• 제목/요약/키워드: Pressure Profile

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비행하중조건에서 연료 파일런의 구조 건전성 검증을 위한 구조 정적시험 (Structural Static Test for Validation of Structural Integrity of Fuel Pylon under Flight Load Conditions)

  • 김현기;김성찬;최현경;홍승호;김상혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.97-103
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    • 2022
  • 항공기에 장착되는 구성품은 항공기 운용 조건에서 구조 건전성이 입증되어야만 항공기에 장착될 수 있다. 항공기 주요 구성품 중에서 파일런은 엔진이나 외부무장 같은 외부장착물을 항공기의 주날개와 연결하고 파일런 자체에 작용하는 하중을 항공기의 주구조물로 전달하는 역할을 하며, 민간 항공기에서는 엔진 영역에서 화재가 발생할 경우 주날개로 화재가 번지는 것을 방지하는 역할도 한다. 본 연구에서는 항공기에 외부 연료탱크를 장착하기 위해 사용하는 연료 파일런의 구조 건전성을 검증하기 위해 수행한 구조 정적시험의 결과를 제시하였다. 본문에서는 파일런의 구조 정적시험에 사용되는 시험장비, 유압장치, 하중제어시스템 그리고 데이터 획득장비로 구성되는 시험셋업을 제시하였다. 그리고, 하중작동기를 제어하는 소프트웨어를 소개하고, 각 시험하중 조건에 대한 시험 프로파일을 제공하였다. 시험 결과, 각 시험에서 허용 오차 범위 내에서 하중작동기가 적절히 제어되는 것으로 나타났으며, 시험체의 주요 위치에서 수치해석과 구조시험으로 부터 획득한 변형률의 비교를 통해 수치해석의 신뢰성을 검증하였다. 결론적으로, 구조 정적시험을 통해 본 연구에서 다루고 있는 연료 파일런이 요구된 하중조건에 대해 충분한 구조 강도를 가지고 있음을 입증하였다.

QTL Identification for Slow Wilting and High Moisture Contents in Soybean (Glycine max [L.]) and Arduino-Based High-Throughput Phenotyping for Drought Tolerance

  • Hakyung Kwon;Jae Ah Choi;Moon Young Kim;Suk-Ha Lee
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.25-25
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    • 2022
  • Drought becomes frequent and severe because of continuous global warming, leading to a significant loss of crop yield. In soybean (Glycine max [L.]), most of quantitative trait loci (QTLs) analyses for drought tolerance have conducted by investigating yield changes under water-restricted conditions at the reproductive stages. More recently, the necessity of QTL studies to use physiological indices responding to drought at the early growth stages besides the reproductive ones has arisen due to the unpredictable and prevalent occurrence of drought throughout the soybean growing season. In this study, we thus identified QTLs conferring wilting scores and moisture contents of soybean subjected to drought stress in the early vegetative stage using an recombinant inbred line (RIL) population derived from a cross between Taekwang (drought-sensitive) and SS2-2 (drought-tolerant). For the two traits, the same major QTL was located on chromosome 10, accounting for up to 11.5% of phenotypic variance explained with LOD score of 12.5. This QTL overlaps with a reported QTL for the limited transpiration trait in soybean and harbors an ortholog of the Arabidopsis ABA and drought-induced RING-D UF1117 gene. Meanwhile, one of important features of plant drought tolerance is their ability to limit transpiration rates under high vapor pressure deficiency in response to mitigate water loss. However, monitoring their transpiration rates is time-consuming and laborious. Therefore, only a few population-level studies regarding transpiration rates under the drought condition have been reported so far. Via employing an Arduino-based platform, for the reasons addressed, we are measuring and recording total pot weights of soybean plants every hour from the 1st day after water restriction to the days when the half of the RILs exhibited permanent tissue damage in at least one trifoliate. Gradual decrease in moisture of soil in pots as time passes refers increase in the severity of drought stress. By tracking changes in the total pot weights of soybean plants, we will infer transpiration rates of the mapping parents and their RILs according to different levels of VPD and drought stress. The profile of transpiration rates from different levels of severity in the stresses facilitates a better understanding of relationship between transpiration-related features, such as limited maximum transpiration rates, to water saving performances, as well as those to other drought-responsive phenotypes. Our findings will provide primary insights on drought tolerance mechanisms in soybean and useful resources for improvement of soybean varieties tolerant to drought stress.

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하수슬러지 처리를 위한 다축 스크류 난류 접촉식 건조기의 최적 설계 연구 (A Study on the Optimum Design of Multiple Screw Type Dryer for Treatment of Sewage Sludge)

  • 나은수;신성수;신미수;장동순
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.223-231
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    • 2012
  • 본 연구는 유 무기성 폐기물 처리를 위한 다축스크류 난류접촉식 고효율 건조기의 최적 설계를 위한 연구의 일환으로 실험적 연구와 수치해석적 연구를 통하여 건조기 내부의 열유동 메카니즘을 규명하고 건조효율을 높일 수 있는 설계 기준을 제시 하고자 수행되었다. 사용된 건조기의 대표적인 특성은 건조용 가스의 바이패스 시스템으로 연소를 통해 얻어진 고온의 가스가 다축 스크류 내부 축을 따라 흐르면서 분공을 통해 고속으로 슬러지 내부로 분출되면서 열풍 건조를 하게 되는 것이다. 다양한 열원의 적용이 가능하고 고온 난류 분사식으로 높은 건조속도를 갖고 있으며 고점성 물질에도 적용이 가능한 것이 장점이다. 여기서 건조가스의 분배는 슬러지를 체적 가열하는 한편 슬러지가 뭉치지 않고 지속적으로 열과 물질 전달을 원활하게 하는 기공을 유지하도록 해야 한다. 실험결과 하수슬러지 200 kg/hr를 처리하는데 스크류를 1 rpm으로 회전시킬 때 적정 체류시간은 100분 정도로 나타났다. 또한 다양한 열량 공급 결과 150,000 kcal/hr로 공급한 경우 높은 건조효율을 유지하면서 잉여 열량공급으로 인한 과도한 열피로 및 열량의 낭비를 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 유 무기성 슬러지의 설계기술 및 건조효율 향상을 위한 건조가스의 유동 및 온도분포를 수치해석적 연구를 통하여 계산하였으며 연소실과 건조실의 온도계산 결과는 실험 자료와 매우 유사하게 나타나서 성공적으로 비교검증을 수행하였으며, 향후 물질전달에 대한 세부적인 모델을 적용하여 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.

한국인의 시리얼 섭취실태와 영양 및 건강상태와의 관련성 연구 - 2012년도 국민건강영양조사 자료를 이용하여 - (The relationship of ready-to-eat cereal consumption with nutrition and health status in the Korean population based on the Korea National Health and Nutrition Examination Survey 2012)

  • 정진은
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제48권3호
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    • pp.258-268
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    • 2015
  • 본 연구는 2012년 한국국민건강영양조사 자료를 이용하여 한국인의 성별, 연령별 시리얼 섭취실태를 알아보았다. 연령을 1~18세, 19~75세로 구분하여 시리얼 섭취여부에 따른 영양소 섭취량과 영양상태를 살펴보았고, 19~75세 성인을 대상으로 체위 및 혈액의 생화학적 지표 분석과 질병 유병률 등 건강상태를 비교하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 한국인 중 시리얼을 먹은 사람의 비율은 3.8%이었고 시리얼 섭취량은 연령별로 볼 때 12~18세에서 가장 많았으며 남자가 여자보다 많았다. 시리얼 섭취여부와 사회경제적인 지표와의 관계를 chi-square test한 결과는 19~75세에서 연령군, 교육, 거주지, 직업군과 유의적인 관계가 나타났다. 영양소 섭취량은 시리얼 섭취군이 비섭취군 보다 모든 연령층에서 칼슘, 티아민, 리보플라빈, 나이아신, 비타민 C의 섭취량이 유의적으로 높게 나타났으며 19~75세는 에너지와 지방의 섭취도 유의적으로 높게 나타났다. 시리얼 섭취군이 비섭취군보다 영양소의 평균필요량보다 적게 섭취하는 사람들의 백분율은 칼슘, 비타민 A, 티아민, 리보플라빈, 나이아신, 비타민 C 에서 유의적으로 낮았고, 상한섭취량보다 많이 섭취하는 사람들의 비율은 19~75세에서 칼슘, 인, 철, 비타민 A에서 유의적으로 낮게 나타났다. 즉, 시리얼 섭취군이 비섭취군보다 대부분의 영양소 섭취량은 높았으며, 평균필요량보다 적게 섭취하는 사람들의 백분율과 상한섭취량보다 많이 섭취하는 사람들의 백분율은 낮은 것으로 나타나 영양상태가 좋은 것으로 나타났다. 시리얼 섭취여부에 따른 조사대상자의 체위 및 혈액 생화학적 지표 분석 결과 시리얼 섭취군이 비섭취군에 비해 수축기 혈압, 이완기 혈압, 혈청의 중성지방, 총콜레스테롤의 수치가 유의적으로 낮게 나타났다. 질병유병률은 시리얼 섭취군이 비섭취군에 비해 고혈압과 고콜레스테롤혈증에서 유의적으로 낮게 나타났으며 고혈압의 경우 오즈비가 0.19로 시리얼 섭취군이 비섭취군에 비해 고혈압의 발생이 유의적으로 81% 감소하는 것으로 나타났다 그 외 질병 (비만, 고중성지방혈증, 저HDL-콜레스테롤혈증, 당뇨병, 빈혈, 대사증후군)의 경우 오즈비가 모두 1 미만으로 시리얼 섭취군은 비섭취군에 비해 질병 발생 확률이 감소하는 경향으로 나타났다. 본 연구에서는 한국인을 대상으로 시리얼을 섭취하는 사람들과 섭취하지 않는 사람들의 영양섭취상태와 질병유병률을 비교한 결과 시리얼을 섭취하는 사람들이 섭취하지 않는 사람들에 비해 영양상태는 좋고 질병유병률은 낮은 것으로 나타났으므로 시리얼 섭취가 영양과 건강에 매우 긍정적인 효과를 나타내는 좋은 식품인 것으로 사료된다. 외국의 경우 아침에 시리얼과 우유를 먹는 것이 아침식사의 중요한 식사패턴의 하나로 자리매김하고 있는데 반해, 현재 한국인은 시리얼을 섭취하는 비율이 매우 적고 또한 시리얼을 식사대용으로 먹는 사람들이 많지 않은 실정이다. 그러므로 시리얼 섭취에 따른 영양상태의 우수성과 질병예방을 고려하여 한국인의 식습관이나 식문화와 조화를 이루면서 시리얼이 한국인의 식사에 많이 이용되도록 다양한 연구와 프로그램이 수행되면 좋을 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 사용한 data는 횡단적인 자료이므로 많은 제한점이 있는 것으로 생각되며 앞으로는 꾸준히 종단적인 연구도 필요할 것으로 사료되며, 시리얼, 당, 기타 가공식품 등의 과잉섭취에 대한 연구도 함께 수반되어야 할 것으로 사료된다.

가열처리 및 허브첨가에 의한 무취 마늘 소재 개발 (The Effects of Heat Treatments and Herb Addition on Flavor of Garlic)

  • 전미라;김민희;김미연;김미리
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.105-110
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    • 2009
  • 마늘을 여러 가지 방법으로 열처리해 새로운 무취마늘 식품소재를 개발하기 위해 마늘을 삶기($100^{\circ}C$, 60 min), 찌기 ($100^{\circ}C$, 30 min), 굽기($120^{\circ}C$, 10 min), 고온고압처리($120^{\circ}C$, 20 min, 1.5 kgf/$cm^2$)하여 이화학적, 관능적 특성 및 항산화성을 평가하였다. 마늘의 색도 측정 결과 생마늘에 비해 가열처리된 마늘이 L값이 감소하였으며, a값과 b값은 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 가열처리된 마늘의 기계적 경도, 씹힘성, 검성은 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 고온고압 처리한 경우에 크게 감소하였다. DPPH 라디칼 소거능 및 hydroxyl 라디칼 소거능에 대한 항산화 활성은 생마늘(대조구)에 비해 가열처리된 마늘에서 다소 감소하는 경향을 보였다. 그러나 가열방법에 따라서는 고온고압처리 마늘이 항산화 활성이 가장 우수하였다. 관능적 특성 중 강도평가에서 매운맛, 마늘 냄새에 대해서는 생마늘에 비해 가열처리된 마늘이 유의적으로 강도가 낮게 평가되었고(p<0.05), 특히 고온고압처리 마늘이 매운맛(1.6점), 자극적 냄새(1.5점)가 가장 적었다. 이상의 결과를 토대로 마늘 무취화를 위한 가열처리 방법으로는 고온고압처리가 가장 적합하다고 판단하였다. 그리고 가열처리로 인한 항산화성 감소를 보완하고자, 마늘을 고온고압처리 시 허브(녹차, 월계수, 계피, 솔잎)를 10% 첨가하여 DPPH radical 소거능으로 항산화성을 평가한 결과 녹차를 첨가했을 때 가장 우수한 항산화성을 보였다. 또한 경제적인 면을 고려하여 녹차의 첨가량을 1%로 줄이고 5% 숯을 첨가하여 DPPH radical 소거능을 측정했을 때 10% 첨가구에 비해 $IC_{50}$값이 감소하여 적은 양의 녹차로도 항산화작용이 나타나는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 마늘의 무취화에 고온고압처리를 적용할 수 있으며, 녹차를 함께 첨가할 경우 항산화성 보완할 수 있음을 확인하였다.

6~7세 비만아에서 혈청 지질과 영양 상태에 관한 연구 (Serum Lipid Profile and Nutritional Status in 6~7 Year Old Obese Children)

  • 임지연;문지영;이철갑;문경래
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제11권2호
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    • pp.160-168
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    • 2008
  • 목 적: 6~7세 소아에서 영양섭취상태와 비만, 혈압, 혈중 지질 농도 등을 조사하여 비만의 예방과 치료에 필요한 정보를 얻고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 2007년 9월부터 10월까지 광주광역시와 전남지역의 3개 초등학교 1학년 483명(남아 233명, 여아 250명)을 대상으로 하였다. 체중, 신장, 비만도 및 BMI, 혈압, 맥박 등 신체를 계측 하고 공복 시 지질, 혈당등 생화학적 검사를 시행하고, 부모가 작성한 설문지를 통해 각 아동들의 영양 상태를 평가 하였다. 결 과: 1) 비만은 9.9%이었으며 남아에서 10.3% (경도 4.7%, 중등도 이상 5.6%), 여아에서 9.6% (경도 6.4%, 중등도 이상 3.2%)이었다. 성별에 따른 차이는 없었다. 반면 12%에서 영양 부족을 보였다. 평균 총 칼로리 섭취량은 남아, 여아에서 각각 1,781 kcal, 1,640 kcal이었으며 각각 35% 이상, 30%에서 권장량 이상을 섭취하고 있었으나 성별에 따른 유의한 차이는 없었다. 이상지질혈증은 총 콜레스테롤이 200 mg/dL 이상인 경우 8.4%이었으며, LDL 콜레스테롤이 130 mg/dL 이상인 경우 3.1%이었다. 중성 지방이 130 mg/dL 이상인 경우 5.0%였고, HDL 콜레스테롤이 낮은 경우는 4.4%였고, 동맥경화지수가 4.0 이상인 경우는 12.1%였다. 2) 비만정도에 따라 수축기 혈압, 중성 지방, LDL 콜레스테롤이 유의한 차이가 있었으며 총 섭취 열량과 영양구성과는 상관관계가 없었다. 3) 비만도에 따라 중성지방, LDL 콜레스테롤, 동맥경화지수에서 이상지질혈증 발생률이 유의하게 높은 상관관계가 있었다. 4) 고혈압은 2.1%에서 나타났으며 혈압군에서 BMI, 중성지방이 유의하게 높았다. 5) BMI는 혈압, LDL 콜레스테롤, 중성지방과 양의 상관관계가 있었으며, 비만도는 혈압, LDL 콜레스테롤, 중성 지방, 총 콜레스테롤과 양의 상관관계가 있었다. 6) BMI는 총 섭취 열량과 섭취한 영양 구성 과 상관 관계가 없었고 통계적으로 유의하기 않았다. 결 론: 6~7세에서 비만도가 높아질수록 유의하게 고혈압과 이상지질혈증의 유병률이 높았다. 따라서 6~7세에서부터 비만증과 합병증에 대한 선별검사, 관리 및 치료가 필요하다.

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규칙적인 걷기운동이 질환별 노인의 건강변인에 미치는 효과 (Effects of Regular Walking Exercise on Health-Related Parameters in Persons with Chronic Diseases)

  • 임회진;김유식;조형석;김창희;임희정;정희성;임지애;윤병곤;백일영;서상훈
    • 생명과학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1750-1757
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    • 2009
  • 본 연구는 65세 이상 노인으로 뇌졸중 27명(운동군 18명, 일상 생활군 9명), 과체중 17명(운동군 10명, 일상 생활군 7명), 내당능 장애 21명(운동군 11명, 일상 생활군 10명), 과체중+내당능 장애 20명을 대상으로 12주 걷기 운동 프로그램을 실시하여 비만도, 체력, 글루코스 대사지표와 지질대사 지표, 염증지표를 측정하였다. 측정 시기는 12주 걷기 운동 프로그램 시작 전, 종료 후로 총 2회 측정하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 뇌졸중 집단에서는 운동군이 체중, BMI, 체지방, WHR, 혈압, 혈중지질 및 기능적 체력 검사의 결과가 모두 운동전보다 운동 후 유의하게 증가하였다. 운동군과 일상 생활군 간의 차이에서도 체중, BMI, 체지방, WHR, 혈압, 혈중지질 및 기능적 체력 검사의 결과에서 모두 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 과체중 집단에서는 운동군이 BMI, HDL-C에서 운동 후 유의한 차이를 보이고 있으며, 기능적 체력 검사에서 의자에 앉아서 일어나기, 의자에서 일어나 2.4 m걸어 돌아오기, 6분 걷기에서 운동전보다 운동 후 유의하게 증가하였다. 운동군과 일상 생활군 간의 차이에서는 체지방, TC, HDL-C, LDL-C에서 유의한 차이를 보였으며(p<0.05) 기능적 체력 검사의 결과에서 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 내당능 장애 집단에서는 운동군이 체중, BMI, 혈압, 글루코스, 혈중지질 및 기능적 체력 검사에서는 의자에 앉아서 일어나기와 6분 걷기 검사에서 운동전보다 운동후 유의하게 증가하였다(p<0.05). 운동군과 일상 생활군 간의 차이에서는 체중, BMI, 체지방, 글루코스와 혈중지질에서 TC, TG, HDL-C에서 유의한 차이가 있었으며 기능적 체력 검사 결과에서는 의자에 앉아서 일어나기에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 과체중+내당능 장애 집단에서는 운동군이 체중, BMI, 체지방, 혈압, 글루코스와 혈중지질에서는 TG, HDL-C에서 운동 후 유의한 차이를 보였고 기능적 체력 검사에서는 의자에 앉아서 일어나기검사에서 운동전보다 운동 후 유의하게 증가하였다(p<0.05). 또한 혈중 염증지표인 CRP에서도 유의한 차이를 보였다. 운동군과 일상 생활군 간의 차이에서는 체중과 혈중지질에서 HDL-C, LDL-C에서 유의한 차이가 있었으며 기능적 체력 검사 결과에서는 의자에 앉아서 일어나기, 의자에서 일어나 2.4 m 걸어 돌아오기 검사에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 이상의 결과들을 종합해보면 12주 걷기운동이 뇌졸중 질환, 과제중, 내당능 장애 질환 및 과제중과 내당능 장애의 복합질환 노인들의 체중, 혈중지질, 글루코스, 기능적 체력 향상에 긍정적인 영향을 주었다고 할 수 있고, 노인에게 발병되는 질환에 있어서 걷기 운동이 질환발병을 낮추는 효과적인 운동방법으로 사료된다. 또한 차 후 운동강도의 조절과 운동기간을 연장하여 남,녀로 구분한 연구와 더 많은 노인성 질환별 걷기 운동에 따른 혈중 지질대사 지표의 변화를 알아볼 필요가 있다고 판단된다.

UAM 효과 평가를 위한 현장실험 및 정량적 2차원 수치해석기법 개발에 관한 연구 (A study on the field tests and development of quantitative two-dimensional numerical analysis method for evaluation of effects of umbrella arch method)

  • 김대영;이홍성;천병식;정종주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.57-70
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    • 2009
  • UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

동해의 동계 극한 폭풍파랑: 토야마만 후시키항의 극한 폭풍파랑 추산 및 파랑 · 구조물 상호작용 연구 (Wintertime Extreme Storm Waves in the East Sea: Estimation of Extreme Storm Waves and Wave-Structure Interaction Study in the Fushiki Port, Toyama Bay)

  • 이한수;토마구치 토모아키;야마모토 아츠시;하라 마사노리
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.335-347
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    • 2013
  • 2008년 2월 일본 홋카이도 서해상의 발달된 저기압에 의해 생성된 폭풍파랑이 동해상 남/남서쪽으로 전파되어 한국과 일본의 동해 해안을 따라 상당한 인명 및 재산 피해를 입혔다. 본 연구는 두 파트로 구성되어 있다. 첫번째 파트에서는 연안역을 따라 상당한 피해를 입은 일본 토야마만에서의 극한 폭풍파랑을 추산하였다. 추산방법으로는 풍파의 성장발달에 중요한 요소인 바람의 강도와 계속 시간의 극한조건을 산정 후, 극한조건을 적용한 동계 온대저기압 상황을 비정역학 기상모델과 스펙트럼 파랑모델을 이용한 수치 실험을 통해 추산하였다. 추산된 토야마만 후시키 토야마에서의 극한 폭풍파랑의 유의파고 및 주기는 각각 6.78 m와 18.28 sec이다. 두 번째 파트에서는 2008년 2월 폭풍파랑으로 인해 북방파제 및 항구에 상당한 피해를 입은 토야마만 후시키항에서의 파랑-구조물 상호작용에 관한 수치실험을 수행하였다. 수치실험은 적합격자세분화 및 wet-dry법이 적용된 비선형천수방정식 모델을 이용하였다. 첫 파트에서 추산된 폭풍파랑 특성은 파랑-구조물 상호작용 수치실험에서 입사파 조건으로 사용되었다. 수치실험 결과, 후시키항의 북방파제가 폭풍파랑에 의해 파손 시, 배후의 만요우부두는 월파 및 월류에 안전하지 못 함이 파악되었다. 또한, 추산 폭풍파랑 상황 하에서 만요우부두의 현 호안시설로는 측면 호안벽으로부터의 월류에 대응하지 못 함이 파악되었다. 두 번째 수치실험결과로부터, wet-dry법이 적용된 적합격자세분화에 의해 세분화된 격자는, 계산부하를 효율적으로 유지하는 동시에, 해안선의 표현 및 해안구조물의 표현에 뛰어남을 확인하였다.

전기저항식 워터마크센서기반 소형 관수장치의 토양 수분퍼텐셜 자동제어 효용성 평가 (Feasibility Test on Automatic Control of Soil Water Potential Using a Portable Irrigation Controller with an Electrical Resistance-based Watermark Sensor)

  • 김학진;노미영;이동훈;전상호;허승오;최진용;정선옥;이중용
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.93-100
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국내의 시설 내 작물재배에 적합한 자동관수 기술을 개발하기 위한 첫 단계로 전기저항의 변화원리를 이용하는 워터마크 센서를 장착한 소형 컨트롤러를 작물재배에 활용하여 자동관수기술의 효용성을 구명하고자 하였다. 이를 위해 비닐하우스 내에 다른 토성을 갖는 토양을 격리베드에 인공적으로 조성한 후 토마토를 정식하여 수분퍼텐셜을 -20kPa 수준으로 자동으로 조절하면서 재배하였다. 점적관수에 따른 토양 내 깊이별 수분변화는 Sentek 축전형 수분센서를 이용하여 측정하였다. 워터마크센서를 이용한 수분퍼텐셜 제어성능은 (-)20kPa 수준부근에서 유지되지 않고 반복적으로 0~(-)20kPa 대역에서 높은 변화 값을 나타내어 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 특히, 물 공급은 관수시마다 약 50~60분 비교적 긴 시간동안 진행되어 수분공급이 과잉되는 문제가 나타났으며 건조시에도 수분퍼텐셜의 변화가 계단응답 반응의 형태로 변하는 불량한 측정해상도를 나타내었다. 이러한 문제는 워터마크센서의 토양과 전극 접촉형태가 다공컵식 수분장력계에 비해 수분값에 연속적으로 반응할 수 없는 구조이기 때문인 것으로 판단하였다. 자동관수에 따른 토양종류별 수분변화는 그 기울기가 토성별로 서로 달랐으며 양질사토의 경우 수분함량의 변화정도가 가장 높았다. 수분함량의 변화속도는 낮과 밤의 경우 시간에 따른 변화율이 달라서 변곡선의 형태를 나타내었다. 이러한 이유는 낮과 밤의 일교차와 태양광 유무에 의하여 수분증발량 차이가 발생하였기 때문인 것으로 판단하였다. 직물에서 20cm 떨어진 지점의 깊이별 수분함량은 작물에 인접한 위치와 비교하였을 때 세가지 토양 모두 관수에 의한 변화정도는 미미하여 직물에 인접한 곳만 수분공급이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다. 추후 연구에서 양질사토 베드에서 관찰된 토마토 생육 불량 문제 개선과 관수멈춤 시간을 적용하여 물공급의 과잉 문제를 해결하는 보완실험이 요구되었다.