• 터널과지하공간
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• 제32권5호
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• pp.312-326
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• 2022

암반의 표준 파괴기준식의 하나로 인정받고 있는 일반화된 Hoek-Brown (GHB) 식은 암반공학적 활용에 특화되어 있으며 넓은 범위의 암반조건을 고려할 수 있다. 이에 따라 암반 구조물의 안정성 해석과정에서 GHB 식을 적극적으로 활용하기 위한 많은 연구 노력이 진행 중이다. 이 연구에서는 탄소성 해석법의 일종인 slip-line 해석법을 GHB 파괴기준식과 결합하여 원형터널 주변의 소성반경과 응력분포를 간편하게 계산할 수 있는 해석적 수식들을 유도하였다. 관련 수식 유도과정에서는 파괴 후 거동으로 완전 소성 거동을 가정하였고, 초기지압은 정수압 상태로 가정하였다. 이 연구를 통하여 소성반경은 터널 벽면과 탄성-소성 경계면에 대응되는 두 접선 마찰각을 이용하여 해석적으로 계산할 수 있음을 밝혔다. 또한 유도한 해석 식들을 이용하여 계산한 소성반경과 응력분포는 2008년에 발표된 Lee & Pietruszczak의 수치해석적 방법의 결과와 일치함을 보였다. 이 논문의 후반부에서는 유도한 해석 식을 활용하여 암반의 양호도가 소성영역의 크기, 응력분포, 접선마찰각의 변화에 미치는 영향을 분석하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1238-1243
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• 2022

국제해사기구(IMO)를 필두로하여 국제적으로 선박에 대한 배출가스 규정을 강화하고 있으며, 대한민국 정부도 온실가스 감축을 위한 기본 로드맵을 설정하는 등 배출가스 저감을 위한 대책 마련이 절실한 상황이다. 또한, 국내 연안을 항해하는 선박에서 배출되는 온실가스 배출량 중 90.6%를 차지하고 있는 어선에 적용가능한 효율적이고 배출가스량이 감소가능한 새로운 추진시스템의 도입이 절실하다. 본 연구에서는 국내 연안어선에 적용가능한 전기복합 추진시스템을 제안하고, 전기복합 추진시스템이 적용가능한 대상선박을 선정하였다. 선정된 기존 대상어선에 탑재된 추진시스템과 비교하여 개발된 전기복합 추진시스템을 적용할 경우 발생할 수 있는 예상 연료소모량을 비교하기 위한 시뮬레이션 시스템을 Matlab/Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 기계식 추진시스템, 전기복합 추진시스템(배터리 육상충전을 하지 않은 경우, 육상충전을 한 경우)간의 연료소모량 결과를 확인하였으며 전기복합 추진시스템을 적용하는 경우 약 13%, 16%의 연료소모량이 감소될 수 있는 것을 보여주는 결과를 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.271-279
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• 2008

해저열수광상은 황화물 미네랄이 해저의 열수작용을 통해 형성된 광상을 의미하며 특히, 구리, 납, 아연, 금, 은 등의 금속이 다량 포함되어 있다. 현재 해저열수광상 개발분야의 선두주자는 노틸러스사이다. 노틸러스사는 파푸아뉴기니, 피지, 통가, 솔로몬제도, 뉴질랜드 등 남서태평양 도서국에 약 37만 $km^2$에 달하는 탐사권을 보유 또는 신청해 놓은 상태이다. 넵튠사 역시 뉴질랜드, 파푸아뉴기니, 마이크로네시아에서 27만 $km^2$가 넘는 면적의 탐사권을 취득하였다. 이들 두 광업회사는 2010년 세계 최초로 해저열수광상의 상업생산을 목표로 적극적인 활동을 전개하고 있다. 주변국가인 중국과 일본은 전략광물의 안정적 공급을 위하여 해저열수광상 탐사활동을 적극적으로 수행하고 있는 실정이다. 중국의 경우 중국대양협회를 통해 전 지구 대양을 대상으로 심해저자원개발을 위한 국가연구개발사업을 수행하고 있다. 일본의 경우 자국의 EEZ를 중심으로 해저열수광상 조사사업을 수행하고 있다. 이러한 국제적인 해저열수광상 개발동향을 고려하여 우리나라의 해저열수광상 개발을 위한 전략방향을 소관부처의 일원화와 법제도 정비, 사업추진주체 결정, 정부의 적극적 예산지원, 해저열수광상 개발을 위한 중장기 계획수립 등의 측면에서 제안하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권8호
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• pp.493-507
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• 2024

RANS 기반의 CFD 해석은 계산 효율성이 높아 실무 수리해석을 포함한 다양한 공학 분야에서 널리 적용되고 있으나 자유수면과 같이 이상유체흐름 해석에서 비물리적인 거동이 나타나는 문제가 오랫동안 제기되어 왔다. 일반적인 RANS 기반의 해석에서 적용되는 2 방정식 난류 모형은 단상유체를 대상으로 개발되어 유체 밀도의 급격한 변화가 발생하는 이상유체에서는 경계면에서 실제와 다른 높은 난류 에너지 생성을 모의한다. 최근 이를 해결하기 위해 개발된 방법 중의 하나인 부력 수정 난류 모형은 해안 분야에 적용되어 일부 적합성이 검증되었으나 개수로 흐름에 적용된 사례는 없다. 본 연구에서는 오픈 소스 프로그램인 OpenFoam의 VOF 기법을 기반으로 부력 수정 난류 모형의 적용성을 평가하였다. 등류 흐름 적용 결과에 의하면 부력 수정 k-𝜖 모형과 부력 수정 k-ω SST 모형이 자유수면 부근에서의 난류 에너지 저감 현상을 잘 모의함을 확인하였으며, 특히 부력 수정 k-ω SST 모형은 연직 유속 분포를 잘 모의함을 확인하였다. 또한 댐 붕괴 흐름에 적용하여 수면형의 변동이 크고 공동이 형성되는 경우에 대해 검토하였다. 모의 결과 부력 수정 난류 모형은 VOF 기법에 따라 상이한 결과를 나타내며 실험결과와 다른 비물리적인 거동을 나타내었다. 부력 수정 난류 모형이 수면이 안정적인 형태인 경우에는 적용성이 있으나 자유 수면의 급격한 변화가 발생하는 경우에 범용적으로 적용하기에는 여전히 한계가 있는 것으로 나타났다. 수면형이 급격하게 변화하거나 공동이 형성되는 흐름의 경우에는 난류 모형에 대한 적절한 보정이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권4호
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• pp.239-248
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• 2011

본 연구는 각종 해역이용 개발로 인한 해양환경 및 생태계를 보전하고, 효율적으로 관리하기 위해 2008년부터 본격적으로 시행된 해역이용협의제도의 운용 현황과 실적을 분석하여 협의 유형 및 연안에서 이루어지는 개발사업의 특성을 파악하였다. 또한, 도입기를 지나 정착 발전단계에 접어든 해역이용협의 및 평가제도의 실효성을 확보하기 위해 운용상 나타난 문제점을 고려한 제도의 개선방안을 진단하였다. 2009년 및 2010년의 전체 해역이용협의 실적은 3,705건이며, 간이해역이용협의 87.0%, 일반해역이용협의 12.8%, 해역이용영향평가 0.2%로 나타났다. 일반해역이용협의의 행위유형은 공유수면매립 43.4%, 기타 23.4%, 해수 인 배수 17.5%, 준설 5.5%, 항만시설의 설치 4.6%, 어항시설의 설치 2.3% 순이었다. 환경영향평가서의 검토유형은 항만건설이 32.9%로 가장 많았으며, 그 다음으로 산업단지조성, 관광단지개발과 도로건설, 에너지개발 순으로 분석되었다. 해역이용협의가 증가하고, 개발유형 또한 다양화되고 대형화됨에 따라 제도의 실효성 및 홍보 강화, 협의기관 및 검토기관 등의 역량 강화, 그리고 해양환경영향평가의 신뢰성 제고 방안을 지속적으로 강구해야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권4호
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• pp.350-355
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• 1995

환경오염(環境汚染)을 유발(誘發)하는 굴패각(貝殼)을 농업적(農業的) 토양개량자재(土壤改良資材)로 재활용(再活用) 하고자 이를 비료공정규격(肥料工程規格)에 맞게 가공(加工)한 패각석회(貝殼石灰)에 대하여 주요성분(主要成分) 분석(分析)과 중화량(中和量)을 측정(測定)하고, 미사질양토(微砂質壤土)에 중화량(中和量)을 처리(處理)하여 상추, 양배추, 시금치, 양파, 고추, 콩을 재배(栽培)하여 작물생육(作物生育) 및 수양(收量)과 토양무기성분(土壤無機成分)의 변화(變化) 및 작물흡수(作物吸收) 등을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 패각석회(貝殼石灰)는 pH(1 : 5)가 9.8로 CaO 함량은 55.5%였고, 유기물과 인산은 각각 1.3%, 0.29%였으며, Sol. Mn 47ppm, Sol. B 1.61ppm, Av. $SO_4$ 32ppm, EC 18.0ds/m이고, 입도분포는 1~60mesh가 73.4%, 61mesh 이상이 26.6%를 차지하여 석회시용이 용이하였다. 2. 패각석회(貝殼石灰)의 중화량(中和量)은 초기(初期)에는 3.68ton/ha로 소석회(消石灰)보다 30~35%더 소요(所要) 되나 24개월(個月) 후(後)에는 동일(同一)하였으나. 작토(作土)의 중화점(中和點)에는 도달(到達)되지 않았다. 3. 패각석회시용(貝殼石灰施用)으로 토양의 pH, Av. $P_2O_5$, Av, $SiO_2$, Ex.-Ca 함량(含量) 등이 증가하였다. 4. 석회무시용(石灰無施用)의 대조구에 비해 구각석회시용(具殼石灰施用)으로 양파를 제외(除外)한 시험작물(試驗作物)의 식물체중(植物體中) T-N, 인산함량(燐酸含量)은 높은 경향(傾向)이였으며, 특히 시금치는 K와 인산의 흡수(吸收)가 조장(助長)되었다. 재배작물(栽培作物)의 Ca 흡수(吸收)는 뚜렷한 경향(傾向)이 없었다. 양배추에서는 패각석회 처리가 소석회처리보다 대부분 무기성분 흡수량이 증가하였다. 5. 패각석회처리(貝殼石灰處理)는 대조구에 비(比)해 초장(草長), 엽장(葉長) 및 엽수(葉數) 등이 증가 상추 120%, 양배추 6%, 양파 154%, 고추 13%, 콩 8%가 각각(各各) 증수(增收)하였으며, 소석회처리(消石灰處理)와 비교하여 볼때 유의성(有意性)은 없었으나 모든 작물(作物)에서 증수(增收)하는 경향(傾向)이였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권1호
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• pp.35-45
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• 2018

갈파래 속(Ulva spp.) 해조류는 연안에서 자주 대발생되어 생태환경과 산업활동에 여러 가지 문제를 일으키기 때문에 이를 해결할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 화합물과 온도를 이용하여 구멍갈파래(Ulva australis, ULAUS)의 대발생 경감에 보다 효과적으로 활용될 수 있는 기술을 확립하고자 연구를 수행하였다. 그 결과, 화합물간의 혼합처리에 의해 각각의 단독처리보다도 ULAUS 엽상체 고사에 있어서 상승효과를 나타내는 혼합물 조합 3건($H_2O_2$+N-vanillylnonanamide; $H_2O_2$+nonanoic acid; $H_2O_2$+sodium citrate)을 탐색하였다. 아울러, peracetic acid 100 ppm, sodium percarbonate 100 ppm, hydrogen peroxide 30 ppm, sodium chlorite 200 ppm, menadione sodium bisulfite (MSB) 4 ppm 처리 시 $25^{\circ}C$보다는 $40^{\circ}C$의 온수로 처리할 때, ULAUS 사멸을 현저하게 증진시킬 뿐만 아니라 보다 빠른 시간 내에 고사시키는 효과를 나타내었다. 공시된 화합물 중에서 peracetic acid, sodium percarbonate, hydrogen peroxide가 보다 좋은 효과를 보였다. 마찬가지로 $40^{\circ}C$ 온수에 sodium citrate 1,000 ppm (pH 3.0) 또는 acetic acid 200 ppm (pH 3.5)을 처리할 때에도 ULAUS 엽상체 고사에 상승적 작용을 보였는데 이들 화합물 용액 산도(pH)를 8.0으로 하였을 때에는 상가적 작용을 나타냈다. 따라서 이들 결과는 향후 환경 친화적으로 갈파래 대발생을 제어하기 위한 실용화 기술 중의 한 가지로서 발전시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권1호
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• pp.64-74
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• 2007

최근 들어 환경, 자원 등과 관련하여 연안지역에서의 지구물리 탐사에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 연안 지역은 수심이 얕기 때문에 탐사선을 이용한 해양 탄성파 탐사는 많은 제약이 있다. 이러한 탄성파 탐사의 제한조건을 극복하기 위하여 상대적으로 적은 비용의 전기 및 전자탐사 기법의 활용이 유망하지만, 전기탐사의 경우는 지하매질이 해수에 포화되어 높은 전기전도도를 갖기 때문에 고출력의 송신부가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 일부 천해저 환경이 나타나는 갯벌 지역에서 자연적으로 발생하는 전자기장을 송신원으로 사용하는 자기지전류 탐사를 수행하여, 적용성 및 효용성을 평가 하였다. 서해안의 근흥만 지역에서 AMT와 탄성파 반사법 탐사를 함께 수행한 결과 근흥만 지역의 지층 구조는 갯벌을 이루는 미고화된 머드층, 홀로세 이전의 준고화된 퇴적층, 선캠프리아기의 운모편암과 규암으로 구성된 기반암으로 이루어진 것으로 해석된다. AMT 탐사와 탄성파 탐사 해석 결과 모두 홀로세 이전의 준고화된 퇴적층 상부의 깊이가 $13{\sim}20m$ 부근으로 나타나, AMT탐사 자료로부터 상층부 구조 해석은 타당한 것으로 보인다. 기반암의 경우 전반적인 구조는 유사한 형태를 나타내지만, AMT 탐사에서는 그 심도가 약 $30{\sim}50m$, 탄성파에서는 $27{\sim}33m$로 해석되어, AMT 탐사 기법의 분해능과 관련하여 기반암 심도는 다소 과대평가되는 경향성이 나타났다. 그러나, AMT탐사 기법의 상부층에 대한 분해능, 간편성, 안정성, 환경친화성 등을 고려할 때, 연안지역에서 탄성파 탐사나 전기비저항 탐사를 대신할 수 있는 것으로 평가 된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.17-29
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• 2012

각종 연직배수재가 설치된 연약지반의 전단강도, 지반변형의 특성을 조사하기 위해 우리나라 서해안과 남해안 지역에서 계측관리가 실시된 13개 연약지반현장 200개소에서 계측자료를 수집하였다. 먼저 연약지반의 침하량과 측방변위량과의 관계를 성토 초기 단계, 성토 완료 단계 및 성토 완료 후 단계의 세 단계로 구분하여 조사하였다. 다음으로 성토압과 성토고가 연약지반의 비배수전단강도와 어떤 관계에 있는가를 조사하였다. 검토결과, 침하의 증가량에 대한 수평변위의 증가량은 성토 초기 단계에서는 작았으나 점차 증가하여 성토 완료 단계에서 가장 크게 발생되었다. 그러나 성토 완료 후에도 침하량은 계속 증가하고 있었으며 수평변위는 거의 수렴하였으므로 대부분의 측방유동은 성토시공 중에 발생되었다. 침하량증분에 대한 수평변위증분의 비는 성토 초기 단계에서 20% 정도로 Tavenas et al.(1979)이 제시한 값과 일치하였으나 성토 완료 단계에서는 Tavenas et al.(1979)이 제시한 값의 절반 정도인 50%밖에 나타나지 않았다. 그리고 성토 완료 후 단계에서는 1%에서 9% 사이로 아주 작게 발생되어 Tavenas et al.(1979)이 제시한 값과 상당한 차이를 보였다. 모든 현장에서 설계성토고가 초기비배수강도 상태에서의 항복성토고보다 높은 상태였으므로, 연약지반 속에 전단변형 내지 전단파괴가 발생될 것이 예상되었다. 그러나 강도가 증가된 후에는 모든 현장에서 설계 성토고가 항복성토고보다 낮게 되어 안전한 성토시공이 가능하였던 것으로 판단된다. 도로성토시공을 안전하게 실시하기 위해서는 성토하중이 초기비배수전단강도의 5.14배가 넘지 않도록 하여야 하며 증가된 비배수전단강도의 3.0배 이하가 되도록 설계하여야 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.902-909
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• 2023

해양사고 예방 지원을 목표로 해양수산부 주도의 지능형 해상교통정보서비스가 지난 21년 1월부터 시작되었고 그동안 이용이 제한되었던 3톤 미만 선박까지 확대하기 위해 개발·추진되는 소형 초고속해상무선통신망(이하 LTE-M) 송수신기의 성능 검증 방안에 대해 연구하였다. 국내 해양 사고의 약 30%가 3톤 미만의 선박에서 발생되고 있기 때문에 소형 선박 전용의 송수신기 개발을 통한 해양안전 사각지대 보완이 필요하다. 소형 LTE-M 송수신기는 연안에서 조업 활동이 활발한 어선과 육지 인근의 수상레저기구 등을 대상으로 적용될 수 있다. 따라서 실제 송수신기가 설치·이용되는 환경을 고려하여 충분한 성능 및 안정적인 통신 품질 제공 여부를 검증하는 방안이 필요하다. 본 연구에서는 LTE-M 망의 통신품질 요구 기준과 해양수산부의 소형 송수신기 성능 요구 기준을 검토해보고, 소형 송수신기의 성능을 적합하게 평가할 수 있는 시험 방안을 제안하였다. 제안한 시험 방안은 해양 사고 빈도가 높은 6개 실해역 노선을 대상으로 타당성을 검증하였으며, 소형 송수신기 다운링크 및 업링크 전송속도가 각각 9Mbps 이상 및 3Mbps 이상의 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한 커버리지 분석시스템을 활용하여 집중관리구역(0~30km) 및 관심구역(30~50km)에서 각 95% 이상 및 100%의 커버리지를 확인하였다. 본 논문에서 제안한 성능 평가 방안 및 시험 결과는 송수신기의 성능 검증을 위한 참고 자료로 활용되어 정부가 추진하는 바다 내비게이션 서비스 및 소형 송수신기의 보급 및 확산에 기여할 것으로 기대된다.