• 제목/요약/키워드: 자연의 물리적 현상

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침투그라우팅이 시공된 노후필댐의 보수보강효과 평가 (Estimation of Reinforcement Effect of Superannuated Fill Dam Repaired by the Permeable Grouting Method)

  • 김영진;허열;오병현
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.45-52
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    • 2007
  • 국내 노후화된 필댐의 경우에는 수문학적 안정성과 더불어 구조적 안정성 확보가 국가재난 예방차원에서 요구되고 있는 실정이다. 설계 및 시공시의 문제나 지진 등 자연현상으로 인하여 댐체가 손상되었거나 노후화로 문제된 댐의 대부분이 필댐 타입이며, 이중 일부는 차수(코아) 존이 손상되어 과다한 누수현상이 발생되고 있어 홍수시 댐 붕괴로까지의 진행이 우려되는 바 차수보강대책에 대한 체계적인 연구가 시급하다고 여겨진다. 본 연구에서는 침투그라우팅으로 보강된 필댐에 있어서 보수.보강 전후의 차수 성능변화를 전기비저항탐사 등의 물리조사를 이용하여 분석 평가하고자 하였다. 연구결과 전기비저항탐사는 그라우팅으로 보강된 필댐의 보강효과를 판단하는 유효한 도구로 사용될 수 있음을 알 수 있었으며, 그라우팅으로 보강된 필댐의 누수량은 크게 저하되어 안정성이 향상 되었음을 알 수 있었다.

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층상 waveguide에서의 SH파 전파 해석을 위한 경계조건 (Consistent Boundary Condition for Horizontally-Polarized Shear (SH) Waves Propagated in Layered Waveguides)

  • 이진호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.113-120
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    • 2021
  • 무한 매질에서의 파전파 현상은 공학과 자연과학의 여러 분야에서 다양한 물리적 현상을 서술하는데 활용되고 있고, 이 문제에 대한 해를 얻기 위하여 해석적 방법 또는 수치적 방법이 개발되어 사용되고 있다. 이 문제에 대한 정확한 해를 얻기 위해서는 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려해야 하고, 이를 위해 다양한 수치적 또는 역학적 모형 또는 경계조건이 개발되었다. 이 연구에서는 층상 waveguide에서의 scalar wave 또는 SH파 전파 문제에 적용할 수 있는 새로운 경계조건을 제안하고자 한다. 이를 위해 waveguide의 수직방향으로 유한요소 이산화를 적용하여 얻은 SH파의 지배방정식을 변형하여 waveguide의 무한 영역의 영향을 나타내는 경계조건을 유도한다. 층상 waveguide에서의 SH파에 대한 고유모드의 직교성을 이용하여, 새로운 경계조건은 기존의 root-finding absorbing boundary condition와 동등함을 보이고, 이로부터 새로운 경계조건의 차수가 증가할수록 정확성이 증가하고, 또한 이산화된 수준에서도 안정함을 유도할 수 있다. 제안된 경계조건을 층상 waveguide에서의 파전파 문제에 적용하여 그 정확성과 안정성을 검증한다.

광양 폐광산의 산성광산배수의 유동경로 및 폐광석 탐지를 위한 지구물리탐사 (Geophysical surveys for delineation of leachate flows from AMD and buried rock wastes in Kwangyang abandoned mine)

  • 김지수;한수형;윤왕중;김대화;이경주;최상훈;이평구
    • 자원환경지질
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    • 제36권2호
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    • pp.123-131
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    • 2003
  • 광양 폐광산의 갱구와 폐광석 적치장에서 발생되는 산성광산배수에 의한 침출수의 특성, 유동경로, 투기채널 및 매립된 폐광석의 탐지를 위해 복합 지구물리탐사(전기비저항, 자연전위, 지하투과레이다, 탄성파굴절법)를 수행하여 상관 해석하였다. 폐광산에서 유출되는 침출수는 강우에 의한 영향으로 우기에 많이 유출되며 산성광산배수의 지표용출 지점에서 측정된 침출수의 전기전도도는 0.977-1.110 mS/cm이다. 전기비저항탐사 결과 침출수는 두 개의 유동경로로 흐르다가 좁아지는 합류지점에서 일부는 그대로 통과하고 일부는 지표용출의 형태로 나타나 지표 및 지하 수계 및 토양을 오염시키는 것으로 확인되었다. 이러한 침출수의 유동경로는 자연전위탐사 결과 음의 최소값, 지하투과레이다탐사 결과 낮은 투과심도와 탄성파굴절법탐사 격과 저속도대의 분포 특성과 일치한다. 전기비저항탐사 결과에서 나타나는 천부 고비저항대는 레이다파의 회절현상과 상관되어 매립된 폐광석의 영향으로 추정된다. 약 1-1.25 m 깊이에서 일관성 있게 나타나는 지하투과레이다 반사 영상은 산성광산배수의 배출 통로인 매설 파이프에 의한 것으로 해석된다.

'복잡성(Complexity) 이론'에 의한 한국 전통정원의 해석 - 한국의 명원 소쇄원을 중심으로 - (The Interpretation of Korean Traditional Garden in the View of Complexity Theory - Focusing on Soswaewon Garden -)

  • 장일영;신상섭
    • 한국전통조경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.75-85
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    • 2010
  • 본 연구는 새로운 세계관으로서의 전환에 대해 주목하고 그 변화의 경향이 동양적 사유 방식과 유사한 관계형성 도구라는 것에 초점을 맞춰 한국 전통정원인 소쇄원에 대해 새로운 해석을 시도하고자 한다. 따라서 개별적 구성요소들의 특성보다는 관계를 통해 전체를 바라보려는 복잡성 이론에 기초하여 소쇄원과 연결, 재해석하는데 목적이 있다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 물리적 차원의 공간과 열린 시스템에 나타난 복잡성의 특성은 '사건(상황)', '비결정성', '부분과 전체의 상동적 관계' 등 세 가지로 나타났으며, 다양한 기법들은 자연을 적극적으로 도입하고 있는 것으로 나타났다. 특히, 지형의 이용이 많은 이유는 소쇄원의 경우 부지를 적극적으로 선택하였고, 그 주어진 자연지세의 흐름에 순응하며 건축하였기 때문에 나타난 결과이다. 이것은 창발적 상황에 열린 텍스트로서의 성격을 갖게 된다. 둘째, 비가시적 차원으로서의 경험과 열린 시스템에 나타난 복잡성의 특성은 '사건(상황)', '행위자와 환경간의 상호 감응관계'가 주로 나타났으며, 다양한 기법들은 자연과 일상의 경험이 결합되어 상호작용하는 공간으로 나타났다. 이는 주체와 객체, 인간과 자연 사이의 상호작용을 바탕으로 한 양방향의 어울림의 전형이라 할 수 있으며, 삶의 일시적 행태를 담아내는 창발적 공간이 된다. 셋째, 자기조직화를 통한 감성언어와 체험에서의 구성요소들은 고정적 관계들을 해체하고 유기성을 가진 공간으로 재구성된다. 특히 '소쇄원 48영'은 현재의 행위자들에게 소쇄원의 감성적 공간체험을 위한 원천이 되어준다. 결국 소쇄원 공간에서의 행위자는 동시에 공간의 창출자가 되며, 환경과 상호텍스트 된 새로운 공간을 생성한다. 그러므로 소쇄원은 인간과 자연, 전체와 부분의 유기적 사고를 바탕으로 상호관계를 유지하면서 나와 타자를 결속시켜주는 장소가 되는 것이다.

전기비저항 모니터링을 이용한 저수지 제체 취수시설 취약성 해석 (Analysis of a Weak Zone in Embankment Close to a Drainage using Resistivity Monitoring Data)

  • 임성근
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권1호
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    • pp.8-14
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    • 2018
  • 저수지 제체에 대한 자연재해 피해를 예방하고 보수 및 보강대책을 수립하기 위해서 각종 계측기와 재해예방 전기비저항 모니터링 시스템을 설치하여 관리하고 있다. 대부분 30년 이상으로 노후화된 저수지는 농업용 관개에 따른 구조적인 취약성을 가지고 있다. 계측 및 모니터링 목적은 저수지의 안전성과 견고성을 확보하는데 있는데, 전기비저항탐사는 결함 부위, 침투수 이상대 및 제체 내 세굴현상 등과 같은 잠재적인 취약성 파악이 가능하다. 국내 한 저수지 제체 댐마루에 설치된 전기비저항 자동계측시스템을 통하여 매일 6시간 간격으로 저장된 연간 모니터링 자료를 이용하여, 제체 내 침투수 영향을 파악하였다. 연간 저수위 변화는 10m 정도인데, 영농기 취수에 따른 저수위 변화는 제체 내 물성변화를 야기한다. 모니터링 자료 해석 결과, 비저항 값은 연간 저수위 및 계절영향 이외에 대체로 안정적이었다. 또한, 제체 내 취수시설 주변의 취약성 고찰을 위해서 단순화된 모델을 구성하여 모델링을 수행하였다. 그 결과 전기비저항 모델 반응 계산을 통한 복통구조물 주변 침투수 구간의 탐지가 가능함을 확인하였다.

조선 후기 『오주연문장전산고』에 기록된 자연건조쇄경식 제섬 기술 재현 실험 연구 (A Study on the Reproduction Experimental of Breaking of dried stalks technique of Recorded in Oju-Yeonmunjang jeon-Sango in the late Joseon Dynasty)

  • 공상희;이지원;김하진
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권4호
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    • pp.170-183
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    • 2019
  • 제섬(製纖)이란 원료에서 섬유를 갈라내거나 뽑아내는 일로 식물의 섬유질을 추출하는 과정을 일컫는다. 용어의 정의에서 알 수 있듯이 제섬은 식물 재료에 행해지는 1차 재료 가공 기술로 인피 섬유가 발달한 식물에 행해진다. 대표적인 인피식물로는 모시풀(苧麻), 삼(大麻), 아마(亞麻), 닥나무(楮) 등이 있는데 그 중 삼은 재배의 역사가 길고 분포 지역도 광범위하여 인류의 생활과 문화의 재료로서 매우 보편적이고 일반화된 식물이다. 본 연구는 『오주연문장전산고』에 기술되어 있으나 현재 국내에서 전승되고 있지 않은 자연건조쇄경식 제섬 기술을 재현 실험하여 기술의 이행 가능성과 특징을 살펴보고자 하였다. 문헌에 기록된 방식으로 인피를 채취하고 실험한 결과, 실제로 삼 섬유를 얻을 수 있었다. 삼 줄기에서 속대와 껍질을 분리하기 위한 요인은 변색으로 확인할 수 있는 건조의 정도였으며, 완전히 누렇게 변색된 면적에 한해서 속대와 껍질을 분리할 수 있었다. 일조량과 기온은 건조를 보다 가속시키는 조건이었다. 다만 오랜 시간 동안 노출되기만 한다면 일조량과 기온에 상관없이 인피를 채취하기에 적합한 상태가 되는 것으로 확인되었다. 도리깨질의 물리적 힘을 이용하는 자연건조쇄경식은 함경도 육진 지역 제섬 기술의 핵심 공정으로 여겨진다. 삼의 껍질과 속대는 두드릴수록 분리되었고, 인피는 가늘게 쪼개지며 외피는 벗겨져 실로 채취하기에 적합한 상태가 되었다. 물리적인 힘을 가하여 섬유를 채취하는 방식은 섬유에 잔털이 피는 현상을 유발하는 탓에 인피섬유직물인 삼베나 모시제작에서는 일반적으로 지양되었다. 그러나 함경도 육진의 제섬법은 이 원리를 역이용하여 섬세한 직물을 만드는 방식에 적용시킨 것으로 보인다. 이러한 방식은 현재 우리나라 안동 지역에서 확인되는 증열식 피마 제섬법과는 구분되며, 삼을 방적하여 직물을 제작하는 서양의 사례와 유사함을 알 수 있었다.

그랜트 알렌의 생리학적 환원주의의 역설 (The Paradox of Grant Allen's Physiological Reductionism)

  • 이성범
    • 비교문화연구
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    • 제44권
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    • pp.411-430
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    • 2016
  • 영국 빅토리아 시대에 활성화된 문학과 과학 연구에서 뜨거운 논쟁 중 하나는 생리학과 심리학의 연관관계를 규명하는 것이다. 당시 많은 사상가들이 심리적 현상이 그것의 생리학적 원인으로 환원될 수 있는가의 여부에 대해 대단한 관심을 보였다. 예컨대 윌리엄 벤자민 카펜터(Willaim Benjamin Carpenter)는 심리라는 정신 현상은 생리라는 육체 현상과 근본적으로 다르다고 주장하고, 그랜트 알렌(Grant Allen)은 심리적 현상은 그것의 생리적 원인으로 환원될 수 있다고 여겼다. 본 논문에서는 알렌의 "생리학적 미학"(1877)에 나타난 생리학적 환원주의를 비판하고자 한다. 그의 미학은 대단한 역설을 품고 있다. 미적 인식의 점진적 발전을 주장하는 진화론적 미학을 주장하지만 궁극적으로는 이런 미적 발전 단계 구분을 부차적인 것으로 여기고 생리학적 보편주의를 제시하기 때문이다. 색깔에 대한 미적 판단의 진화를 예로 들면, 알렌은 인류 진화의 초기에는 화려한 색깔을 선호하다가 점진적으로 차분한 색깔로 '자연선택' 된다고 말한다. 색깔 선호의 이런 점진적 발전은 감각신경의 정교한 발전과 비례한다고 주장한다. 그러나 알렌은 궁극적으로 미적 인식의 이런 진화론적 발전 보다 미적 쾌락을 가능하게 하는 보편적으로 존재하는 감각신경 구조가 있다는데 더 큰 가치를 부여한다. 더 나아가 미적인 대상을 인식하는 방식에 있어서는 식물, 동물, 인간은 본질적으로 차이가 없다고까지 말한다. 미적 인식의 발전 단계를 설정하여 서열화하는 대신 누구에게나 존재하는 보편적 미적 감상 능력이 더 의미있다고 생각하는 미적 평등주의를 드러낸다. 이런 미적 보편주의는 인간에게 내재된 신경생리학적 구조의 보편성에 기인한다고 강조한다. 지적 판단이 개입되는 고차원적 미적 인식과 저급한 감각적 미적 인식의 차이는 질적 차이가 아니라 양적 차이일 뿐이다. 알렌이 정의하는 미적 사심 없음이라는 개념은 그의 이런 역설의 미학을 더욱 극명하게 보여준다. 그는 생리적-실용적 욕구에서 벗어나 그 자체의 쾌락을 추구하는 사심 없는 미적 판단을 최고 수준의 미적 인식이라고 말한다. 육체적-생리적-물질적-실용적 욕구에서 멀어지면 멀어질수록 미적 인식이 높다고 주장한다. 문제는 사심 없는 미적 관심이란 고차원의 미적 판단 능력도 결국은 신경 구조의 복잡한 발전에 기인한다고 보고 있어 다시 생물학적-생리학적 절대주의로 귀결한다. 필자는 알렌의 이런 모순된 주장을 생리학적 미학의 역설이라 부른다. 알렌의 미학은 사회적, 정신적 영역의 존재를 제대로 인정하지 않고 오직 신경-생리적 요인만을 절대화한다는 면에서 생물학적 순수주의를 표방한다. 현실은 물리적-생물학적 현실과 더불어 사회적, 개인적 요인들이 중층 결정된 구조인데 알렌은 이를 지나치게 단순화하여 생리학적 환원주의에 빠진다. 정치, 문화적 상황이나 개인적 취향의 다양성을 부차적인 요소로 과소평가하고 오직 육체적-생리적-감각적 요인만을 최우선시 하기 때문이다.

벤토나이트를 첨가한 카제인나트륨 기반 코팅지 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characterization of Sodium Caseinate Coated Papers with Bentonite)

  • 황지현;이정현;정제영;심진기;김도완
    • 한국포장학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.43-49
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    • 2023
  • 본 연구에서는 CasNa/CL의 물리적 특성을 개선하기 위하여 BN을 충진제로 활용하여 CasNa/CL/BN코팅제 및 코팅지들을 제조하였다. BN의 함량변화에 따라 제조한 CasNa/CL코팅지와 CasNa/CL/BN코팅지들의 화학적 및 형태학적 특성을 분석하였고, 기계적강도, 수증기차단특성, 표면특성, 항산화특성에 대한 분석을 통해 포장소재로써 적용 가능성을 확인하였다. SEM분석결과, CasNa/CL코팅지 표면에서 핀홀 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 하지만, BN함량이 증가함에 따라 핀홀 현상은 감소되는 경향을 보였고 표면거칠기는 증가되는 경향을 확인할 수 있었다. BN 함량이 증가함에 따라 CasNa/CL/BN코팅지들의 연신률 및 수증기차단성이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. BN함량 증가에도 불구하고 CasNa/CL/BN코팅지들의 항산화특성은 CasNa/CL코팅지와 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 자연유래소재인 CasNa, CL 및 BN을 활용한 코팅지의 경우 친환경 포장소재로써 활용이 가능할 것으로 판단되지만, CL 및 BN과 CasNa와의 혼화성 및 분산성 개선 방안에 대한 추가적인 연구가 필요함을 확인하였다.

UAV와 ENVI-met을 활용한 공간 유형별 열환경 특성 분석 (Analysis of Thermal Environment Characteristics by Spatial Type using UAV and ENVI-met)

  • 김성현;박경훈;이수아;송봉근
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.28-43
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    • 2022
  • 본 연구는 창원시 도시지역 내 공원을 대상으로 UAV 영상 기반 물리적 공간 유형을 분류하고, ENVI-met 열 쾌적성 결과와의 비교를 통해 물리적 공간 유형에 따른 열 쾌적성 특성을 분석하였다. 물리적 공간 유형은 UAV 기반 NDVI, SVF 특성에 따라 4개 유형으로 분류하였다. ENVI-met 열 쾌적성 결과는 수목 밀집지역의 TMRT가 그 외 지역보다 최대 30℃ 이상의 차이를 보였으며, 오후 시간대 중에서는 수목 밀집지역과 다른 지역의 TMRT 차이가 16시에 19.6℃로 가장 큰 것으로 나타났다. UAV 기반 물리적 공간 유형과 시간대별 열 쾌적성 특성 분석결과 NDVI가 높고, SVF가 높은 공간 유형에 대해 UAV 활용 시 시간대별 열 쾌적성 변화 패턴과 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였으나, 수목 및 인공 구조물 등이 밀집된 지역에 대해서는 상대적으로 UAV 기반 물리적 환경 유형과 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로 개활지 및 식생으로 이루어진 공간 유형에 대해 UAV 영상 기반 열 쾌적성 분포 파악 가능성을 확인하였으며, 수목 인접지역이 개활지보다 열적으로 쾌적한 것으로 도출되었다. 따라서, 도시계획 단계에서 개활 공간은 잔디 및 수목 등 자연피복재질을 고려하여 조성할 필요가 있으며, 인공피복재질 활용 시 수목, 건물과의 인접성 등을 고려한 공간계획이 이루어져야 할 것으로 판단된다. 향후 지상LiDAR 및 현장 측정 기반 UAV 영상 보정을 통해 신속·정확한 도시기후 현상 규명 및 열 쾌적성을 고려한 도시계획 수립이 가능할 것으로 판단된다.

한라산과 다랑쉬오름 등산로의 답압에 의한 토양 압밀현상 (Soil Compaction of Hiking Trails Induced by Human Trampling in Mt. Halla and Darangshiorum)

  • 김태호
    • 한국지역지리학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.169-179
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    • 2003
  • 답압으로 인하여 등산로에 발생하는 난투수층의 특성과 형성요인을 규명하기 위하여 한라산 석굴암코스와 다랑 쉬오름 등산로에서 토양의 압밀 상태와 물리특성을 조사하였다. 토양경도를 비롯하여 건조밀도와 고상 비율은 대체로 등산로 중앙에서 가장 높고, 가장자리로 가면서 점진적으로 감소하여 자연사면에서 최저치를 보인다. 즉 모든 등산로에서 토양의 압밀화가 진행됨으로써 등산로 중앙부에 난투수층이 출현하고 있다. 난 투수층의 형성에는 등산객의 답압뿐아니라 지형, 지질, 토양, 식생과 같은 환경요인이 관여하고 있다. 지형조건으로서 등산로의 배와 출현위치는 답압의 강도에 차이를 일으킬 뿐 아니라 우세작용에 의한 표토의 유실과 지표류에 의한 토사의 운반 퇴적을 통하여 난투수층의 형성에 관여한다. 또한 토성을 지배하는 지질 및 토양조건은 토양의 물리특성을 통하여 등산로의 압밀화에 영향을 미친다. 반면에 식생은 난투수층의 형성에 직접 관여하기보다는 등산로의 확대속도에 작용함으로써 난투수층의 규모에 차이를 가져온다.

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