• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.132-132
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• 2017

큰 하상계수를 가지는 국내 중소하천의 특성상 농업용수 등의 수자원 이용을 위해 국내에는 약 10,000개 정도의 하천 횡단구조물이 설치되어 있다. 그러나 느려진 유속으로 인하여 횡단구조물 상류에 유사가 퇴적될 확률이 높아지며, 이러한 유사는 부착된 오염물에 의한 수질 및 하상오염, 좁아진 유수단면적에 의한 통수능 저하로 발생하는 홍수위 증가 등 많은 위험성을 내포하고 있다. 이에 대한 해결책 중의 하나로 저층수 배사관(bypass pipe)을 활용하여 쌓여진 유사를 하류로 흘려보내는 방법이 있다. 저층수 배사관은 횡단구조물 상류와 하류의 하상을 연결하는 관으로써 상류와 하류의 수두차에 의해 흐름 특성이 결정된다. 하지만 배사관 내 사석이 유입되어 배제되지 않는 경우 배사관의 효율이 현저하게 저하될 가능성이 있다. 본 연구에서는 FLOW-3D를 이용하여 배사관내 사석이 유입되었을 때, 어떠한 조건에서 배제되고 배제되지 않는지를 명확히 하고자 한다. 하상이 평탄한 수로$(13.0(L){\times}5.0(B){\times}1.0(H)m)$를 재현하였으며, 배출관의 직경은 10cm로 결정하였다. 사석의 종류는 4가지(3cm, 5cm, 7cm, 9cm)로써 이를 고려하여 격자크기를 0.5cm로 결정하였다. 이는 사석의 구형형상이 충분히 잘 재현될 수 있는 격자크기이다. 모의 수행은 하류의 수위를 변화시켜가며 수행하였다. 저층수 배사관 내 유동 특성이 상류와 하류의 수두차에 의해 결정되기 때문에, 모의의 효율성을 위해 상류의 수위는 일정한 값으로 진행하였다. 모의 결과 수위차가 클수록 배제가 잘되는 경향을 보였다. 입자의 크기와 상하류 수위차를 무차원화 한 변수를 결정하였다. 분석결과 이 변수가 일정 값을 넘어서는 경우 배제가 되며, 반대로 이 값을 넘어서지 못한 경우 배제가 되지 않음을 확인하였다. 향후 다양한 관의 형상에 대해서도 배사관 내 한계조건을 도출하여, 저층수 배사관의 설계 및 시공에 도움이 되고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.239-246
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• 2017

국내 중소하천의 횡단구조물인 보 또는 낙차공은 대부분 고정식 콘크리트 구조물이며, 저층수의 배제가 쉽지 않다. 횡단구조물로 인해 유사가 퇴적되며, 유사에 흡착한 오염물들이 그대로 하천의 바닥을 오염시키고 있다. 이에 저층수 및 퇴적유사에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이며, 이러한 대안의 하나로 횡단구조물 상류와 하류를 하상 아래로 연결시키는 구조물로써, 보 상류 저층의 물 및 유사 배제를 목적으로 저층수배출관을 설치하는 방안이 있다. 그러나 사석이 유입되고, 배제 되지 않을 경우 효율성이 크게 저하될 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 저층수 배출관 내 사석을 배제할 수 있는 능력에 대한 연구를 수행하였다. 사석과 거동이 유사한 유사(sediment)의 한계조건(critical condition) 중 한계전단력(critical shear stress) 유도과정과 달랑베르의 원리(d'Alembert principle)를 응용하여 이동 중인 사석이 배제될 수 있는 조건(${\tau}_c{^*}$)을 유도하였다. 그러나 저층수 배출관 내 유입된 사석은 정지상태가 아닌 이동 중이므로, Lagrangian 기법을 활용하여 수리실험에서 도출된 유속으로 상대속도(relative velocity)를 제시하였다. 수리실험은 축척효과(scale effect)를 최소화하기 위해 폭이 5.0 m이고, 높이가 1.0 m인 광폭 개수로를 제작하였으며, 사용된 사석은 가공된 완전 구형을 사용하였다. 실험 결과 유속과 구형 입자 속도와의 비가 0.5~0.7 사이로 나타났으며, 이러한 결과를 유도된 식에 적용하여, 최종적으로 사석이 배제되는 조건을 도출하게 되었다. 구간은 입자레이놀즈수($Re_p$)와 무차원 한계 전단력(${\tau}_c{^*}$)에 따라 크게 3가지로 구분되었다. 배제 구간(exclusion section), 확률적 배제 구간(probabilistic exclusion section), 비배제 구간(no exclusion section)이다. 본 연구결과는 횡단구조물의 저층수 배출관 설계시 유용한 기초 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-66
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• 2019

국내 중소하천에 설치된 콘트리트 보에서 발생하는 많은 문제 중에서 상류로부터 유입되는 유사가 보 직상류에 퇴적되는 문제가 심각하다. 이로 인해 하류에 유사공급이 원활치 못하게 되며, 퇴적된 유사가 오염물과 흡착될 경우, 하상 오염뿐만 아니라 하천 생태계에 치명적인 피해를 유발할 수 있다. 보 직상류의 유사 퇴적문제를 해결하는 방안 중 하상에 배사관을 매설하여 퇴적되는 유사를 하류로 배출하고 있다. 그러나 배사관에 적정크기 이상의 사석 등이 유입될 경우, 배사효율은 현격하게 낮아지므로, 이에 대한 가이드라인 내지는 한계조건 제시가 필요하다. 본 연구에서는 상하류 수위차, 사석의 직경 등을 주요변수로 선정한 후, 3차원 수치모의 결과를 활용하여 사석 배제 능력에 대한 한계 조건을 도출하였다. 상류흐름은 정류된 상태로 가정하였고, 배사관을 포함하여 상 하류간 검사체적에서 에너지 개념을 적용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 수위차와 사석지름의 비로 나타낸 무차원 변수가 약 1.2인 경우, 배사관 내 사석의 배출유뮤를 명확히 결정할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 점성이 높은 유사나 흡착성 유사 등의 특성을 고려한다면 배사관이 있는 고정보의 운영관리방안에 활용될 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1395-1399
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• 2004

절개지사면에 구조물이 설치될 경우 배수압소산과 식생복원을 위해서는 기본적으로 다공성이 뛰어나고 식생의 서식이 가능한 구조물로 설계되어야 하며, 동시에 사면의 안정을 제공해주는 기능을 할 수 있어야 한다. 구조물이 설치될 지역에 Mattress/Filter를 사용할 경우 배수압의 소산과 식생의 활착이 가능한 구조물로 사면의 안정과 식생복원효과를 검토하였다. 본 연구에서는 절개지사면에 토목구조물이 설치될 경우 식생의 복원과 구조물의 안정성을 높이기 위한 기법으로 Mattress/Filter에 Slag를 채워서 다공성을 부여함으로써 사면의 배수압소산과 식생촉진 뿐만 아니라 사면의 안정성을 제공해줄 수 있는 구조이다. 특히, Mattress/Filter는 다공성이 뛰어나 자연배수가 가능한 구조물로서 그 구변 생태계에 필수적인 물의 상호교류 즉, 투수와 배수가 가능하고 배수압의 소산이 가능하여 식생복원과 사면안정에 우수한 것으로 나타났다. Mattress옹벽은 배면의 지하수 배제를 촉진시켜 사면의 안정화에 기여하게 되려, 식생의 복원에 뛰어난 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 Mattress에서 Fitter의 채움 재료로 산업계기물(Slag) 및 건설폐기물(폐콘크리트, 사석) 등을 재활용할 수 있으므로 Mattress는 채움재료의 비용이 저렴하고 유지관리가 용이하며, 생태계의 보존에도 Mattress/Filter의 사용은 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한약리학회지
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• 제26권2호
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• pp.113-120
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• 1990

전기장 자극으로 수축을 유발한 흰쥐 좌심방에서, 자극 빈도 변경에 따른 수축 운동의 변동에 미치는, 여러 경로를 통한 수축 유발 calcium의 영향을 검색하므로, 각 경로가 심근 수축에 미치는 영향을 추구하였다. 흰쥐 좌심방은 자극 빈도를 급격하게 낮추므로, 특징적인 삼단계 변동을 나타내었다. 즉, 처음의 급격한 수축 장력증가와, 두번째 일시적인 빠른 장력감소, 이어서 세번째로 수축장력의 유지단계로 나타났으며, 이때 수축장력은 고빈도 자극시의 2배 정도가 되었다. Caffeine처치는 이와같은 자극빈도 하강에 따른 수축 장력의 증가를 현저하게 억압하였다. Verapamil은 고빈도 자극시 수축 운동을 완전히 소실시켰으나, 저빈도 자극으로 변경시에는 verapamil 존재하에서도 수축 운동이 소생되었다. 한편 ouabain처치나 영양액내 sodium 배제시에는 저빈도 자극으로 나타나는 특징적인 두번째 단계의 변동이 소실되었다. 이러한 결과로 보아, 심근막의 calcium통로는 세포내 유지에 필수불가결한 경로이며, 심근 수축 유발 calcium의 주된 기원은 근 소포체로 부터 유리되는 것으로 믿어진다. 또한 sodium-calcium교환은 세포내 sodium농도의 변동에 따라 수축 유발 calcium양 형성에 조절 인자로서의 기능을 갖는 것으로 추측된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권4호
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• pp.36-59
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• 2021

온양민속박물관 소장 <해주팔경도(海州八景圖)>의 분석과 해석을 통해 해주팔경의 기원과 제작 시기를 유추하고, 팔경도에 담긴 경물과 풍물을 비정(批正)함으로써 해주팔경의 경관상과 집경(集景) 의의를 탐구한 결과는 다음과 같다. 지금까지 알려진 해주 집경의 원전(原典)은 구사맹(1531~1604)의 「해주팔영」으로 확인된다. 1782년에 쓰인 유만주의 『흠영』에서는 이를 고팔경(古八景)으로 지칭하고 해주팔경을 금팔경(今八景)으로 규정했는데, 이는 문헌으로 확인되는 가장 이른 시기 해주의 읍치팔경이다. <해주팔경도>는 '남강에서의 뱃놀이(南江泛舟)', '부용당에서의 연꽃 구경(芙蓉賞蓮)', '광석천에서의 발 씻기(廣石濯足)', '해운교에서의 석별(泣川送客)', '해운정에서의 낚시(東亭釣魚)', '남산에서의 바다 구경(南山望海)'으로 구성되어 있다. 결본된 2폭은 '영해루에서의 달 구경(瀛海玩月)'과 '백림정에서의 백일장과 활쏘기(栢林觀德)'를 담은 것으로 추정된다. 해주팔경에서 배제된 고팔경의 수양채미, 신광제설, 지성폭포는 모두 수양산을 대상장으로 펼쳐진 풍경이다. 이렇듯 <해주팔경도>는 수양산 권역에서 벗어나 읍치(邑治) 중심의 승경 재편(再編) 결과로 부용당, 영해루, 백림정과 읍성 주변의 탁열정, 해운정 등의 누(樓)·정(亭)·당(堂)의 읍치 내외 누정이 명실상부한 해주의 승경으로 부상되었을 뿐 아니라 완사석, 비류담, 석빙고, 봉대, 탁마지, 읍수, 부용당, 해운정의 지당과 중도의 형태, 다양한 형상의 선박, 특산주 등 해주를 대표하는 세부 경물을 담고자 한 치밀함이 드러난다. <해주팔경도>에 묘사된 풍경은 해주목의 유서 깊고 탁월한 명소가 대부분이지만 일상 생활과 관련된 생활경(生活景)의 모습도 적절히 안배되었다. 또한 탁족(濯足), 조어(釣魚), 표모(漂母), 상련(賞蓮), 송객(送客), 주유(舟遊), 음주(飮酒), 망해(望海), 완월(玩月), 사예(射藝), 시작(詩作), 음다(飮茶), 가무(歌舞) 등 다채로운 풍류 행위를 담고 있다. 고팔경과 비교해볼 때 해주팔경은 4계절 경관 배분을 고려치 않았을 뿐 아니라 소상전형(瀟湘典型)의 결속성 또한 와해(瓦解)되었다. 해운정의 건립과 영해루의 퇴락(頹落) 시기에 착안할 때 <해주팔경도>는 18세기 초·중반에 제작된 것으로 조심스럽게 추정된다. <해주팔경도>는 관념적 이상향에서 벗어나 명승고적과 풍물 등 해주의 대표적 풍광을 골라 보여줌으로써 지역민에게 친밀감을 강화시키고 해주인(海州人)으로서의 긍지를 진작(振作)시키는 데 이바지한 그림으로 판단된다.