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취입모의 경제적 계획취입수심 산정방법에 대한 연구 (A Study on a Calculation Method of Economical Intake Water Depth in the Design of Head Works)

  • 김철기
    • 한국농공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.4592-4598
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    • 1978
  • The purpose of this research is to find out mathemetically an economical intake water depth in the design of head works through the derivation of some formulas. For the performance of the purpose the following formulas were found out for the design intake water depth in each flow type of intake sluice, such as overflow type and orifice type. (1) The conditional equations of !he economical intake water depth in .case that weir body is placed on permeable soil layer ; (a) in the overflow type of intake sluice, {{{{ { zp}_{1 } { Lh}_{1 }+ { 1} over {2 } { Cp}_{3 }L(0.67 SQRT { q} -0.61) { ( { d}_{0 }+ { h}_{1 }+ { h}_{0 } )}^{- { 1} over {2 } }- { { { 3Q}_{1 } { p}_{5 } { h}_{1 } }^{- { 5} over {2 } } } over { { 2m}_{1 }(1-s) SQRT { 2gs} }+[ LEFT { b+ { 4C TIMES { 0.61}^{2 } } over {3(r-1) }+z( { d}_{0 }+ { h}_{0 } ) RIGHT } { p}_{1 }L+(1+ SQRT { 1+ { z}^{2 } } ) { p}_{2 }L+ { dcp}_{3 }L+ { nkp}_{5 }+( { 2z}_{0 }+m )(1-s) { L}_{d } { p}_{7 } ] =0}}}} (b) in the orifice type of intake sluice, {{{{ { zp}_{1 } { Lh}_{1 }+ { 1} over {2 } C { p}_{3 }L(0.67 SQRT { q} -0.61)}}}} {{{{ { ({d }_{0 }+ { h}_{1 }+ { h}_{0 } )}^{ - { 1} over {2 } }- { { 3Q}_{1 } { p}_{ 6} { { h}_{1 } }^{- { 5} over {2 } } } over { { 2m}_{ 2}m' SQRT { 2gs} }+[ LEFT { b+ { 4C TIMES { 0.61}^{2 } } over {3(r-1) }+z( { d}_{0 }+ { h}_{0 } ) RIGHT } { p}_{1 }L }}}} {{{{+(1+ SQRT { 1+ { z}^{2 } } ) { p}_{2 } L+dC { p}_{4 }L+(2 { z}_{0 }+m )(1-s) { L}_{d } { p}_{7 }]=0 }}}} where, z=outer slope of weir body (value of cotangent), h1=intake water depth (m), L=total length of weir (m), C=Bligh's creep ratio, q=flood discharge overflowing weir crest per unit length of weir (m3/sec/m), d0=average height to intake sill elevation in weir (m), h0=freeboard of weir (m), Q1=design irrigation requirements (m3/sec), m1=coefficient of head loss (0.9∼0.95) s=(h1-h2)/h1, h2=flow water depth outside intake sluice gate (m), b=width of weir crest (m), r=specific weight of weir materials, d=depth of cutting along seepage length under the weir (m), n=number of side contraction, k=coefficient of side contraction loss (0.02∼0.04), m2=coefficient of discharge (0.7∼0.9) m'=h0/h1, h0=open height of gate (m), p1 and p4=unit price of weir body and of excavation of weir site, respectively (won/㎥), p2 and p3=unit price of construction form and of revetment for protection of downstream riverbed, respectively (won/㎡), p5 and p6=average cost per unit width of intake sluice including cost of intake canal having the same one as width of the sluice in case of overflow type and orifice type respectively (won/m), zo : inner slope of section area in intake canal from its beginning point to its changing point to ordinary flow section, m: coefficient concerning the mean width of intak canal site,a : freeboard of intake canal. (2) The conditional equations of the economical intake water depth in case that weir body is built on the foundation of rock bed ; (a) in the overflow type of intake sluice, {{{{ { zp}_{1 } { Lh}_{1 }- { { { 3Q}_{1 } { p}_{5 } { h}_{1 } }^{- {5 } over {2 } } } over { { 2m}_{1 }(1-s) SQRT { 2gs} }+[ LEFT { b+z( { d}_{0 }+ { h}_{0 } )RIGHT } { p}_{1 }L+(1+ SQRT { 1+ { z}^{2 } } ) { p}_{2 }L+ { nkp}_{5 }}}}} {{{{+( { 2z}_{0 }+m )(1-s) { L}_{d } { p}_{7 } ]=0 }}}} (b) in the orifice type of intake sluice, {{{{ { zp}_{1 } { Lh}_{1 }- { { { 3Q}_{1 } { p}_{6 } { h}_{1 } }^{- {5 } over {2 } } } over { { 2m}_{2 }m' SQRT { 2gs} }+[ LEFT { b+z( { d}_{0 }+ { h}_{0 } )RIGHT } { p}_{1 }L+(1+ SQRT { 1+ { z}^{2 } } ) { p}_{2 }L}}}} {{{{+( { 2z}_{0 }+m )(1-s) { L}_{d } { p}_{7 } ]=0}}}} The construction cost of weir cut-off and revetment on outside slope of leeve, and the damages suffered from inundation in upstream area were not included in the process of deriving the above conditional equations, but it is true that magnitude of intake water depth influences somewhat on the cost and damages. Therefore, in applying the above equations the fact that should not be over looked is that the design value of intake water depth to be adopted should not be more largely determined than the value of h1 satisfying the above formulas.

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일본 애니메이션<신세기 에반게리온>으로 본 메카닉 디자인의 정체성 분석 (An identity analysis of Mechanic Design through the Japan Animation )

  • 이종한;유사첩
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권50호
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    • pp.275-297
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    • 2018
  • 일본의 메카물 애니메이션은 전 세계 범위에서 널리 알려져 있고 유명한 작품들이 많이 있다. 1952년, 일본 최초의 메카닉 애니메이션이며 최초의 TV 애니메이션인 <우주소년아톰>은 탄생한 후부터 긴 세월에 걸쳐 지금까지 인 기가 있다. 아톰은 한 시대의 코드로서 많은 사람에게 영향을 주었다. 일본 메카닉 애니메이션은 자신만의 독특한 특색과 세계관을 대중에게 전달하고 있다. 본 논문은 일본 90년대에서부터 지금까지 폭발적인 인기를 얻고 있는 <신세기 에반게리온> 메카닉 디자인을 <기동전사 건담>과 비교분석을 통해 일본 메카닉 디자인의 변화를 알아보고자 함에 있다. 이런 분석 결과는 애니메이션에 반영된 일본 문화와 사상을 알려 줄 것이며 이는 애니메이션의 문화반영을 보여주는 좋은 사례가 될 것이 기대한다. <신세기 에반게리온>은 1995년에 상영한 후 일본 애니메이션계에 예상치 못한 영향을 주었으며 지금까지도 이를 재해석하고 분석하는 사람들이 끊임없이 나오고 있다. 이는 작품 자체가 가지고 있는 미스테리와 끝나지 않은 결론을 예상하기 위한 관객들의 반응이라 할 수 있다. 그런 특징을 반영하듯 에반게리온의 디자인에도 다른 메카물과 차별되는 디자인적 요소들을 찾아볼 수 있다. 인체 생명공학을 기반으로 한 메카닉 디자인은 기계라는 한계성을 극복하고 더욱 인간다운 모습을 느낄 수 있도록 한다. 인간 본성을 담을 수 있는 파일럿의 탑승구조는 엔터리 플러그라는 형식으로 강화되었고, 전굴 자세는 꼿꼿한 로봇이 아닌 인간다움을 더 부각시킨다. 이렇듯 <신세기 에반게리온>은 인간의 정체성을 반영할 수 있는 메카닉 디자인을 추구하고 있다. 80년대의 메카닉 애니메이션으로 <건담>을 뽑을 수 있는데, 90년대의 <신세기 에반게리온>이 이를 전혀 다른 디자인으로 보여주고 있다. 그러므로 두 작품의 메카닉 디자인을 비교해봄으로써 작품의 메시지와 디자인의 상관관계를 살펴본다. <신세기 에반게리온>에서 메카닉 디자인의 정체성과 작품 내용의 밀접한 관계를 제시한다. 향후 메카닉 디자인에게 좋은 사례 및 이론적인 바탕이 될 수 있음을 시사하려고 한다.

베이지안 네트워크와 AHP (Analytic Hierarchy Process)를 활용한 쉴드 TBM 터널 리스크 분석 (Overall risk analysis of shield TBM tunnelling using Bayesian Networks (BN) and Analytic Hierarchy Process (AHP))

  • 박정준;정희영;문준배;최항석;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.453-467
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    • 2016
  • 본 논문에서는 쉴드 TBM 시공 시 발생 가능한 사건 및 원인의 규명, 리스크 발생의 인과관계 규명, 리스크의 위험도 판별, 리스크의 저감대책 제시를 통한 쉴드 TBM의 전반적인 시공 리스크 관리에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해서 쉴드 TBM의 사고 사례에 대한 문헌조사, 설계 및 시공 전문가 인터뷰를 수행하였다. 리스크 사건은 절삭량 저하, 막장면 붕괴, 지반 침하, 지반 융기, 이수 분출, 배토 불능, 굴착 불가, 지하수 누수의 8개의 그룹으로 나뉘어졌다. 리스크의 원인은 지질 원인, 설계 원인, 시공관리 원인의 3가지 그룹으로 나뉘어졌다. 리스크 원인과 사건간의 인과관계를 체계적으로 분석하기 위하여 베이지안 네트워크를 이용한 도식적인 관계도를 작성하였다. 리스크의 위험도를 산정하기 위하여 리스크가 발생하였을 때 이를 복구하기 위한 다운타임 및 비용을 기준으로 전문가를 대상으로 Analytic Hierarchy Process (AHP)를 수행하였으며, 위험도 결과에 기반하여 리스크 대응단계를 제시하고 이를 실제 리스크 발생사례와 비교하여 검증하였다. 또한 발생 가능한 리스크에 대응하기 위하여 설계 및 시공단계에서의 리스크 저감대책을 제안하였다. 제안된 연구는 TBM 설계자 및 시공자가 현장의 조건을 고려하여 리스크 원인을 선정하고 이로 인해 발생 가능한 리스크를 체계적으로 분석하여 파악할 수 있게 해주며, 리스크의 위험도의 판별 및 그에 대한 설계 및 시공단계에서의 저감대책을 통해 체계적인 쉴드 TBM 리스크 관리에 도움을 줄 수 있다.

왕흥사 목탑의 복원 연구 (A Study on the Restoration of the Wangheungsa Temple's Wooden Pagoda)

  • 김경표;성상모
    • 건축역사연구
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    • 제19권3호
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    • pp.7-29
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    • 2010
  • The form of the Wangheungsa Temple's wooden pagoda site is that of the traditional form of the wooden pagodas constructed during the Baekjae Period. Likewise, it is an important ruin for conducting research on the form and type of the wooden pagodas constructed during the Baekjae Period. In particular, the method used for the installation of the central pillar's cornerstone is a new technique. The purpose of this research is to restore the ruin of the Wangheungsa Temple's wooden pagoda of the Baekjae Period that remains at the Wangheungsa Temple's wooden pagoda site. Until now, research conducted on the wooden pagoda took place mostly centered on the Hwangryongsa Temple's wooden pagoda. Meanwhile, the reality concerning Baekjae's wooden pagoda is one in which there were not many parallel cases pertain to the design for restoration. This research paper wants to conduct academic examination of the Wangheungsa Temple's wooden pagoda to organize the intention of design and design process in a simple manner. This research included review of the Baekjae Period's wooden pagoda related ruins and the review of the existing wooden pagoda ruin to analyze the wooden pagoda construction technique of the era. Then, current status of the Wangheungsa Temple's wooden pagoda site is identified to define the characteristics of the wooden pagoda, and to set up the layout format and the measure to estimate the size of the wooden pagoda in order to design each part. Ultimately, techniques and formats used for the restoration of the wooden pagoda were aligned with the wooden pagoda of the Baekjae Period. Basically, conditions that can be traced from the current status of the Wangheungsa Temple site excavation using the primary standards as the standard. Wangheungsa Temple's wooden pagoda was designed into the wooden pagoda of the Baekjae's prosperity phase. The plane was formed into $3{\times}3$ compartments to design into three tier pagoda. The height was decided by factoring in the distance between the East-West corridors, size of the compartment in the middle, and the view that is visible from above the terrace when entering into the waterway. Basically, the origin of the wooden structure format is based on the Goguryeo style, but also the linkage with China's southern regional styles and Japan's ancient wooden pagoda methods was factored in. As for the format of the central pillar, it looks as if the column that was erected after digging the ground was used when setting up the columns in the beginning. During the actual construction work of the wooden pagoda, central pillar looks as if it was erected by setting up the cornerstone on the ground. The reason that the reclaimed part of pillar that use the underground central cornerstone as the support was not utilized, was because the Eccentric Load of the central pillar's cornerstone was factored in the state of the layers of soil piled up one layer at a time that is repeated with the yellow clay and sandy clay and the yellow clay that were formed separately with the $80cm{\times}80cm$ angle at the upper part of the central pillar's cornerstone was factored in as well. Thus, it was presumed that the central pillar was erected in the actual design using the ground style format. It is possible to presume the cases in which the reclaimed part of pillar were used when constructed for the first time, but in which central pillar was installed later on, after the supplementary materials of the underground column is corroded. In this case, however, technique in which soil is piled up one layer at a time to lay down the foundation of a building structure cannot be the method used in that period, and the reclamation cannot fill up using the $80cm{\times}80cm$ angle. Thus, it was presumed that the layers of soil for building structure's foundation was solidified properly on top of the central pillar's cornerstone when the first wooden pagoda construction work was taking place, and that the ground style central pillar was erected on its upper part by placing the cornerstone once again. Wangheungsa Temple's wooden pagoda is significant from the structure development aspect of the Korean wooden pagodas along with the Hwangryongsa Temple's wooden pagoda. Wangheungsa Temple's wooden pagoda construction technique which was developed during the prosperity phase of the Baekjae Period is presumed to have served as a role model for the construction of the Iksan Mireuksa Temple's wooden pagoda and Hwangryongsa Temple's wooden pagoda. With the plan to complement the work further by excavating more, the basic wooden pagoda model was set up for this research. Wangheungsa Temple's wooden pagoda was constructed as at the Baekjae Kingdom wide initiative, and it was the starting point for the construction of superb pagoda using state of the art construction techniques of the era during the Baekjae's prosperous years, amidst the utmost interest of all the Baekjae populace. Starting out from its inherent nature of enshrining Sakyamuni's ashes, it served as the model that represented the unity of all the Baekjae populace and the spirit of the Baekjae people. It interpreted these in the most mature manner on the Korean peninsula at the time.

매립석탄회를 혼합한 유동성 충진재의 동적거동특성 (Dynamic Characteristics of Liquidity Filling Materials Mixed with Reclaimed Ash)

  • 채덕호;김경오;신현영;조완제
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.5-11
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    • 2014
  • 최근 도심지의 구조물 건설 시 다양한 라이프라인이 공간의 효율적인 활용 측면에서 지중에 매설되고 있으며, 이러한 라이프라인의 신설 및 유지보수 등을 위해 굴착이나 뒤채움 작업이 빈번하게 이루어지고 있다. 라이프라인 매설 시 지반을 굴착하며, 매설 후 채움재 모래를 사용하여 되메움을 하는 것이 일반적이다. 이러한 경우 통신관, 가스관, 상하수도 등의 관하부와 측면 좁은 공간의 뒤채움은 다짐작업이 어려우며, 다짐작업 시 토사의 특성상 추가적으로 침하가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 미국 및 일본 등과 같은 선진국에서 건설 발생토를 재활용하여 잔토처리 비용을 줄이고, 충분한 유동성을 확보한 유동성 채움재가 사용되고 있다. 또한 지중 매설관 건설 외에도 기초 하부 지반의 보강에도 유동성 채움재를 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 특히 기계 기초 하부 지지층이 연약한 경우, 유동성 채움재를 적용하여 빠른 시간 안에 지반을 개량하는 목적에 적합할 것으로 판단된다. 특히 기계 기초 하부 지지층의 경우, 단순한 기계 하중에 의한 정적 지지력 산정뿐만 아니라 기계의 진동에 의한 동적 하중이 가해지므로 기초 하부 지지층의 동적거동특성이 평가되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 유동성 채움재를 기계 기초 지지층으로 활용하는데 있어서의 적용성을 판별하기 위해 국내에서 일반적으로 볼 수 있는 점토와 황토를 현장발생토로 가정하여 세립분 함량을 달리한 유동성 채움재의 강도 및 동적 거동특성을 파악하였다. 또한 현장 발생토를 대신하여 산업 폐기물인 매립석탄회를 활용하여 유동성 채움재를 조성하여 그 성능을 비교하였다. 그 결과, 매립석탄회를 혼합하여 사용한 경우, 일반적인 건설발생토를 사용한 경우보다 높은 7일 재령 강도와 전단탄성계수를 보였다.

보존유적 현황과 문제 인식을 통한 보존조치 제도 연구 (A Study on Policies for Conservation Measures Based on the Status and Issues of Conserved Remains)

  • 소재윤
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권3호
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    • pp.110-127
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    • 2020
  • 보존유적이라 함은 건설 공사에 따른 구제 발굴로 인하여 중요 유적이 확인될 경우 매장문화재 가치 평가에 따라 보존조치되는 유적을 말한다. 우리나라는 지난 수십 년간 급속한 경제발전으로 토지개발이 이루어지게 되면서 구제 발굴 건수도 급격히 증가하게 되었고 이에 따른 보존유적도 자연히 급증하게 되었다. 현재는 이러한 보존유적의 증가로 토지 수용부터 관리·활용 등에서 여러 문제점들이 나타나고 있으나 이에 대한 명확한 해결 방법은 제시되고 있지 않은 상황이다. 본 연구에서는 유적 보존과 관련된 기술적인 문제보다 주로 제도상의 문제점 인식을 통해 보존유적 관리와 제도에 관심을 가지고 개선안을 제시하고자 하였다. 한정된 재원과 인력으로 보존유적을 효율적으로 관리하기 위해서는 제도의 미비점을 먼저 확인하고 검토하는 것이 우선이라 판단되었기 때문이다. 제도 개선을 요구할 수 있는 여러 안들이 있겠지만 현 제도상에서 우선적으로 검토되어야 하는 것은 보존유적에서 지정문화재로 신속한 전환 혹은 검토라 할 수 있다. 보존유적은 조치 이후 관련 후속 법규가 마련되어 있지 않아 지정문화재와 달리 임시적인 보존 방편에 불과하다. 이를 장기간 유지하게 될 경우 당연히 여러 문제가 발생할 수밖에 없다. 이 문제를 해결하기 위해서는 보존유적을 지정문화재와 거의 유사한 수준으로 관리할 수 있는 법적 제도를 마련하든지 아니면 현 제도상에서 개선 가능한 방법을 모색하여 문제의 최소화를 꾀하는 방법이 있겠다. 본 연구에서는 지정문화재로의 신속한 전환 방법 외에도 제도적 개선이 가능한 부분에 초점을 맞추어 몇 가지 제안을 하였다. 현재의 보존조치 유형은 현지보존, 이전보존, 기록보존 이 세 가지로 구분하고 있는데 이를 다시 두 개의 조치 유형과 그 하위의 네 가지 유형으로 재분류해 보았다. 현지보존은 보존유적과 새롭게 제시한 복토유적 두 가지만 포함시키고, 나머지 이전활용유적과 기록보존유적은 사업 시행이 가능한 보존조치 유형으로써 현지보존과 대비되는 대체보존 유형으로 제시하였다. 복토유적도 보존유적과 다르게 사업 시행이 가능한 유형으로 제시하였다.

능산리고분군 동하총 벽화 보존상태 진단 (Conservation State of Mural Paintings of Royal Tombs in Neungsan-ri, Korea)

  • 이상옥;배고운;남궁훈;남도현;최윤관;정광용
    • 보존과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.333-343
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    • 2018
  • 부여 능산리고분군 동하총 벽화의 보존상태를 진단하고자 2년간 온 습도 모니터링을 실시하여 고분 내부 보존환경 평가 및 벽화의 잔존안료 지도화(Mapping)를 실시하였다. 고분 내부의 온 습도 모니터링 결과로 결로 발생의 특성을 평가하고, 2008년 조사결과와 비교하여 벽화의 상태변화를 진단하였다. 고분 현실의 온도는 국내 지하 5 m 깊이의 연간 평균 지중온도 분포인 $13{\sim}18^{\circ}C$와 근사한 온도분포를 유지하고 있다. 현실 공기의 일교차 범위는 $0.1^{\circ}C$미만, 최대 $0.5^{\circ}C$의 범위로 나타나고 여름철(6월~9월)과 겨울철(12월~1월)의 일교차가 가장 크다. 현실보다 온도가 높은 외기가 유입되는 여름철에는 일교차의 변화로 결로가 집중적으로 발생하는 것으로 판단된다. 동하총 벽화의 잔존안료 성분과 안료입자 분포를 지도화한 결과, 벽체 면적의 36.72~39.53% 범위로 존재하였다. 자외선 형광반응 및 적외선 촬영을 통하여 채색안료 범위가 2008년과 동일하게 나타남을 확인하였다. 따라서 동하총은 여름철에 결로가 발생하는 지하환경이지만 선행조사 이후 벽화가 안정한 상태로 유지되고 있음을 알 수 있다. 그러나 발굴 이후 개방된 환경으로 인해 벽화의 열화가 진행되어 잔존하는 채색안료가 미량이기 때문에 지속적인 모니터링이 필요하다.

원격탐사와 지리정보시스템을 이용한 시화지구 일대의 지표환경변화와 토공량 예측연구 (Geo-surface Environmental Changes and Reclaimed Amount Prediction Using Remote Sensing and Geographic Information System in the Siwha Area)

  • 양소연;송무영;황정
    • 지질공학
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    • 제9권2호
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    • pp.161-176
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    • 1999
  • 해안매립의 적지로 선정된 시화지구 일대의 시화방조제와 안산신도시개발과 관련된 지표지형의 변화를 관측하기 위해 년도별 인공위성영상을 이용하였으며, 시화방조제 완공으로 노출된 간척지의 매립량을 분석하기 위하여 지리정보시스템을 이용하였다. 시화지구 일대의 인위적인 인간활동과 관련된 년도별 지형의 변화양상과 퇴적물의 분포양상, 산림의 토지피복상태, 그리고 변화된 토지피복현황을 관측하기 위해, 일반적으로 널리 이용되는 위성영상합성, Tasseled cap, 식생지수와 감독분류기법을 이용하였다 매립계획이 수립된 간척지의 매립량을 토목공사 이전에 추측하기 위하여 지질도, 시화간척지 조성계획도, 지상 DEM, 해저 DEM자료층을 지형도, 지질도, 해도, 시화지구 계획도면으로부터 추출하였다. 또한, 인공위성 영상자료 중 감독분류 영상을 분석하여 인근육지의 절취예상 가능위치를 추출하였다 해안선 및 연안지역의 지표지형변화 관측을 위한 처리기법 중 Tasseled cap으로 노출된 조간대의 퇴적물의 침식과 퇴적지역을 관찰하였고, 식생지수 기법으로 식생지수의 차이를 이용하여 산림피복 분포양상을 파악하였으며, 감독분류 영상으로부터 년도별 토지피복 변화현황을 관찰하였다. 수치지형분석으로 계산된 시화지구 간척지의 총매립량은 $581,485,354\textrm{m}^3$이고, 이를 호수공원 하부에서 준설할 경우 예상되는 최종 호수공원의 깊이는 9.2m이다. 또한, 계획단지 주변에 제방을 축조할 경우, 소요될 매립량은 $3,387,360\textrm{m}^3$이며, 이를 인근육지로부터 절취한다고 가정할 때, 선감도와 송산면일부, 대부도일부 예정지의 절취량은 각각 $5,229,576\textrm{m}^3,{\;}79,227,072\textrm{m}^3,{\;}47,026,008\textrm{m}^3$이다. 따라서, 제방 축조시 필요한 토공량은 대부도일부의 절취량만으로도 충분히 충당할 수 있음을 알 수 있었다.

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건설현장 산성배수의 발생현황 및 피해저감대책 (Acid Drainage and Damage Reduction Strategy in Construction Site: An Introduction)

  • 김재곤
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.651-660
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    • 2007
  • 산성광산배수는 휴폐광산 광해의 주요한 문제로 널리 인식되어 왔으며 최근 황화광물을 많이 함유한 지역의 지반굴착 건설현장에서 산성배수의 발생과 이로 인한 환경오염과 구조물의 안정성 저해가 건설 분야의 현안문제로 대두되고 있다. 지구과학분야에서 간과하고 있는 건설현장에서 발생된 산성배수에 의한 피해 사례를 소개하고 향후 피해 저감대책기술 개발과정에서 지구과학분야 역할의 중요성을 피력하고자 한다. 우리나라에서 산성배수를 발생시킬 개연성이 높은 대표적인 암석은 옥천층군 변성퇴적암, 평안층군 함탄층, 중생대 화산암, 제3기 퇴적암 및 화산암이며 우리나라 표면적의 약 20%정도를 차지할 것으로 추정된다. 최근 건설현장에서는 산성배수에 대한 적절한 대책이 수립되지 않고 대규모 절토와 터널굴착이 빈번히 이루어지고 있으며 향후 산성배수에 의한 피해는 지속적으로 발생될 것으로 판단된다. 건설현장의 산성배수는 토양, 지표수와 지하수의 산성화 및 중금속 오염, 식생고사, 경관훼손, 사면안정성 저해, 구조물 부식, 콘크리트 및 아스콘 노후화 촉진 등이다. 암석의 산성배수 발생개연성평가는 static test와 kinetic test 방법이 있으며, 암석의 산성배수 발생능력과 중화능력을 측정하여 암석의 산성배수 발생개연성을 간접적으로 추정하는 acid base accounting test가 가장 널리 활용되고 있다. 산성배수에 대한 피해저감대책은 산성배수의 처리와 발생억제로 구분된다. 산성배수 처리방법은 중화제 투입 등의 적극적 처리와 자연적인 물리 화학 생물학적 과정을 이용한 소극적 처리로 구분된다. 산성배수의 발생억제는 산화제의 제거와 생성억제, 산화제와 황화광물의 접촉차단으로 구분된다.도시되며 지역에 따라 위도효과를 보인다. 황산염에 대한 황동위원소 대부분 화성기원을 보인다. 그러나 JR1 온천은 고염수에서 기원한 것으로 보이는 해양성기원을 보인다. 온천수의 $^3He/^4He$ 비와 $^4He/^{20}Ne$ 비는 $0.0143{\times}10^{-6}{\sim}0.407{\times}10^{-6}$ 범위와 $6.49{\sim}584{\times}10^{-6}$ 범위를 각각 보여주어 대기와 지각성분의 혼합선상에 도시된다. 이는 온천수내 헬륨가스의 대부분이 지각기원임을 의미한다. 죽림온천(JR1)의 경우 맨틀기원의 헬륨가스의 혼합율이 다른 온천에 비해 다소 높은 비율을 보여준다. 이들 동위원소비와 온천수의 pH와는 대체적으로 정의 상관관계가 확인되었다. 아울러 $^{40}Ar/^{36}Ar$비가 $292.3{\times}10^{-6}{\sim}304.1{\times}10^{-6}$ 범위로 대기기원임을 지시한다. Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장

복합지반 굴착 시 기반암의 깊이와 절리경사에 따라 흙막이벽체에 작용하는 토압 (Earth Pressure on the Braced Wall in the Composite Ground Depending on the Depth and the Joint Dips of the Base Rocks under the Soil Strata)

  • 배상수;이상덕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권10호
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    • pp.41-53
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    • 2016
  • 토사층 하부에 절리암반층이 존재하는 복합지반을 굴착하고 설치하는 흙막이 구조물의 안정성은 배면에 작용하는 토압에 의해 결정된다. 보통 복합지반에서는 암반층을 토사로 간주하고 암반층의 지반강도 정수를 적용하여 경험적으로 토압을 구하는데, 암반층의 불연속면을 고려하지 않기 때문에 대개 실제 작용 토압보다 작게 산정된다. 본 연구에서는 복합지반에서 토사층과 암반층의 구성비율 및 암반층의 절리경사에 따라 흙막이 벽체에 작용하는 토압의 크기와 분포형태를 규명고자 대형토조(높이 3.0m, 길이 3.0m 폭 0.5m)에서 축척 1/14.5로 2차원 대형 모형실험을 수행하고, 같은 조건으로 수치해석을 수행하였다. 실험지반은 토사층과 암반층의 분포비가 각각 65%:35%와 50%:50%가 되도록 조성하였고, 암반층의 절리는 굴착측으로 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ 각도로 구성하였다. 그 결과 흙막이 벽체에 작용하는 토압은 암반층 절리 경사각(J)이 커질수록 증가 하였으며, 암반층비율이 증가함에 따라 암반층에 작용하는 토압도 증가하였다. 암반층에 작용하는 토압은 암반층의 비가 50%(R50)이고, 암반층의 절리 경사각이 $60^{\circ}$일 때 가장 크게 발생하였다. 대형모형실험과 수치해석 결과를 바탕으로 임의 복합지반을 굴착할 때 발생하는 토압을, 최상단 버팀대토압과 최대토압 및 굴착하단을 꼭짓점으로 하는 사각형분포로 이상화하고, 암반층비율과 절리경사각도를 고려하여 토압을 구할 수 있는 토압식을 제안하였다.