위성 및 드론을 이용한 원격탐사 기술이 발전하고 다양한 산출물이 나타남에 따라 수자원 및 하천관리 분야에서 원격탐사기술 활용의 폭이 넓어지고 있다. 원격탐사 영상에서 획득할 수 있는 기본적인 가시영상 이외에도 적외영상, 초분광영상, 수위정보, 레이더 반사도 등을 활용하여 하천정보를 추정하려는 시도가 이루어져왔다. 본 연구에서는 원격탐사 영상에서 획득한 하폭을 기반으로 수리학적 하천유량산정을 기법을 적용하기 위해 등류 및 부등류 해석이 가능한 알고리즘과 프로그램을 개발하였다. 등류해석을 위해 GUI 기반 프로그램을 개발하였으며, 특정 하폭에서의 하천유량을 신속하게 계산할 수 있도록 단면 특성분석 모듈과 운동파 방정식 기반의 Manning 유속공식이 적용되도록 구성하였다. 또한, 부등류해석을 위해 스크립트기반의 프로그램을 개발하였다. 부등류 해석 프로그램에는 하천유량을 경계조건으로 수위를 계산하는 일반적인 부등류 수면곡선식의 해석절차를 하폭기반 원격하천 유량 산정 목적에 맞게 재구성하여 원격탐사기술로 획득한 하폭을 경계조건으로 하천 유량을 시산하는 알고리즘을 구현하였다. 본 프로그램을 활용하여 한국건설기술연구원 하천실험센터에서 드론을 이용한 등류/부등류 실험결과를 해석하였으며, 등류 흐름조건에서는 두 가지 해석방법 각각 14.3%, 14.7%의 유사한 평균상대오차를 나타내었고 부등류 흐름조건에서는 등류해석은 62.6%, 부등류해석은 15.8%의 평균상대오차를 나타내었다. 실규모하천에서의 원격하천유량 산정을 위해서는 등류기반 해석방법에 비해 비균일 하천단면에서의 부등류 현상을 모의할 수 있는 하폭기반 부등류 수면곡선의 시산 알고리즘이 유리한 것으로 판단된다.
안정적이고 효율적인 물 배분과 관리를 위해 하천유량 외에도 하천수 사용량 파악에 대한 관심이 높아짐에 따라 다양한 하천수 사용량 계측방법의 검증 및 표준화로 하천수 사용량 자료의 신뢰도 및 활용성을 개선할 필요가 있다. 다양한 계측방법 중에서도 전자파표면유속계는 비접촉식 유속계이므로 안전적인 측면으로 유리하고 실시간 자료처리 및 계측이 용이하여 활용도가 높다. 본 연구에서는 만경강의 하천수 사용량 파악을 위해 어우보 취수로에 설치된 전자파 표면유속계(RQ-30)를 활용하여 보정계수(K-factor)가 적용된 표면유속을 활용한 유량산정방법, 표면유속과 평균유속의 일정비율로 유량을 산정하는 방법(ISO 748), Chiu의 유속분포법을 활용한 유량산정방법, 지표유속과 인력(人力)에 의한 측정유속과의 관계인 지표유속-평균유속관계곡선식으로 환산된 유량산정 방법등을 비교·검토하고 최적의 유량산정방법을 제시하였다. 향후 전자파표면유속계를 활용한 하천수 사용량의 비교결과를 통하여 더욱 효율적이며 신뢰도 높은 하천수 관리와 실시간 물배분 효과를 기대할 수 있다.
본 연구는 국내에 도입된 하이부시 블루베리 품종의 내외적 과실 품질을 비교하기 위하여 수행되었다. 블루베리의 과실은 이중 S자 생장 곡선을 나타내며, 과실 내의 종자 수가 많을수록 과중이 유의하게 증가하였고 종자 1개당 과중이 0.02g씩 증가하였다. 당도는 9.5~14.2°Bx로 품종 간 차이가 컸으며, 유리당은 환원당인 포도당과 과당, 당 알코올인 만니톨로 구성되었다. 유기산 함량은 0.7~1.13%였으며, 구연산이 사과산보다 많았다. 과실 경도는 착색이 진행되면서 급격히 떨어지는 장과류 특성을 보였다.
TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)는 상충되는 다수의 속성이 존재하는 상황에서 의사결정이 요구되는 다속성 의사결정법(Multi Attribute Decision Making) 중 하나이다. 이는 선택된 대체안이 최선의 이상적 대체안으로부터 가장 가까운 거리에 위치해야 하고, 동시에 부정적으로 이상적인 대체안으로부터는 가장 멀리 위치해야 한다는 논리에 입각한 의사결정 기법이다. TOPSIS 는 최소화와 최대화가 공존하는 다목적함수 형상 최적설계에 적용이 가능하다. 본 연구에서는 TOPSIS 와 베지어 곡선(Rational Bezier Curve)을 적용하여 CRT(Cathode Ray Tubes) 후면유리의 다중목적 형상최적설계를 수행하였다. 무게와 1 차 주응력의 두 가지 다중목적 함수를 최적화하기 위하여, 다중목적 함수의 성능지표를 TOPSIS 의 상대적 근접도로 정의하고 이를 반응표면모델로 구성하여 다중목적 형상최적설계가 가능한 방법론을 제안하였다. 이를 통해 하나의 최적해가 아닌 최적해의 군이 선정되어, 무게와 주응력 최적해의 모순관계를 확인하면서 다양한 설계요구 스펙을 만족시켜줄 수 있는 방안을 설계자가 스스로 선택하도록 하였다.
교류형 플라즈마 디스플레이에서의 Vt 폐곡선 측정에 기초하여 개방형 유전체 구조에서 방전 전압과 내부 벽전압 등의 방전 특성이 종래의 구조와 비교되어 조사되었다. 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이의 구조에서 상판은 유리, 전극, 유전체 등으로 이루어져 있는데, 개방형 유전체 구조는 상판 전극사이에 있는 유전체를 제거하여 상판에 있는 유지 전극간의 방전이 더욱 쉽게 발생하도록 하는 구조이다. 개방형 유전체 구조는 종래의 구조와 다르기 때문에 종래의 구동파형으로 구동시에 여러 가지 문제가 발생한다. 특히 상판의 두 전극인 주사와 유지전극 간 방전 개시전압이 달라지기 때문에 종래의 기입 파형을 포함한 초기화 파형도 수정되어야 한다. 본 연구에서는 종래와 개방형 유전체 구조에서 3 전극의 방전개시전압을 비교하기 위하여 Vt 폐곡선을 측정하였고 분석에 기초하여 개방형 유전체 구조에 적합하도록 구동파형이 수정되었다.
전자현미분석기를 이용한 규산염 유리의 정량화학조성 분석 시 알칼리 원소, 특히 Na이 전자빔에 의해 분석 영역 밖으로 이동(migration)하면서 X선 측정 세기가 시간에 따라 감소하는 현상은 오래 전부터 알려져 왔다. EPMA로 규산염 유리의 Na 함량을 정확하게 측정하기 위해서는 전자빔에 의한 Na 이동을 최소화하는 분석방법을 적용하거나 Na 이동에 따른 X선 측정 세기의 감소 효과를 보정해 주어야 한다. 본 연구에서는 X선 세기의 시계열 변화 곡선을 이용해 Na 이동에 의한 X선 감소를 보정할 수 있는 Probe for EPMA 소프트웨어의 Time Dependent Intensity(TDI) 보정 기능을 이용해 규산염 유리 표준시료 8종의 Na을 분석하였다. 일반적인 지질시료 분석 조건인 15 kV 가속전압, 20 nA 전류 세기 하에서 TDI 보정의 정확도를 검증하였다. 연구 결과 20 ㎛ 크기의 큰 전자빔을 사용했을 때는 Na 감소가 거의 일어나지 않아 보정 없이도 Na의 함량을 정확하게 측정할 수 있었다. 빔의 크기가 10 ㎛ 이하일 때는 Na 감소가 일어나 최대 -55%에 달하는 큰 오차가 발생하는데 TDI 보정을 적용해 이 오차를 ±10% 이내로 줄일 수 있다. Na X선 시계열 변화의 초기 측정값에 가중치를 주고 변화 추세를 선형적으로 가정하는 방법을 사용하면 상대오차를 ±6% 이내로 더 줄여 정확한 Na2O 함량을 얻을 수 있었다. 따라서 알칼리 원소가 많이 포함된 유리질 시료에서 분석 영역이 충분히 크지 못해 작은 전자빔을 사용해야만 한다면 적절한 TDI 보정을 반드시 해주어야 정확한 조성을 얻을 수 있다.
62 %$SiO_2-19%ZrO_2-9%Na_2O-10%B_2O_3$(wt%) 조성의 결정화 유리를 제조하여 열처리 온도에 따른 경도와 파괴인성의 변화를 조사하였다. 결정화 온도는 DTA 분석의 발열곡선으로 측정하였으며, 핵행성 온도와 결정성장 온도는 XRD 분석을 통하여 결정하였다. 결정화 온도는 $820^{\circ}C$ 부근이며, 결정상은 t-ZrO2이었다. 최적의 핵행성 온도는 $650^{\circ}C$, 결정성장 온도는 $840^{\circ}C$이며, 석출된 결정상은 t-ZrO2 단일상 이었다. 결정화 유리의 경도와 파괴인성은 비이커스 압자 압입법에 의하여 측정하였으며, 결정화를 위한 열처리 온도 증가에 따른 경도변화는 거의 관찰되지 않았으며, 파괴인성값은 열처리 온도상승에 따라 증가되었으며, $840^{\circ}C$에서 1.8MPa . m1/2이었다.
근년, 콘크리트구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 고강도, 고유동, 고내구성인 고성능 콘크리트의 수요가 많아지고 있다. 이러한 고성능 콘크리트는 보통콘크리트에 비하여 압축강도가 크고, 시공성 및 내구성이 우수한 것이 장점이지만, 보통강도 콘크리트에 비하여 파괴형태가 취성적인 것이 단점으로 제시되고 있다. 따라서, 본 연구는 W/B 30% 및 40%에서 메탈라스, 유리섬유 및 탄소섬유로 횡구속된 고성능 콘크리트의 역학적 특성을 분석하여 압축강도 및 인성개량방법을 제안하고자 하였다. 연구결과 압축강도는 횡구속재의 횡구속력의 증대에 기인하여 메탈라스, 탄소섬유 및 유리섬유의 순으로 증가하였다. 또한, 횡구속재 변화에 따른 응력-변형도곡선에서 플레인의 경우는 최대하중 이후 취성파괴로 나타난 반면, 횡구속된 경우로, 특히 메탈라스로 횡구속하였을 때에는 인성증가로 변형율이 증가하여 어느 정도 취성이 개량됨을 알 수 있었다. 탄성계수는 보강하지 않은 콘크리트와 비교하여 약간 큰 값으로 압축강도의 경향과 비슷한 양상이었다.
중성자 회절에 의해 고순도 $TeO_2$ 유리의 단범위 구조를 조사하였다. $Te{\cdot}O$의 결합길이$d_{Te-O}$)와 산소원자를 둘러싼 Te 원자의 배위수($N_{Te-O}$)를 결정하기 위해 고해상도 RDF 곡선의 $Q_{max}$ = 20, 23, 25, 28, 30의 첫 번째 peak를, pairdistribution함수 모두 Gaussian 형식을 따른다는 가정하에 least-squae법으로 peak 분리를 했다. 이 결과를 토대로, 고순도$TeO_2$유리는 하나의 Te 원 자에 4개의 산소가 배위되어 있는$TeO_4$의 단위구조로 이루어져 있으며, 각 2개의 산소원자는 평균 결합길이가 각각 1.916 $\AA$과 2.123 $\AA$으로 Te 원자에 결합하고 있는 것으로 밝혀졌다.
지방질(脂肪質)과 유화제(乳化?)가 보리가루의 점조성에 미치는 영향(影響)을 알아보기 위하여 쌀보리품종(品種)인 백동을 분말로 만들어 각종(各種) 첨가물질(添加物質)을 1%목준(木準)으로 동일(同一)하게 첨가(添加)하고, 그 점조성을 Brabender Amylograph를 사용(使用)하여 측정하였다. 보리가루의 amylogram 점성은 밀가루에 비하여 높으며 최고점도는 밀가루의 3배가 되었다. 유리지방질(遊離脂肪質)을 제거한 보리가루의 점도곡선(曲線)은 탈지(脫脂)하지 않은 것에 비하여 낮게 나타났으며, 호화개시온도와 최고점도가 저하되었다. 이때 추출(抽出)한 유리지방질(遊離脂肪質)을 원래의 수준(水準)으로 다시 첨가(添加)하여 그 점도곡선(曲線)은 탈지(脫脂)하지 않은 보리가루의 점도곡선(曲線)과 잘 일치(一致)되었다. 보리추출지방질(抽出脂肪質)을 결합(結合) 및 유리지방질(遊離脂肪質), 극성(極性) 및 비극성지방질(非極性脂肪質)로 분리(分離)하여 첨가(添加)한 경우 결합지방질(結合脂肪質)의 호화양상은 극성지방질(極性脂肪質)과 비슷한 양상을 나타내었으며, 유리지방질(遊離脂肪質)은 비극성지방질(非極性脂肪質)과 비슷한 양상을 나타내었다. 비극성지방질(非極性脂肪質)의 첨가시(添加時)에는 최점도가 상승되었으며, 극성지방질(極性脂肪質)의 첨가시(添加時)에는 최고점도에 별다른 영향(影響)이 나타나지 않았다. 지방산(脂肪酸)의 첨가시(添加時), 탈지(脫脂)보리가루의 최고점도와 그때의 온도는 상승하는 경향(傾向)이었다. 지방산의 첨가효과(添加?果)는 포화지방산(脂肪酸)보다 불포화지방산(脂肪酸)의 경우 크게 나타났으며, 포화지방산중(脂肪酸中)에서는 팔미트산과 미리스트산의 경우에 가장크게 나타났다. 식물성기름을 첨가(添加)한 경우 호화개시온도는 다소 감소(減少)되었으며, 최고점도와 그때의 온도는 약간 상승되었다. 또한 식물성 기름의 첨가수준(添加水準)을 높이면 최고점도는 다소 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 유화제(乳化劑)의 첨가(添加)는 탈지(脫脂)한 보리가루에서 보다는 탈지(脫脂)하지 않은 보리가루에서 점도의 상승효과(上昇? 果)가있었다. 탈지(脫脂)보리가루에 있어서 M-ethocel 4000, sodium polyacrlate, calcium stearyl lactyalte는 최고점도를 상승(上昇)시켰으며, 특(特)히 calcium stearyl lactylate는 냉각점도를 크게 상승(上昇)시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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