최근에는 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)와 같은 고성능 연산장치의 보급과 함께 국방, 우주항공분야에서 암질재료에 대한 충격실험을 대신할 수 있는 3차원 동적해석기법의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 높은 충격하중을 수반하는 암 발파 또는 소형미사일 등의 지중 관통과 같은 과정을 실험적으로 관찰하거나 계측하는 것은 암질재료의 비 균질성 및 불투명성 때문에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 고속충돌에 의한 암석의 파괴 거동을 모사하기 위하여 3차원 동적 파괴 과정 해석 기법 (3D-DFPA)를 개발하였으며, 연산속도를 향상시키기 위하여 순차해석(explicity analysis) 및 접촉요소검색(Searching algolitm of contact elements)에 GPGPU연산이 가능한 알고리듬을 적용하였다. 제안된 동적파괴과정해석 기법에 대한 검증을 위해 Straight Notched Disk Bending (SNDB) 석회암시료에 대한 동적파괴인성시험을 모사하였고, 충격응력파의 전파과정, 암석-충격봉 경계면에서 반사 및 전달과정, 암석 시료의 파괴과정을 비교분석하여, 개발된 해석기법에 대한 검증을 수행하였다.
남한산성 외성은 성벽의 붕괴와 부재의 탈락으로 인해 보존처리가 필요한 실정이다. 이 연구에서는 남한산성 외성의 성벽부재를 대상으로 암석학적 연구를 실시하고 주변의 지질조사를 통해 산지를 추정함과 동시에 외성의 정비 시 활용 가능한 대체석을 제시하고자 한다. 남한산성 외성부재는 호상편마암, 안구상편마암, 화강암질편마암, 반상변정질편마암으로 이루어져 있으며 화강암질편마암이 가장 많이 사용되었다. 주변에 분포하고 있는 암석의 암석기재적 특징과 야외산상, 남한산의 채석흔적으로부터 남한산을 포함한 일대가 석재의 산지로 추정된다. 외성의 주요 축성재료들의 물성시험 결과와 축성에 사용된 부재의 현황을 종합한 결과 외성의 보수정비를 진행할 경우 대체석으로는 화강암질편마암이 적절할 것으로 판단된다.
국보 제331호 창덕궁 이문원 측우대는 제작 연대를 알 수 있어 문화유산으로서 가치가 높다. 그러나 국가지정 측우대에 대한 과학적 조사는 부족한 실정이며, 보다 정밀한 분석과 보존과학적 고찰이 요구된다. 따라서 문화재의 특성을 고려하여 정밀 육안 관찰을 통한 암석기재적 특징 조사, 휴대용 X-선 형광 분석, 전암대자율, 감마스펙트로미터 등의 비파괴 분석을 수행하였다. 창덕궁 이문원 측우대의 암석기재적 특징 분석 결과, 대리암으로 동정되었다. P-XRF 분석 결과를 GSJ Reference Samples(JLs-1, JDo-1)의 측정값과 비교한 결과, 백운암질 대리암으로 판단된다. 국가지정 측우대(국보 제330호 대구 경상감영 측우대, 보물 제843호 관상감 측우대, 보물 제1652호 통영 측우대)에 대하여 동일한 방법으로 분석한 결과, 대구 경상감영 측우대는 반화강암, 관상감 측우대는 중립-조립질 담홍색 흑운모화강암으로 동정되었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 창덕궁 이문원 측우대의 구성 암석이 유일하게 대리암으로 제작되었음을 확인하였다. 또한 선행 연구 사례를 참고할 때, 경복궁 근정전 품계석 중 동반의 정1품 품계석, 서울 원각사지 십층석탑, 복각천상열차분야지도 각석의 구성 암석은 창덕궁 이문원 측우대와 동일한 재질인 백운암질 대리암으로 확인된다. 조선시대에는 신분에 따라 사용할 수 있는 재료가 구분되므로, 대리암은 시대적인 배경에서 신분적인 특수성을 가지는 재질로 해석된다. 또한 왕실에 의해 제작된 대리암 문화재들이 백운암질 대리암과 연관되는 경향을 고려할 때 특정 암종을 선택적으로 수급하였을 가능성에 대한 심화 연구가 필요하다.
하천의 조도계수는 하상 입자들의 크기 및 형상, 식생, 수로의 만곡 등 흐름특성에 영향을 주는 복합적인 경험적 매개변수이므로 그 값을 정확히 산정하는 것은 매우 어렵다(Chow, 1959). 제주도 산지하천은 하상이 매우 불규칙하고 조도계수의 불확실성으로 인해 정확한 홍수위, 홍수량 산정이 어렵다. 또한 하상경사가 매우 급하여 상류와 사류가 복합적으로 발생하므로 수치모의 시 수위차가 크게 발생할 우려가 있다. 따라서 현장실측 기반의 하천 조도계수 산정을 통한 홍수위, 홍수량 산정에 정확도를 향상시킬 필요가 있다. 이 연구에서는 제주도 북부지역의 건천(한천, 병문천, 독사천, 산지천)을 대상으로 하상재료를 직접 실측하여 하상 입경을 이용한 조도계수를 산정하였다. 실측 방법은 대상하천의 현장답사 및 현장조사를 사전에 실시하였으며, 하천의 종단 방향으로 1km 간격, 100개 이상의 하상재료를 표본으로 취하고 선격자법을 적용하였다. 대상하천 하류부의 좌안, 우안은 대부분 하천 정비에 의한 제방 구축이 되었으며, 상류부는 경사가 급한 암질로 구성되어 있으므로 하상을 중심으로 구성물질의 입경과 조고를 측정하여 상류 흐름의 영향범위를 고려한 조도계수를 산정하였다. 표본 측정시 점 사주, 여울, 웅덩이 등 국부적으로 하상재료의 변화가 심한 구역은 피하고 가급적 해당 구역에서 보편적으로 산재된 하상재료를 선택하였다. 향후 부정류 모형인 HEC-RAS를 이용하여 실측 유량과 수위를 적용한 조도계수를 산정한다면 보다 정밀한 조도계수를 산정할 것으로 판단된다.
천안 운전리의 청동기 유적지에서 출토된 석기 및 유적지 주변에 분포는 석기와 동일한 암석의 대자율 값은 보통 $0.5(\times10^{-3}\;SI\;unit)$ 이하이나, 섬장암질 석부(2.37), 편암질 석부(0.19) 및 점판암질 석도(0.11)는 노두의 암석과 차이가 있다. 이들을 석기와 근원암석으로 짝을 이루어 원소의 거동과 부화 및 호정성과 불호정성을 이용하여 표준화 하였을때 석기와 암석의 지구화학적 진화경향이 동일한 것으로 보아, 대부분의 석기는 유적지 주변에 분포하는 암석을 원료로 제작하였을 가능성이 상당히 높다. 그러나 일부 석부(편암), 석도(점판암) 및 석촉(셰일)의 구성암석은 운전리 유적지 및 반경 10 km 이내에서 전형적인 산출상태와 분포지역을 확인할 수 없었다. 따라서 운전리 일대의 석기는 현지에서 재료를 구하고 현장에서 제작한 자급형 석기(갈판, 갈돌, 석부)와 다른 지역에서 도입된 외래형 석기(석도, 석촉 및 석부)가 공존하고 있는 것으로 해석된다.
본 연구에서는 증발산 원리를 이용한 최종복토층 공법의 재료로서 석탄회와 인산석고의 활용성에 대해서 고려하였다. 복토재료는 일반 화강암질 풍화토에 석탄회와 인산석고를 혼합하는 것으로 하고 이에 따른 환경적 영향을 예측하기 위해서 실내용출시험, 컬럼실험, 현장 모형실험을 순서적으로 실시하였다. 용출실험 결과에서 각 혼합물의 중금속 함유량은 규정값 이하로 나타났으며, 관계규정과 컬럼실험의 결과를 컴토하여 재료간 최적 배합비율은 토양(4):석탄재(1):인산석회(1)로 결정하여 현장모형실험에 적용하였다. 환경적 평가를 위한 현장모형실험은 2004년 2월에서 6월까지 진행하였는데, 실험기간 중 혼합 복토재와 우수에 의해 발생되는 침출수의 관찰결과에서는 본 연구에서 고려한 혼합재료가 환경적으로 안전하게 사용될 수 있는 것으로 나타났다.
우리 나라의 주요사망원인에 해당하는 암질환을 대상으로 YLD를 측정하여 주요암질환간 질병부담의 우선 순위 측정하고 이의 활용범위를 알아보고자 수행한 본 연구에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 우리 나라 남성의 암으로 인한 질병부담의 우선 순위 위암(4081.4년), 간암(3104.2년), 대장 및 직장암(3086.2년), 식도암(1511.9년), 폐암(1166.7년), 췌장암(1093.8년), 방광암(665.6년), 전립선암(421.7년), 백혈병(397.2년), 임파선암(259.7년)으로 계산되었다. 여성의 경우 암으로 인한 질병부담의 우선 순위 위암(2707.1년), 식도암(1536.7년), 간암(1468.5년), 자궁암(1311.8년), 난소암(974.3년), 췌장암(763.5년), 유방암(724.5년), 폐암(689.9년), 백혈병(351.3년), 임파선암(241.1년)로 계산되었다. 이러한 결과는 본 연구에 사용한 연구재료 및 연구 방법의 불완전성에도 불구하고 향후 보건의료정책의 우선순위결정, 즉 한정된 자원을 보다 더 효율적으로 활용하는데 보다 구체적인 정보를 계량적으로 제공해 줄 수 있다는 점에서 중요한 의의를 갖는다고 하겠다.
순비기나무를 해안의 매립지와 모래언덕뿐만 아니라 각종 훼손지 비탈면과 조경공간 등의 녹화ㆍ조경용 식물재료로서 이용성을 확대시키는 방안을 모색하기 위하여, 실생묘와 삽목묘를 이용하여 토양의 종류와 토양함수율에 따른 생장특성을 연구하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 토양함수율 5%구에서도 실생묘가 70% 이상, 삽목묘가 40% 이상의 생존율을 나타내어 순비기나무는 내건성이 대단히 강한 수종으로 나타났다. 토양함수율 10% 이상에서 실생묘는 92~100%가 생존하였고, 삽묘목는 50~80%가 생존하였다. 2. 토양별 묘목의 평균생존율은 실생묘의 경우 화강암질풍화토에서 94%로 가장 높았고, 바다모래 (93%)와 적색미사질양토(88%)에서도 높은 생존율을 나타내어 토양적응성이 높은 것으로 나타났다. 삽목묘의 경우 56~66%로 실생묘보다 낮은 생존율을 나타내었는데, 낙엽기에 이식하거나 생장기에는 전정 후에 이식하면 생존율을 높일 수 있을 것이다 3. 줄기길이, 근원직경, 잎, 뿌리길이 등의 생장량은 3개 시험 토양에서 모두 토양함수율이 높을수록 크게 나타났다. 토양함수율에 따른 생장량의 차이는 줄기길이에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 4. 토양별 생장량은 전반적으로 화강암질풍화토에서 가장 많았고, 그 다음이 바다모래와 적색 미사질양토의 순으로 나타났다. 그러나 3개 시험토양사이에 큰 차이는 없었다. 5 따라서 순비기나무는 토양적응성이 넓고 내건성이 강하여 해안지역과 육지의 다양한 녹화 조경 대상지에서 녹화식물로서 이용범위가 대단히 넓을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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