최근에 국내에서 입법된 "지하안전관리에 관한 특별법"의 지하안전영향평가 등에서 지하매설물 및 굴착공사 관리의 중요성을 강조하고 있지만, 아직까지는 지하를 개발함에 있어 지반의 안전과 관련된 사항은 미흡한 실정으로 도심지 지반침하( Sinkhole) 현상이 매년 증가하고 있다. 그리고 지반침하(Sinkhole)는 발생이 될 경우 인명피해는 물론 도로나 주변 건물들에 막대한 피해를 줄 수 있는 소지가 충분한 대상으로 사료됨에도 불구하고 이러한 현상을 건설현장에서 심각하게 받아들이는 분위기는 어느 곳에서도 감지되지 않는다. 다만 정부부처나 공공기관에서 국회차원의 지대한 관심에 부응하여 이에 대해 광범위한 연구와 조사에 막대한 예산을 투입하여 다방면에서 진행되고 있는 것으로 파악되고 있다. 또한 이러한 연구결과의 자료를 근거로 하여 지반침하 사고의 주요 원인을 조사해본 결과 상하수도관 손상과 무리한 인접굴착공사 및 대부분의 대형건축공사 현장에 채택되고 있는 부력방지 대책의 일환인 영구배수공법의 무분별한 적용을 들 수 있었다. 이러한 상황에서 그 중 비용과 난이도를 고려현장에서 용이하게 저감할 수 있는 방법인 영구배수공법을 선정하여 영구배수공법의 이론적 고찰과 공학적 타당성(구조체 부상방지 안전성 검토기준)을 연구하여 무분별한 영구배수공법 적용으로 지반침하(Sinkhole)가 발생하는 것을 막아 인명피해와 도로나 구조물의 안전성을 확보하고 나아가 영구배수공법 적용으로 항구적 발생하는 천문학적인 유지관리비의 절감이 목적이다.
본 논문에서는 보강토 옹벽에 있어서 보강토체 배면에 설치되는 연직배수층의 강우시 간극수압 증가 억제효과에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 다양한 배수시스템 설치 조건에 대해 유한요소해석 법에 근거한 부정류 침투해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 연직배수층의 간극수압 저감 메카니즘을 고찰하였다. 또한 매개변수 연구 결과를 토대로 다양한 연직배수층의 최적설치 높이를 검토하였다. 그 결과 보강토체 배면에 설치되는 연직배수층은 강우시 보강토체 내외부에 모관흡수력이 감소하는 현상을 억제시킴으로서 전단강도 저하를 억제할 수 있는 것으로 나타났으며 옹벽높이의 50% 정도 높이로 설치할 경우 최적의 효과를 발휘할 수 있는 것으로 검토되었다.
본 연구에서는 압밀 배수를 촉진하기 위한 공법에서 사용되는 조립토나 골재로의 세립토 관입 정도를 다양한 조건에서 실험을 통해 확인하여 세립토의 조립토나 골재로의 관입특성을 규명하였다. 지중응력에 대응하는 압력의 크기나 세립토 함수비의 변화에 상관없이 해성점토가 해사나 표준사로는 관입되지 않아 모래 배수/말뚝 체에서의 배수저항 현상은 전혀 발생하지 않은 것으로 확인되었고, 오히려 물다짐에 의한 모래 배수/말뚝 체의 전단강도가 크게 증대한 것으로 보인다. 골재의 경우에는 골재의 입경이 클수록 해성점토의 관입깊이는 증대하고, 같은 골재라도 압력이나 함수비가 클수록 해성점토의 관입깊이는 증대함을 알 수 있었으며, 액성한계보다 작은 함수비를 갖는 해성점토는 입자가 작은 편인 13mm 골재로의 관입깊이가 현저하게 줄어들어 그 관입깊이가 상당히 적다 하더라도 일단 관입된 세립토에 의해 배수/말뚝 체에서의 배수저항 현상이 발생할 것으로 사료된다. 따라서 자연함수비가 액성한계보다 큰 매우 연약한 세립토층에서는 모래보다 큰 입경을 갖는 쇄석이나 자갈 등 골재를 사용하는 gravel drain 공법 및 gravel compaction pile 공법 등의 적용을 지양해야 하고, 자연함수비가 액성한계보다 작은 연약한 세립토 지반에서도 gravel drain 공법 및 gravel compaction pile 공법 등과 같은 연직배수공법을 적용할 경우 그 효용성은 크게 저하할 것으로 사료된다.
배수체는 무핵 감귤 육종 프로그램 있어서 잠재적으로 매우 중요한 유전자원이다. 무핵성은 만다린 품종이 갖추어야 할 가장 유망한 형질 중 하나이고 3배체는 영구적으로 무핵이다. 새로운 3배체 잡종은 이종속간 배수체의 교배 또는 저빈도의 2배성 배우체 형성과 합성 같은 행동에 기인된 2배체 이종간 교배로도 이룰 수 있다. 그러나 소립의 $F_1$ 합성 종자로 발달된 이 같은 형태에 기초한 육종은 효과적인 무균적 배 적출 및 배양법 없이는 불가능하다. 본 연구에서, 무균의 배배양을 이용하여 단배의 2배체 제주 재래귤과 만다린잡종에서 방임 수분되어 자연적으로 발생한 소립종자로부터 유묘를 얻었고 배수 검정기를 이용하여 배수 정도를 검정하여 다양한 수준의 배수체를 획득하였다. 총 792 과실을 이용하여 10,289 개의 획득된 종자를 분석하여 과실당 평균 13개의 종자가 함유됨을 알 수 있었다. 정상종자와 유사한 형태로 발달된 소립종자의 과실 내 평균 함유율은 7.1%였다. 과실당 소립종자의 평균 출현 빈도는 '클레멘타인', '하레히메', '감자', '편귤', '사두감' 그리고 '윌킹' 순으로 각각 8.9, 10.2, 2.6, 3.1, 2.8, 그리고 7.0%였다. 종자 크기가 조사된 '클레멘타인' 품종 내 정상 종자의 평균 크기는 $49.52{\pm}0.07mm^2$ 였고 반면에 소립종자는 $7.95{\pm}0.04mm^2$로 전자보다 1/6배 더 작았다. 이러한 분류 기준으로 총 731개의 소립종자를 획득하였다. 이들 소립종자 중 일부는 무균의 배 배양이 수행되었고 기내 발아되어 회복된 모든 개체들은 단 하나의 배가 확인되었고 건전하게 발육하였다. 3배체 발생 빈도 비교에 있어서, '클레멘타인'은 '윌킹'과 제주 재래귤인 '편귤' 품종에 비해 각각 14배와 109배 높게 나타난 바 전자는 3배체 발생이 높음을 알 수 있었다. 자연 발생적인 배수체에 관한 기초 정보는 무핵 감귤 개발을 위해 3배체 고정종 합성에 활용될 수 있으며 그 효율 증진에도 기여할 것이라 여겨진다.
벼 약배양을 통하여 분화된 식물체의 배수성분포와 반수체식물의 효과적인 염색체배가시험을 실시하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 15조합의 F$_1$을 재료로 하여 약배양한 결과 얻어진 574 식물체의 배수성분포는 반수체가 49.7%, 2배체는 48.6%, 다배체는 1.7%로 나타났다. 2. 통일형조합(Japonica/Indica)에서는 반수체(60.6%)가 많은 경향이었고, 일본형조합(Japonica/Japonica)에서는 2배체(54.8%)가 많은 경향이었다. 3. 2,4 -D, NAA가 첨가된 배지에서는 반수체가, Kinetin이 첨가된 배지에서는 2배체가 많은 경향이었다. 4. 반수체의 분얼경 분주에 의한 염색체자연배가율은 개체에 따라 0~25%로 나타났고 평균 8.2%였다. 5. Colchicine 0.1% 용액의 잎집주사접종법에 의한 염색체배가율은 0~33.3%의 변이를 보였으며 평균 18.8%로 나타났다. 6. 약배양에서 유래된 식물체의 배수성에 따른 형태적인 차이는 반수체가 2배체에 비하여 간장이 64.6%, 수장이 63.4%, 지엽장은 68%, 지엽폭은74.4%로 뚜렷한 차이를 나타내었다.
딱정 벌레목 유충에 살충성을 나타내는 형질 전환 토마토 식물체를 4세대까지 분자 육종을 하였다. 분자 육종된 4세대 식물체에서 살충성 유전자인 B.t.t. 독소 유전자와 유전자가 발현되는 것을 확인하였다. 이 4세대 형질 전환 식물체는 독소 유전자 발현에 의해 딱정 벌레 유충에 살충성을 나타내고 있음이 확인 되었고, 4세대 형질 전환 식물체는 염색체는 2 배수체로 확인되어 정상적인 토마토 식물체임이 증명 되었다. 이 결과들은 형질 전환에 사용된 독소 유전자가 다음 세대로 안정되게 유전되고 있음을 나타내고 있다는 증거이다. 이러한 형질 전환된 식물체의 분자 육종은 농업에 있어서 현재의 일시적인 해충 방제에 비해 장기적인 해충 구제에 대한 새로운 방법의 가능성을 제시하고 있다고 하겠다.
본 연구는 우리나라 주요 난과식물 중 하나인 심비디움의 배수체 육종을 위한 기초자료를 얻고자 실시되었으며, 기내 심비디움의 PLBs에 colchicine과 oryzalin을 처리방법과 농도, 기간을 다양하게 하여 배수체 유도에 최적의 조건을 찾고자 수행하였다. Colchicine은 50, 100, 300, $500mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1, 2, 3주간 처리하였고 oryzalin은 3, 5, 10, $20mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1, 2, 3주 또는 3, 6, 9일간 처리하였는데 oryzalin에 비해 colchicine을 처리했을 때 생존율이 높게 나타났다. Flow cytometry를 이용하여 배수성을 검정해본 결과 Cymbidium Showgirl 'Silky'의 경우, colchicine은 $50mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1주간 처리 시 6배체 획득효율이 60%, oryzalin은 $5mg{\cdot}L^{-1}$농도로 2주간 처리 시 6배체 획득효율이 46.7%로 가장 높게 나타났다. Cymbidium Mystery Island 'Silk Road'(Silk Road-4)의 경우, colchicine은 $50mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1주간 처리 시 6배체 획득효율이 16.7%, oryzalin은 $10mg{\cdot}L^{-1}$농도로 3일간 처리시 6배체 획득효율이 6.7%로 가장 높게 나타났다. 즉, 두 hybrid 모두 oryzalin보다 colchicine을 처리했을 때 염색체 배가에 더 효율적이었다. 또한 처리 전 PLBs를 뾰족한 핀셋으로 10회 찌르는 방법을 통해 염색체 배가 효율을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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