• Tribology and Lubricants
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• 제11권5호
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• pp.128-135
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• 1995

Atomic force microscopy/friction force microscopy (AFM/FFM) techniques are increasingly used for tribological studies of engineering surfaces at scales, ranging from atomic and molecular to microscales. These techniques have been used to study surface roughness, adhesion, friction, scratching/wear, indentation, detection of material transfer, and boundary lubrication and for nanofabrication/nanomachining purposes. Micro/nanotribological studies of single-crystal silicon, natural diamond, magnetic media (magnetic tapes and disks) and magnetic heads have been conducted. Commonly measured roughness parameters are found to be scale dependent, requiring the need of scale-independent fractal parameters to characterize surface roughness. Measurements of atomic-scale friction of a freshly-cleaved highly-oriented pyrolytic graphite exhibited the same periodicity as that of corresponding topography. However, the peaks in friction and those in corresponding topography were displaced relative to each other. Variations in atomic-scale friction and the observed displacement has been explained by the variations in interatomic forces in the normal and lateral directions. Local variation in microscale friction is found to correspond to the local slope suggesting that a ratchet mechanism is responsible for this variation. Directionality in the friction is observed on both micro- and macro scales which results from the surface preparation and anisotropy in surface roughness. Microscale friction is generally found to be smaller than the macrofriction as there is less ploughing contribution in microscale measurements. Microscale friction is load dependent and friction values increase with an increase in the normal load approaching to the macrofriction at contact stresses higher than the hardness of the softer material. Wear rate for single-crystal silicon is approximately constant for various loads and test durations. However, for magnetic disks with a multilayered thin-film structure, the wear of the diamond like carbon overcoat is catastrophic. Breakdown of thin films can be detected with AFM. Evolution of the wear has also been studied using AFM. Wear is found to be initiated at nono scratches. AFM has been modified to obtain load-displacement curves and for nanoindentation hardness measurements with depth of indentation as low as 1 mm. Scratching and indentation on nanoscales are the powerful ways to screen for adhesion and resistance to deformation of ultrathin fdms. Detection of material transfer on a nanoscale is possible with AFM. Boundary lubrication studies and measurement of lubricant-film thichness with a lateral resolution on a nanoscale have been conducted using AFM. Self-assembled monolyers and chemically-bonded lubricant films with a mobile fraction are superior in wear resistance. Finally, AFM has also shown to be useful for nanofabrication/nanomachining. Friction and wear on micro-and nanoscales have been found to be generally smaller compared to that at macroscales. Therefore, micro/nanotribological studies may help def'me the regimes for ultra-low friction and near zero wear.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.465-478
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• 2002

JERS-1 L-밴드 SAR 위성에서 얻어진 5개의 interferogram을 이용하여 1996년 5월 2일부터 1998년 2월 21일 사이 연안매립지인 녹산 국가산업단지의 공단조성과정에서 발생한 지반침하량을 계산하였다. 약 16 m의 공간해상도를 갖는 레이더 관측결과는 현장측정 자료로부터 관측되기 어려운 세밀한 침하 양상을 잘 반영하였다. 정확도 검증을 위해 2-pass DInSAR로 구한 침하량을 Magnetic Probe Extensometer(측정정밀도:${\pm}$1 mm)를 사용하여 총 42개소에 서 측정된 현장자료와 비교하였다. 5개의 쌍으로부터 추정된 DInSAR침하량과 실측침하량의 평균 상관계수는 0.77 이다. 추정된 DInSAR 침하량 중 0.5 이상의 긴밀도를 갖는 점들만을 이용하여 계산한 경우 상관계수는 0.87이며, RMSE는 1.44 cm로 더욱 좋은 결과를 나타낸다. 또한 추정된 회귀선의 기울기는 1.04로 실측값과 DInSAR 추정값이 기울기 1에 가까운 선형관계를 잘 만족하고 있음을 보여준다. 즉 DInSAR 결과 긴밀도 0.5 이상의 지점을 이용하면 효과적으로 연안매립지의 침하량을 관측할 수 있다. DInSAR를 이용하여 계산된 녹산 국가산업단지에서 발생한 최대 누적침하량은 약 60 cm 정도이며, 연구지역의 북쪽과 남서쪽에서는 약 20 cm 이하의 침하가 관측되었다. 이러한 결과는 자연적인 지표변위 관측뿐만 아니라 지반공학적 응용분야에서도 DInSAR 기술이 매우 중요한 역할을 맡을 수 있음을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제41권2호
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• pp.243-252
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• 2008

제주도의 주요 해수욕장인 이호와 함덕해빈에 대한 해빈단면 조사와 입도분석 연구를 통해 해빈퇴적물의 분포경향과 해빈특성을 파악하고, 폴대와 포사기 조사를 통한 계절별 해빈사의 이동방향과 이동량 및 해빈지형 변화상태를 파악하였다. 이호해빈은 중조립질 모래로 구성되어 있고 총길이 590m이며, 경사는 하계 12.3$^{\circ}$, 동계 10.8$^{\circ}$로 하계가 다소 높은 편이다. 함덕해빈은 패각편 모래로 구성되어 있고 총길이 950m이며, 경사와 폭은 각각 하계 5.7$^{\circ}$, 114.5m, 동계 7.4$^{\circ}$, 97.4m이다. 해수중의 해빈 부유사의 이동량은 동계가 33.2 mg/l로 하계의 4.5 mg/l 보다 많았고 주로 북동 방향에서 해빈모래가 공급되고 있었다. 이호해빈은 해빈 동쪽에 축조된 방사제의 영향으로 모래유실에 의한 해빈변형이 일어나고 있었고, 함덕해빈은 해빈 중앙부와 애도지역에서 북서계절풍에 의한 사구쪽으로 표사이동이 일어나고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.75-82
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• 2020

보강토 옹벽이 붕괴되는 사례가 종종 발생되면서, 붕괴된 옹벽의 보강 및 복구에 대한 사회적인 관심은 날로 커지고 있으나 이에 대한 연구는 미미한 경향이 있다. 이와 같은 배경 아래, 본 연구에서는 Plaxis 2D프로그램을 이용한 일련의 수치해석을 수행하여 설계부실로 전면블록의 전도와 배면 침하 피해가 발생된 기존 보강토 옹벽을 복구할 수 있는 방안에 대한 사례연구를 수행하였다. 복구방안으로는 기존 피해 보강토 옹벽에 쏘일네일링과 보강콘크리트(RC) 전면벽체를 보강하는 방안(Case 1)과 기존 피해 보강토 옹벽을 제거하고 재시공하는 방안(Case 2)으로 검토하였다. 보강토 옹벽의 내적안정검토결과는 파단에 대해서는 Case 1이 Case 2보다 크고 인발에 대해서는 Case 2가 Case 1보다 안전율이 크게 나타났다. 수치해석에 의한 외적거동과 전단강도감소법에 의한 전체사면안정 안전율은 Case 1이 Case 2보다 안정적으로 나타났다. 본 연구에서는 보다 안정적인 외적거동을 나타내는 Case 1로 기존 피해 보강토 옹벽을 보강하도록 하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.234-252
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• 2020

계측기기만을 이용한 현장 상황대응의 재래적 방식에서 벗어나 온라인 '첨단기술(Hi-Technology)'과 오프라인의 '직관적 경험(Hi-Experience)'을 융합한 하이브리드(Hybrid) 재해관리 기법의 유효성을 검증하였다. 이를 위해 대상 현장에 매설된 상시 계측기 GNSS(RTK) 5대를 지상기준점(Ground Control Point, GCP)으로 사용하였다. 또한, 인근 지점에 크기 불변 특징점(Scale Invariant Feature Transform, SIFT) 4곳을 추출하여 검사점(Control Point, CP)으로 활용하였다. 이를 통해 현장 실측치와 드론기반 3차원 측정 결과치와의 정확도를 각 좌표값의 차이의 평균제곱근오차(Root Mean Square Error)를 이용하여 분석하였다. 결과적으로 드론에 의해 획득된 3차원 수치 모델을 정밀하게 후처리 분석함으로써 피사체의 모든 지형지물이 변위추적의 객체로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 포인트 클라우드(Point cloud) 기반의 3-D 수치 영상은 현장 그대로의 모습을 초실감, 고정도 가시화 함으로서 직관적인 경험에 공감할 수 있는 친화적인 솔루션을 제공하며, 단순 신호처리 기반의 계측기기 하드웨어 중심의 재해관리를 탈피해 인명피해/예산 절감 등 비탈면 유지관리에 최적의 플랫폼을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 특정 위치에 설치된 특정지점(Pin-point) 센서에 의존한 국지적인 정보의 한계를 뛰어넘어 기술생산 중심에서 재난관리의 중심으로 신속하게 전환될 수 있는 매개체가 될 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권8호
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• pp.25-35
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• 2021

현재 국내에서는 비탈면 및 구조물 안정성 확보를 목적으로 네일, 록볼트 등과 함께 그라운드 앵커 공법을 사용하고 있다. 이 중 장기목적으로 사용되는 영구앵커의 경우 사용기간 중 지지력과 내구성이 확보되어야 하나, 최근 연구 결과에 따르면 장기거동에 따른 잔존 긴장력 감소와 비탈면 변형 등의 현상이 보고되고 있다. 이와 같은 잔존 긴장력 감소 문제는 앞으로 지속적으로 증가될 것으로 전망되며, 이로 인한 유지관리 비용 증가 등의 문제가 불가피할 것으로 보인다. 이에 본 연구에서는 국내·외 문헌연구를 통해 영구앵커의 긴장력에 영향을 미치는 요인들을 파악하였으며, 과거 수행된 하중계 모니터링 자료를 분석한 선행연구들을 조사하였다. 이후, 이를 기초자료로 활용하여 실제 현장에서 수집한 하중계 계측자료를 분석하여 앵커의 긴장력 감소현황을 파악하였고, 그 장기하중감소특성을 분석하였다. 마지막으로 앞의 내용을 종합하여, 설치 직후 100일 부근의 단기 데이터를 통해 영구앵커의 장기하중감소특성을 예측하는 기법을 제안하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제40권1호
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• pp.15-25
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• 2022

본 연구는 창덕궁 승화루(承華樓) 남측 공간에 위치한 화계(花階)의 조성 경위를 탐색하고, 화계 조성 전후의 실상을 파악하여 향후 내전(內殿) 지역의 복원정비에 유용한 기초자료를 확보하기 위해 수행되었다. 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 1900년대 초반 승화루 남측 공간은 낙선재(樂善齋) 일곽보다 상대적으로 높은 지대(地帶)를 형성하고 있었다. 또한 북고남저지형을 따라 행각으로 위요된 마당, 낙선재 서행각(西行閣)과 연결되는 장방형 공지(空地)가 조성되어 있었다. 특히 장방형 공지는 일정 간격으로 장대석 석렬을 배치한 계단형 경사지였다. 둘째, 승화루 화계는 1920년대 후반에 시행된 낙선재 서행각의 신관(新館) 개축공사로부터 비롯되었다. 신관 건립 과정에서 건축 및 부대공간 조성에 필요한 가용지(可用地)를 충분히 확보하기 위해 승화루 남측 공간의 원지형을 절토한 이후 절개지를 따라 지형처리 목적의 화계가 조성되었다. 셋째, 화계 조성 이후 승화루 남측 공간의 지형지물에 많은 변형이 발생하였다. 승화루의 앞마당은 낙선재 일곽보다 고지대에 자리하고 있었지만, 화계가 조성되는 과정에서 대부분 절토되어 사라졌다. 계단형 경사지 역시 신관 건축과 화계 조성 이후 자취를 감추었다. 화계의 선형을 따라 승화루 기단과 담장이 새롭게 조성되었으며, 독특한 양식의 협문과 부속 계단도 신설 담장으로 이설되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.87-97
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• 2008

단단한 모래 입자와 연약한 고무 입자로 이루어진 Engineered soils을 고결화 시킨 후 $K_o$ 상태에서의 거동 특성을 분석하였다. 고결화 효과에 따른 영향 및 모래부피비에 따른 영향을 파악하기 위하여 다양한 모래부피비를 가지는 비고결화 및 고결화 시료를 준비하여, 수직 응력에 따른 변형 및 탄성파 속도를 측정하였다. 탄성파 속도 측정은 벤더 엘리먼트와 PZT 엘리먼트를 이용하였다. 고결화 이 후 응력에 따른 수직 변형율의 기울기는 이중 선형 관계를 보이며 고결화 결합 파괴 이후에는 비고결화 시료와 비슷한 기울기를 가진다. 정규화된 수직 변형량은 응력에 따라 capillary force, cementation, decementation 구간으로 나눌 수 있다. 근접장 내에서 측정된 전단파 신호의 첫 번째 움직임은 압축파의 도달과 일치하였다. 고결화에 의해 탄성파 속도는 수직 응력의 증가 없이 급격한 증가를 보였으며, 고결화 이후 추가적인 응력 증가에도 일정한 값을 보였다. 고결화 파괴 후 지속적인 수직 응력의 증가에 따라 탄성파속도는 증가하였다. 고결화는 비고결화 시료에서 나타나는 유사고무, 유사모래, 전이 3가지의 거동을 방해한다. 고무-모래 혼합재의 고결화 결합의 파괴 메커니즘은 모래부피비에 따라 다르며 낮은 모래부피비의 시료는 입자 모양의 변화가, 높은 모래부피비 시료에서는 입자 구조의 변화가 고결화 결합의 파괴가 주요한 원인이다. 본 연구를 통해 연약한 고무 입자와 단단한 모래 입자의 혼합재인 Engineered soils의 거동은 고결화 및 고결화 파괴에 따라 비고결화 시료와 구분됨을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권2호
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• pp.90-101
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• 2009

동해 울릉분지 남부에서 취득한 다중채널 탄성파 탐사자료의 해석에 의하면 연구지역에 분포하는 플라이오-제4기 퇴적층은 침식부정합면에 의해 구분되는 9개의 퇴적단위가 중첩된 형태로 구성되어있다. 탄성파 단면상에서 각 퇴적단위는 남쪽사면의 경우 질량류 퇴적층으로 해석되는 캐오틱한 음향상 특징이 주로 나타나며, 북쪽 중앙분지로 향하면서 저탁류/반원양성 퇴적층으로 해석되는 연속성이 양호하고 진폭이 강한 평행 층리 음향상이 나타난다. 퇴적단위의 분포 및 탄성파상 특징에 의하면 플라이오-제4기 동안의 퇴적작용은 주로 지구조 운동과 해수면 변동에 의해 조절된 것으로 해석된다. 플라이오세 동안의 퇴적작용은 주로 동해의 닫힘작용과 연계된 지구조 운동의 영향이 있었다. 중-후기 마이오세 이후 동해는 횡압력에 의한 닫힘작용이 시작되었으며 플라이오세 말까지 횡압력의 영향으로 광역적인 융기가 야기되었다. 따라서 이때 형성된 다량의 침식 퇴적물이 분지로 유입되었으며 주로 쇄설류로 구성된 퇴적단위 1을 형성하게 되었다. 제4기에 접어들면서 중첩된 형태로 분포하는 퇴적단위 2-9의 발달은 주로 주기적으로 반복되는 해침과 해퇴의 영향에 의해 조절되었다. 반복적으로 진행된 해퇴 및 저해수면 조건이 주로 남쪽사면을 중심으로 분포하는 쇄설류의 퇴적을 야기시켰으며, 해수면 상승기간 동안에는 쇄설류 층이 얇은 반원양성 내지는 원양성 퇴적물에 의해 피복되었다. 결과적으로 연구해역에 분포하는 플라이오-제4기 퇴적층은 쇄설류와 저탁류/반원양성을 포함하는 질량류의 중첩에 의해 구성된다.

• 한국석유지질학회지
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• 제5권1_2호
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• pp.36-47
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• 1997

본 연구에서는 기존 Exxon group의 순차층서 모델이 갖고 있는 적용의 한계성을 극복하기 위하여 다중변수 순차층서 모델을 제시하였다. 이 모델에서는 2~3차수의 주기성을 갖고 변화되는 범세계적 해수면 변동, 지구조운동, 퇴적물 공급 등의 영향요소를 모두 변수로 간주하며, 이들 요소에 의해 순차층의 내부구성과 경계면 타입이 결정된다. 순차층을 구성하는 기본 단위로 해석적 층서단위인 퇴적계 연합체(systems tract)대신, 내부 지층의 집적형태에 의해 구분되는 기술적 층서단위인 부순차층세트(parasequence set)를 채택하였으며, 부순차층세트의 타입은 상대적 해수면 변동과 퇴적물 공급속도의 변화를 반영한다. 따라서 본 순차층서 모델은, 네 가지 타입의 상대적 해수면 변동과 세 등급의 퇴적물 공급 변화 사이의 조합으로써 예상되는 단일 또는 $2{\~}4$개의 부순차층세트로 구성된 7가지 타입의 순차층을 보여준다. 다중변수 순차층서 모델을 울릉분지 남서부 대륙주변부에 적용한 결과, 순차층의 타입은 울릉분지의 형성과 닫힘에 따른 3단계의 분지주변부 지구조 운동의 변화를 잘 반영한다. 즉, 순차층을 구성하는 부순차층세트 조합의 변화와 울릉분지 지구조 운동의 타입과 속도가 시기적으로 일치 한다. 해저면의 급격한 침강을 동반한 울릉분지의 후열도 열개 동안에는 분지의 급격 한 침강으로 인해 상대적 인 해수면은 지속적으로 상승되었고, 많은 양의 퇴적물이 공급되어 1개의 부순차층세트로 구성된 순차층이 형성되었다. 이후, 압축성 변형을 동반한 울릉분지의 닫힘 동안에는, 분지 침강이 느려지고 국지적으로 융기가 일어나 하강 또는 상승우세의 상대적 해수면 변동이 야기되었고, 또한 지구조적 요인에 의해 통제되는 퇴적물 집적속도의 지역적인 차이로 인하여 변형대와 비변형대에서 상이한 순차층이 형성되었다. 분지 닫힘단계 이후에는 다시 해저면이 전반적으로 침강되면서, 상승이 우세한 상대적 해수면 변동과 보통 또는 빠른 퇴적물 집적속도가 결합하여 2-3개의 부순차층세트로 구성된 순차층을 형성하였다.