• 제목/요약/키워드: 강우조건

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여수로 방류에 따른 여수로 바닥슬래브의 손상 발생원인 수치모의 검토 (Numerical Examinations of Damage Process on the Chuteway Slabs of Spillway under Various Flow Conditions)

  • 유형주;신동훈;김동현;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.47-60
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    • 2021
  • 최근 기후변동성으로 인하여 집중호우의 발생빈도 및 강우강도 증가로 노후화된 여수로 바닥슬래브 표면에서의 손상이 발생하여 잦은 보수·보강이 필요한 실정이다. 이를 위해 현장조사, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 여수로 방류에 따른 손상발생 원인 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 일반적으로 여수로의 흐름특성 및 압력분포에 대한 검토를 수행하였을 뿐 손상의 근본적인 발생원인 규명에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 여수로 바닥슬래브 손상발생 원인을 도출하기 위해 공동침식 및 수력잭킹(hydraulic jacking)으로 인한 콘크리트 탈락관점에서 3차원 수치모형인 FLOW-3D와 COMSOL Multiphysics를 사용하여 검토하였다. 또한 공동지수를 산정하고 압력분포로 인하여 구조물이 받는 응력과 콘크리트의 인장·굽힘강도를 비교하여 공동침식 및 수력잭킹으로 인한 콘크리트 탈락 발생 가능성을 확인하였다. 수문 완전개도 조건에서 여수로 방류에 따른 공동침식 및 수력잭킹에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 여수로 하류부에서 공동지수가 0.3 미만으로 공동침식 발생 가능성을 확인하였고, 공동부 및 균열부에서 압력분포에 따라 콘크리트가 받는 응력은 4.6~5.0 MPa로 콘크리트 인장강도와 굽힘강도와 비교를 통하여 지속적인 압력변동으로 인한 콘크리트의 피로파괴 또는 휨파괴 가능성을 확인하였다. 따라서 여수로 고유속 흐름에 의한 공동 현상 및 수력잭킹이 여수로 바닥슬래브 손상발생의 다양한 원인 중 하나로 판단하였다. 그러나 본 연구는 다양한 형상 조건 및 방류 시나리오를 적용하고 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행하지 못하였다는 한계점이 있다. 이에 향후에는 한계점을 보완하여 검토한다면 보다 효율적이고 효과적인 여수로 유지관리 방안 도출이 가능할 것으로 기대한다.

질소수지에 의한 환경특성과 영농방법별 벼농사의 수질영향 평가 (Estimation of Rice Cultivation Impacts on Water Environment with Environmental Characteristics and Agricultural Practices by Nitrogen Balances)

  • 노기안;김민경;고병구;김건엽;심교문;이덕배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.439-446
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    • 2009
  • 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 지역별 논의 질소수지를 평가하였다. 질소의 유입량은 비료 시용량, 강우 및 관개에 의한 수계공급량, 토양질소의 무기화량 및 질소 고정량 등을 합하여 추정하였고, 질소의 유출량은 배출수나 지하침투수를 통한 수계유출량, 암모니아 휘산과 탈질에 의한 대기 중으로의 손실량, 무기질소의 유기화 및 작물에 의한 흡수량을 합하여 평가하였다. 지역별 환경 특성은 토양 중 유기물함량, 쌀 수확량, 관개수 중의 질소함량, 토양통 분포면적에 의한 토양침투속도 등을 이용하여 추정하였다. 지역별로 환경특성을 고려하여 벼농사가 수질에 미치는 영향을 평가한 결과 경기도와 충청남도의 질소 수지가 각각 -5.4와 $-8.3kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$으로 이 지역에서의 벼농사는 주변 수계로부터 질소를 흡수하여 농업에 활용하는 수질정화의 기능이 다른 지역에 비해 상대적으로 큰 것으로 평가되었다. 반면 강원도와 경상남도는 각각 4.9와 $14.0kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ 으로 유입량보다 유출량이 오히려 많아 질소를 배출하는 것으로 평가되었다. 시비량이 $110kg\;ha^{-1}$로 동일하다는 조건하에 우리나라 관개수 중의 질소함량이 평균 $1mg\;L^{-1}$ 증가할 경우 벼농사는 $-2.9kg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$의 수질 개선효과가 있으며, 전국적으로는 벼논의 질소 흡수량이 연간 2,616 Mg이나 증가하는 것으로 추정되었으며, 농업용수의 오염도가 상대적으로 높은 도시인근 지역이 관개수가 깨끗한 지역보다 벼농사에 의한 수질정화 효과가 크다는 것을 알 수 있었다. 동일한 수확량 조건에서 시비량을 $110kg\;ha^{-1}$에서 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄일 경우 질소정화 기능은 전국적으로 10,600 Mg이 증가하고 수질정화 기능을 수행하는 면적도 확대됨을 알 수 있었다. 또한, 쌀 수확량 $5,000kg\;ha^{-1}$을 100%로 가정할 경우 질소 시비량은 $110kg\;ha^{-1}$, 수확량이 100%인 경우 질소수지는 $-0.3kg\;ha^{-1}$이었지만 시비량을 $90kg\;ha^{-1}$으로 줄이고 수확량도 100%에서 90%와 85%로 줄이면 질소수지는 각각 -11.7, -2.3 및 $2.4kg \;ha^{-1}$으로 시비량을 줄여도 수확량을 동시에 줄이면 질수수지의 개선효과가 떨어지며, 수량을 85%로 줄이면 수질에 미치는 영향을 나타내는 질소수지는 $110kg\;ha^{-1}$을 시비할 때보다 오히려 더 나빠지는 것으로 평가되었다. 이상의 결과들로 볼 때 벼농사가 수질환경에 미치는 영향은 관개수 수질, 토양물리 및 화학성 등의 자연환경에 따라 달라지므로 지역의 자연환경 특성을 최대로 활용하여, 벼 재배에 의한 수질정화기능을 최대로 활용하는 영농기술도입이 필요한 것으로 판단된다. 또한 현재 시비량을 줄이고 이에 따라 수확량도 줄어들 것이라는 전제의 영농방법으로서는 벼농사에 의한 수질오염 방지를 효과적으로 달성할 수 없으며, 시비량은 줄이되 토양과 관개수 중의 영양물질을 최대한으로 활용하여 최고의 수확량을 유지하는 것이 벼농사의 주변 수계에 대한 오염물질 발생을 줄이고 수질정화 기능을 증대시키는 가장 좋은 친환경농업라고 판단된다.

토양 과습처리에 의한 배 대목 Pyrus calleryana 와 Pyrus betulaefolia 집단의 유기물 함량 변화 (Changes in the Organic Compound Contents of the Pear Rootstocks Pyrus calleryana and Pyrus betulaefolia Affected by Excessive Soil Moisture)

  • 원경호;김윤경;마경복;신일섭;이욱용;이별하나;최진호;이인복;김명수
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.175-183
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    • 2016
  • 우리나라를 포함한 동북아시아에서 나타나는 하습대 기후에서는 여름철에 강우가 집중되는 특징이 있는데, 장마기에 과도한 강우량으로 인한 피해가 지속적으로 보고되고 있다. 국립원예특작과학원 배연구소에서는 과습에 의한 피해를 감소시키기 위하여 내습성을 가지는 개체들의 교배육종을 진행해오고 있다. 본 연구에서는 대표적인 배 대목 품종으로서 P. betulaefolia와 P. calleryana를 사용하여 무처리군(수분 압력 -20 ~ -50 kPa)과 과습처리군(수분 압력 -10 kPa 이하)에서 77일간 생육하여 조건에 따른 수체생장량, 엽록소 함량, 폴리페놀 함량 및 아미노산 합성량 차이를 분석하였다. 그 결과 P. calleryana는 무처리군과 비교하여 과습처리군에서 유기물 합성량의 변화가 유의미하게 관찰되지 않았으나 P. betulaefolia는 과습처리군에서 수체성장률이 무처리군 대비 40% 이상 감소하였고, 엽록소a의 함량 차이는 나타나지 않았으나 엽록소b 함량이 무처리군에 비하여 40% 가량 감소하였다. 아미노산량은 배나무 종에 관계없이 관행재배군보다 과습처리군에서 전체적으로 낮게 측정되었다. 그러나 총 폴리페놀 함량은 과습처리에 의하여 오히려 증가하였는데 P. betulaefolia의 과습처리군에서 무처리군 보다 9.4배 높게 측정되었다. 식물이 환경스트레스에 대응하여 방어물질 및 항산화물질의 합성량을 증가시킨다는 사실은 지속적으로 보고되어 왔다. 습해에 의하여 배 대목들이 합성하는 유기물 함량 차이를 분석하고, 방어기작에 관여할 것으로 예상되는 물질들을 탐색한 이번 연구 결과는 배나무의 습해 방어기작 및 생리기작 연구에 기여할 수 있을 것으로 여겨지며, 향후 내습성 대목 선발을 위한 지표 중의 하나로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

하작물의 기상재해와 그 대책 (Meteorological Constraints and Countermeasures in Major Summer Crop Production)

  • 권신한;이홍석;홍은희
    • 한국작물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.398-410
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    • 1982
  • 밭에서 재배되는 우리나라 하작물의 종류는 다양하며 년차 또는 지역에 따라 변이가 큰데 그 주요원인은 기상요인으로서 강우와 온도가 그 주요한 역할을 하고 있으며 바람과 일조량 등 각종 기상요인도 하작물의 생산에 영향을 미치게 될 것이다. 주요 재해원인이 되고 있는 기상요인을 인위적으로 조절하여 일반작물을 재배한다는 것을 매우 어렵기 때문에 농작물 자체나 재배 및 관리기술의 향상으로 재해를 최소화시켜야 될 것이다. 강우량은 하작물 생산에 가장 중요한 기상요인의 하나로 작용하며 이는 한발과 과습의 두 측면에서 생각할 수 있다. 우리나라는 계절풍대에 속하는 관계로 이 두 재해원인중 그 정도의 차이는 있을지라도 거의 매년 부닥치게 되므로 관개와 배수시설을 완비한다면 별로 문제가 없겠으나 현실적으로는 용역한 일이 아니다. 따라서 하작물 품종 육성에서는 반드시 내한, 내습, 내병 등의 요인을 고려하여야 할 것이며 한해나 습해상습지대에서는 이에 알맞는 작물종류 및 품종을 선택 이용해야 될 것이고 배수와 중경, 제초, 재식방법 등의 재배기술을 활용해야 할 것이다. 온도에 의한 장해로서는 주로 저온피해를 생각할 수 있으며 늦추위와 가을철 조기 저온이 그 주요인이 될 것이고 가끔 여름철의 저온도 하작물의 저수원인으로 작용하게 될 것이다. 또 작물에 따라서는 고온장해도 발생하나 내냉, 내서성 및 조숙성품종 육성 등으로 어느 정도 극복이 가능하며 파종기, 수확기 등의 조정도 피해회피의 좋은 방법이 될 수 있을 것이다. 하작물의 도복, 병해, 충해 등도 기상요인에 의한 직접 또는 간접의 피해가 되겠으나 이들 재해는 육종적인 방법으로 극복할 수 있는 형질들이며 또 적절한 방제나 구제방법도 알려져 있다. 기상요인에 의한 피해통계의 작성과 재해발생예보체계의 확립 및 보상제도를 도입하여 농업을 근대산업형태로 체질개선하는 정책적 뒷받침이 시급히 요구된다. 가지고 있음이 확인됐다. 7. 참깨 품종중에는 주당삭수 150개이상인 구례와 재래종 12003가 조사되었으며 삭당입수 75입이상인 해남, 우강품종, 등숙비율에서도 90%이상인 품종 수원 8호, 청송등이 있었다. 8. 참깨는 품종에 따라 만파적응력이 다르므로 맥후작재배용 품종육성은 반드시 맥후작 재배조건에 맞추어 별도의 육종계획으로 실시하는 것이 효과적이다.. 현재 품종들의 탈립성 분류기준으로 사용되고 있는 평균인장강도는 그 분산이 변이가 크고, 환경의 영향을 많이 받으며 이삭의 곡립들 중 수확작업시 실제로 탈립이 잘 되는 곡립은 인장강도가 98g이하이었으므로 품종의 탈립성 판정 및 포장손실의 추정을 위해서는 표본중 인장강도가 100g 이하인 곡립들의 전곡립수에 대한 비율을 기준으로 할 것을 제의한다. 6. MET계통은 생장속도가 수원 19호보다 훨씬 늦었으며 개화기도 2~3주나 늦었다. 7. 흑조위축병 : 수원 19호와 같이 MET계통도 흑조위축병에 대해 이병성이었다. 이병성은 늦게 파종하거나 밀식할수록 높아지는 경향이 있었다..7g로서 가장 무거워 많은 차이를 보이었다. 10a당 정조중은 대조구에 비하여 Dolomite처리구가 8.6%, 유황첨가구가 5.7~7.4% 증수되었음을 보이었다. 7. 식물체중의 조단백질 함량은 대조구, 5%, 10% 유황첨가구가 3.31~3.50%로서 비슷하였고 15% 유황첨가구는 3.94%, Dolomite첨가구는 5.38%였다. 아미노산도 15%유황첨가구와 Dolomite첨가구가 많이 함유되어 있었다. 현미중 조단백질은 15%유황첨가구가 10.14%로서 최고이었으며 10%유황첨가구와 Dolomite첨가구는 9.85%로서 다음이었다. 아미노산도 대조구의 현미에는 유황처리구보다 작았으며 유황처리구에서는 특히 Glutamic acid와 Lysine이 함유되여 있었다.ligraphy patterns were

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충북지역 쌀가루용 벼 품종의 이앙시기가 생육, 수량 및 수발아 발생에 미치는 영향 (Effect of Transplanting Date on the Growth, Yield, and Occurrence of Viviparity in Floury Endosperm Rice Cultivars in the Chungbuk Province)

  • 이채영;최예슬;이희두;정택구;김익제;김정곤;우선희
    • 한국작물학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.284-293
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    • 2020
  • 최근 쌀 소비 감소에 따라 밀가루 소비를 쌀가루로 바꾸기 위해 쌀가루 전용 품종을 개발하였으나, 지역과 품종별 재배방법 구명 및 취약한 수발아 발생을 회피하기 위한 재배방법을 구명하기 위해서 중만생종인 설갱, 한가루, 신길과 조생종인 가루미 2를 충북지역 청주와 보은의 시험연구 포장에서 3년간 시험한 연구결과는 다음과 같다. 1. 청주지역에서는 중만생종인 설갱, 한가루와 신길은 5월 30일 이앙에서 수량구성요소 및 수량이 가장 높았으며, 조생종 가루미 2는 6월 20일 이앙에서 가장 높았다. 출수 후 40일간 평균온도는 22~24℃로, 자포니카 및 통일형 품종 등숙조건에 적정하였다. 보은지역에서도 청주와 비슷한 경향이었고, 가루미 2는 6월 10일 이앙에서 가장 높았다. 2. 출수 20일 후에 직면하는 8월 중순부터 10월 상순까지 최근 5년간 평균기온은 평년보다 증가되었고, 지역별로 조생종 등숙시기인 8월 중순에는 1.2~1.9℃, 중만생종 등숙시기인 9월 상· 중순에 0.6~2.0℃가 증가되었다. 3일 이상 강우 빈도도 8월 하순은 1.6~1.8회, 9월 상순은 1.0회가 각각 많아져, 기존 이앙시기에서 쌀가루용 품종의 수발아 발생은 점차 늘어날 것으로 판단되었다. 3. 한가루와 가루미 2의 수발아 발생률은 청주와 보은지역에서 이앙시기가 늦어질수록 감소되었으며, 통일형 신길은 이앙시기에 따른 영향이 없었다. 4. 품종별 현미수량과 수발아 발생을 고려한 충북지역 적정 이앙시기는 청주에서는 설갱은 6월 4일, 한가루 6월 8일, 신길 5월 31일, 가루미 2는 6월 19일이며, 보은에서 설갱은 5월 29일, 한가루 5월 28일, 신길 5월 30일, 가루미 2는 6월 7일로 분석되었다.

토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)과 친수성(親水性)이 수분침투(水分浸透) 및 증발(蒸發)에 미치는 영향(影響) (Effects of Soil Aggregate Stability and Wettability on Infiltration and Evaporation)

  • 조인상;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.121-127
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    • 1985
  • 토양수분(土壤水分)을 효율적(效率的)으로 관리(管理)할 수 있는 토양개량방법(土壤改良方法)을 구명(究明)하고 토양입단(土壤粒團)의 특성(特性)이 수분변화(水分變化)에 미치는 영향(影響)을 파악(把握)하여 토양구조개선(土壤構造改善)에 적정기준(適正基準)을 제시(提示)하기 위(爲)하여 사양토(砂壤土)와 식양토(埴壤土)에 친수성(親水性)인 Uresol과 소수성(疎水性)인 Bitumen을 처리(處理)하여 시험(試驗)을 실시(實施)하였다. Perspex관(管)을 세토(細土)로 채우고 개량제(改良劑)를 처리(處理)한 토양입단(土壤粒團)과 처리(處理)하지 않은 토양(土壤)을 2cm 두께로 복토(覆土)한 후(後), 인공강우하(人工降雨下)에서 수분(水分)의 침투량(浸透量)을 측정(測定)하고 인공기상조건(人工氣象條件)에서 r-선(線) 수분측정기(水分測定機)를 이용(利用)하여 수분(水分)의 증발량(蒸發量)을 조사(調査)하였다. 토양(土壤)의 수분침투량(水分浸透量)은 친수성(親水性) 토양개량제(土壤改良劑) Uresol 처리(處理)에 의하여 18.7~50.8% 증대(增大)되었으며 소수성(疎水性) Bitumen 처리(處理)는 25% 이하(以下)로 감소(減少)되었다. 증발량(蒸發量)은 Bitumen 처리(處理)로 22.0~68.1%로 억제(抑制)되었으며 Uresol 처리(處理)도 38.7~68.4%로 감소(減少)되었다. 수분침투(水分浸透)와 증발(蒸發)을 합(合)한 총수분이용율(總水分利用率)은 Uresol 처리(處理)에 의하여 2배(倍) 이상(以上) 높일 수 있었다. 토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性), 습윤각(濕潤角)등은 수분(水分)의 침투(浸透)와 증발(蒸發)에 영향(影響)을 끼쳤으며 특(特)히 수분침투(水分浸透)와 습윤각(濕潤角)-안정지수(安定指數), 수분증발(水分蒸發)과 습윤각(濕潤角)-불안정지수(不安定指數)와는 고도(高度)의 유의성(有意性)있는 대수함수적(對數函數的)인 정(正)의 상관(相關)이 있었다. 토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)은 수분(水分)의 침투(浸透) 및 증발억제(蒸發抑制)와 정상관(正相關)이 있으나 습윤각(濕潤角)의 개선(改善)은 수분침투(水分浸透)와 증발(蒸發)을 모두 증대(增大)시키는 요인(要因)이 되므로 전체적(全體的)인 수분관리면(水分管理面)에서는 토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)을 증대(增大) 시키는 것이 효율적(效率的)인 것으로 판단(判斷)되었다.

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한국잔디(Zoysia japonica 'Zenith')의 플러그 묘를 이용한 조성 효율 (Establishment Efficiency of 'Zenith' Zoysiagrass by Plugging)

  • 조윤식;안상현;양근모;최준수
    • 아시안잔디학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.9-21
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    • 2007
  • 본 연구는 플러그 묘로 생산된 한국잔디의 조성효율에 관하여 연구해보고자 수행되었다. 한국잔디류는 조성속도가 느린 초종으로 보고 되고 있다. 반면에 종피 처리를 한 종자로 조성하면 조성속도를 높일 수 있으나 초기에 집중관수가 요구된다. 종자를 파종하여 만든 플러그 묘($2.5{\times}2.5cm$)는 조성 초기의 관수 요구도를 줄일 수 있다. 그러나 플러그 묘를 이용한 경우 조성속도는 식재시기, 식재간격, 시비량, 식재 초기의 비닐 피복유무 등에 따라 매우 다양할 수 있어 본 실험에서는 이들 변수에 관한 기초연구를 수행하였다. 식재 시기는 4월 5일, 5월 18일, 7월 13일, 8월 24일 10월 29일과 이듬해 4월 6일로 하여 2004년에서 2005년까지 잔디의 생육기간을 조사하였다. 식재 간격은 $20{\times}20cm,\;25{\times}25cm,\;30{\times}30cm$로 하여 비교하였으며, 시비량은 질소 순성분량을 15g, 30g, 45g $N\{\cdot}m^{-2}$로 하여 비교하였다. 식재 시기는 4월 5일 $25{\times}25cm$ 간격으로 식재 시 29주 후 90%의 조성률을 보여 조성 당년에 피복이 거의 완료되었다. 플러그 묘 식재 후 조성률의 증가는 7, 8월 사이에 급격히 증가하였으며, 전체 조성률 증가량의 50% 이상이 이 시기에 이루어졌다. 식재간격은 $20{\times}20cm$$25{\times}25cm$의 식재간격으로 조성한 것이 $30{\times}30cm$의 식재간격 처리구보다 9% 이상 빠른 조성률의 차이를 보였다. 그러나 식재간격에 따른 플러그 묘에서 생장한 포복경수와 길이는 처리구 간에 통계적인 차이를 보이지 않았다. 모든 실험구에서 플러그 묘의 생존율은 90% 이상으로 나타나 자연강우 조건에서도 높은 생존율을 보였다. 상기결과로 볼 때 종자파종으로 만든 플러그 묘 식재는 한국잔디 조성 시 파종의 단점을 극복할 수 있는 안전하고 효율적인 방법으로 나타났다.

빗물 재활용을 위한 모래 정화층의 폐색특성을 고려한 비점오염원 제거 예측 모델 연구 (A Prediction Model for Removal of Non-point Source Pollutant Considering Clogging Effect of Sand Filter Layers for Rainwater Recycling)

  • 안재윤;이동섭;한신인;정영욱;최항석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.23-39
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    • 2014
  • 인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.

현동 광산의 열수 안티모니 광화작용 : 지화학적 연구 (Hydrothermal Antimony Deposits of the Hyundong Mine : Geochemical Study)

  • Seong-Taek Yun
    • 자원환경지질
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    • 제32권5호
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    • pp.435-444
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    • 1999
  • 현동 안티모니 광상능 소백산 육괴의 북동부 지역에 위치하며, 선캠브리아기 변성암류(주로 화강암질 편마암)에 발달하는 단층 열극을 단층 열극을 충진한 석영+탄산염 광맥 및 망상맥으로 산츨된다. 광맥 인접부에는 견운모화 및 규화 작용으로 특징되는 열수 변질대가 발달된다. 변질대 견운모의 K-Ar 연령은 139.2$\pm$4.4 Ma로서 백악기초의 광화 시기를 나타내는데, 광화작용은 산성 암맥(주로 석영 반암)의 관입과 관련되었으리라 사료된다. 열수 광화작용은 5회에 걸쳐 진행되었다. 광화1기에는 옥수질 석영이 침전되었다. 광화 2기에는 천금속(base-metal) 황화 광물 및 휘안석을 수반한 석영맥이 형성되었다. 광화 3기에는 휘안석, 농홍은석, 버티어라이트, 자연 안티모드, 구드문다이트, 울마나이트 등 다양한 함안티모니 광물이 석영 및 탄산염 광물(방해석, 돌로마이트, 앵커나이트, 능망간석)에 수반되어 정출되었다. 광화 4기에는 휘안석을 수반한 방해석이, 그리고 광화 5기에는 barren한 방해석이 침전되었다. 안티모니느 광화 2기에소 4기에 걸쳐 주로 휘안석으로 산출되며, 산점상, 세맥상 및 조립질 자형 결정 등 다양한 형태를 갖는다. 유체 포유물 연구에 의하면, 열수 광화작용은 $\leq$ 5.3wt % NaCl 상당 염농도의 유체로부터 120~$330^{\circ}C$의 온도에서진행되었다. 광화 유체의 온도 및 염농도는 광화작용의 진행과 더불어 점진적으로 감소하였는데, 이는 열수계 내로 다량의 순환 강우가 유입되었음을 지시한다. 함안티모니 광물의 침전은 비교적 저온(<$250^{\circ}C$)에서 주로 유체의 냉각 및 휘석 작용에 의해 진행되었다. 광화 2기 초기에는 인지되는 유체의 비등현상에 의하여, 광화적용의 압력에 의하여, 광화작용의 압력은 비교적 낮았음(정수압 조건에서 약 350m의 심도에 해당하는 약 80 bar)을 알 수 있다. 광석광물의 조합에 대한 열역학적 고찰 결과, 안티모니 침전은 열수 유체의 온도 및 유황 분압의 감소에 기안하였다. 광화 유체의 활동위원소 조성($\delta^{34}S_{\Sigma s}$)은 5.4~7.8$\textperthousand$이었으며, 이는 화성 기원을 지시한다.

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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.