• 한국표면공학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.65-68
• /
• 2005

The effect of crystal orientation and microstructure on the mechanical properties of $TaN_x$ was investigated. $TaN_x$ films were grown on $SiO_2$ substrates by ultrahigh vacuum unbalanced magnetron sputter deposition in mixed $Ar/N_2$ discharges at 20 mTorr (2.67 Pa) and at $350^{\circ}C$. Unlike the Ti-N system, in which TiN is the terminal phase, a large number of N-rich phases in the Ta-N system could lead to layers which had nano-sized lamella structure of coherent cubic and hexagonal phases, with a correct choice of nitrogen fraction in the sputtering mixture and ion irradiation energy during growth. The preferred orientations and the micro-structure of $TaN_x$ layers were controlled by varing incident ion energy $E_i\;(=30eV\~50eV)$ and nitrogen fractions $f_{N2}\;(=0.1\~0.15)$. $TaN_x$ layers were grown on (0002)-Ti underlayer as a crystallographic template in order to relieve the stress on the films. The structure of the $TaN_x$ film transformed from Bl-NaCl $\delta-TaN_x$ to lamellar structured Bl-NaCl $\delta-TaN_x$ + hexagonal $\varepsilon-TaN_x$ or Bl-NaCl $\delta-TaN_x$ + hexagonal $\gamma-TaN_x$ with increasing the ion energy at the same nitrogen fraction $f_{N2}$. The hardness of the films also increased by the structural change. At the nitrogen fraction of $0.1\~0.125$, the structure of the $TaN_x$ films was changed from $\delta-TaN_x\;+\;\varepsilon-TaN_x\;to\;\delta-TaN_x\;+\;\gamma-TaN_x$ with increasing the ion energy. However, at the nitrogen fraction of 0.15 the film structure did not change from $\delta-TaN_x\;+\;\varepsilon-TaN_x$ over the whole range of the applied ion energy. The hardness increased significantly from 21.1 GPa to 45.5 GPa with increasing the ion energy.

• 한국지구과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.210-222
• /
• 2009

최근(2002-2006) 발생한 낙뢰의 빈도, 강도, 지속시간 및 낙뢰율의 시 공간적 특성을 분석하였다. 빈도는 경년변동이 크게 나타났으며, 여름과 겨울에 각각 전체 낙뢰의 75%, 0.6%가 발생하였다. 정극성 낙뢰는 우기(6-9월)에 부극성 낙뢰의 0.15 비율로 발생했으나 동계에는 그 비율이 증가하여 2월경에 부극성 낙뢰의 0.98까지 증가하였다. 낙뢰 지속시간은 여름에 집중되는 계절변동이 크게 나타났으나 낙뢰율의 변동은 이에 비해 작았다. 낙뢰는 새벽(2시, 5-7시)과 오후 중반(15시)에 두 번의 최대 빈도가 나타났으며 5시경에는 낙뢰강도가 강하였으나, 15시를 전후로 하는 오후 중반에는 낙뢰 강도가 약했다. 낙뢰밀도는 남한 서부 내륙 및 서 남해상에 높으며, 영동 및 동해지역은 낮았다. 충남 및 전북지역에서 0.4 이상으로 높게 나타났는데, 구름내 방전일 가능성이 있어 해석의 주의를 요한다. 낙뢰 밀도가 높은 서부내륙에서는 우기 낙뢰 지속시간이 연 평균 15-25시간으로 나타났으나, 서해상에서는 낙뢰 발생 시의 집중도가 높고 강도가 강하였다. 대부분의 내륙에서는 오후 중반에서 저녁 사이에 낙뢰 발생 빈도가 최대였으나 산악 및 해안, 중서부 지역은 각각 오전과 새벽에 최대로 발생하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권3호
• /
• pp.191-200
• /
• 2017

본 연구에서는 부정류 계산모형의 안정적인 매개변수를 선정하기 위하여, 다수 지점의 관측치를 고려한 모형보정의 결과로부터 얻은 파레토 최적화와 최소최대 후회도 방법(minimax regret approach, MRA)을 결합하는 방법을 제안하였다. 여러 지점의 관측치를 고려한 모형의 보정은 다목적 최적화 문제로서, 통합접근법을 적용하여 최적해를 구하였다. 통합접근법은 여러 지점에 대한 가중치를 결합하여 하나의 목적함수를 얻고, 여러 번의 개별 최적화를 수행함으로써 다수의 파레토 최적해들을 구하는 방법이다. 이때 유량에 따른 조도계수의 가변성을 나타내는 두 개의 매개변수로 구성된 관계식을 이용하여 두 구간에 대한 매개변수들을 모형의 추정 대상 매개변수로서 최적화하였다. 이후 각기 다른 홍수사상에 대해 보정과 검증을 수행하였으며 각각에 대한 평가지표의 후회도를 정량화하였고 이를 결합한 결합후회도를 산정하였다. 이를 기준으로 파레토 최적해들의 순위를 결정하였다. 계산결과 추정된 모형의 가변조도계수와 그로부터 얻은 두 개 지점에서의 표준화된 RMSE들은 두 지점에 대한 가중치의 조합에 따라 선택되는 매개변수 값에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 수문 및 수리모형의 다수의 관측지점의 자료를 이용한 매개변수 산정문제에 있어서 안정적인 해를 도출할 수 있다.

• 한국해양학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.24-45
• /
• 1972

The Han River is an important water source in Seoul and neighbouring districts, for public and industrial supply, and for agriculture and fishery. Nowadays, more than six million inhabitants are supplied withe water from this river. The total length of the river is 470km, and has 17 10$\^$9/㎥ an average annual flow. The hydrographic characteristics at Seoul are 653㎥/sec in an average flow, 4,608㎥/sec in the maximum average flow, and 201㎥/sec in the minimum average flow. These are influenced in some degree by snowmelt in early spring, and greatly by the flood during summer. For the pollution problems, the periods of low flow are critical ones. As a rule they occur around the months November through June. Nowadays, most of the sewage from towns and industries is discharged untreated. Apart from domestic and industrial sewages, there are some discharges of mineral matter by mines in the upriver region. In general, water quality of the Han River is kept very clean and healthy until Kwangnaru of the upper region of Seoul. A large pollution, however, is received in the downstream by the domestic and industrial sewages of Seoul. It can be seen that dissolved oxygen, COD and BOD$\sub$5/ diminish markedly, and the intensity of almost every water parameter of the river continues to increase. Comparison of the figures for 1971 derived from a sampling point 40km downstream of Kwangnaru leads to the conclusion that hardness, Ca and Mg were no changed; alkalinity, Si and soluble- Fe were slightly increased; CO$\sub$2/, acidity, Cl, NO$\sub$2/-N, Cu, Zn and Al were increased in 2 and 3 times; total residue, total ignitious residue, COD, BOD$\sub$5/, NH$\sub$4/-N, PO$\sub$4/-P, Mn, Pb and total-Fe were increased in 4 to 7 times; and SO$\sub$4/, particulate-Fe and Cd were increased in 10 to 11 times. On the other hand, coliforms were increased in 650 times; fecal coliforms in 365 times; enterococci and total plate counts in 30 times, respectively. In view points of water quality standards, the down Han River water is now leveling out in Cd, coliforms and fecal coliforms for the agricultural use; in dissolved oxygen and some trace elements (Cu, Zn, Pb and Cd) for the fishery use; in ammonia, COD, BOD$\sub$5/, and Cd for the drinking use.

• 생태와환경
• /
• 제40권3호
• /
• pp.468-480
• /
• 2007

도시화는 하천의 수리, 수질 및 수로의 형태를 변화시키고, 수생태계의 조성을 변화시키고 있다. 최근 포천천과 영평천 주변에 많은 인구와 소규모의 공장 등이 유입되어 도시화됨으로써 오, 폐수의 방류량이 증가하였다. 본 연구는 도시화의 정도에 따라 하천 생태계를 구성하고 있는 돌 부착규조 군집의 조성이 다른 것에 기초로 하여 돌 부착규조 군집의 조성, 우점종 및 생태군 별 종 조성과 생물지수(DAIpo)에 의한 수 환경을 평가하였다. 두 하천의 도시화 지수는 포천천의 정점 P-3와 P-5에서 각각 85와 91로 매우 높은 반면에 영평천 주변의 도시화지수는 약 20 이하였다. 본 조사에서 돌 부착규조는 총 141종류로써 2목, 8과, 30속, 128종, 12변종, 1미동정종으로 구성되었다. 출현 종수는 포천천에서$11{\sim}36$종류의 범위였고, 영평천에서 $14{\sim}45$종류의 범위였다. 우점종은 포천천에서 Navicular saprophila, N. subminuscula, Nitzschia palea, Gomphonema pseudoaugur 등이었으며, 영평천에서 Achnanthes alteragracillima, A. convergens, A. minutissima, N. minima, N. fonticola, N. frustulum와 Cymbella minuta var. silesiaca 등으로써 두 하천의 도시화 정도에 따라 뚜렷한 차이를 나타내었다. 도시화 지수와 EC, BOC, COD, TN, TP. 및 DAIpo 등은 높은 상관관계 $(r^2>0.8)$를 나타내었다. 도시화에 따라 유기오염의 정도가 매우 다르며, 이에 따라 돌 부착 규조의 생태군이 포천천에서는 호오탁성종의 종수 및 상대빈도가 매우 높은 반면 영평천에서는 호청수종의 종수 및 상대빈도가 높았다. 생물지수(DAIpo)에 의한 두 하천의 수질은 포천천에서 조사 동안 강부수성(P-3, 4, 5)을 나타내었고, 영평천에서는 빈부수성(Y-1)에서 강부수성(Y-4)까지 다양하게 나타났다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.89-95
• /
• 2019

낙동강 하구에서 연속관측 자료를 바탕으로 담수의 방류와 수온 및 염분의 시간에 따른 반응을 조사하였다. 낙동강 하구 서쪽 해역에 계류형 센서를 설치하고 2017년 4월 1일부터 2018년 3월 31일까지 10분 간격으로 수온과 염분을 측정하였다. 담수의 방류량은 평상시에 $200m^3\;s^{-1}\;d^{-1}$ 이하로 유지되었으나, 풍수기에는 $500{\sim}1000m^3\;s^{-1}\;d^{-1}$ 이상의 많은 양의 담수가 빈번하게 방류되었다. 담수의 방류는 대조기에는 간조를 전후하여 발생하였고, 소조기 동안에는 계속적으로 일어났다. 평상시에 수온과 염분은 소조기 동안 큰 변동 없이 안정되는 경향을 보이는 반면에, 대조기에는 방류주기에 따라 규칙적인 변동을 나타내었다. 연구기간 동안 염분은 평균 29이었으며, 평상시에 염분 농도는 평균 이상으로 유지되었고 일시적인 감소 이후에도 빠르게 회복되었다. 풍수기에는 약 3개월 동안 평균 이하의 저염환경이 지속되었다. 이러한 결과는 담수의 방류량뿐만 아니라 방류의 지속시간과 대량 방류의 빈도가 낙동강 하구의 표층 수온과 염분의 변동성에 영향을 미치는 중요한 요인이 된다는 것을 의미한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제42권2호
• /
• pp.171-179
• /
• 2022

본 연구에서는 본류 상류에는 춘천댐, 하류에는 의암댐 그리고 지류엔 소양강댐이 위치한 의암호를 대상으로 댐 운영에 따른 조류 저감 특성을 정량적으로 분석하였다. 이를 위해 3차원 수리 및 수질모의가 가능한 Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) 모형을 활용하였고, 실제 조류경보 수준의 녹조가 발생한 2018년 하절기를 대상으로 총 9가지 댐 운영 시나리오를 구성하여 조류저감 특성을 분석하였다. 댐 운영 시나리오는 각 댐 별 수위에 따른 방류 가능량을 참고하여 상류 춘천댐과 소양강댐에서 펄스파 형태로 특정기간 일정하게 방류하고, 하류 의암댐은 수위를 낮춰 플러싱(flushing) 효과를 유발할 수 있도록 설정하였다. 의암호는 기저 수온이 서로 다른 북한강과 소양강의 영향 및 지형적 특성으로 인해 댐별 운영에 따라 영향권이 상이하였으며, 각 지점별 조류 저감량이 달랐다. 호 내 좌안 지점의 경우 소양강댐에서 3일간 50 m³/s로 펄스 방류할 경우 클로로필-a의 첨두치가 약 50 %이상 저감될 것으로 예측되었다. 반면 우안 지점의 경우 소양강댐 방류량이 조류 저감에 거의 영향을 주지 못하였다. 녹조가 급격히 번무하는 비상 상황의 경우 의암호와 같이 상하류에 대형댐이 존재하는 수역에서는 적절한 댐 운영이 특정 지점의 녹조 저감에 효과적일 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제10권4호
• /
• pp.97-106
• /
• 2023

본 연구에서는 태풍 힌남노에 의해 발생한 홍수로 인해 초래된 포항 신광천 및 냉천 하도의 지형 변화를 분석하였다. 항공사진 및 드론 영상을 이용하여 과거로부터 최근까지 하도의 평면적 변화를 분석한 결과 1960년대 이래로 하폭이 점차 감소였으나 홍수 이후 하폭이 다시 증가한 것으로 나타났다. 드론 및 현장 조사를 통한 홍수 전후의 단면 변화를 보면 만곡부 내측에 다량의 토사가 퇴적되었고 외측에서는 하안 침식이 발생하였다. 오어저수지의 자료와 빈도홍수량을 이용하여 홍수 전 단면을 기초로 HEC-RAS를 이용하여 산정한 홍수위는 실제 관찰된 수위에 비해 크게 낮았는데, 이는 홍수로 인한 단면 변화가 반영되지 않은데 기인한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 고려할 때 중소하천의 홍수위 산정 시 토사 운반으로 인한 단면 변화를 고려하는 것이 중요하며 홍수 직후의 지형학적 변화를 조사하는 것이 필요하다.

• 생태와환경
• /
• 제50권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2017

대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.63-75
• /
• 2013

평택 당진항 내항 2공구 수역은 3개의 투수성 호안으로, 그리고 내항 2공구 동측의 투기장 수역은 2개의 투수성 호안으로 둘러싸여 있다. 2010년 5월에 관측된 내항 2공구 외곽호안 내측 수역과 내항 2공구 투기장 내측 수역의 최대조차는 각각 4.70 m와 2.32 m로서, 동시에 호안 외측에서 관측된 최대조차 8.74 m의 54%와 27%에 달한다. 호안 내 외수위차와 내측 수용적 변화율간의 회귀식을 도출하고, 이 식을 이용하여 투수성 호안의 해수 유통량을 매 계산시간마다 산정하는 모듈을 EFDC 모델에 추가하여 아산만의 3차원 해수유동 수치모형을 구축하였다. 2010년 5월 13~27일의 모의기간에 대하여 주요 5개 분조($M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$, $N_2$)의 합성조석과 아산, 삽교, 남양, 석문방조제의 담수방류량을 실시간으로 입력하여 해수유동을 모의하였다. 2공구 내측과 2공구 투기장 내측에서 평균고조위, 평균해면과 평균저조위의 실측치에 대한 모델치의 skill score는 96~100%로서 매우 양호한 재현율을 보인다. 투수성 호안의 해수유통을 차단한 모의결과와 비교하면, 최강유속은 주수로를 따라 0.05~0.10 m/s 증가하고, 2공구 외곽호안 외측에서 국지적으로 0.1~0.2 m/s 증가한다. 해저면 전단응력은 유속이 강한 주수로에서 0.1~0.4 $N/m_2$의 범위로 증가하고, 2공구 외곽호안 우각부 주변에서 국지적으로 0.4 $N/m_2$ 이상 증가한다. 본 연구에서 적용한 투수성 호안의 해수유통 모의기법은 대규모 투수성 호안이 유지되는 해역에서 물질의 이류 확산과 해저지형의 침식 퇴적 및 호안 주변의 국부 세굴 등을 모의 예측하는데 유용하게 적용될 수 있다.