이를 고려할 수 있는 방출계수 도출 결과를 소개한다. Froude수와 Reynolds수 상사를 만족하는 조건에서 다상유동 해석법을 사용하여 모형선 크기의 기름 유출 문제를 다루었다. 수치해석 결과는 알려진 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 수학적 형상들로 정의한 손상부 형상의 변화와 함께 손상부 가로세로비와 기름탱크 두께의 변화가 기름 유출 유동에 미치는 영향을 조사하였다. 보다 현실적인 상황을 고려하기 위해 손상부의 찧어진 철판의 영향에 대한 해석도 포함하였다. 수치해석 결과를 통해 사고 선박의 손상부 형상에 따른 기름 유출량의 변화를 확인하였으며, 다양한 손상부 형상이 가지는 점성 영향을 방출계수로 정량화하여 추출하였다. 본 논문에서 제시하는 방출계수에 대한 검증을 위하여 알려진 기름 유출량 주정식에게 적용하였으며, CFD 해석과 좋은 일치를 얻었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.577-586
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• 2022

한·중 무역거래가 날로 증가함에 따라 한·중 양국의 해상운송 규모가 빠르게 확대되고 있다. 하지만 이는 선박충돌문제를 초래하고 있으며, 특히 한·중 양국 선박이 밀집한 황해와 동해 수역에 집중되어 있다. 선박충돌 사고가 해상 교통안전과 해상 환경에 부정적인 영향을 미치는 동시에 선적국, 충돌발생지 등 섭외적 요인으로 인한 복잡한 법적 문제를 야기하고 있다. 한·중 양국의 국내법 규정이 서로 다르기 때문에 양국은 같은 문제에 대해 서로 다른 의견을 보이고 있다. 국제적으로도 일부 관련 선박충돌에 관한 국제조약들이 있으며 이러한 국제조약들은 모두 각국의 이익균형의 결과물이며 궁극적인 목적은 글로벌 선박충돌과 관련한 법률의 통일에 있다. 한중 양국은 선박충돌 방면에서 모두 국제조약을 참조하여 국내법을 국제조약에 접목하였으며 이는 동시에 해사국제법의 통일에도 적극적인 작용을 하였다. 침권책임법의 발전은 선박충돌의 침해에 대한 이론적 뒷받침을 제공하였다. 중국 해사법원이 발표한 보고서에 따르면 과학기술 수준의 제고에 따라 자연환경과 객관적 영향요인이 선박 충돌사고 위험을 크게 낮췄으나 해안에서 상선과 어선이 충돌하는 사고가 자주 발생하므로 이를 중시해야 한다. 국제조약과 중국국내의 입법에서는 선박충돌에 대한 세부적인 법적 규정을 두고 있지만 선박충돌침해이론에 대하여 여전히 이를 보완하고 발전해 나가야 한다. 본 글은 선박충돌 적용에 있어서 중국입법 및 사법사례의적용을 검토하는 동시에 한국의 법률규정을 참조하여 선박충돌문제에 대한 한중 양국의 법률규정에 대하여 비교하고자 한다.

• 한국어류학회지
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• 제33권2호
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• pp.74-83
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• 2021

우리나라의 멸종위기어류 열목어 Brachymystax lenok tsinlingensis의 분포양상 및 서식지 특징, 멸종위협 등급을 평가하기 위해 분포조사를 2015년과 2019년에 실시하였다. 출현기록은 1990년 이전, 1997~2006년, 2000~2011년, 2010~2019년으로 나누어 정리하였다. 분포조사는 모두 150개 지점을 조사하여 67개 지점에서 542개체를 확인하였는데, 내린천 (11개 지점), 오대천(11개), 북천(10개), 방태천(8개), 송정리천(4개), 수입천(3개), 인북천(3개), 현동천(3개) 등의 순으로 지점수와 개체수가 많았다. 열목어의 주 서식지는 고도가 400 m 이상으로 높은 하천 상류로 유폭 4~20 m, 수심 1~2 m이며 큰돌의 비율이 70~80%로 높은 곳이었다. 감소 및 위협요인은 하천정비공사, 저수지 및 교량 건설, 오염수 배출, 여름철 피서객 유입, 보 등이었다. 멸종위협 등급을 IUCN 평가기준(A, B)에 따라 평가했을 때, 2000~2011년 대비 서식지 감소율(20.7%), 출현범위 (7,732 km²), 점유면적 (268 km²), 단절된 지소수 (15개), 서식지 질 하락 등을 근거로 근접한 취약(Near meets VU A2acd, B1b (i,ii,iii)+B2b (i,ii,iii))으로 나타나 최종 "준위협종(Near Threatened, NT)"으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.23-32
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• 2022

PSCB 거더교는 고속도로에서 공용중인 교량의 4%로 많은 비중을 차지하고 있지는 않지만, PSCB 거더교의 약 98%가 1·2종 교량이며 전체 교량 연장의 약 16%(192km)를 차지하는 만큼 유지관리가 매우 중요한 교량 형식 중 하나이다. PSCB 거더교의 손상유형을 분석하기 위해 고속도로 공용중 교량의 가설공법, 제설환경 노출등급 비율을 고려한 62개소(477경간) 정밀안전진단 보고서를 선정하여 상세 분석을 수행함과 동시에 실제 열화·손상이 발생한 교량의 현장조사를 수행하였으며, 그 결과 대부분의 열화·손상 원인은 교면포장으로 유입된 우수(염수)가 상부플랜지와 계면 사이에 체수되어 콘크리트가 열화되고, 이후 교면포장의 균열 및 파손, 철근의 부식·팽창으로 인한 콘크리트 박락 등으로 진전되어 나타난 것으로 조사되었다. 또한, 상부플랜지 하면에 발생한 교축방향 균열 원인은 수화열, 건조수축 등으로 인한 균열로 판단된다. 결론적으로 PSCB 거더교의 특성을 고려한 합리적인 유지관리를 위해서는 시공초기 발생되는 상부플랜지 하면 교축방향 균열 제어를 위한 설계측면의 개선 방안이 제시되어야 할 것이며, 공용중 발생되는 열화는 상부플랜지 열화 이전 교면포장의 유지관리를 통한 선제적 대응과 제설환경 노출등급에 따른 차별화된 유지관리 방안이 제시되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.103-110
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• 2022

본 연구의 목표는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 철근상세에 따른 강성 및 강도 저감에 대해 실험적으로 평가하는 것이다. 본 연구에서는 수직분할에 따른 강도 및 강성 저감효과를 확인하기 위해 실 스케일 실험체 4개를 제작하여 반복 횡가력 실험을 수행하였다. 실험결과, 수직분할에 따라 강도 및 강성이 감소되는 것을 확인하였다. 특히 강도 저하율보다 강성 저하율이 큼에 따라 수직분할에 따른 하중 재분배 시 극한강도에 대한 안전성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 균열양상을 확인한 결과, 분할된 벽체 중 압축지배를 받는 벽체에서 사인장 균열이 발생하였기 때문에 강도 평가 시 휨 강도 뿐만 아니라 전단저항 메커니즘을 같이 고려해야 한다. 벽체 단면 수직철근의 변형률 분포 분석 결과, 분할 후 두 개의 중립축이 발생하며 상부에서는 반전된 변형률 분포가 나타나 이중 곡률을 갖는 벽체의 양상을 보였다. 추후 연구에서는 벽체의 유효높이를 고려한 강성 저감률 평가가 필요하며 추가로 벽체 형상비 등 추가 변수에 대한 평가 및 유한요소해석을 이용한 다양한 벽체에 대한 해석적 연구가 필요하다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권3호
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• pp.290-302
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• 2023

본 연구는 산불피해지에 바이오차를 처리하여 굴참나무의 초기 생장특성 변화를 살펴보고, 임목생장에 영향을 주는 인자를 파악하는데 그 목적이 있다. 굴참나무를 식재한 지역에 바이오차 처리방법(도포, 식혈)과 처리량에 따른 효과를 정량적으로 평가하기 위해 처리구를 조성하였다. 굴참나무의 활착률은 무처리구에 비해 도포와 식혈처리구에서 20% 높게 나타났으며, 도포처리구에서는 북사면, 식혈처리구는 남사면의 활착률이 더 높게 나타났다. 바이오차 처리방법에 따른 상대생장률은 식혈처리구에서 더 높게 나타났고, 근원경 생장에서 유의한 차이를 보였다. 사면향별로는 북사면의 상대생장률이 더 높았고, 수고생장에서 유의한 것으로 나타났다. 이는 바이오차의 처리용량이나 살포방법에 따라 생장량 증진효과가 다르게 나타날 수 있음을 시사한다. 사면향이나 처리방법이 토양의 건조조건에 영향을 주어 수분함량이나 양분동태에 영향을 준 것으로 보여진다. 연구결과를 활용하여 생육목적에 맞는 바이오차의 처리기준을 제시할 수 있으며, 산림시업에 적용하여 바이오매스 증진 및 산불피해지 조기 복원의 효과적인 대안이 될 것으로 판단된다.