• 제목/요약/키워드: 건전도

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기후변화 실제증발산 시나리오에 따른 갈수량전망 - 충주댐 사례 - (Low-Flow Projection according to the Actual Evapotranspiration scenarios under the Climate Change -Chungju Dam Case-)

  • 손호영;강부식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.104-104
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    • 2018
  • 이수안전도의 기준이 되는 갈수량에 대해 기후변화 시나리오에 따른 전망을 제시하였다. 충주 댐 유역을 대상으로 기준기간(1986~2000년)에서의 기상청의 관측 기상자료와 IPCC 보고서의 RCP 4.5/8.5 시나리오를 대상으로 CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)에서 제공하는 기후변화 자료 중 5개의 모델(ACCESS1.3 CanESM2, CNRM-CM5, GFDL-ESM2G, HadGEM2-AO)의 기준기간과 미래기간(2011~2100년)의 기상자료를 수집하였다. 기후변화 자료는 정상성/비정상성 분위사상법과 베이지안 모델 평균기법을 통해 불확실성과 통계적 오차를 저감하였다. 미래기간에서, 강우는 RCP 4.5에서 1.74mm/year, RCP 8.5에서 3.22mm/year, 실제증발산은 RCP 4.5에서 1.09mm/year, RCP 8.5에서 1.78mm/year의 증가율을 보였다. 실제증발산을 입력자료로 활용할 수 있도록 IHACRES모델의 CMD(Catchment Moisture Deficit) 비선형 모듈의 매개변수를 변이하여 유효강우량 산정 과정을 개선하였다. 기준기간에서 관측유량자료와 IHACRES의 시뮬레이션을 통해 산정된 유량자료의 R-squared는 0.65이다. 기준기간에서의 매개변수를 고정하여 미래기간의 유량을 산정하고 유황분석을 통해 갈수량 전망하였다. 유량은 RCP 4.5에서 4.41MCM/year, RCP 8.5에서 9.66MCM/year의 증가율을 보였다. 갈수량은 RCP 4.5에서 0.30MCM/year, RCP 8.5에서 -0.47MCM/year의 증감율을 보였다. 연간 강수량 대비 실제증발산의 비율의 추세분석 결과, RCP 4.5에서는 홍수기에는 0.014%/year, 비홍수기에는 0.027%/year의 증가율을 보이며 거의 변화가 없는 추세를 확인할 수 있었다. RCP 8.5의 홍수기에는 -0.042%/year, 비홍수기에서는 0.167%/year의 증감율을 보이며 홍수기에는 실제증발산에 비해 강수량의 증가가 확연히 보였으며 비홍수기에는 강수량에 비해 실제증발산의 증가가 뚜렷이 확인되었다. RCP 8.5에서 비홍수기의 강수량 대비 실제증발산의 증가가 갈수량의 감소로 반영된 것을 확인할 수 있었다. 미래기간의 RCP 4.5/8.5에서 실제증발산의 증가로 인하여 강수량이 증가함에 따라 유입량이 증가함에도 불구하고 갈수량의 증가로 이어지지 않았다. 미래 갈수량의 감소는 하천의 건전성과 이수안전도의 위협이 될 수 있다.

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웹GIS 기반 표토침식 예측 시스템 개발 (Development of Web-GIS based Topsoil Erosion Prediction System)

  • 금동혁;이동준;성윤수;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.323-323
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    • 2016
  • 최근 강우강도 등의 기후변화로 인한 표토침식량이 증가하고 있고, 이에 따른 사회적 환경적 문제가 부각되고 있다. 특히 표토는 인류에게 식량생산의 기반이 되고, 정주공간을 제공할 뿐만 아니라 에너지 생산, 수자원 함양, 기후변화 대응, 생물 다양성 유지, 생태계의 건전성, 자원함양 및 순환, 오염물질 정화 등 소중한 생명자원이다. 이에 환경부에서는 2012월 12월 표토의 침식현황에 관한 고시를 제정하고, 표토 유실 대책 방안을 수립하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 자원으로서의 표토를 보전하기 위한 단기적 관점의 대책 수립을 위한 웹GIS 기반 단일 강우에 의한 표토침식량을 예측하는 시스템을 개발하였다. 본 연구는 크게 표토침식 예측 모듈 개발과 정확성 평가를 위한 시험포 단위 모니터링 그리고 모듈을 적용한 웹GIS 시스템 개발, 시범적용을 위한 강원도 홍천군 자운리 DB 구축으로 구분된다. 표토침식예측 모듈의 정확성을 검증하기 위하여 가로 4m ${\times}$ 세로 22m, 경사도 3%, 9% 시험포 2개를 조성, 2015년 5월 11일부터 2015년 11월 23일까지 강우량, 유출량, 표토침식량을 조사하였으며, 웹 GIS 시스템은 Open Source Software인 Geoserver, PostGIS, OpenLayers를 활용하여 개발하였다. 마지막으로 개발된 웹GIS 표토침식예측시스템의 시범적용을 위하여 강원도 홍천군 자운리의 농경지 경계, 경사도, 경사장, 작물특성 등에 대한 GIS DB를 구축하였다. 시험포 모니터링 결과 강우발생일수는 총 64일로 관측되었고, 이중 유출은 총 30회가 발생되었다. 이 결과를 활용하여 표토침식 예측 모듈을 검증한 결과 3 % 시험포의 유출량 NSE : 0.88, $R^2$ : 0.91, 표토침식량 NSE : 0.87, $R^2$ : 0.90, 9 % 시험포의 유출량 NSE : 0.76, $R^2$ : 0.82, 표토 침식량 NSE : 0.82, $R^2$ : 0.88로 나타났다. 웹GIS 표토침식 예측 시스템은 Layer 정보, 맵, GIS tool, 경작기 정보, 날씨 정보 등으로 구성되어 있으며, 기상청 Open API와 연동하여 당일의 강수량 예보 데이터와 표토침식량 산정 모듈을 이용하여 예측 표토 침식량 데이터를 제공한다. 하루가 지나면 기상청에서 실측한 강수량 데이터를 이용하여 표토 침식량 산정모듈이 자동적으로 수행된 뒤 실측 강우량에 대한 표토침식량 정보가 제공된다 본 연구에서 개발된 웹GIS기반 표토침식 예측 시스템은 시범 대상 유역인 강원도 홍천군 자운리 유역을 대상으로 구축되었으며, 지속적으로 대상유역을 확대할 계획이다.

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성덕댐 유역의 장기유출 분석체계 구축 (Development of Long-term Rainfall-Runoff Analysis System in SeongDeok Dam Watershed)

  • 최현구;김봉재;김선욱;박병우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.429-429
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    • 2018
  • 성덕댐은 기존 농업용 저수지였던 수락저수지를 다목적댐으로 재개발한 우리나라 최초의 사례로 2006년 11월에 착공하였다. 댐재개발 사업은 장랠 물 부족이 예상되나, 현재 마땅한 댐 개발적지가 부족하여 수자원 확보를 위해 기존의 댐을 재개발하는 것으로, 기 개발된 수자원의 활용도 제고 및 환경적으로 건전하고 지속 가능한 수자원을 개발하는 사업을 말한다. 기존의 수락저수지의 재원은 높이 19.0m, 길이 150.0m, 총 저수량 $806,000m^3$이었으며, 성덕다목적댐으로 재개발 되면서 증가된 주요재원은 높이 58.5m, 길이 274.0m, 총 저수량 $27,900,000m^3$이다. 성덕다목적댐 건설이 완료됨에 따라 기존의 농업용수($8,400m^3$/일) 공급뿐만 아니라 하천유지용수 $5,800m^3$/일 및 경북 청송, 영천, 경산지역에 생활용수와 공업용수를 $42,300m^3$/일를 공급할 수 있게 되었으며, 홍수조절용량 $4,200,000m^3$을 확보하여 유역의 홍수예방에도 기여할 수 있다. 댐의 운영기준을 수립하기 위해서는 적어도 20년 이상의 댐 유입량 자료가 필요하지만 성덕댐의 경우 댐 유입량 자료의 확보가 쉽지 않은 상황이다. 이에 K-water에서 개발하고 다양한 다목적 댐 유역에 적용한 경험이 있는 격자기반 강우-유출 모형인 K-DRUM(K-water Distributed Rainfall rUnoff Model)을 이용하여 성덕댐 유역의 장기유출모형을 구축하였다. 격자기반 수문모형의 장점은 공간적인 비균질성을 고려하여 물리적인 유출과정을 모형화할 수 있고, 이로 인해 신뢰성 있는 수문해석이 가능하기 때문이다. 성덕댐 유역의 K-DRUM 모형을 구축하기 위해서 토지이용도, 토양도(종류, 유효토심), 하천차수도, 유역도, 표고분포도 등을 수집하였으며, 격자는 60m의 정사각형 격자로 약 11,500개를 구성하여 적용하였다. 기상자료로는 안동, 의성, 영천 기상대의 강우자료와 안동 기상대의 기상자료를 활용하였다. 모형의 보정을 위해서는 2016년을 시단위로 모의하였으며 성덕댐 유입량와 비교하여 매개변수를 보정하였고, $R^2$는 0.72, NSE는 0.70, RMSE는 1.82로 신뢰도 높은 보정결과를 획득할 수 있었다. 보정된 매개변수를 성덕댐 유역의 장기유출에 적용하였으며, 1997년부터 2017년까지 총 21년 장기유출 모의를 수행하였으며, 모의결과는 댐 운영기준의 기초자료로 활용하였다.

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고리 1호기 소형파단 냉각제 상실사고에 의해 개시된 가상 노심용융 사고 해석 (Severe Accident Sequence Analysis - Part 1: Analysis of Postulated Core Meltdown Accident Initiated by Small Break LOCA in Kori-1 PWR Dry Containment)

  • Jong In Lee;Seung Hyuk Lee;Jin Soo Kim;Byung Hun Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제16권3호
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    • pp.141-154
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    • 1984
  • 고리 1호기의 소형파단냉각재 상실사고에 의해 개시된 중대사고 유형과 그 현상에 대할 분석이 제시되었다. 본 해석에서는 KAERI에서 기존 전산코드의 수정.보완된 MARCH 전산코드가 사용되었다. 특히 고리 1호기의 소형파단 LOCA 해석시 수소 거동과 중기과압에 대한 평가 및 그 응답성에 중점을 두고 검토되었으며, 2-loop 발전소 데이타 분석 및 debris-Water 상호작용 모델에 대한 비교 분석이 수행되었다. 제 1부 중대 사고유형 분석결과, 저농도에서 H$_2$ burning이 이루어지는 경우 계속적인 수소 생성으로 인해 반복 수소 spike가 야기 되나, 격납용기 설계압력치 보다낮게 예측되었다. 또한 debris/water 상호작용시 core debris의 입자크기는 첨두압력의 크기에 미치는 영향은 미세하나 첨두압력의 발생시점은 dryout모델사용에 의해서 상당히 지연시키게 되었다. 완전한 노심용융 사고시 수소연소와 증기과압으로부터 예측된 격납용기 최대압력은 격납용기 건전성에 심각한 위협을 초래하지 않는 것으로 나타났다.

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지르칼로이-4의 저항업셋용접에서 용접선이 기계적성질에 미치는 영향과 그 소멸과정 (The Effect of Weld Line on the Mechanical Strengths and its Elimination Process in the Zr-4 Resistance Upset Welds)

  • Koh, Jin-Hyun;Lee, Jung-Won;Jung, Sung-Hoon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제23권1호
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    • pp.1-11
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    • 1991
  • 중수로형 핵연료봉단마개용접부의 품질검 사는 금속조직 검사에 따른 용접계면에 존재하는 불연속인 용접선(weld line) 길이가 가장 중요한 검사기준이다. 본 연구에서는 저항용접에서 가장 중요한 변수인 용접열의 변화에 따라 용접계면에서 용접선 소멸과 이 용접선이 용접부에 미치는 경향을 미세조직, 인장 및 파열시험으로 조사하였고, 또 주사전자현미경을 사용하며 파단면을 조사하였다. 용접열(main heat)의 변화에 따라 실제 용접에 사용된 전류와 업셋에 따른 시편길이 감소량은 증가하였으며 이들에 관한 상관관계식을 유도하였다. 용접열 50%근 용접된 용접부의 용접업셋 크기, 기계적 강도 및 용접선 소멸등을 고려한 결과 이것이 건전한 봉단마개 용접을 위한 임계치임을 알았다. 용접열을 50%에서 75%로 변화시킴에 따라 Zircaloy-4 용접부의 미세조직은 basketweave, Widmanstatten과 마르텐사이트로 변했고, 이는 용접시 최고도달 온도에 따라 냉각속도가 크게 변화했기 때문으로 사료된다. 인장시험에 의한 용접선 파단면에서 연성파괴의 dimple 형상은 2축응력에 의해 파열된 파단면의 dimple보다 크고 깊었음이 관찰되었다. 저항업셋용접부에서의 용접전류 증가에 따른 용접선의 소멸과정은 초기용접계면에 기공 존재, 이들의 수축과 소멸 및 초기계면 수축등 3단계로 구분할 수 있었다.

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추낙답수도(秋落沓水稻)에 대(對)한 규산(珪酸)의 증수효과(增收效果) (Increased yielding effect of silica on rice grown on Akiochi soil)

  • 박영대;김영섭
    • 한국토양비료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-11
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    • 1971
  • 1. 규산시용(珪酸施用)으로 수도(水稻)의 출수(出穗)가 수경(水耕)과 추낙답(秋落畓)에서 공(共)히 약(約) 일주일(一週日)이 빨렀고 수도(水稻)의 엽(葉)은 현저히 직립(直立)되였다. 2. 규산시용(珪酸施用)으로 수도(水稻)의 규산함량(珪酸含量)이 증가(增加)하며 추낙답(秋落畓)에서는 규산(珪酸)을 박비(迫肥)보다 기비(基肥)로 시용(施用)하는 것이 수도(水稻)의 규산함량(珪酸含量)을 증가(增加)시켰다. 규산시용(珪酸施用)으로 다른 양분(養分)의 함량(含量)은 감소(減少)되는 경향(傾向)이며 특(特)히 추락도(秋落稻)의 Fe 함량(含量)은 현저히 감소(減少)되었다. 3. 수도(水稻)의 규산함량(珪酸含量)과 엽도열병(葉稻熱病), 호마엽고병(胡麻葉枯病), 응애 및 멸구의 저항성(抵抗性)과는 부(負)의 상관(相關)이 있다. 4. 수도(水稻)에 대(對)한 규산(珪酸)의 증수효과(增收效果)는 수경(水耕)에서는 거의 없으나 추낙답(秋落畓)에서는 현저하다. 추낙답(秋落畓)에 대(對)한 규산(珪酸)의 증수효과(增收效果)는 pot 재배(栽培)보다 포장(圃場)에서 더 현저하다. 규산시용(珪酸施用)으로 추낙도(秋落稻)의 수당입수(穗當粒數)와 등숙률(登熟率)이 높아지고 규산(珪酸)의 비효(肥效)는 질소(窒素)와 가리(加里)의 균형시비(均衡施肥)로 증가(增加)한다. 5. 따라서 규산(珪酸)은 수도(水稻)에 대(對)한 필수원소(必須元素)라기보다 추낙답(秋落畓)과 같이 가급태규산함량(可給態珪酸含量)이 적은 토양(土壤)에서는 수도(水稻)의 건전생육(健全生育)을 위(爲)하여 농경학적(農耕學的) 의미(意味)에서 규산(珪酸)의 공급(供給)이 필요(必要)하다고 생각(生覺)된다.

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Aspergillus Ochraceus Group이 함유된 미생물제제(微生物製劑) 시용(施用)에 따른 토양미생물상 변화와 오이의 생장반응(生長反應) 및 수량(收量) (Effects of Microbial Fertilizer Included Aspergillus Ochraceus Group on Density of Soil Microorganism and Growth Responses and Yield of Cucumber)

  • 송범헌;이철원;정봉진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.405-411
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    • 1999
  • 본 시험은 농가관행 재배방법에 퇴비 및 토양미생물제인 "활력토" 입제를 이용하여 오이의 생장반응, 수량성, 토양미생물의 변이 등을 조사하기 위하여 은성백다다기 오이 품종을 공시하며 충북 청원군 소재 농가 비닐하우스에서 시험한 결과이다. 정식후 20일까지의 초장은 NPK구에 퇴비와 활력토를 추가 시용한 시험구에서 다른 시험구들에서보다 높았다. 건전한 꽃수 역시 생육초기에는 화학비료와 퇴비 및 활력토를 추가 시용 한 시험구에서 유의성있게 많았으나 정식후 25일이후에는 처리간에 뚜렷한 차이가 없었다. 활력토와 화학비료에 활력토를 추가 시용한 시험구들의 정식후 60일째의 선충방제가는 각각 39%와 61.6%였다. 오이 정식후 재배 토양의 토양미생물의 밀도는 방선균, 세균, 진균 순이었으며, 시험처리구별로는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 오이의 상품성이 인정되는 과실수량은 대조구에 비해 시험처리구들에서 약 40%에서 60%까지 높은 수량을 나타냈다. 화학비료에 활력토와 퇴비를 시용한 시험구들의 수량이 다른 시험구들의 수량에 비교해 높은 수량을 보여 화학비료, 퇴비 및 활력토를 단일시용하는 것보다 혼용해서 이용하는 것이 효과가 있는 것으로 나타났다.

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I-fiber 스티칭 공법이 적용된 Single-lap Joint의 강도 특성 및 파손 신호 검출 연구 (A Study on the Strength Characteristics and Failure Detection of Single-lap Joints with I-fiber Stitching Method)

  • 최성현;송상훈;안우진;최진호
    • Composites Research
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    • 제34권5호
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    • pp.317-322
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    • 2021
  • 적층 복합재의 특성상 두께 방향 물성이 취약하여 비틀림, 저속충격, 피로 하중 등 복합 하중을 받게 되면 재료 내부의 미세크랙 진전을 통해 층간분리 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하고자 Z-pinning, Stitching 등 다양한 3차원 보강 공법과 구조물의 미세균열을 실시간으로 검출하는 구조 건전성 감시 기법이 꾸준히 연구되고 있다. 본 논문에서는 I-fiber 스티칭 공법으로 보강된 Single-lap joint를 Co-curing 방법으로 제작하였으며, 제작된 시편의 강도 및 파손신호 검출 특성을 평가하였다. 균열과 파손신호 검출을 위하여 전기저항법과 AE법을 사용하였으며, 신호분석을 위한 전용회로를 제작하여 인장시험 중의 파손신호를 분석하였다. 실험결과, I-fiber 스티칭으로 보강된 Single-lap joint 시편은 보강이 없는 Co-cured single-lap joint 시편에 비해 강도가 약 44.6% 향상되었다. 또한, I-fiber로 보강된 Single-lap joint 시편은 강도 향상과 더불어 전기저항법과 AE법에 의한 파손 검출이 모두 가능하므로 파손 모니터링에도 효과적인 구조임을 확인하였다.

신뢰성 기반 최적설계를 이용한 130m급 고정식 해양구조물 최적설계 개발 (Reliability-Based Design Optimization of 130m Class Fixed-Type Offshore Platform)

  • 김현석;김현성;박병재;이강수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.263-270
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    • 2021
  • 본 연구에서는 환경, 재료 물성 및 제작 등에서의 불확실성을 고려하여 130m급 고정식 해양구조물의 신뢰성 기반 최적설계를 수행하였다. 구조물의 구조건전성을 엄밀하게 반영하기 위해 작용 및 허용 응력의 비인 UC 값을 신뢰성 해석 및 신뢰성 기반 최적설계의 제약조건으로 고려하였다. 해양구조물의 제작비용을 저감하기 위해 자켓형 지지구조물의 중량을 최소화하였다. 불확실성의 통계적 특성은 문헌 등을 참고하여 관측되거나 측정된 데이터를 기반으로 정의하였다. 자켓형 해양구조물의 신뢰성 해석과 신뢰 기반 최적설계는 부재 수가 많아 계산 부담이 큼으로 문제의 차원을 축소하기 위해 응답의 중요성을 기준으로 설계변수를 선별할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 효율적인 계산을 위해 신뢰성 기반 최적설계를 수행하기 전 결정론적 최적설계를 먼저 수행하였다. 마지막으로, 도출된 최적설계(안)을 기존 각 급 규정 기반 설계와 안전성 및 경제성 측면에서 비교 분석하였다.

미디어서비스 중독 변인의 종단적 추세변화 연구 - 2000~2021년 청소년 대상 연구를 중심으로 (A Study on the Longitudinal Trend Changes in Media Service Addiction Variables - Focusing on Adolescents from 2000 to 2021)

  • 배승주;이상호
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.95-111
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    • 2021
  • 본 연구는 장기적인 관점에서 미디어서비스에 대한 중독이 어떻게 연구되었는지 흐름을 살펴보고, 향후 중독 연구의 기반이 될 수 있는 변인을 확인하였다. 연구자들은 특히 청소년의 미디어 서비스의 중독에 주목하였으며, 미디어 환경변화에 따라 다양한 요인이 복합적으로 작용하는 것을 확인하였다. 중독 변인은 크게 청소년기 속성, 개인 속성, 매체 속성, 미디어 의존 속성 등 4가지 속성으로 취합되었다. 속성에 귀속되는 중독 변인은 주요 미디어의 영향을 받았으며 4기로 나뉘었다. 연구대상 기간 동안 변인의 빈도는 개인 속성과 관련된 변인이 가장 많았고, 매체 속성, 청소년기 속성, 미디어 의존 속성 순으로 나타났다. 또한 개인 속성 변인은 대상관계 요인에서 점차 개인의 심리적 요인으로 옮겨갔다. 매체 속성의 변인은 새로운 매체 도입과 확산으로 청소년의 중독 현상 연구가 증가하였다. 청소년기 속성과 미디어 의존 속성의 변인에 대하여 청소년의 미디어 이용 동기를 관찰하거나 중독 관련성을 띤 연구가 미약했으며 2020년부터 발표된 논문은 없었다. 미디어서비스 중독 연구는 산업적 측면에서 중요한 가치가 있음에도 불구하고, 그간 사회적 측면이 강조되는 면이 있었으나, 본 연구의 연구결과를 바탕으로 향후 미디어서비스 개선과 이용자의 건전한 몰입의 측면에서 산업적으로 다양하고 구체적인 개별 미디어와 사회·문화적 차이에 따라 비교되는 중독 변인에 대한 후속연구가 기대된다.