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무인 이동체를 이용한 폐광산 갱도 및 수몰 갱도의 3차원 형상화 위한 적용성 평가 (Evaluation of Applicability for 3D Scanning of Abandoned or Flooded Mine Sites Using Unmanned Mobility)

  • 김수로;박관인;김상욱;백승한
    • 터널과지하공간
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    • 제34권1호
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    • pp.1-14
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    • 2024
  • 폐광산의 갱도 입구를 통해 고속 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR) 장비가 탑재된 무인이동체를 투입하여 폐광의 갱도를 형상화하기 위한 기술이 제안되었다. 직경이 1.5 m 이상인 좁은 갱도에 바닥이 슬러지 형태로 미끄럽고 장애물이 있는 환경에서 무인 이동체를 운영할 때 고려할 사항을 검토하였다. 육상환경 이동을 위해 4족 보행 로봇을 활용하였으며 항공 환경 이동을 위해 쿼드콥터 드론이 활용되었다. 수중환경의 갱도에 투입하기 위해서 수중 드론이 사용되었다. 무인 이동체를 실제 광산 현장에 투입하여 폐광 현장용 이동체가 고려해야 할 변수들을 도출하였다. 폐광산 갱도 형상화용 센서로서 2차원 영상 기반의 solid-state 라이다가 사용되었다. 방사형으로 측정되는 라이다의 특성을 고려하여 고정 경사각을 두어 회전시켜 운영하여 갱도 형상화를 위한 효율성을 높이고 동시에 장애물 감지도 같이 수행할 수 있도록 제안하였다. Solid-state 라이다를 이용하여 측정데이터로부터 센서의 자세와 로봇의 자세를 반영하여 현실 좌표계 데이터로 변환하기 위한 계산기법이 도출되었다. 라이다 센서와 무인 비행체가 결합하여 실제 현장에 투입하여 갱도 형상을 추출하였다. 마지막으로 실제 현장에서 효용성을 높이기 위한 요소를 도출하였다.

한국 전통 목가구의 문화적 함의 (Cultural Implications of Korean Traditional Woodcraft Furniture)

  • 이춘식
    • 대한공업교육학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.259-274
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    • 2013
  • 19세기 이후에 문화의 개념은 좋고 나쁨의 차별적 개념이 아니라, 한 집단의 삶의 방식이 다른 것과 구별되는 행동 양식으로 사용되었다. 이러한 문화는 이미 우리 생활에 깊숙이 배어있으며, 목가구도 생활이고 문화이다. 이 논문에서는 조선 시대 전통 목가구에는 선조들의 어떤 문화가 스며들어 있는지 탐구하고 하였다. 따라서 이 논문의 목적은 우리나라 전통 목가구에 스며있는 문화적 함의를 탐구하는데 있으며, 구체적인 내용에 해당하는 연구 질문은 다음과 같다. 1) 가옥 구조 문화가 전통 목가구에 어떻게 반영되었는가? 2) 실내 공간 문화가 전통 목가구에 어떻게 투영되었는가? 3) 생활 양식 문화가 전통 목가구에 어떻게 투영되었는가? 4) 오늘날의 현대 생활 문화와 전통 목가구는 어떤 조화를 이루고 있는가? 이 연구의 목적을 달성하기 위하여 조선시대 목가구와 관련된 문헌 자료를 집중 탐구하였으며, 중요무형문화재 소목장의 면담을 통해 자료를 수집하였다. 이 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 가옥 구조 문화의 측면에서, 좁은 실내 공간을 최대한 활용하기 위하여 목가구를 벽에 붙이고, 눈높이 맞는 가구를 만들어 전면 조형의 미를 추구하였다. 둘째, 온돌 문화의 측면에서, 낮은 가구들을 벽에 붙여 사용하였으며, 열과 습도의 대류 현상을 반영하여 가구의 다리는 풍혈구조로 반영되어 독특한 구조를 하고 있다. 셋째, 생활양식 문화의 측면에서, 평좌식 문화의 영향으로 안방의 모든 가구는 앉아있는 눈높이에 맞추어 그 크기와 높이와 비례로 짜여져 있고, 좌식형으로 정면이 시야에 들어오는 상자형 가구로 반영되었다. 또한 목가구의 장식에 사용되는 문양은 자연물과 수복강령을 기원하는 형태이며, 마감에 자연미를 극대화하여 표현되었다. 마지막으로, 현대 생활 문화의 측면에서, 전통 목가구를 어느 공간이나 장소에 두더라도 옆에 놓여 있는 가구를 억누르거나 하지 않고, 본래 그 자리에 있었던 것처럼 존재감을 드러내어 조화를 이루고 있다.

항공운송사업자의 국적 제한에 관한 고찰 (A Study on aircraft ownership and air business control requirement in Korea)

  • 이창재
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.147-174
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    • 2018
  • 항공운송산업은 여타 산업에 비해 국가의 통제와 간섭이 일반화된 분야이다. 그리고 항공운송산업에 관한 국가의 개입을 위한 전제는 해당 항공회사의 국적 확정이다. 자국 항공사와 외국 항공사의 구분이 명확히 되어야 비로소 영공주권도 행사할 수 있기 때문이다. 본 논문은 항공운송산업의 특징이라 할 수 있는 국적확정에 관한 우리나라 법률규정의 현황과 내용을 외국의 법률제도와 비교하여 검토할 목적으로 기술되었다. 이를 위해 우선 미국의 항공운송산업에 관한 국적 제한의 역사와 오늘날 그 제도의 내용 및 운영에 있어서 발생된 여러 쟁점들을 살피는 것을 논의의 출발점으로 정하였다. 나아가 본 논문은 우리나라와 법제도적인 측면에서 유사성이 있는 일본 항공법의 규정도 살펴보았으며, 이를 토대로 미국과 일본 그리고 우리나라의 현행 법률규정을 비교하고 그 시사점을 분석하고자 하였다. 결론적으로 본 논문은 항공운송산업에서의 국적제한규정에 관한 외국의 현황을 바탕으로 우리 법률의 개정방향을 모색하였다. 우리법과 비교할 때 미국이나 일본은 대체로 자연인이 외국인 보다는 외국기업의 자국 항공회사 관련내용을 보다 중시하는 것으로 파악된다. 외국인에 의한 자국 항공회사의 사실상 지배에 관하여 미국에서 법률상 명문규정을 두고 있음에도 불구하고 많은 논쟁이 있었던 점이나, 일본에서 지주회사에 관한 규정을 마련하고 있는 점에서 그러하다. 그런데 우리나라는 사실상 지배에 관한 내용은 지나치게 작게 규정하면서, 외국인 임원영입을 원천적으로 금지하는 규정을 두고 있다. 더욱이 상법상의 용어가 아닌 기업실무상의 '임원'이라는 용어를 사용함으로써 자칫 항공산업에서 우수한 외국인 인재를 유치하는데 걸림돌로 작용할 여지마저 두고 있다. 한편, 요즘 우리나라의 항공 산업이 세간의 많은 관심을 끌고 있다. 우리나라를 대표하는 항공회사 경영층의 부적절한 언행으로 논란이 촉발되었고, 그 와중에 회자되는 뜨거운 쟁점 중의 하나가 바로 항공회사의 국적, 보다 자세하게는 항공회사에서의 외국인 임원의 인정여부에 관한 문제이다. 이와 관련하여 일각에서는 외국인의 항공사업 참여를 전면적으로 제한하는 내용의 입법을 검토하는 움직임도 있다고 한다. 오늘날은 각 분야에서 국가 간의 교류가 활발히 이루어지고 있고, 항공산업도 예외가 아니다. 이러한 글로벌 시대에 국제성을 본질로 하는 항공산업에서 국적제한 규정의 현황을 점검해 보는 것은 의의가 있을 것이다. 본 연구가 급변하는 시대에 편협한 국수주의가 아닌 합리적인 보호주의 관점에서 우리나라 항공산업 발전을 위한 법제도적 토대를 미력하나마 구축할 수 있기를 기대해 본다.

조선왕릉 선릉·정릉의 역사문화경관림 실태와 관리 방안 (An Actual Condition and Management Plan of Historical Cultural Forest in Joseon Royal Tombs Seolleung and Jeongneung)

  • 최종희
    • 한국전통조경학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.13-21
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    • 2019
  • 본 연구는 조선왕릉 선릉·정릉 역사문화경관림의 실태를 파악하고 체계적인 보존·관리 방안을 마련하는 것을 목적으로 수행되었으며, 도출된 결론은 다음과 같다. 첫째, 역사문화경관림 현황의 경우 식생은 갈참나무와 소나무가 우점하고 있으며, 갈참나무군락 21.22%, 소나무군락 21.22%, 소나무 식재림 3.69%로 분포하고 있다. 주요 식생 군락은 소나무군락, 갈참나무군락, 오리나무군락, 소나무식재림, 잣나무식재림 등이다. 둘째, 8개 자연림 방형구에서 흉고직경을 측정한 결과 주요 수종은 소나무, 갈참나무, 오리나무였으며, 흉고직경의 최고 분포범위는 소나무 20-25cm, 갈참나무 25-30cm, 오리나무 25-30cm로 나타났다. 셋째, 선릉에는 능의 형식에 맞지 않게 왕릉과 왕비릉 사이에 숲이 조성되어 있으며 정릉에는 능역이 좁아 소나무림이 조성되기에 불리한 환경을 보이고 있으며, 제향공간 좌우의 소나무림이 높이차가 심해 시각적 경관을 저해하고 있다. 넷째, 역사문화경관림의 관리방안으로 외래종인 스트로브잣나무를 제거하고 능선을 따라 소나무림을 조성한다. 선릉의 왕릉과 왕비릉 사이의 숲 제거 후 잔디밭을 조성하고, 정릉 좌우의 소나무림 높이를 조정하고 곡장 가까이에 있는 소나무들은 지속적인 모니터링을 한다. 시각적으로 이질감을 보이는 수목들은 과감하게 정리하고, 경계부는 주변의 낙엽활엽수와 조화되도록 조정하고 10m내외의 완충공간을 유지한다. 본 연구는 역사적 상황이 유사한 조선왕릉에 중요한 시사점을 제공해 줄 수 있을 것으로 생각되며, 추후에는 개별 조선왕릉 역사문화경관림의 실태를 파악하고 그에 적합한 관리방안이 마련되어야 할 것이다.

경기도 수원천 생태하천 복원사업 이후 식생변화 연구 (The Change of Riverside Vegetation by Construction of Ecological Stream in Suwoncheon, Gyeonggi Province)

  • 최일홍;한봉호;기경석
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.723-734
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    • 2010
  • 본 연구는 국내 초기 생태하천 조성사업인 수원천을 대상으로 조성 후 10년간의 식생변화를 분석하고 생태하천의 식생관리를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구구간은 1차 복원사업 구간인 경기교~영연교 구간을 대상으로 하였으며 지형구조에 따라 3개 조사구를 설정하고 횡단면 지형구조, 식생분포현황과 초본식물군집구조를 조사하였다. 하천 횡단면 지형구조 분석결과 하천 전체 폭 26.5~28.0m, 저수로 10~20m이었다. 친수공간 조성지역은 넓은 둔치를 확보하고 있었고 보 상부 저수지역은 물 흐름이 완만하고 수심이 비교적 깊은 상태였으며 보 하부 여울지역은 저수로 폭이 넓고 여울을 형성하고 있었다. 식생구조 분석결과 현재 식재종은 9종이었고 조성당시 식재한 종 중 남아있는 종은 버드나무, 갈대, 잔디, 토끼풀 등 6종이었다. 둔치지역은 조성 당시 파종한 종 중 잔디와 토끼풀 2종만이 남아있었고 금번 조사 시 관찰된 신규 식재종은 큰김의털과 오리새 2종이었다. 식재종 이외에는 자연발생종으로 강아지풀과 쑥 등 건조지성 초본이 세력을 형성하고, 귀화종이 15종으로 다양하게 출현하였다. 호안지역은 조성 당시 자연석 쌓기 공법을 적용하고 버드나무, 돌단풍과 바위취 등을 식재하였으나 현재는 식재종이 모두 사라진 상태로 쇠뜨기와 환삼덩굴 등에 의해 피복되어 있었다. 이는 생태하천 복원 당시 유지관리상의 이유로 콘크리트 기초 위에 자연석을 부착하여 식물생육 기반이 확보되지 않았기 때문으로 판단되었다. 저수로는 친수공간 조성지역에 조성 당시 부들, 창포 및 갈대 등 습지성 식물을 식재하였으나 현재 버드나무, 갈대와 줄만이 남아 있었고 보 상부 저수지역과 보하부 여울지역에는 갈대와 줄이 세력을 유지하고 있었다. 자연발생종으로는 고마리가 주로 우점하였고 보 하부 여울지역에서 환삼덩굴이 일부 세력을 형성하고 있었다. 수원천의 식생관리는 친수공간 조성지역은 이용자를 고려한 식생관리 측면에서 양호한 하천식생경관의 연출이 필요하여 이를 위해 물억새를 군락으로 식재하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 보 상부 저수지역은 줄, 부들과 갈대 등을 수심에 맞게 보완 식재가 필요하였다. 보 하부 여울지역은 갈대, 고마리 등 습윤지성 자생종이 안정적으로 세력을 형성할 수 있도록 환삼덩굴의 지속적 관리가 필요하였다.

우리 나라 침식분지의 경관 -구릉지의 토지이용 변화를 중심으로- (Landscape of Erosional Basin in Korea -In case of land-use changes of hills-)

  • 손명원
    • 한국지역지리학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.83-96
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    • 2000
  • 우리나라 대하천의 중 상류 구간에 분포하는 침식분지는 지방 중 소도시의 중요한 생활무대로 이용되고 있으나, 침식분지에 관한 연구는 주민들의 생활과 동떨어져 있어 인간과 자연환경의 관계를 이해하려는 노력이 부족하였다. 이에 본 연구에서는 취락입지 및 구릉지의 토지이용 변화를 근거로 1900년대 이후 침식분지 내 경관변화의 원인과 그 양상을 분석하였다. 본 연구에서는 지질 요소의 영향을 이해하기 위해 기반암의 지질이 다른 분지들을 선택하였다(거창분지-화강암, 초계분지-변성암, 안계분지-사력퇴적암, 마성분지-석회암). 그리고 구릉지의 경사도와 토양의 영향을 분석하고자 구릉지의 종 평단면도 위에 토지이용 분포도를 작성하였다. 침식분지의 경관은 구릉지와 개석 곡지, 그리고 하천 주변의 범람원으로 구성되어 있다. 개석 곡지와 범람원은 논으로 개간되었으나 구릉지는 최근까지 임야지로 이용되었다. 구릉지는 인구증가에 따른 개간압력과 '자연은 곧 생산재'라는 자본주의적 사고의 영향을 받아, 전통적인 신성한 공간인 '산'에서 생산재인 구릉지로 재인식되었다. 따라서 구릉지는 임야지에서 발, 과수원, 논, 주택지, 농공단지 부지 등으로 개발되었다. 자연적 조건에 따른 구릉지 경관의 변화 양상은 다음과 같다. 첫째, 지질구조선이 비교적 조밀한 화강암의 거창분지에서는 심하게 풍화된 물질이 쉽게 제거됨으로써 하계밀도가 높다. 완만한 구릉지에는 과수원이나 농공단지가 입지하고, 소하천의 측방침식으로 급경사를 유지하는 곳은 임야지로 남아 있다. 둘째, 지질구조선이 성긴 사력퇴적암의 안계분지에서는 소하천의 발달이 불량하다. 파랑상의 평탄한 구릉지는 밭이나 과수원, 논, 농공단지로 이용되고, 완만한 개석곡지는 논으로 이용된다. 셋째, 석회암의 마성분지에서는 넓고 평탄한 구릉지를 과수원이나 밭, 묘지, 농공단지로 이용한다. 그리고 폐쇄형 분지인 초계분지에서는 구릉지가 좁고 짧게 남아 있다. 선상지를 이루는 넓은 개석곡지는 일찍부터 논으로 개간되었고, 구릉지는 임야지로 남아있다.

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항공보험 가입의무에 관한 연구 (A study on mandatory insurance for aircraft operators)

  • 이창재
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.169-197
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    • 2018
  • 본 연구는 우리나라의 항공보험 의무가입제도의 현황을 파악하고 외국 입법례와의 비교를 통해 우리 실정에 알맞은 합리적이고 구체적인 기준을 제시하고자 한다. 이를 통해 현행 법령의 개정방향을 밝혀 개선을 유도하고 궁극적으로 적절한 항공보험으로 항공기를 이용하는 우리 국민의 안전과 재산이 담보될 수 있는 환경을 조성하는 것을 목표로 한다. 특히 2017년 새롭게 시행된 항공사업법과 그 하위법령을 검토함으로써 향후 항공보험에 관한 입법적 개선방향을 제시하고 이로써 입법적 오류, 시행착오 등을 최소화할 수 있을 것으로 본다. 사고 발생 시에 수많은 인명과 재산이 손실되는 항공사고의 전손성, 순간성, 거대성이라는 특성을 감안할 때 항공운송산업의 지속적 성장을 유지하고 피해자를 위한 원만한 배상이 가능하도록 하기 위해서는 항공운송인에 의한 적절한 항공보험의 가입과 유지가 필수적이다. 이런 측면에서 근대 사법체계의 대원칙인 계약자유의 원칙을 수정하는 항공보험 가입의무의 강제가 설득력을 가지게 되는 것이다. 다만 외국의 입법례와 비교하여 우리나라의 항공보험 가입의무에 관한 법규정은 다음과 같은 쟁점들을 중심으로 재정비될 필요가 있을 것으로 본다. 첫째, 항공운송인에 대해 적절한 수준의 항공보험의 가입과 유지를 강제하는 것은 국가의 개인에 대한 금전적 의무를 강제하는 성격을 가지게 되므로 시행규칙이 아닌 본법에 규정되는 것이 타당할 것으로 생각된다. 이와 같은 규정의 태도는 다른 외국의 입법례에서 흔히 목격되는 사항이다. 둘째, 우리 법 규정은 "국제협약에서 규정하는 책임한도액"이라는 문구를 사용함으로써 여라 가지 다양한 경우의 항공손해배상에 대응하고 있다. 하지만 본문에서 살펴본 바와 같이 국제협약 중에서 어떠한 수단(legal tools)이 사용되는가에 따라 배상범위가 달라지는 점, 오늘날 승객에 대한 손해배상을 규율하는 몬트리올 협약은 항공운송인의 과실이 있는 경우 그 책임한도액이 철폐된 점, 책임한도액이 철폐된 점, 그리고 지상 제3자의 손해에 관한 로마협약체계에는 우리나라가 가입하고 있지 않은 점 등을 고려할 때 "국제협약에서 규정하는 책임한도액"은 더 이상 만병통치약이 되지 못한다. 셋째, 우리나라와 같이 좁은 영토를 가진 국가에서는 국내운송과 국제운송이 비행시간이나 거리에서 큰 차이가 있다. 따라서 항공보험 가입의무에 있어서도 국내운송과 국제운송을 나누어 규율할 필요가 있을 것으로 본다. 이러한 이중적 규율은 항공운송업에 새롭게 진출하고자 하는 신생 항공사에게 국제운송과 같은 필요 이상의 보험가입을 강제하지 않아도 되는 장점이 있다. 넷째, 무인비행장치의 사고에 따른 항공보험에 자동차손해보험을 준용하는 것은 무인비행장치 사고에 관한 특성을 충분히 이해하지 못한 것으로 보인다. 향후 무한한 발전가능성을 가진 무인비행장치에 관한 보험은 장기적인 관점에서 일반적인 항공보험과 분리하여 규율하는 것이 타당할 것으로 생각된다.

조선왕릉 연지(蓮池)의 특성과 전형 (A Study on the Characteristics and Model of Lotus Pond in Joseon Royal Tombs)

  • 고승관;구본학;최종희
    • 한국전통조경학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.116-123
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    • 2011
  • 본 연구는 조선왕릉 연지보존 및 복원을 위한 기초연구로 고문헌(춘관통고, 광릉지)에 그 기록이 남아 있으며, 비교적 원형이 잘 보존된 남양주 광릉, 효릉, 김포 장릉, 숭릉의 연지를 대상으로 형태, 재료, 구조 및 공법, 식생적 특성 및 전형에 관하여 살펴보았다. 조선왕릉 연지형태는 평면적으로는 방지원도형 혹은 방지형이며, 크기는 가로 7.5~81m, 세로 6.5~45m, 섬의 직경은 8~16m, 수심은 0.5~1.2m, 단면은 연지의 밑 부분은 좁고 윗부분으로 갈수록 넓은 형태로 조성되었다. 연지바닥은 진흙이 쓰인 것으로 볼 때 흙이 주재료이며, 연지의 구조 및 공법은 토축으로 들여쌓은 지안이 전형으로 보이며, 물의 입수와 배수는 암거수로를 통해 이루어졌다. 연지식생은 현재 많은 수종이 재식되어 있으나, 문헌과 현황을 비교해 보았을 때, 연지 내부는 연꽃, 연지 주변은 소나무 전나무 기타 화훼류 그리고 섬 안은 소나무가 재식되었음을 파악할 수 있었다. 한편, 궁궐 연지를 비교한 결과, 형태와 식생적인 측면에서는 큰 차이가 없었으나, 장대석이라는 재료의 차이에 따라 그 구조 및 공법에도 차이가 있음을 파악할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 조선왕릉 연지의 특성을 분석하고 전형을 구명함으로써, 향후 조선왕릉 연지를 재현하는데 기본적 준거를 제공하였다는 긍정적 측면이 있다.

한국의 국가 중심주의와 유교(I) - 통제적 근대 합리성에 관한 성찰 - (Korean nation-centralism and Confucianism(I) - the reflection of controlled modern rationality)

  • 이상봉;이명수
    • 한국철학논집
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    • 제28호
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    • pp.237-266
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    • 2010
  • 본 논문은 한국사회의 본격적인 근대화를 추진한 1960~70년대 근대성과 유교적 가치가 어떤 접합과 괴리를 나타내는지, 주로 박정희 정권이 구상한 구체적인 근대 또는 근대인의 모습이 어떠한가를 묻는 것이다. 이는 국가주도의 강력한 근대화의 추구, 특히 근대적 국민 만들기에 통제적 합리성의 기제(機制)로 유교가 이용되거나 크게 기여했다는 전제에 입각한다. 이런 의미에서 본 논문은 그러한 국가 중심적 효율화와 획일화가 야기한 근대적 병폐에 대한 극복을 요구한다. 당초 유교는 양자, 그것이 지역이든, 사물이든, 사람 사이에 관한 것이든 서로 간 절충 작업의 인문정신을 발휘하였다. 유교는 '중심'을 추구하지만, 그것은 나 바깥의 타자를 맞이하기 위한 '마음 속(진실)'이나, 절충과정을 거쳐 도달하는 최적(optimum)의 상태를 지향한다. 특히 유교의 가르침, 예컨대, 충, 효, 삼강, 오륜 등은 통제적 근대 합리성의 동원 기제로 작동하였고, 그런 나머지 근대성의 추구는 지나친 국가통제의 중심주의의 강화를 초래하였다. 그러는 사이 성리학적 사유체계와 깊은 관련을 맺고 국민 각자가 지닌 자기 욕망 성취의 공간을 좁혀 놓기도 하였다. 따라서 한국의 근대화는 여러 방면에 걸친 통합적 성취의 공간이 아니라, 성찰을 요구하는 '결여의 공간'이다. 중앙 편중, 이분법적 사물 접근 방식 등, 이는 통제적 합리성 추구의 부작용이기도 하거니와, 유교의 본질을 왜곡한 바람직스럽지 않은 국가주도의 중심주의의 결과일 수 있다. 결국 한국의 지도자 중심의 획일적 근대화는 집중, 중심 편중을 야기하고 주변화, 타자화를 낳았다. 이 같은 결여 현상에 한몫을 한 유교는 어떤 의미로 다가갔는지 보다 깊은 성찰이 요청되며, '실학'으로서 유교는 결코 바람직스럽지 않은 현대 한국의 국가 중심화 해소에 어떤 역할을 할 수 있을지, 질문을 던지며 이는 후일의 연구 과제로 남겨 놓는다.

다양한 지반 및 지진하중 조건을 고려한 해저철도 터널의 동적 수치모델 분석 (Analysis on dynamic numerical model of subsea railway tunnel considering various ground and seismic conditions)

  • 곽창원;박정준;유민택
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.583-603
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    • 2023
  • 최근 기계식 터널 굴착기술의 발전과 수압을 받는 해저철도 터널의 특성 상 쉴드TBM 공법이 해저철도 터널 설계 및 시공에 널리 적용되고 있다. 해저철도 터널은 일반적인 지중응력상태에서 거동하지 않고 외부 수압이 상시재하되는 상태이며 지진 시 지진파의 증폭에 의한 영향을 받게 된다. 특히 연약지반, 연약토사-암반 복합지반, 단층파쇄대 등 다양한 지반조건 하에서 작용하는 지진하중은 터널 변위 및 지보재 응력의 급격한 변화를 초래하여 터널 안전성에 큰 영향을 미친다. 또한 지진하중의 주기특성, 지진파형, 최대가속도 등의 재하조건에 따라 지반 및 터널의 동적 응답이 달라지며 이는 지반조건과 결합하여 더욱 복잡한 지반-터널 구조물계의 거동을 보여주게 된다. 본 연구에서는 해저철도 터널의 동적거동 평가를 위하여 수압을 고려하여 지반-터널 구조물계 전체를 유한차분해석 기법으로 모델링 하고 상호 지진 시 구조물 응답을 분석하였다. 해저철도 터널의 지진 시 동적 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 지반조건과 지진파이므로 가상 지반조건에 따라 총 6가지의 해석 Case를 설정하였다. 가상 지반조건은 해석 대상영역의 지반이 모두 토사(풍화토)인 경우(Case-1), 모두 암반(경암)인 경우(Case-2), 터널 진행방향(종방향)으로 토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-3), 암반 내 폭이 상대적으로 좁은 파쇄대(w = 2.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-4), 터널 진행방향(종방향)으로 연약토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-5), 암반 내 폭이 상대적으로 넓은 파쇄대(w = 10.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-6)으로 구분하여 각각 모델링을 수행하였다. 해석 결과 지진에 의한 수평변위는 지반물성 증가에 따라 커지는 경향을 나타내었으나 주변 지반의 구속효과와 강성 세그먼트로 결합된 쉴드터널 구조물의 특성으로 인하여 다소 억제되는 경향도 함께 관찰되었다. 세그먼트의 부재력은 변위 발생 경향과는 달리 지반 강성이 약할수록 현저히 증가하는 경향을 나타내었으며 오히려 변위 억제 효과에 따른 부재력 증가가 뚜렷하게 관찰되는 특성을 확인하였다.