• 대한정형외과학회지
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• 제55권5호
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• pp.405-410
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• 2020

목적: 퇴행성 요추부 척추 질환에 대한 수술적 치료로 척추 경 나사못(pedicle screw) 삽입술이 전통적으로 사용되어왔다. 이에 대한 대안으로 제시된 피질골 궤도 나사못(cortical-bone trajectory screw)은 덜 침습적인 후방 요추부 고정이 가능한 점과 몇몇의 생체 역학 연구에서 보고한 우수한 기계적 안정성을 장점으로 가지고 있다. 본 연구의 목적은 후방 감압술 후 후방 고정술 및 유합을 시행한 환자에 있어 피질골 궤도 나사못 고정술의 초기 실패에 관한 사례의 임상적 및 방사선적 결과를 알아보고자 함에 있다. 대상 및 방법: 요추의 퇴행성 척추 협착 및 척추 전방 전위에 대한 전통적인 척추 경 나사못 고정을 대안하여 피질골 궤도 나사못을 사용하여 2013년부터 2018년까지 수술적 치료를 시행한 311명의 환자를 대상으로 하였다. 수술 후 조기 고정 실패는 수술 후 6개월째, 외래 추시에서 시행한 컴퓨터 단층촬영(computed tomography) 및 방사선 사진상 나사못의 이완, 이탈 및 파손과 같은 고정 실패가 일어날 시로 정의하였다. 결과: 조기 고정 실패는 311예 중 46예(14.8%), 나사못 이완이 46예(14.8%), 이탈이 12예(3.9%), 파손이 4예(1.3%)에서 발생하였다. 해당 고정 실패가 일어난 부위 분석 시, L1이 7예(15.2%), L2가 3예(6.5%), L3가 4예(8.7%), L4가 4예(8.7%), L5가 4예(8.7%), 그리고 S1이 24예(52.2%)였다. 주로 말단 피질골 궤도 나사못 중에서도 S1 나사못에서 이완, 이탈 및 파손과 같은 고정 실패가 주로 발생하였다. 결론: 피질골 궤도 나사못 고정은 기존의 척추 경 나사못 고정과 비교했을 때 동등한 임상 결과 또는 적은 합병증을 나타낼 수 있는 하나의 대안이 될 수 있으나 골다공증이 있거나 특히 L5-S1 유합부위에서 전방지지구조가 되지 않는 조건일 때, 이완, 이탈, 파손 등의 조기 고정 실패가 나타나는 결과가 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권3호
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• pp.145-154
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• 2022

기후변화로 인한 이상기온 현상으로 전 세계적으로 자연재해와 피해가 점차 증가하고 있다. 이는 저온성작물로 알려진 감자 생산에 악영향을 미칠 것으로 예상된다. 향후 식량안보작물로서의 감자의 역할은 증대될 것으로 예상되지만, 감자에 대한 기후변화의 영향과 대응책은 충분히 확립되어 있지 않다. 따라서 본 연구를 통해 폭염처리에 따른 감자의 피해 양상을 분석하고, 품종별 반응을 평가하여 이상고온 환경에 대응하는 감자의 안정 재배기술을 확립하고자 수행하였다. 폭염처리(35~37℃)는 한여름(7월) 비닐하우스를 밀폐하여 처리하였으며, 대조구와 비교하여 감자의 수량 및 품질 특성을 비교하였다. 폭염처리를 했을 때 총 수량과 상서수량 및 주당 괴경수는 감소하는 것으로 나타났다. 폭염처리 시 자영 품종은 대조구에 비해 상서수량(>80g)이 84% 감소하여 고온 피해가 컸으며, 조풍 품종은 36%로 감소폭이 적었다. 괴경 생리장해(이차생장, 열개, 기형)는 폭염구에서 전반적으로 증가하는 경향이었다. 열개 발생률이 가장 적은 품종은 '조풍'이었다. 폭염처리 하에서 괴경은 길어졌는데, 이는 감자의 상품성이 낮아지는 것을 의미한다. 괴경의 경도와 건물률은 폭염 처리를 받았을 때 유의하게 낮아 지는 경향을 보였다. 따라서 폭염 조건에서 감자 재배 시 수량 감소와 품질 피해를 입으며, 폭염 적응성이 높은 품종은 '조풍'이었다. 이상의 연구 결과는 감자 재배 농가 및 내서성 품종 육종 등에 기초 자료로 사용될 수 있을 거라 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.451-468
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• 2021

터널 굴진면 전방 위험 지반 예측은 TBM (Tunnel Boring Machine) 굴진 성능 및 안정성 확보에 필수적이다. 국내·외에서 굴진면 전방 예측을 위한 전기비저항 탐사법에 대한 연구가 다수 이루어졌으나, TBM 터널 굴진을 고려한 전기비저항 탐사의 실내 실험 모사가 어렵기에 이와 관련된 실험 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전기비저항 탐사법의 터널 전방 위험 지반 예측 적용성을 분석하기 위한 TBM 굴진을 모사한 실내 축소 모형 실험을 수행하였다. 터널 굴진면 전방의 단층 파쇄대, 해수 침수대, 토사-암반 변화구간, 암반-토사 변화구간을 축소 모사하여, 굴진 중 전기비저항의 변화를 측정하였다. 본 연구에서는 실제 시공 조건을 재현하기 위해 화강암 블록을 사용하여 모형 지반을 모사하였다. 실험 결과, 터널이 굴진하면서 단층 파쇄대에 근접할수록 전기비저항이 감소하였으며, 해수 침수대도 동일한 경향을 보였으나, 단층 파쇄대와 비교하여 측정된 전기비저항이 크게 감소하였다. 토사-암반 변화구간의 경우, 전기비저항이 상대적으로 높은 암반에 터널 굴진면이 다가갈수록 전기비저항이 증가하는 양상을 보였다. 이와 반대로 암반-토사 변화구간의 경우, 전기비저항이 낮은 토사 지반에 굴진면이 근접할수록 전기비저항이 감소하였다. 실험 결과를 통해 전기비저항 탐사 굴진면 전방 위험 지반(단층 파쇄대, 해수 침수대, 토사-암반 변화구간, 암반-토사 변화구간)의 예측이 가능하다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.815-824
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• 2022

발전소의 주요시설 중 발전 시스템 냉각용으로 사용되는 순환수는 순환수 취수부(Circulation Water Intake Basin)를 통해 공급된다. 순환수 취수부 중 흡입수조(Pump Sump)에서 발생하는 다양한 형태의 와류는 순환수펌프(Circulation Water Pump) 및 관로에 악영향을 미친다. 특히, 공기의 흡입을 동반한 자유표면 와류는 진동, 소음, 공동현상 등을 발생시켜 순환수펌프의 성능 저하, 관로의 손상을 일으키며 발전이 중단되는 주요 원인이 된다. 따라서 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부에 대한 수리특성을 반드시 확인하고, 와류 발생 시 와류를 제어할 수 있는 적절한 와류제어장치(Anti Vortex Device)를 적용하여 원활한 발전소 운영이 가능하도록 해야 한다. 자유표면 와류 저감을 위해 와류제어장치 중커튼월(Curtain Wall)을 사용하는 것이 일반적이며, 자세한 내용은 American National Standard for Pump Intake Design에서 기술하고 있다. 본 연구에서는 리비아 Tripoli West 4×350 MW 발전소의 순환수 취수부를 대상으로 하였으며, 실제 운영조건을 적용하고, 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부 중 흡입수조에서 발생하는 와류제어장치의 와류저감 효과를 분석하였다. 또한, 수중와류 제어를 위해 플로어 스플리터(floor splitter)는 기본적으로 적용하였고, 자유표면에서 발생하는 와류제어를 위해 새로운 형태인 컬럼 커튼월(Column Curtain Wall)을 추가적으로 적용하여 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 일반적으로 적용되었던 커튼월에 새로 개발한 컬럼 커튼월을 추가적으로 적용하여 수리특성을 분석한 결과, 균일한 흐름이 형성되면서 와류가 제어되는 것을 확인하였다. 또한, 순환수펌프 관로 내에서 발생하는 와류각도는 ANSI/HI 9.8의 설계기준인 5° 이하로 나타나 흐름의 안정성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.246-254
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• 2022

본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태양 에너지의 40-75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.931-939
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• 2022

우리나라의 경우 강수량의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 강우특성상 해마다 여름철 홍수기의 탁수 문제가 다양하게 발생하고 있다. 이상강우와 기상이변에 의한 집중강우가 증가 추세이며, '02년 태풍 루사', '03년 태풍 매미', '06년 에위니아'부터 20년 마이삭, 하이선 까지 장마와 태풍에 의한 유입량이 급증하는 시기 탁수의 유입으로 수중 탁도가 급상승하며 댐 저수지 내 탁수 문제가 발생하였다. 특히 연 평균 물사용량의 대부분을 하천 및 댐 저수지를 이용하는 우리나라의 경우 탁수 문제가 장기화될 경우 댐 하류 해당 지역 농업, 공업, 수생태 등 사회적, 환경적으로 많은 문제를 발생시킨다. 이러한 탁수 예측을 통한 대응을 위해 탁수 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 탁수 현황을 모의하기 위해서는 유량, 수온, SS 데이터가 필요하다. 이를 위해 국가측정망에서 하천 및 댐 저수지 내 SS를 측정하여 탁수를 측정 하고 있으나 설비가 미흡하여 데이터 해상도가 낮다는 한계점이 있으며 주요 댐 저수지 내에서는 수자원공사에서 관리하는 자동 측정기기를 활용하여 높은 데이터 해상도를 유지 하고 있으나 댐 별, 기상 조건에 따라 미측정 기간이 존재한다. 탁도를 측정을 위한 센서로는 Optical Backscatter Sensor (OBS), YSI 등이 있으며 SS를 측정하기 위한 센서는 레이저부유사측정기(Laser In-Situ Scattering and Transmissometry, LISST) 등의 장비를 이용하고 있다. 하지만 이런 첨단 센서의 경우 또한 수중에 고정하여 측정하기에는 장비의 안정성 등의 이유로 한계가 있다. 따라서, 취득된 유량, 수온, SS, 탁도 데이터를 기반으로 분석을 통해 미측정 기간이 존재함으로 입력자료에 활용되는 SS를 산정하기 위해 관계식 개발을 필요로한다. 본 연구에서는 댐 방류구 인근 지점 측정 데이터를 기반으로 개발된 탁도-SS 관계식을 통해 수자원 공사 SURIAN 시스템에서 활용되고 있는 AEM3D 모델을 이용하여 탁수 발생 예측 정확도 개선을 하고자 하였다.

• Composites Research
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• 제35권4호
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• pp.248-254
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• 2022

본 연구에서는 가스압 함침공정을 이용하여 고체적률 TiB₂-steel 복합재료를 제조하였으며, 미세조직 분석과 압축강도 및 경도를 측정하였다. 복합재료의 미세조직과 기계적 물성과의 연관성을 고찰하고자, 압축시험 후 시편의 파면을 분석하고 압축시험 중 시편의 파괴 거동을 예측하였다. 파면 분석 결과, 기지금속과 강화상 입자간의 계면파괴 흔적이 관찰되었으며, 이에 기지금속과 강화상의 계면을 TEM을 사용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 미세조직 분석 결과, TiB₂ 강화상 및 steel 기지상 이외에 TiC 상과 조대한 (Fe,M)₂B (M=Cr,Mn)상이 생성된 것을 확인할 수 있었으며, 열역학 계산을 통하여 공정조건에서 TiC와 (Fe,M)₂B가 안정상으로 생성될 수 있음을 확인하였다. 제조된 TiB₂-steel 복합재료는 기지 금속 대비 경도가 크게 상승하였으며, 상온 압축강도 및 탄성계수는 각각 3.07배, 1.95배 향상되었다. 복합재료 내부 전반에 생성된 조대한 (Fe,M)₂B (M=Cr,Mn)상이 기계적 물성 저하를 일으키는 것으로 보이며, (Fe,M)₂B (M=Cr,Mn)상의 생성을 제어함으로써 TiB₂-steel 복합재료의 기계적 물성을 추가적으로 향상시킬 수 있을 것이라 생각한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.139-157
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• 2021

본 연구는 우리나라 청소년들의 소비자역량 강화를 위해 미국 3개 주(오하이오, 미네소타, 위스콘신) 중학교 가정과 교육과정을 분석함으로써, 우리나라 중학교 가정과 교육과정에 시사점을 도출하는데 목적이 있다. 이를 위해 2015 오하이오 주, 2017 미네소타 주, 2013 위스콘신 주 중학교 가정과 교육과정의 '소비생활' 영역의 성취기준을 수집해 소비자역량 내용을 분석하였다. 소비자역량 내용 분석 준거는 우리나라 성인들의 소비자역량을 측정하기 위해 개발한 한국소비자원의 소비자역량 내용체계를 기준으로 연구자가 수정·보완하여 활용하였다. 분석 결과와 시사점을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 미국 가정과 교육과정에서는 청소년들의 금융이해력 향상을 위해 신용관리, 저축/투자/보험, 세금, 금융환경과 금융의사결정 등 다양한 내용요소를 다루고 있었다. 차기 교육과정에서는 길어진 노후생활에서의 재무 안정을 위해 경제 환경의 변화 등 각종 변수를 고려해 생애주기별 실제적인 재무계획을 세울 수 있도록 금융기초지식과 금융 정보 활용 기술 강화를 위한 내용을 제시할 필요가 있다. 둘째, 미국 가정과 교육과정에서는 소비자거래역량 향상을 위해 가격과 이자율, 경제동향 및 수요와 공급의 영향, 구매방법과 계약 조건 등 경제개념을 적용해 구매의사결정을 할 수 있도록 교육과정을 개발하였으나, 우리나라는 구매계획, 구매의사결정과정에 집중되어 있기에 중학교 수준에 적합한 경제 개념을 도입해 소비자거래역량 함양을 도와줄 필요가 있다. 셋째, '소비자시민역량' 강화를 위해 차기 교육과정에서는 권리주장과 책임 수용을 균형 있게 다룰 필요가 있으며, 특히 소비자 주권이 실현되는 소비환경 조성을 위한 소비자 정책과 법률, 소비자 옹호 등에 관한 내용을 강화할 필요가 있다.

• 현장농수산연구지
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• 제16권1호
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• pp.37-53
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• 2014

본 연구의 목적은 농업후계자들이 대학에서 전문교육을 받고 귀향한 후 친환경농업을 실천하는 데 따른 어려움을 파악하고 이를 해결할 수 있는 방안을 검토하는 데 있다. 본 연구의 조사대상은 전체 한농대 졸업생 감귤농가 24명 중에서 친환경농업을 실천하고 있거나 실천 경험이 있는 총 8명 중 조사에 응한 6농가이며, 개방형 설문지에 의한 사례 연구 방식으로 분석되었다. 사례농가들의 영농실태 분석결과, 이들은 기후변화 및 시장개발에 대응하기 위해 작목전환과 경영의 다각화를 도모하고 있으며, 농법으로는 한 농가만이 무농약 수준의 친환경농업을 희망하고 있고 대부분 유기재배를 지향하고 있다. 사례농가의 경영비 분석결과, 자재비 기준으로 물재비는 더 적게 들지만 관행농업과 같은 수준의 상품성을 얻기 위해서는 노력비가 더 들어가야 하는 것으로 조사되었다. 친환경농업의 생산량은 관행농업에 비해 20-50% 정도 감소하며, 판매가격은 10-50% 높은 것으로 나타났다. 친환경 감귤농가의 애로사항으로는 유기농업 기술 부족과 친환경농업에 적합한 판로부족이며 규모확대를 위한 토지구입이 어려운 것은 제주 농업이 갖는 특수한 제약조건이다. 졸업생 농가의 친환경농법으로의 전환은 부모님과의 합의가 어려운 문제로 나타나고 있으며, 친환경농업 기술을 자문 받을 수 있는 지역의 창구가 없다는 점이 지적되었다. 졸업생농가가 친환경농법으로 전환하기 위해서는 농업기술원 및 농업기술센타를 중심으로 친환경농업 선진농가와의 연계를 통해서 지속적인 기술교육과 자문이 이루어질 수 있도록 가칭 '제주 친환경 생태 유기농업 포럼'을 구성하여 기술자문 및 현장애로 기술이 개발 보급될 필요가 있다. 친환경 감귤의 적정 가격과 판로를 확보하기 위해서는 제주 지역의 로컬푸드와 연계된 판매활동과 육지의 로컬푸드와의 연계도 필요하다. 안전성과 신선도의 가치를 소비자가 신뢰하고 구매할 수 있는 다양한 유통채널을 확보해야 한다. 대부분의 사례농가의 소득증대를 위해서 장기적으로 체험이나 관광과 연계할 수 있는 6차농업의 농장경영을 구상할 필요가 있다. 다양한 품종의 감귤을 도입하여 다양성을 확보하고 체험 및 관광과 연계시켜 생태 유기농장으로 발전해 가야 한다. 이를 위해서는 국내외 선진 농장을 벤치마킹하고 정책사업과 연계할 수 있는 기반을 조성해야 한다. 한국농수산대학에서는 제주지역 졸업생들이 친환경 유기농업을 통해서 경영의 안정을 꾀하고 지역농업의 리더가 될 수 있도록 연구기관 및 보급기관과 연계하여 제주지역에 맞는 지원 프로그램을 개발하고 이를 바탕으로 졸업 후에도 지속적으로 새로운 정보와 기술을 제공해야 한다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.113-126
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• 2022

북극해 아메라시아 분지(Amerasia Basin)에 속한 척치 해저평원(Chukchi Abyssal Plain)의 지구조 역사(tectonic history)는 혹독한 해빙 조건으로 인한 관측 부족으로 인하여 아직 밝혀지지 않았다. 지구조역사에 대한 여러 경쟁 가설들은 형성 시기로는 중생대에서 신생대까지, 지각 유형으로는 과도하게 확장된 대륙 지각에서 해양 지각까지, 형성 기작으로는 평행/부채꼴 균열에서 평행이동까지의 광범위한 범위를 갖는다. 2018년(ARA09C 항차)과 2021년(ARA12C 항차)에 쇄빙연구선 아라온을 이용해 해저평원의 수심 2,160~2,250 m 범위의 3개 정점에서 해양지각의 연령 결정에 필수적인 역할을 하는 해양지열의 관측이 이루어졌다. 해양지열 정점은 약 40 km에 걸쳐 확장축에 수직으로 위치한다. 퇴적물 코어 시료의 실험실 열전도도로부터 보정된 현장 열전도도를 사용하면, 관찰된 해양지열은 54~60 mW/m² 범위를 보인다. 해양지각을 가정할 때, 해양지열 관측결과는 형성 시기로서 후기 백악기(중생대)에 해당한다. 추정된 연대는 후기 중생대-신생대 동안 마카로프 분지가 열리면서 척치 해저평원 형성이 활성화되었다는 가설을 뒷받침한다. 이 시기는 동쪽으로 해저평원에 인접한 척치 보더랜드(Chukchi Border Land)의 열개 현상 발생과 동시대이다. 본 연구의 해양지열 관측결과로 퇴적물 내 가스하이드레이트 안정영역 하부(the base of the gas hydrate stability zone)의 위치가 추정되었고(332~367 mbsf), 이는 척치 고원(Chukchi Plateau)에서처럼 가스하이드레이트와 연관된 해저면 모사 반사면을 식별하는 데 도움이 될 것이다. 척치 해저평원의 정확한 형성 과정과 맨틀 열구조에 대한 이해를 높이기 위해 해양지열 관측을 포함한 추가적인 지구물리 탐사가 필요하다.