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중·저준위 방사성 폐기물 처리용 시멘트 고화체의 압축강도와 동탄성계수의 관계 (Relationship between Compressive Strength and Dynamic Modulus of Elasticity in the Cement Based Solid Product for Consolidating Disposal of Medium-Low Level Radioactive Waste)

  • 김진만;정지용;최지호;신상철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.321-329
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    • 2013
  • 방사성 폐기물 최종 매립장이 완공됨으로써 그동안 원자력 발전소 내에서 관리하고 있던 중 저준위 방사성 폐기물은 최종 처분장으로 이송하여 관리해야 한다. 주로 액상의 이온교환수지로 구성된 중 저준위 방사성 폐기물은 플라스틱 또는 강제용기 안에서 시멘트계 재료로 고화처리 되고 있다. 시멘트계 재료는 취성적이므로 이송 중 낙하, 충돌 등에 의해 붕괴될 경우, 방사성 물질이 유출될 수 있는 가능성이 있다. 안전성이 있는 이송장비를 설계하기 위해서는 현재의 고화체가 어느 정도의 강도를 발현하고 있는지를 확인할 필요가 있다. 그러나 방사성 물질을 포함하고 있는 폐기물의 강도를 직접법에 의해 측정하는 것은 위험하므로 불가능하기 때문에 동탄성계수와 같은 비파괴시험을 통해 간접적으로 강도를 파악하여야 한다. 따라서 방사성 폐기물의 압축강도와 동탄성계수의 관계를 규명할 필요가 있다. 폐기할 시점에서 이온교환수지 처리용 고화체의 압축강도는 3.44 MPa (500 psi)이다. 이론적으로 시멘트는 시간의 경과에 따라서 강도가 증진되기 때문에 폐기된 후 수년에서 수십년이 경과한 현 시점에서 고화체의 강도는 기준치를 크게 상회할 가능성이 있다. 이와 같은 배경에서 이 연구에서는 중 저준위 방사성 폐기물 처리용시멘트 고화체의 재료구성을 유지하면서 3~30 MPa 범위의 다양한 강도 수준을 갖는 시멘트 고화체를 제조하고 이를 대상으로 압축강도와 동탄성계수의 관계를 도출하고자 하였다. 실험 결과, AE제 첨가율의 변화에 의해 목표로 설정하였던 3~30 MPa 범위를 만족하는 고화체의 제조가 가능하였다. 또한 미리 기포를 제조하여 혼입하는 방법보다 AE제를 배합수에 직접 혼합하는 방법이 단위용적질량 및 강도를 보다 정확히 조절하는데 유리한 것으로 나타났다. AE제 첨가율에 의한 단위용적질량과 공기량은 첨가율이 낮은 범위에서 급격하게 변화하였으며 첨가율이 증가할수록 변화량은 감소하였다. 이온교환수치 처리용 시멘트 고화체의 동탄성계수는 4.1~10.2 GPa 범위로 나타났으며, 일반콘크리트 보다 약 20 GPa 정도 낮고 그 차이는 강도의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이온교환수지 처리용 시멘트 경화체에서도 압축강도와 동탄성계수는 선형적인 관계를 보이고 있다.

하부 성층권 온도에 대한 위성자료와 모델 재분석들과의 비교 (Intercomparison of Satellite Data with Model Reanalyses on Lower- Stratospheric Temperature)

  • 유정문;김진남
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.137-158
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    • 2000
  • 측과 모델에서 각각 유도된 하부 성층권의 온도를 비교 ${\cdot}$ 분석하기 위하여 전구에 대한 1980-98년 기간의 위성관측 MSU 채널4 (하부 성층권) 밝기온도와 두 개의 대기대순환 모델(NCEP, 1980-97년; GEOS, 1981-94년) 재분석 자료를 상관 및 경험직교함수 분석을 통하여 조사하였다. 월평균 기후값의 아노말리에서 MSU 온도는 남반구 겨울에 고위도 지역에서 현저하게 감소하였으나 (20-22K), 남반구 봄인 10월에는 오스트레일리아의 이남 지역에서 하부 성층권 온도 및 오존 전량이 주목 할만하게 동시에 상승하였다. 열대지방에서는 온도 연주기가 중 ${\cdot}$ 고위도에 비하여 뚜렷하지 않았다. 전구 대부분의 지역에서관측과 모델 사이에 상관은 높았으나 (r${\ge}$0.95), 아열대 제트기류가 통과하는 20N-3ON 지역, 북미 대륙 그리고 안데스산맥 남단지역에서 낮았다(r${\sim}$O.75). MSU 및 모델 재분석들의 월평균값에 대한 모드 1은 연주기와 함께 화산 폭발시에 하부 성층권의 온도 상승을 나타냈다. 한반도 지역에 대한 분석은 하부 성층권 온도가 대류권과 대조적으로 여름에 하강하고 겨울에 상승하는 형태를 보였다. 열대 태평양에 대한 MSY 및 재분석들의 아노말리 모드 1은 화산폭발에 의한 하부 성층권 온도 상승을 나타냈다. 모드 2는 MSH와 GEOS에서 준2년 주기진동 (QBO), 그러나 NCEP에서 엘니뇨 특징을 보였다. 엘니뇨 특징은 MSU와 GEOS의 경우에 모드 3에서 나타났다. 관측과 모델 모두에서 하부 성층권 온도에 대한 기여율이 대체로 화산폭발, QBO, 엘니뇨 순으로 높았다. 열대 대서양의 결과도 무시할 만한 엘니뇨 기여를 제외하고 열대 태평양과 비슷하였다 본 연구는 하부 성층권 온도에 대한 위성관측과 모델 재분석 자료와의 비교를 통하여 상호 정확성을 진단할 수 있음을 보여준다.

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태풍 내습 시 자갈 해빈의 지형반응 - 부산 태종대 감지 해빈의 사례 (Morphologic Response of Gravel Beach to Typhoon Invasion - A Case Study of Gamji Beach Taejongdae in Busan)

  • 이영윤;장태수
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.19-30
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    • 2020
  • 자갈해빈에 대한 태풍의 영향력을 조사하기 위하여 태종대 감지 자갈해빈에서 2018년 10월에 내습한 태풍 '콩레이'와 2019년 7월의 태풍 '다나스'에 대하여 VRS-GPS, 드론 측량을 수행하였다. 감지해빈의 전반적인 퇴적물 분포를 파악하기 위해서 입도분석을 하였으며, 자갈해빈의 회복력을 확인하기 위해 주기적으로 감지해빈의 지형측량을 수행하였다. 감지해빈의 자갈퇴적물은 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 평균 -6.2Φ에서 -5.4Φ로 세립해지며, 해안선의 수직방향으로는 포말대(swash zone)에서 상대적으로 세립한 구형의 퇴적물(-4.5Φ)이, 범(berm)에서는 상대적으로 조립하고 편평한 퇴적물(-5Φ - -6Φ)이 나타난다. 감지 자갈해빈은 특징적으로 2열의 범을 갖는데, 해빈의 전방에 정상조건에서 형성되는 하부 범(lower berm)과 약 10 m 후방에 상부 범(upper berm)이 존재한다. 태풍 콩레이 내습 후 감지해빈은 육지쪽에 위치한 상부 범에서 약 1.4 m의 침식이 발생하여 상부 범이 사라졌고, 상부 범의 배후지에서는 평균 약 50 cm 침식되어 그 고도가 낮아졌으나, 하부 범에서의 침식은 관찰되지 않았다. 한편 상대적으로 위력이 약한 태풍 다나스의 경우, 내습 직후 감지해빈은 하부 범과 상부 범에서 침식이 발생하여 평균 80 cm 높이의 퇴적물이 침식되었으나, 반면 배후지에서는 50 cm 높이의 퇴적이 확인되었다. 하지만 내습 후 하부 범에서 빠른 속도로 퇴적이 발생하여 내습 약 3일내에 소실되었던 하부 범이 생성되었다. 이러한 결과는 감지 자갈해빈이 태풍에 의한 지형변화가 일시적으로 발생하지만, 이후 정상조건에서 태풍 이전의 지형으로 매우 빠르게 회복됨을 시사한다. 따라서 자갈해빈의 경우 태풍침식에 대한 복원력이 매우 뛰어나다고 평가된다.

주가지수 선물과 옵션의 만기일이 주식시장에 미치는 영향: 개별 종목 분석을 중심으로 (Expiration-Day Effects: The Korean Evidence)

  • 최혁;엄윤성
    • 재무관리연구
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    • 제24권2호
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    • pp.41-79
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    • 2007
  • 본 논문은 주가지수 선물과 옵션의 만기일이 주식시장에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 분석을 통해 한국주식시장에서 만기일 효과가 존재하는지를 검증한다. 주가지수를 이용한 기존의 논문과는 달리 만기일에 현물 주식시장의 움직임을 개별 종목별로 분석했다는 점에서 본 논문은 차별성을 지닌다. 주가지수는 시장 움직임의 평균으로 개별 종목의 고유한 특성을 반영하지 못하기 때문에 주가지수를 이용한 분석은 만기일 효과를 해석하고 그 원인을 분석하는데 한계를 지니고 있다. 분석 결과 한국주식시장에서 선물 만기일 효과는 분명히 존재하지만, 옵션 만기일 효과는 뚜렷하지 않은 것으로 드러났다. 선물 만기일에 KOSPI 200 지수와 개별 종목은 가격상승 압력이 존재하고, 변동성과 거래량이 증가하며, 만기일 다음날 수익률은 반전하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 그러나 비교표본인 NON-KOSPI 200 지수와 개별 종목에서 만기일 효과가 존재한다고 할 만한 증거를 찾지 못했다. 만기일 효과가 시장 전체적으로 나타나는 것처럼 보이지만 KOSPI 200에 속하는 대규모 기업에 한정되며, 장 후반에 집중적으로 나타난다는 사실은 프로그램 매매와 만기일의 결제제도가 만기일 효과의 간접적 원인임을 시사한다. 또한 만기일 다음날 가격이 반전하는 현상이 KOSPI 200에 속하는 대규모 기업에 한정되어 나타나는 사실은 만기일 효과가 새로운 정보의 반영에 의한 정보 효과(information effects)가 아니라 일시적 거래불균형에 의한 유동성 효과(liquidity effects)임을 보여주는 증거가 된다.

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영국에서의 과학-기술-사회 교육의 태동과 발전 과정( I )-19세기 초반에서 20세기 중반까지를 중심으로- (The Process of the Quickening and Development of Science-Technology- Society Education in the United Kingdom (I) - Between the Beginning of the 19th Century and the Middle of the 20th Century -)

  • 송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.409-427
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    • 1999
  • 본 논문의 목표는 영국의 과학교육이라는 맥락 속에서 STS교육과 관련된 아이디어의 역사적 발전과정을 - 특히, 19세기와 20세기 전반 동안 - 살펴보는 것이다. STS교육은 구성주의와 함께 20세기 후반의 세계 과학교육을 특징짓는 양대 패러다임으로 간주되고 있다. 그리고 많은 사람들은 STS교육의 역사를 Science in Society 와 SISCON 이 개발되었던 1980년대 이후를 중심으로만 생각하는 경향이 있다. 하지만, 영국에서 STS교육과 관련하여 생각해 볼 수 있는 최초의 움직임으로는 19세기 초반의 노동자를 대상으로 과학의 기초 내용과 그 응용적 측면을 교육하고자 하였던 '노동자학교' 운동과 초등학교에서 '일상사물의 과학' 을 활발히 교육하였던 Dawes 등의 활동을 들 수 있겠다. 19세기 중반을 지나면서, 이러한 움직임은 초등학교의 '실물학습'이라는 교과를 통해 이어지게 되는데, 그 시기 동안 학교 과학 과목들은 정식으로 교육과정에 포함되고 이 과정에서 과학은 점차 순수 학문적이고 전문가 양성을 위한 준비과정으로 그 성격이 확립되게 되었다. 20세기에 접어들면서 이러한 협소한 관점의 학교 과학교육에 대한 비판과 반성이 점차 제기되었고, 특히 제 1차 세계대전의 경험을 통해 일반인 전체를 대상으로 하는 과학과 사회의 관계에 대한 교육의 필요성이 점차 널리 인식되게 되었다. 이러한 배경에서 1920-40년대 영국에서는 '일반과학'과 '시민과학'의 운동이 활발하게 전개되었으며, 이중에서 특히 '시민과학' 운동의 일환이었던 Hogben의 Science for the Citizen의 집필은 대표적인 STS교육의 사례라고 할 수 있겠다. 20세기 중반까지의 영국의 과학교육사는 기본적으로 학교 과학교육이 실용성과 학문성. 전문가양성과 일반 교육, 정신훈련과 과학지식교육, 개별과학과 일반과학 등 과학교육의 목표와 기능에 대한 상치되는 관점들 간의 투쟁의 단면들임을 보여주고 있다.

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플립러닝 기반 SSI 수업이 중학생의 과학기술 사회 시민으로서의 역량 및 인성 함양에 미치는 효과 (Flipped Learning in Socioscientific Issues Instruction: Its Impact on Middle School Students' Key Competencies and Character Development as Citizens)

  • 박동화;고연주;이현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.467-480
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    • 2018
  • 본 연구는 플립러닝을 적용한 과학관련 사회쟁점 교수학습(FL-SSI)이 중학생의 시민역량과 인성발달에 미치는 영향을 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 플립러닝은 교실 수업 전 교수학습 영상을 제공하여 기초 개념과 문제인식의 기회를 제공하고, 교실 수업에서는 이를 바탕으로 한 토의토론 활동을 진행함으로써 학생들이 보다 역동적이고 협력적으로 수업에 참여할 수 있도록 하는 전략이다. 이에 본 연구에서는 전통적인 SSI 수업에서 보고되는 시간과 정보의 제약이나 토의 토론 진행 등의 어려움을 해결하고자 플립러닝 전략에 기초한 과학관련 사회쟁점 교수학습 프로그램을 개발 및 적용하였다. 본 연구에는 중학교 2학년 학생 73명이 네 가지 주제의 12차시 수업으로 구성된 SSI 교수학습 프로그램에 참여하였다. 학생들은 매 차시 수업 전 교사가 웹에 게시한 동영상을 시청한 후, 본 수업에서는 영상에 대한 이해를 바탕으로 다양한 학생중심 활동에 참여하였다. 학생들은 수업 전후 과학기술 사회의 시민역량과 글로벌 시민으로서 갖추어야 할 인성을 측정하는 검사지에 응답하였으며, 수업 이후 포커스 그룹 면담에 참여함으로써 학생들이 인식한 플립러닝 기반 과학관련 사회쟁점 교수학습의 효과를 살펴보았다. 연구 결과, 플립러닝 기반 SSI 수업에 참여한 학생들의 시민역량과 인성은 수업 후 통계적으로 유의한 향상이 있었다. 특히 학생들은 시민역량의 네 영역(협업능력, 정보기술 및 미디어 활용능력, 비판적 사고와 문제해결능력, 의사소통능력) 모두에서 통계적으로 유의한 향상이 있었으며, 인성의 세 영역 중 두 영역(사회도덕적 공감, 과학관련 사회쟁점에 대한 책무성) 영역에서 유의한 향상이 있었다. 포커스 그룹면담 결과 또한 학생들이 SSI 수업에 플립러닝을 적용한 효과를 긍정적으로 인식하였음을 뒷받침하였다. 학생들은 플립러닝 전략을 통해 SSI 문제 상황에 대한 이해를 높였으며, 자료탐색과 의사결정의 시간을 절약함으로써 교실 수업 시간을 SSI 문제 상황을 해결하는 데 온전하게 활용하였다. 또한 SSI 문제를 둘러싼 다양한 관점에 대해 이해할 수 있는 충분한 기회를 가질 수 있었다. 본 연구는 플립러닝 전략이 기존의 SSI 수업에서의 어려움을 보완하고 개선함으로써, SSI 수업을 효과적으로 운영할 수 있는 한 방안이 될 수 있음을 보여준다.

감각통합기능장애를 가진 청소년의 작업수행에 초점을 맞춘 작업치료 사례 (Occupation-based Occupational Therapy for an Youth With Sensory Integrative Dysfunction - A Single Case Study)

  • 지석연;이경민;김미선
    • 대한감각통합치료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.47-62
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    • 2008
  • 서론: 감각통합은 작업치료의 치료적 중재 근거이론(frames of reference)들에서 가장 중요하고 널리 사용되는 것 중 하나이다. 이는 작업치료사인 Jean Ayres가 클라이언트의 적응행동을 향상하기 위한 목적을 두고 발전된 이론이며, 시작된 이래로 많은 작업치료사들이 같은 목표를 가지고 적용해 왔기 때문이다. 감각통합이론을 적용하는 작업치료사로써, 임상에서 감각통합과 그 목표가 되는 적응행동인 작업수행을 치료의 결과로써 증명해 내는 것은 작업치료의 목표가 작업수행의 향상을 전제로 하는 것이기에 매우 중요하며 도전이 되는 것이다. 본론: 본 연구는 작업치료중재과정모델인 OTIPM(Occupational Therapy Intervention Process Model)이라고 하는 하향식(Top-down) 접근의 중재모델을 감각통합의 기능장애를 가지면서 일상의 작업수행에 어려움을 보이는 16세의 청소년에게 적용하여, 감각통합이론의 적용이 작업수행향상에 어떠한 의미를 가지는지 살펴보고자 하였다. 결론: 본 연구에서 적용한 OTIPM의 적용 사례를 통해, 감각통합적인 접근은 클라이언트가 일상에서 수행하기 어려웠던 작업수행에 대한 원인을 추론하는 데 유용하였다. 본 연구의 사례에서 감각통합적인 관점과 접근은 작업수행(Top)에 영향을 주는 기본적인 요소적 문제(Bottom)를 연결하는 첫단계의 중재로써 큰 의미를 가졌고, OTIPM의 적용과정은 클라이언트에게 의미 있는 작업수행을 발견하고 이에 초점을 두어 가장 우선되는 중재를 단계적으로 전개하여, 감각통합치료 이후 실제 작업수행에 초점을 둔 접근을 전개하는 데 유용하였다.

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상업우주사업(商業宇宙事業) 참가기업(參加企業)의 책임(責任)과 우주보험(宇宙保險) (The Liability of Participants in Commercial Space Ventures and Space Insurance)

  • 이강빈
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제5권
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    • pp.101-118
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    • 1993
  • Generally there is no law and liability system which applies particulary to commercial space ventures. There are several international treaties and national statutes which deal with space ventures, but their impact on the liability of commercial space ventures has not been significant. Every state law in the United States will impose both tort and contract liability on those responsible for injuries or losses caused by defective products or by services performed negligently. As with the providers of other products and services, those who participate in commercial space ventures have exposure to liability in both tort and contract which is limited to the extent of the resulting damage The manufacturer of a small and cheap component which caused a satellite to fail to reach orbit or to operate nominally has the same exposure to liability as the provider of launch vehicle or the manufacturer of satellite into which the component was incorporaded. Considering the enormity of losses which may result from launch failure or satellite failure, those participated in commercial space ventures will do their best to limit their exposure to liability by contract to the extent permitted by law. In most states of the United States, contracts which limit or disclaim the liability are enforceable with respect to claims for losses or damage to property if they are drafted in compliance with the requirements of the applicable law. In California an attempt to disclaim the liability for one's own negligence will be enforceable only if the contract states explicitly that the parties intend to have the disclaimer apply to negligence claims. Most state laws of the United States will refuse to enforce contracts which attempt to disclaim the liability for gross negligence on public policy grounds. However, the public policy which favoured disclaiming the liability as to gross negligence for providers of launch services was pronounced by the United States Congress in the 1988 Amendments to the 1984 Commercial Space Launch Act. To extend the disclaimer of liability to remote purchasers, the contract of resale should state expressly that the disclaimer applies for the benefit of all contractors and subcontractors who participated in producing the product. This situation may occur when the purchaser of a satellite which has failed to reach orbit has not contracted directly with the provider of launch services. Contracts for launch services usually contain cross-waiver of liability clauses by which each participant in the launch agrees to be responsible for it's own loss and to waive any claims which it may have against other participants. The crosswaiver of liability clause may apply to the participants in the launch who are parties to the launch services agreement, but not apply to their subcontractors. The role of insurance in responding to many risks has been critical in assisting commercial space ventures grow. Today traditional property and liability insurance, such as pre-launch, launch and in-orbit insurance and third party liability insurance, have become mandatory parts of most space projects. The manufacture and pre-launch insurance covers direct physical loss or damage to the satellite, its apogee kick moter and including its related launch equipment from commencement of loading operations at the manufacture's plant until lift off. The launch and early orbit insurance covers the satellite for physical loss or damage from attachment of risk through to commissioning and for some period of initial operation between 180 days and 12 months after launch. The in-orbit insurance covers physical loss of or damage to the satellite occuring during or caused by an event during the policy period. The third party liability insurance covers the satellite owner' s liability exposure at the launch site and liability arising out of the launch and operation in orbit. In conclusion, the liability in commercial space ventures extends to any organization which participates in providing products and services used in the venture. Accordingly, it is essential for any organization participating in commercial space ventures to contractually disclaim its liability to the extent permitted by law. To achieve the effective disclaimers, it is necessary to determine the applicable law and to understand the requirements of the law which will govern the terms of the contract. A great deal of funds have been used in R&D for commercial space ventures to increase reliability, safety and success. However, the historical reliability of launches and success for commercial space ventures have proved to be slightly lower than we would have wished for. Space insurance has played an important role in reducing the high risks present in commercial space ventures.

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소형포장에서 친환경농자재가 천적곤충에 미치는 영향 (Effects of Environment Friendly Agricultural Materials to Insect Natural Enemies at Small Green Houses)

  • 이대홍;강은진;강명기;이희진;석희봉;서미자;유용만;윤영남
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.75-86
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    • 2008
  • 시설재배지 내에서의 친환경농자재는 작물보호를 위하여 사용하기도 하고 작물의 생육을 도와주는 역할을 위해 사용되기도 한다. 친환경농자재는 각종 해충을 방제하기 위하여 사용되는 천적들과 중복 사용될 수도 있다. 이때 친환경농자재가 이러한 천적들에 미칠 수 있는 영향을 평가하였다. 본 실험에 사용된 친환경농자재는 천적곤충에 영향을 많이 주는 것으로 보고된 10개를 선발하여 소형포장과 농가포장에서 평가하였다. 먼저 무당벌레 유충에 미치는 영향을 보면, 친환경농자재를 사용하지 않은 무처리구에서는 무당벌레의 목화진딧물 포식활동이 잘 이루어지고 있지만, EFAMMo L과 EFAMPE D, EFAMME G, EFAMAE A등을 처리한 구에서는 무당벌레의 포식활동이 이루어지지 않아서 진딧물의 개체수가 현저히 증가함을 알 수 있다. 온실가루이좀벌의 경우에, 친환경농자재를 살포한 시험구에서는 전체적으로 온실가루이 약충과 온실가루이좀벌 머미의 개체수가 조금씩 감소하였으며, 특히 IEFAM C, FEFAM D, EFAMSM B, EFAMPE D 등을 처리한 시험구에서 온실가루이좀벌 머미의 수가 무처리구에 비하여 현저히 적은 것을 알 수 있었다 반면에 EFAMMo C를 살포한 처리구의 경우에는 온실가루이를 거의 찾아볼 수 없을 정도로 온실가루이에 대하여 방제효과를 나타내고 있었다. 소포장에서 콜레마니진디 벌의 기생률을 검토한 결과 친환경농자재를 뿌린 구역보다는 무처리구에서의 기생률이 높았다. IEFAM C, FEFAM D, EFAMPE D, EFAMMo L 등을 살포한 구역에서 특히 낮은 기생률을 나타내었다. 잎굴파리좀 벌의 외부기생 머미가 방사 후 1주일 후부터 2주 후까지도 많이 관찰되었지만 처리구와 무처리구 사이의 통계적인 유의성은 없었다. FAMMo C는 점박이응애, 칠레이리응애 모두 개체수를 감소시켰다. EFAMMo L은 점박이응애에는 피해를 주지 않은 반면에, 칠레이리응애의 개체수는 많이 감소하였다.

4종 임플란트 나사산 디자인의 응력분산 특성에 대한 3차원 유한요소해석 연구 (Stress dissipation characteristics of four implant thread designs evaluated by 3D finite element modeling)

  • 남옥현;유원재;경희문
    • 대한치과보철학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.120-127
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    • 2015
  • 목적: 4종의 임플란트 나사산이 골유착 중간과정과 완료 이후 단계에서 보이는 응력분산 특성을 평가하고자 한다. 재료 및 방법: 실린더형 몸체(외경 4.1 mm 길이 10 mm)에 이전연구에서 식립 특성이 우수하게 평가되었던 V-자형 나사산과 다른 3종(buttress형, reverse buttress형, square형)의 나사산을 가진 4종의 임플란트가 악골에 매식된 복합체 모델을 CAD 프로그램으로 제작하였다. 지대주 상부에 100 N의 힘을 임플란트 장축과 30도 방향으로 부하하고 인접골 응력분포를 유한요소 해석하였다. 응력분산 특성이 골유착 진척 상태에 따라 달라질 수 있다는 가정하에 임플란트/골 계면을 골유착 미숙단계와 골유착 완료단계의 두 가지로 구분하여 분석하였다. 골유착 미숙단계는 임플란트/골 계면을 비선형 contact 조건(마찰계수 0.3)으로 모사하였고, 골유착이 완료된 단계에 대해서는 계면이 충분히 결합된 것으로 간주하여 접합(bonding) 조건을 부여하였다. 결과: 골유착 정도에 따라 임플란트의 응력분산 특성이 달라졌다. 골유착 미숙단계에서는 골응력과 나사산에 따른 응력 특성의 차이도 상대적으로 컸고 골유착 완료단계에서는 골응력의 절대값과 나사산간 차이가 모두 감소하였으며, V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착 미숙 및 완료단계에서 모두 4종 나사산의 중간 정도였다. 이로부터 나사산 디자인의 차이는 임플란트 식립후 골유착이 진행되는 과정까지 영향을 미치며, 일단 골유착이 완료되면 나사산의 영향은 급격히 감소할 것임을 추론할 수 있었다. 결론: V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착이 이루어지는 단계와 완료된 이후 단계 전기간 동안 4종 나사산의 중간 정도였다.