• Title/Summary/Keyword: energy integral

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유한요소법을 이용한 MT 탐사 자료의 모델링: 보조장 계산의 고찰 (Modeling of Magnetotelluric Data Based on Finite Element Method: Calculation of Auxiliary Fields)

  • 남명진;한누리;김희준;송윤호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권2호
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    • pp.164-175
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    • 2011
  • 낮은 주파수의 자연 전자기장을 이용하는 MT 탐사는 지하 심부의 전기전도도 구조를 규명할 수 있기 때문에, 지열에너지자원 탐사, 이산화탄소의 지중저장을 위한 부지 선정, 인공저류층 지열발전 시스템 유망 지역 탐사 등에 적용되고 있다. 또한 해양 MT 자료를 활용하면 해양전자탐사 자료 해석의 정확도를 높일 수 있다. MT 자료의 해석에 있어 정확한 모델링 기법은 필수적이다. 변유한요소법을 이용한 기존의 MT 모델링 알고리듬에서는 보조장인 자기장을 차분적 방법론에 기초하여 계산하였기 때문에 수직자기장의 정확한 계산에 한계가 있었다. 이 논문에서는 변유한요소법의 기저함수들의 선형결합으로 근사된 전기장을 직접 미분하는 방법으로 수직자기장을 계산하였다. 수치 실험을 통해, 지형이 있는 경우에 수직자기장에 대한 기존의 알고리듬의 결과에 오차가 있음을 확인하였다. 최종적으로, 지형이 있는 모형에 대한 기존의 인덕션 벡터와 티퍼의 결과는 오차가 있는 수직자기장을 이용하였으므로, 이 논문에서는 개선된 알고리듬을 이용하여 올바른 결과를 제시하고자 한다.

Modeling and analysis of selected organization for economic cooperation and development PKL-3 station blackout experiments using TRACE

  • Mukin, Roman;Clifford, Ivor;Zerkak, Omar;Ferroukhi, Hakim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권3호
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    • pp.356-367
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    • 2018
  • A series of tests dedicated to station blackout (SBO) accident scenarios have been recently performed at the $Prim{\ddot{a}}rkreislauf-Versuchsanlage$ (primary coolant loop test facility; PKL) facility in the framework of the OECD/NEA PKL-3 project. These investigations address current safety issues related to beyond design basis accident transients with significant core heat up. This work presents a detailed analysis using the best estimate thermal-hydraulic code TRACE (v5.0 Patch4) of different SBO scenarios conducted at the PKL facility; failures of high- and low-pressure safety injection systems together with steam generator (SG) feedwater supply are considered, thus calling for adequate accident management actions and timely implementation of alternative emergency cooling procedures to prevent core meltdown. The presented analysis evaluates the capability of the applied TRACE model of the PKL facility to correctly capture the sequences of events in the different SBO scenarios, namely the SBO tests H2.1, H2.2 run 1 and H2.2 run 2, including symmetric or asymmetric secondary side depressurization, primary side depressurization, accumulator (ACC) injection in the cold legs and secondary side feeding with mobile pump and/or primary side emergency core coolant injection from the fuel pool cooling pump. This study is focused specifically on the prediction of the core exit temperature, which drives the execution of the most relevant accident management actions. This work presents, in particular, the key improvements made to the TRACE model that helped to improve the code predictions, including the modeling of dynamical heat losses, the nodalization of SGs' heat exchanger tubes and the ACCs. Another relevant aspect of this work is to evaluate how well the model simulations of the three different scenarios qualitatively and quantitatively capture the trends and results exhibited by the actual experiments. For instance, how the number of SGs considered for secondary side depressurization affects the heat transfer from primary side; how the discharge capacity of the pressurizer relief valve affects the dynamics of the transient; how ACC initial pressure and nitrogen release affect the grace time between ACC injection and subsequent core heat up; and how well the alternative feeding modes of the secondary and/or primary side with mobile injection pumps affect core quenching and ensure stable long-term core cooling under controlled boiling conditions.

가압경수로 부분충수 운전중 잔열제거 (RHR)계통 상실시 가압기 통로를 통한 배출유로 특성 분석 (Analysis of the Vent Path Through the Pressurizer Manway Under the Loss of Residual Heat Removal(RHR) System During Mid-Loop Operation in PWR)

  • 하귀석;김원석;장원표;류건중
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권6호
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    • pp.859-869
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    • 1995
  • 본 연구는 가압경수로의 부분충수 운전중 잔열제거기능 상실사고 해석시 신뢰성을 확보하기 위해 RELAP5/MOD3.1 코드로 관련 대형 실험을 모의 계산하여, 사고시 예상되는 주요 물리적 현상의 파악과 코드의 예측능력을 평가하는 것이다. 대상 실험으로 선택된 BETHSY Test 6.9a는 이 사고중 증기발생기가 작동하지 않고, 가압기 Manway를 개방한 상태 (Configuration)를 모의한 실험이다. 이 연구 결과는 실제 원전 사고시 예상되는 중요 현상 뿐 아니라, 이에 영향을 미치는 민감한 인자를 파악하여 사고 해석결과의 유효성을 판단하는 데 상당히 기여할 것으로 기대한다. 연구결과 RELAP5/MOD3.1 코드는 대체적으로 계통의 과도기 거동은 타당하게 예측하고 있지만, 모의계산에서 Time-Step이 아주 짧아 막대한 시간이 소요된다는 문제점이 발견되었다. 그 외에도 노심팽창수위 (swollen level)를 과대평가하여 가압기의 수위 및 계통의 압력을 높게 계산하였다. 이로 인해 가압기를 통한 방출량도 과대계산하여 노심노출을 약 400초 빨리 예측하였다. 실험과 코드 예측결과를 종합할 때 가압기 Manway 만의 개방으로는 계통압력이 상승하고, 중력주입냉각수로는 노심수위 회복에 불충분하며, 결국 강제주입에 의해서 노심수위가 회복될 수 있음이 입증되었다.

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풍수 형기론(形氣論)으로 본 대순진리회 금강산토성수련도장 (Daesoon Jinrihoe's Geumgangsan Toseong Training Temple Complex as Appraised through the Hyeonggi Theory in Fengshui)

  • 신영대
    • 대순사상논총
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    • 제36집
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    • pp.35-78
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    • 2020
  • 본 논문은 대순진리회 금강산토성도장을 풍수학의 형기학적인 관점에서 전반적인 풍수의 국세와 특징들을 밝히고자 하였다. 겉으로 드러난 산의 형세를 보고, 그 안에 흐르는 기의 세력을 살펴 산천에서 발생하는 기운의 강약과 후박 등을 통해 생기의 흐름을 파악하고 그에 따른 길흉을 살펴보았다. 이곳은 특히 "일만 이천의 도통군자로 창성하리라"라는 상제님의 말씀이 서려있는 곳이며, 미륵불과 도전님의 능소가 있다는 점에서 수도를 하는 사람들에게 매우 의미 있는 도장으로 알려져 있다. 이와 관련하여 풍수론에 부합한 금강산토성수련도장의 풍수적 상징성과 생왕지지에 대해 탐색하고, 그에 따른 지세와 형국, 동해의 맑은 수기가 어울린 용맥과 지맥, 금강산의 산세, 대순진리회 금강산토성수련도장의 풍수적 입지와 지세, 지맥 등을 탐색하고자 하였다. 백두대간은 금강산을 거쳐 신선봉으로 이어지고 그 중 한 줄기는 금강산토성수련도장으로 이어졌고, 다른 한 줄기는 상봉을 거쳐 미시령과 설악산으로 이어져 내려간다. 따라서 대순진리회의 여러 도장들 가운데 금강산토성수련도장을 형기풍수론을 토대로 살펴봄으로써, 대순진리회가 종교 건축물의 입지조건으로서 주위 환경과의 관계를 강력히 고려하고 있다는 사실을 풍수지리 제반 이론들을 토대로 학술적 접근을 통해 그 본의를 논증하고자 하였다. 동시에 금강산토성수련도장이 자리하고 있는 현장을 중심으로 산과 물의 흐름을 파악하고 주변의 지세가 어떤 형태로 풍수의 이치에 부합하고 있는지 전반적으로 살펴보았다. 제반 풍수이론에 근거하여 볼 때 금강산토성수련도장은 신선봉을 필두로 하여 주맥이 행도 과정에서 산줄기가 흘러내리면 물이 따라 흐르고, 물이 휘돌아 흐르는 곳에 산이 따라 이어지는 수많은 지리적 음양변화를 거치며 금강산토성수련도장으로 이어져 내렸다. 자연의 이치라 할 수 있는 산과 물의 유기적인 관계로 볼 때 때 금강산토성수련도장의 가장 두드러진 풍수적 특징은 음양합덕에 부합한 빼어난 수세와 청룡과 백호가 조화를 이룬 국세를 형성하고 있다는 점에서 전통적인 풍수이론에 부합하고 있음을 알 수 있다.

파동장 변환을 이용한 전자탐사 주시 토모그래피 (Electromagnetic Traveltime Tomography with Wavefield Transformation)

  • 이태종;서정희;신창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제2권1호
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    • pp.17-25
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    • 1999
  • 고해상의 지하 전기전도도 영상을 요하는 환경, 공학적인 적용을 위하여, 주파수영 역 전자탐사 자료를 이용한 주시 토모그래피를 수행하였다. 이를 위하여 우선 변환된 파동장을 파선급수(ray series)의 합으로 근사하여 자기장으로부터 직접 파동장의 초동을 구해낼 수 있는 방법을 제시하고 그 정확성 및 적용성을 검토하였다. 균질한 무한공간에서의 자기장을 이용한 발췌결과, 잡음이 없는 자료의 경우 주파수 2개를 사용하여도 아주 정확한 발췌가 이루어져 그 타당성이 입증되었으며, 기존의 파동장으로 직접변환하는 방법과 비교한 결과 더 적은 주파수 자료를 이용하여도 더 정확한 발췌가 이루어졌다. 층서구조 및 경사진 파쇄대 구조에 대하여 초동발췌 및 반복적 비선형 토모그래피를 적용하여 만족할만한 영상을 얻었다. 그러나 전기전도도의 비율이 큰 경우는 설정한 가정에 부합되지 않아 토모그래피 영상에서 전기비저항이 낮은 층이 확대되어 나타나는 결과를 보였다. 초동발췌를 위한 시간은 하나의 송, 수신 배열에 대하여 IBM PC로 10초 내외로, 현장에서 탐사를 수행하는 도중 실시간으로 발췌가 가능하다. 또한 토모그래피 역산을 위한 시간도 약 3분 이내로 전체 송, 수신 배열에 대한 측정이 끝남과 동시에 지하의 단면 영상을 확인할 수 있어 전자탐사 토모그래피의 현장 적용성을 한층 높일 수 있을 것으로 기대된다.

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설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2013년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2013)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.605-619
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    • 2014
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2013. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and relative parts including orifices, dampers and ducts, fuel cells and power plants, cooling and air-conditioning, heat and mass transfer, two phase flow, and the flow around buildings and structures. Research issues dealing with home appliances, flows around buildings, nuclear power plant, and manufacturing processes are newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for general analytical model for desiccant wheels, the effects of water absorption on the thermal conductivity of insulation materials, thermal properties of Octadecane/xGnP shape-stabilized phase change materials and $CO_2$ and $CO_2$-Hydrate mixture, effect of ground source heat pump system, the heat flux meter location for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel, a parallel flow evaporator for a heat pump dryer, the condensation risk assessment of vacuum multi-layer glass and triple glass, optimization of a forced convection type PCM refrigeration module, surface temperature sensor using fluorescent nanoporous thin film. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on ammonia inside horizontal smooth small tube, R1234yf on various enhanced surfaces, HFC32/HFC152a on a plain surface, spray cooling up to critical heat flux on a low-fin enhanced surface were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a fin tube type adsorber, the mass-transfer kinetics of a fin-tube-type adsorption bed, fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes, louvered fin heat exchanger were performed. (3) In the field of refrigeration, studies are categorized into three groups namely refrigeration cycle, refrigerant and modeling and control. In the category of refrigeration cycle, studies were focused on the enhancement or optimization of experimental or commercial systems including a R410a VRF(Various Refrigerant Flow) heat pump, a R134a 2-stage screw heat pump and a R134a double-heat source automotive air-conditioner system. In the category of refrigerant, studies were carried out for the application of alternative refrigerants or refrigeration technologies including $CO_2$ water heaters, a R1234yf automotive air-conditioner, a R436b water cooler and a thermoelectric refrigerator. In the category of modeling and control, theoretical and experimental studies were carried out to predict the performance of various thermal and control systems including the long-term energy analysis of a geo-thermal heat pump system coupled to cast-in-place energy piles, the dynamic simulation of a water heater-coupled hybrid heat pump and the numerical simulation of an integral optimum regulating controller for a system heat pump. (4) In building mechanical system research fields, twenty one studies were conducted to achieve effective design of the mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, and renewable energies in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment is mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment are related to infiltration, ventilation, leak flow and airtightness performance in residential building. The subjects of building energy are worked on energy saving, operation method and optimum operation of building energy systems. The remained studies are related to the special facility such as cleanroom, internet data center and biosafety laboratory. water supply and drain system, defining standard input variables of BIM (Building Information Modeling) for facility management system, estimating capability and providing operation guidelines of subway station as shelter for refuge and evaluation of pollutant emissions from furniture-like products.

시설내 수박재배시 에너지 절약을 위한 야간온도의 조절 (Control of Diurnal Night Temperature on Watermelon(Citrullus vulgaris S.) for Energy Saving Greenhouse)

  • Kwon, Sung-Whan;Chun, Hee
    • 생물환경조절학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.131-135
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    • 1995
  • 겨울철 대부분의 시설재배 채소는 야간 온도가 떨어지기 매문에 많은 열 에너지를 공급함으로써 야온을 높여 생장시키기 때문에 에너지 손실이 많다. 본 실험은 수박의 경제적 출하를 목적으로 야온에 대한 생장 효과를 조사하였다. 낮의 온도를 $25^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$로 하고 야간의 온도는 2$0^{\circ}C$에서 3$0^{\circ}C$로 5$^{\circ}C$ 간격을 두고 처리하였다. 두 품종 수박(빛나, 감로) 모두 30/3$0^{\circ}C$ 처리에서 엽면적, 개화수 및 엽수가 가장 많았다. 30(14h)/25(10h) $^{\circ}C$과 30(12h)/25(12h) $^{\circ}C$ 처리구에서는 발아율 및 건중과 엽록소의 함량이 야온을 높인 30/3$0^{\circ}C$ 처리구 보다 높은 경향을 보였다. 25/$25^{\circ}C$와 30/2$0^{\circ}C$는 평균 온도가 같을지라도 수박의 생장에 있어서는 30/2$0^{\circ}C$ 처리구가 25/$25^{\circ}C$에 비하여 생장이 우수하였다. 빛나는 동일 조건에서 감로보다 생장이 우수하였다. 건중 엽면적율은 30/3$0^{\circ}C$와 30/2$0^{\circ}C$ 사이의 온도에서 DIF가 증가함에 따라 감소되었으나, 건중 엽중율은 증가되었다. 시설내 야온을 적절히 낮추어 재배하는 방법이 겨울철 에너지 소모 방지와 수박의 생장에 도움을 줄 것으로 기대된다.

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2자유도 적분형 최적제어법을 이용한 BLDC 모터의 속도제어 (Speed Control for BLDC Motors Using a Two-Degree-of-Freedom Optimal Control Technique)

  • 권혁진;정석권
    • 수산해양기술연구
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    • 제36권3호
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    • pp.257-265
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    • 2000
  • 본 논문에서는 BLDC 서보모터의 속도 제어성 향상을 위해 속도제어계에 2자유도 적분형 최적 제어법을 적용하고 그 결과를 기존의 PI제어계 및 2자유도 PI제어계와 비교하였다. 2자유도 적분형 최적제어법은 PI제어법이 갖는 지령치 추종특성과 외란 억제특성간의 트레이드오프 문제를 해결하고, 제어계의 최적성을 확보하고자 도입되어졌으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 그 유효성을 고찰하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) 2자유도 적분형 최적제어계는 PI제어계에 비해 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차제거 특성을 보였다. (2) 2자유도 적분형 최적제어계는 제어파라미터인 하중행렬 Q, R 및 W에 대한 제약요건이 없을 경우, 모터의 정격조건 하에서 이들을 적절히 설정함으로써 2자유도 PI제어계보다도 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차 제거 특성을 얻을 수 있다. (3) 2자유도 적분형 최적제어계는 인가전압 및 전류의 크기를 2자유도 PI제어계의 그것과 동일하게 제약할 경우 2자유도 PI제어계에 비해 지령치 추종에 관한 정정시간 외에는 그다지 우수한 성능을 보이지 않았다. 또한, 실험을 통해 고찰한 PI 및 2자유도 PI제어계의 속도추종성능은 시뮬레이션 결과와 거의 동일하였다. 2자유도 적분형 최적제어계에 대한 실험결과는 논문에 나타내지 못하였으나, PI및 2자유도 PI제어계의 실험결과에서 알 수 있듯이 2자유도 적분형 최적제어계도 시뮬레이션 결과와 같은 경향을 보일 것으로 사료된다. 따라서, 본 논문에서 검토된 방법은 기존의 PI 제어계가 갖는 지령치 추종과 외란억제의 트레이드오프 문제를 상당부분 해결 가능할 것으로 보인다. 또한, 일정의 부하외란 및 모델링 오차내에서는 2자유도 PI제어계 보다 나은 제어성능을 보여 BLDC 모터의 속도 제어성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대가 된다. 향후, 2자유도 적분형 최적제어계의 실험결과를 통한 엄밀한 제어성능검증과 스텝외란 외의 주기성 외란 인가시 2자유도 적분형 최적제어계의 외란제거 방안 등이 검토되어야 할 것으로 사료된다.

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열분석법을 이용한 사용후 타이어의 열적 특성과 포텐셜 에너지의 회수 (The Potential Energy Recovery and Thermal Degradation of Used Tire Using TGA)

  • 김원일;김형진;홍인권
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권2호
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    • pp.135-146
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    • 1999
  • SBR과 타이어의 속도론적 해석을 수행하기 위하여 질소기류 상태에서 각각 5, 10, 15, $20^{\circ}C/min$으로 열분석을 수행하여 Kissinger, Friedman, Ozawa 방법에 의해 활성화 에너지와 반응차수를 계산하였다. Friedman 방법에 의해 산출된 활성화 에너지는 SBR은 247.53kJ/mol, 타이어는 230.00kJ/mol이었으며, Ozawa 방법에 의한 활성화 에너지는 SBR이 254.80kJ/mol, 타이어가 215.76kJ/mol로 나타났다. 열분석을 수행한 결과 미분법인 Friedman 방법과 적분법인 Ozawa 방법이 SBR과 타이어의 속도론적 해석에 더 적합한 것으로 나타났다. 열분해 공정을 이용하여 SBR과 타이어를 분해한 결과 온도가 증가함에 따라 액상 생성물의 수율이 전반적으로 증가하는 경향을 보였으며, 가열속도가 $20^{\circ}C/min$일 때 SBR의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 86%로 최대 값을 보였으며, 타이어의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 55%로 최대값을 보였다. 이로부터 SBR과 타이어 분해공정에서 열분해 온도와 가열속도가 중요한 변수로 작용함을 알 수 있으며, 본 연구에서는 $70^{\circ}C$, $20^{\circ}C/min$을 최적분해 조건으로 제시할 수 있다.

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풍수지리로 본 대순진리회 여주본부도장 (Daesoon Jinrihoe Yeoju Headquarters Temple Complex as Viewed within Feng-Shui Theory)

  • 신영대
    • 대순사상논총
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    • 제33집
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    • pp.91-145
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    • 2019
  • 본 논문은 구천상제를 신앙의 대상으로 여기고 음양합덕·신인조화·해원상생·도통진경을 종지로 하여 상생의 등불, 수도의 터전, 인존시대를 여는 대순진리회 여주본부도장을 풍수학의 형기(形氣)적 이치를 통해 개벽공사 성지(聖地)임을 밝히고자 하였다. 그러기 위해서는 이를 입증할 수 있는 대순진리회 여주본부도장의 지리적 위치, 산수의 음양관계, 지맥(地脈)의 행도(行度) 과정 등 풍수지리 전반에 걸쳐 고찰이 필요하다 하겠다. 동시에 인간개조와 정신개벽으로 포덕천하(布德天下), 구제창생(救濟蒼生), 지상천국(地上天國) 건설을 목적으로 포덕(布德)·교화(敎化)·수도(修道)의 기본사업과 구호자선사업·사회복지사업·교육사업의 3대 중요사업을 추진해오고 있는 대순진리회 여주본부도장이 후천개벽의 인존시대를 열어갈 풍수적 적지임을 말해주는 용(龍), 혈(穴), 사(砂), 수(水)의 상호작용에 관한 연구도 매우 중요하다. 종단의 중심인 여주본부도장은 배산임수(背山臨水)의 풍수적 국세를 두루 갖추고 있다. 인류 해원상생(解冤相生)의 중심인 대순진리회 여주본부도장에 대한 풍수적 고찰을 통하여 풍수적 상징성과 보은상생(報恩相生)의 윤리 실천을 통해 미래를 밝혀 나갈 생왕지지(生旺之地)에 대해 탐색하고, 팔방(八方)의 상서로운 기운이 모인 이곳 본부도장의 영험한 명당국세의 수도처적(修道處的) 지세와 형국, 맑은 수기(水氣)와 어울린 지맥(地脈), 산수유정한 국세, 용혈사수(龍穴砂水)의 이치에 부합한 여주본부도장의 풍수적 입지를 밝히고자 했다. 따라서 본 논문의 주제인 대순진리회 여주본부도장의 풍수적 입지와 관련하여 현장을 중심으로 산과 물의 흐름을 풍수지리 이치에 근거하여 살피고 주변의 산세가 어떤 형태로 호응하고 있는지를 전반적으로 살펴보았다. 여주본부도장을 중심으로 사신사(四神砂)인 청룡, 백호, 주작, 현무 등의 포국(布局)과 입지의 연관성을 고찰하고자 형기론(形氣論)을 중심으로 전래 된 전통 지리서(地理書) 등을 토대로 여주본부도장의 풍수적 연구의 타당성을 뒷받침하고자 했다.