지금까지 국내에서는 수 많은 터널들이 완공되어 오면서 시공에서뿐 아니라 설계에서도 다양한 경험과 기술이 지속적으로 축적되어 왔다. 따라서 이제는 매우 복잡한 지질조건 또는 특수한 터널구조가 아니라면 일반적인 터널설계작업은 설계 항목에 따라 기존 유사 설계사례를 수정 또는 보완하는 것만으로도 충분한 경우도 적지 않다. 특히 터널발파설계의 경우, 실제 터널시공시 현장에서 시험발파를 통해 시공을 위한 발파설계를 추가로 수행하는 것이 일반적이라는 것을 감안할때, 설계단계에서 수행하는 발파설계는 예비설계 성격을 지니고 있어 기존의 유사 설계사례를 참고하는 것도 타당하다고 사료된다. 한편 최근 4차산업혁명시대에 들어서면서 전 산업분야에 걸쳐 그 활용도가 급증하고 있는 인공지능은 터널 및 발파분야에서도 다양하게 활용되고 있지만, 발파터널의 경우 발파진동 및 암반분류 등의 예측 분야에서 주로 활용되고 있을 뿐 터널발파패턴 설계에 활용된 사례는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 터널발파설계를 인공지능의 한 분야인 머신러닝 모델을 이용하여 자동화하기 위한 시도를 하였다. 이를 위하여 25개 학습용 터널설계 자료 및 2개의 시험용 설계자료에서 4가지의 입력데이터(지보패턴, 도로유형, 상반 및 하반 단면적) 및 16개의 출력데이터(심발공 종류, 비장약량, 천공수, 각 발파공 그룹별 공간격과 저항선 등)를 발췌하였다. 이를 기반으로 3가지 머신러닝 모델, 즉, XGBoost, ANN, SVM 모델을 시험한 결과 XGBoost모델이 상대적으로 최상의 결과를 나타내었다. 또한 이를 이용하여 실제 발파설계 상황을 가정하여 발파패턴을 제안하도록 한 결과 일부 항목에서 보완이 필요하긴 하지만 일반적 설계와 유사한 결과를 나타내었다. 본 연구가 기초연구 성격이어서 전체 발파설계를 완벽하게 수행하기는 아직 부족하지만, 향후 충분한 발파설계데이터를 확보하고 세부적인 처리과정을 보완하여 실용적인 활용이 가능하도록 추가 연구를 수행할 계획이다.
"기헌(寄軒)집"에 실린 "심원정수석기(心遠亭水石記)"의 '심원정 25영'을 바탕으로, 일제강점기인 1937년에 기헌 조병선에 의해 조성되고 향유된 칠곡 심원정원림의 공간구성과 경관특성을 고찰한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 심원정원림은 북쪽으로는 송림이 있는 '임수형(林藪型)'이자 원림 내부로 구야천이 흐르는 '계류형 별서원림'의 입지 특성을 공유하며 본제(本第)와는 직선거리로 약 400m 이격되어 있다. 2. 북쪽에는 가산(假山)인 학림산을, 동쪽과 서쪽에는 만경류를 올린 취병(翠屛)을, 남쪽으로는 구야천변의 석벽(隱屛)을 포치시키는 등 사방에 '가림'시설을 조성함으로써 위요공간 속에 은일을 추구한 기헌의 정신을 표출하고 있다. 3. 심성을 수양하는 선비의 소우주이자 거처로 조성되고 향유된 심원정원림은 송림사의 경역 내에 위치함으로써 불교사상을 수용하며, 도연명의 전원사상과 시선(詩仙)이라 불리는 이백의 낭만주적 감성을 통한 도가적 삶의 추구 그리고 주자의 성리학적 가치를 실현하는 통섭(統攝)의 장으로서의 면모를 엿볼 수 있다. 4. 심원정 25영 중 5영은 정운루 암수실 위류재 이열당 등의 용도가 다른 부속실과 이를 아우르는 정각인 '장수지소(藏修之所)' 심원정에 의탁되었으며 외원에 부여된 20영은 자연에 이름을 붙인 것 9개, 조성한 것 11개로 나뉘며, 자연에서 얻은 9영은 "석경기"에 기술된 바를 바위에 각인시켰다. 5. 현존하는 실내경물 4영은 편액으로, 원림내 경물 중 5개소는 바위글씨로 그리고 8개소는 표지석으로 각 경물이 인식되도록 의도했으나, 8개 영의 표식은 유실 및 훼철 등으로 확인되지 않는다. 6. 심원정 25영 중 '괴강(槐岡)'에는 학자수를 상징하는 회화나무, '유제(柳堤)'에는 도연명과 줄기찬 생명력을 상징하는 버드나무, '기천(杞泉)'에는 '가족의 단란함'을 상징하는 구기자나무 그리고 '동 서취병(東 西翠屛)'과 '방원(芳園)'에는 만경류와 초본류 등 다채로운 의미를 담는 식물경관이 등장한다. 또한 폭포(은폭(隱瀑)), 소(군자소(君子沼)), 못(양지(湯池)), 샘(기천(杞泉)), 바위를 가운데 두고 갈라 흐르는 물(반타석(盤陀石)) 그리고 바위 사이로 흐르는 물(수구암(水口巖)) 등 다채로운 수경관이 기도되었다. 7. 심원정원림은 수계 인접형 원림임에도 불구하고 11개 영을 직접 조성하는 등의 적극적인 개입이 두드러진다. 기존의 여타 정자원림이 가깝고 먼 곳에 자연 중심의 경(景)과 곡(曲)의 경물 설정에 충실한 곳이었다면, 심원정원림은 정자를 시점으로 의미 강화된 경물을 취경(聚景)하도록 유도된 적극적인 수경(修景)이 두드러진다.
연구자는 부득이 임상에서 환자가 전 후 자세를 취할 수 없을 경우 후 전 뒤침(Pronation)자세로 목뼈 사위(RAO, LAO) 촬영법을 주관적, 객관적 평가 실험에 보았다. 객관적평가는 척추사이공간의 각도를 PACS 영상에서 측정한 결과 $C_2{\sim}C_3$, $C_3{\sim}C_4$, $C_4{\sim}C_5$, $C_5{\sim}C_6$, $C_6{\sim}C_7$$C_7{\sim}T_1$에서의 각은 $47.4^{\circ}{\pm}3.3$, $50.5^{\circ}{\pm}2.3$, $52.7^{\circ}{\pm}4.2$, $53.2^{\circ}{\pm}1.9$, $53.2^{\circ}{\pm}2.3$, $55.2^{\circ}{\pm}2.3$로 나타나 하부 목뼈로 갈수록 신경공과 정중 시상면이 이루는 각이 커짐을 알 수 있었다. 영상에서 측정한 추간공의 각도의 비교에서는 유의한 차이가 없었다(P>0.01). 주관적평가 Recever Operation characteristic로 상부, 하부 목뼈의 기존의 $45^{\circ}$ 촬영 각도보다는 상부목뼈 구멍(foramen) $C_2{\sim}C_3$, $C_3{\sim}C_4$, $50^{\circ}$에서 잘 관찰되었고 $C_5{\sim}C_6$, $C_6{\sim}C_7$, $C_7{\sim}T_1$은 $55^{\circ}$에서 잘 관찰이 되었다 실험결과 목뼈 후 전 사위촬영에서 척추사위공간을 영상관찰은 객관적평가, 주관적평가 후 상부 목뼈의 경우 $50^{\circ}$에서, 하부 목뼈 $55^{\circ}$에서 잘 관찰할 수 있었다.
기후 온난화는 흰개미에 의한 목조건축문화재 및 가옥 등에 대한 피해를 증가시키고 있다. 현재 흰개미 피해 예방을 위해 건물 주변에 군체 제거 시스템을 설치하여 탐지와 제거를 진행하는 방법이 활용되고 있다. 그러나 1~2개월 단위로 현장을 주기적으로 방문해야 흰개미 유입 여부를 확인할 수 있어 신속한 조치를 취하기 어렵다. 또한 시스템이 장기간 노출된 상태로 설치·운영되기 때문에 결실되거나 훼손되어 기능 손상이 발생하고 있으며 문화재 주변에 설치된 경우 관람 환경을 저해하기도 한다. 본 연구는 목재, 셀룰로오스, 자석, 자력센서를 사용하여 흰개미 유입 여부를 판단하는 탐지 시스템을 제작하여 실험하였다. 그리고 현장을 방문하지 않고 결과를 확인하기 위해 적은 전력으로 작동되는 LoRa Network로 데이터를 전송받았다. 목재는 말목 형태로 제작되었고, 상부에서 하부로 구멍을 내어 유입된 흰개미가 셀룰로오스 시료로 이동이 용이하도록 하였다. 셀룰로오스 시료는 자석을 셀룰로오스로 감싸 원통형으로 만들었으며 목재의 구멍 상부에 삽입하였다. 그리고 목재 말목 상부를 마개로 덮어 이물질 등이 유입되지 않도록 하였으며, 빛·빗물 등 환경적 요인을 차단하여흰개미가 셀룰로오스 시료를 가해할 수 있는 환경을 조성하였다. 셀룰로오스가 흰개미에 의해 가해되면 자석 주위에 공간이 생기고 자석이 낙하하거나 기우는 등의 움직임이 발생하였다. 마개 내에 있는 자력센서는 셀룰로오스 시료 위쪽에 고정하여 자석의 움직임에 따라 자석과 센서 사이의 간격 변화를 측정하였다. 야외 현장 실험은 목재 탐지 시스템에 셀룰로오스 시료를 11개 삽입 후, 5~17일 사이에 현장 방문 없이 자석의 움직임을 통해 흰개미 유입을 확인하였다. 향후 추가적으로 기능을 개선하여 운영한다면 현장 방문 없이 흰개미의 침입 여부를 확인할 수 있고 제품 노출로 인한 훼손과 결실을 줄이며 이에 따라 문화재에 대한 관람 환경이 개선될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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