• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.88-88
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• 2021

최근 수자원과 수질관리 분야에 자료기반 머신러닝 모델과 딥러닝 모델의 활용이 급증하고 있다. 그러나 딥러닝 모델은 Blackbox 모델의 특성상 고전적인 질량, 운동량, 에너지 보존법칙을 고려하지 않고, 데이터에 내재된 패턴과 관계를 해석하기 때문에 물리적 법칙을 만족하지 않는 예측결과를 가져올 수 있다. 또한, 딥러닝 모델의 예측 성능은 학습데이터의 양과 변수 선정에 크게 영향을 받는 모델이기 때문에 양질의 데이터가 제공되지 않으면 모델의 bias와 variation이 클 수 있으며 정확도 높은 예측이 어렵다. 최근 이러한 자료기반 모델링 방법의 단점을 보완하기 위해 프로세스 기반 수치모델과 딥러닝 모델을 결합하여 두 모델링 방법의 장점을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다(Read et al., 2019). Process-Guided Deep Learning (PGDL) 방법은 물리적 법칙을 반영하여 딥러닝 모델을 훈련시킴으로써 순수한 딥러닝 모델의 물리적 법칙 결여성 문제를 해결할 수 있는 대안으로 활용되고 있다. PGDL 모델은 딥러닝 모델에 물리적인 법칙을 해석할 수 있는 추가변수를 도입하며, 딥러닝 모델의 매개변수 최적화 과정에서 Cost 함수에 물리적 법칙을 위반하는 경우 Penalty를 추가하는 알고리즘을 도입하여 물리적 보존법칙을 만족하도록 모델을 훈련시킨다. 본 연구의 목적은 대청호의 수심별 수온을 예측하기 위해 역학적 모델과 딥러닝 모델을 융합한 PGDL 모델을 개발하고 적용성을 평가하는데 있다. 역학적 모델은 2차원 횡방향 평균 수리·수질 모델인 CE-QUAL-W2을 사용하였으며, 대청호를 대상으로 2017년부터 2018년까지 총 2년간 수온과 에너지 수지를 모의하였다. 기상(기온, 이슬점온도, 풍향, 풍속, 운량), 수문(저수위, 유입·유출 유량), 수온자료를 수집하여 CE-QUAL-W2 모델을 구축하고 보정하였으며, 모델은 저수위 변화, 수온의 수심별 시계열 변동 특성을 적절하게 재현하였다. 또한, 동일기간 대청호 수심별 수온 예측을 위한 순환 신경망 모델인 LSTM(Long Short-Term Memory)을 개발하였으며, 종속변수는 수온계 체인을 통해 수집한 수심별 고빈도 수온 자료를 사용하고 독립 변수는 기온, 풍속, 상대습도, 강수량, 단파복사에너지, 장파복사에너지를 사용하였다. LSTM 모델의 매개변수 최적화는 지도학습을 통해 예측값과 실측값의 RMSE가 최소화 되로록 훈련하였다. PGDL 모델은 동일 기간 LSTM 모델과 동일 입력 자료를 사용하여 구축하였으며, 역학적 모델에서 얻은 에너지 수지를 만족하지 않는 경우 Cost Function에 Penalty를 추가하여 물리적 보존법칙을 만족하도록 훈련하고 수심별 수온 예측결과를 비교·분석하였다.

• 대한지질공학회:학술대회논문집
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• 대한지질공학회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.81-86
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• 2003

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.659-665
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• 2014

목재의 조직, 물리, 역학적 특성은 토양조건과 기후변화 등의 환경적 인자에 의해서도 바뀌게 됨으로 남부 세 지역의 임분 특성이 목재의 재질특성에 미치는 영향과 지역별 조직, 물리, 역학적 특성 등을 비교 검토하였다. 경상도, 전라도, 제주도의 졸참나무임지에 대해 임분 특성과 목재특성을 평가 분석하였는데 이들 간에는 대부분 높은 상관관계가 나타났다. 남부지역의 졸참나무는 온대에서 난대로 기후가 변화하는 난대 지역의 산림자원으로 본 목재재질특성 분석결과 유용한 산림자원으로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.155-166
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• 2004

국내 연약지반 활용을 위한 효율적이고 경제적인 안정처리 공법의 선정과 설계 및 시공을 위해서는 대상지반의 특성을 파악하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구는 시화지구 연약점토의 물리적, 역학적 특성과 광물학적 특성을 파악하여 연약점토의 물리적, 역학적 특성과 광물학적 특성과의 상관관계를 알아보는 데 그 목적이 있다. 본 연구에서 는 연약점토의 광물학적 특성을 파악하기 위하여 X선 형광분석, X선 회절분석, 주사전자현미경분석과 에너지분산미분석 실험을 실시하였으며 시화지구 연약지반의 시추조사결과, 실내시험 및 현장시험결과와의 상관관계를 알아보았다. 또한 시화지구 연약점토의 특성을 양산과 군산 지역 연약점토의 특성과 비교하였다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.73-83
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• 2022

충주시 상산마을 주변 임도에서 집중호우 기간 중 산사태가 발생한 임도 상부사면 6개소, 하부사면 24개소를 대상으로 붕괴 원인을 분석하였다. 토층의 물리·역학적 특성은 임도 하부사면이 상부사면에 비해 공극이 많아 건조단위중량이 낮고, 토층의 입자 배열이 느슨하여 마찰각이 작다. 지형학적 특성은 임도 하부사면이 상부사면에 비해토층이 두껍고, 경사방향의 수직 및 수평 방향으로 오목하며, 경사는 상대적으로 완만하고, 특정집수면적이 넓어 지형습윤지수가 높은 특징을 보인다. 따라서 임도 하부사면은 상부사면보다 물리·역학적 특성 및 지형학적 특성이 전반적으로 산사태 발생에 취약한 것으로 나타났다. 상기 두 원인 외에도 임도 배수시설의 시공 및 유지관리가 적절하게 수행되지 못한 점도 사면붕괴의 발생 원인 중 하나로 분석된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.313-316
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• 2008

100층 이상의 초고층 건축물이 현실로 다가오면서 이에 수반되는 것이 구조체에 사용되는 재료의 고성능화 이며, 콘크리트 재료 또한 고성능 콘크리트의 사용이 불가피하게 되었다. 이러한 고성능 콘크리트에서 가장 중요한 것은 초고층 건축물에서 부재 단면 축소를 위해서 매우 높은 강도를 수반되어야 한다. 따라서 최근 몇 년 사이 초고강도 콘크리트의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 이러한 초고강도 콘크리트에 대한 연구가 강도 발현에만 주안점을 두고 있어 이에 대하여 수반되는 기타 물리적 역학적 특성에 대한 자료가 매우 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 초고강도 콘크리트의 물리적 역학적 특성에 대하여 실험을 통한 데이터를 확보하고 분석하여 초고층 건축물에 사용함에 있어 요구되는 성능을 파악하는데 기초적인 자료로 사용하고자 하는데 그 목적이 있다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.593-600
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• 2016

본 연구에서는 국내의 107개 터널 설계 과정에서 수행한 현장 및 실내시험 자료 4,280개를 이용하여 암반 및 무결암의 역학적 특성을 암종 및 강도별로 분석하였다. 분석된 물리 및 역학적 특성은 단위중량, 점착력, 내부마찰각, 변형계수, 탄성계수, 포아송비, 일축압축강도, 인장강도, 투수계수, 비중이다. 평균값의 분석 결과에 의하면 편마암은 비중, 화강암은 투수계수, 퇴적암은 단위중량과 점착력, 내부마찰각, 화산암은 변형계수와 탄성계수, 일축압축강도, 인장강도, 변성암은 포아송비에서 가장 높은 값을 보인다. 역학적 특성의 분포 범위는 암종 및 강도를 고려한 분석에도 불구하고 넓게 분포하며, 이는 암반의 불균질성과 이방성에 기인하는 것으로 판단된다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2000년도 춘계공동학술발표회
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• pp.219-220
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• 2000

• 콘크리트학회지
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• 제10권4호
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• pp.183-193
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• 1998

이 연구는 몇 가지 종류의 골재용 암석들에 대한 광물학적 및 화학적 특성을 구명하고, 이들과 물리적.역학적 특성간의 상호관계 및 콘크리트용 골재로서의적합성을 알아보기 위한 것이다. 연구대상 암석들의 광물학적.화학적 및 물리적.역학적 특성 등을 고려할 때, BJ 채석장에서 채취한 화강암과 KB, HI, SK 채석장에 채취한 호상 편마암, 홍천강변에서 채취한 규암 등은 파동소광을 보이는 석영이 다량 함유되어 광물학적으로 알칼리-실리카 반응을 일으킬 수 있는 가능성이 있기 때문에 시멘트 콘크리트용 골재로 사용하는 것보다는 다른 용도의 골재로 이용하는 것이 바람직할 것으로 생각된다. SY채석장에서 채취한 석회암의 경우에는 알칼리-탄산염 반응을 일으킬 수 있는 백운석이 많이 함유되어 있어 아스팔트 콘크리트용 골재로 이용하는 것이 타당할 것으로 판단된다. KB채석장에서 채취한 안구상 편마암과 SA 채석장에서 채취한 섬록암은 흑운모가 다량 함유되어 있어 콘크리트의 강도를 저하시킬 수 있기 때문에 콘크리트 용도로 사용하지 않는 것이 좋으나. HI 채석장에서 채취한 안구상 편마암과 홍천강변에서 채취한 편마암 등은 광물학적 및 역학적 특성 등을 고려할 때 어떠한 용도의 콘크리트용 골재로 사용하더라도 큰 문제가 없을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권5호
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• pp.695-704
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• 2016

충청북도 태안군 안면도와 경상북도 울진군 소광리 지역 소나무재의 물리적 특성과 역학적 특성을 측정하고, 상호상관관계를 분석하였다. 두 지역의 5영급과 9영급 소나무에서 생장코어를 채취하여 방사방향의 연륜폭과 만재율을 측정하였다. 두 지역 모두에서 연륜폭은 수에서 수피까지 감소하는 경향을 나타냈다. 전체 평균 연륜폭은 안면도 지역에서 5영급과 9영급이 각각 2.865 mm, 1.705 mm이고, 소광리 지역에서 5영급과 9영급이 각각 4.764 mm, 2.228 mm로 안면도 지역의 값이 소광리 지역에 비하여 약 23-40% 정도 작았다. 두 지역 모두 연륜폭이 증가함에 따라 만재율은 감소하는 음의 상관관계를 보였다. 강도측정용 시험편에 대하여 소나무재의 물리적 특성과 역학적 특성의 상관관계를 단순회귀분석으로 분석하였다. 만재율과 전건밀도는 서로 양의 상관관계를 보였으며, 통계적으로 유의하였다. 만재율과 역학적 특성은 안면도 소나무재의 휨강도 시험편을 제외하고, 양의 상관관계를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. 전건밀도와 역학적 특성은 두 지역 모두 양의 상관관계를 보였으나, 소광리 지역 시험편에서만 통계적으로 유의하였다. 안면도 지역의 소나무재의 평균 압축강도와 휨강도는 각각 51.3 MPa와 80.5 MPa로 소광리 지역의 평균 압축강도와 휨강도 37.7 MPa와 63.7 MPa에 비하여 크게 측정되었다. 두 지역 간의 강도 차이는 생장조건의 차이도 있지만, 영급에 의한 연륜폭과 만재율 등의 차이에 의한 결과로 판단된다.