• Title/Summary/Keyword: Stress variation

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프레셔미터 시험을 이용한 사질토 지반의 최대 전단탄성계수 결정 (Determination of Maximum Shear Modulus of Sandy Soil Using Pressuremeter Tests)

  • 권형민;장순호;정충기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3C호
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    • pp.179-186
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    • 2008
  • 프레셔미터 시험은 지중 내 설치된 프루브를 통해 지반에 압력을 가하여 지반의 변형특성을 평가하는 시험 방법으로, 주로 경험적인 상관관계를 통하여 지반의 변형계수를 평가하는 여타의 현장 시험방법들과 달리 하중에 따른 변위 곡선에 기초하여 지반의 변형특성을 직접적으로 평가할 수 있는 시험 방법이다. 그러나, 자가 굴착 방식을 사용하더라도 시험체의 관입에 따른 교란이 발생하기 때문에 초기 재하 시험곡선으로부터 지반의 변형특성을 평가하는 것은 부적절할 수 있으며, 이에 대한 대안으로 하중 제하-재재하 곡선을 이용하는 방법 등이 제안되어 사용되고 있다. 그러나, 공내 재하 압력 및 공벽의 변위 측정 시에 발생하는 데이터의 분산과 계측 장비의 해상도 문제로 인하여 하중 제하-재재하 곡선으로부터 최대 전단탄성계수와 같은 미소 변형 영역에서의 변형 특성을 평가하기에는 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 하중 재재하 곡선의 회귀분석 및 이를 바탕으로 한 외삽법을 사용하여 미소 변형 영역에서 지반의 최대 전단탄성계수를 직접적으로 평가할 수 있는 해석 방법을 제안하였다. 또한, 하중 재재하 시 원지반에 비하여 증가하는 응력 수준을 초기 응력 수준에 맞도록 고려할 수 있는 방법을 함께 제안하고 있다. 대형 압력 토조를 이용하여 다양한 상대밀도 및 응력 조건을 가지는 모래 지반을 조성한 뒤, 프레셔미터 시험 및 벤더 엘리먼트 시험을 수행하였고, 제안된 해석 방법의 적절성을 기존의 경험식들 및 벤더 엘리먼트 시험에서 얻어진 값들과 비교, 검증하였다.

3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법을 이용한 PSC 박스거더 격벽부의 강도예측 (Strength Prediction of PSC Box Girder Diaphragms Using 3-Dimensional Grid Strut-Tie Model Approach)

  • 박정웅;김태영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.841-848
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    • 2006
  • PSC 박스거더 교량의 격벽(diaphragm)은 프리스트레스에 의해 큰 집중하중이 가해지기 때문에 응력의 분포가 매우 교란되며 격벽에 발생하는 과도한 균열은 격벽의 거동을 매우 복잡하게 만든다. AASHTO 설계기준에 따르면 집중 긴장하중에 의한 3차원 효과는 3차원 모델을 이용하거나, 둘 혹은 그 이상의 평면으로 분리된 하위모델(submodel)을 사용하여 근사적으로 계산하는 방법을 허용하고 있다. 이때 하위모델은 각 방향에 대하여 독립적으로 결정할 수 있으나 모델 간의 상호작용이 고려되어야 하며 일관성이 있어야 한다. 그러나 외부 긴장재의 정착을 위한 격벽은 2차원 문제로 간주하기 어려운 3차원 응력교란영역(disturbed region) 구조물이며, 2차원 모델을 이용하여 격벽에 작용하는 힘의 흐름을 표현하는 것은 만족한 결과를 주지 못한다. 본 연구에서는 3차원 응력교란영역 구조부재의 해석/설계를 위해 제안된 컴퓨터에 기반한 3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법을 이용하여 Texas대학교에서 실험, 파괴된 PSC 박스거더 격벽의 1/2 축소 모형을 해석하였다. 그리고 그 결과를 기존의 연구결과 및 실험결과와 비교하여 제안된 방법의 타당성과 정확성을 평가함으로서, 포스트텐션 정착부 및 격벽부 설계를 위한 합리적인 컴퓨터 기반의 설계방법을 제시하였다.

3경간 연속 거더교의 지진응답에 대한 포트받침 노후화의 영향 (Effect of Pot Bearing Aging on the Seismic Response of a Three-span Continuous Girder Bridge)

  • 조주현;김동호;강준원;윤혜진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.251-258
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    • 2024
  • 이 논문은 포트 받침이 설치된 3경간 연속 콘크리트 거더교를 대상으로 받침의 노후화가 교량의 지진응답에 미치는 영향을 분석하였다. 포트 받침은 고정단 및 가동단의 강성을 반영해 교축방향, 교축직각방향, 수직방향의 탄성 스프링으로 모델링하였다. 포트 받침의 노후화를 고정단 받침의 수평강성 저하와 가동단 받침의 수평강성 증가로 나누어 받침의 노후화가 교량의 지진 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 수치해석으로부터 구한 고유진동수 값과 이 교량의 설계 고유진동수를 비교하여 해석 대상 3경간 연속 거더교의 유한요소모델이 타당함을 보였으며, 국내 도로교설계기준(한계상태설계법)의 설계응답스펙트럼에 부합하는 인공지진파를 이용해 받침 강성의 변화에 따른 교량 상부 및 받침의 지진응답을 계산하였다. 지진해석 결과, 받침의 노후화로 인해 고정단 받침의 수평강성이 감소할 경우 지진으로 인한 고정단 받침의 절대최대 상대변위가 증가하였다. 이는 받침을 지지하는 모르타르의 균열과 앵커 볼트의 탈락 가능성이 커짐을 의미한다. 받침의 노후화로 인해 가동단 받침의 수평강성이 증가하는 경우에는 지진으로 인한 고정단 받침의 절대최대 전단력이 감소하였다. 그러나 이 경우 가동단 바로 위 거더 단면에 추가의 휨인장응력이 발생할 수 있으며, 이러한 받침 성능의 변화로 인하여 지진 시 연속 콘크리트교에 예기치 못한 구조적 손상이 발생할 수 있다.

초분광영상 이용 오이 및 수박 묘의 수분함량 추정 (Estimation of Moisture Content in Cucumber and Watermelon Seedlings Using Hyperspectral Imagery)

  • 김성헌;강정균;유찬석;강예성;;강동현;구양규;김동억
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.34-39
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    • 2018
  • 본 연구는 초분광 영상을 이용하여 오이 및 수박과 같은 박과 묘의 수분함량을 추정하기 위해 수행되었다. 오이와 수박 묘 샘플에 수분 스트레스를 가한 후 초분광영상 취득 시스템을 이용하여 오이와 수박 묘 잎을 촬영하여 반사율을 계산하였고, 건조기를 이용하여 해당 모종의 수분함량을 측정하였다. 마지막으로 영상의 반사율과 수분함량을 이용하여 부분최소제곱회귀분석을 통해 수분함량 추정모델을 개발하였다. 오이 묘 수분함량 추정모델은 $R^2$ 0.73, RMSE 1.45%, RE 1.58%의 성능을 보였으며, 수박 묘 수분함량 추정모델은 $R^2$ 0.66, RMSE 1.06%, RE 1.14%의 성능을 보였다. 유효범위를 넘어가는 극단치를 제거하여 모델의 성능을 다시 분석한 결과, 오이 모델의 경우 $R^2$ 0.79, RMSE 1.10%, RE 1.20으로 상승하였다. 오이와 수박 묘를 함께 분석하여 모델을 제작한 결과, $R^2$ 0.67, RMSE 1.26, RE 1.36으로 분석되었다. 오이 모델이 수박 모델보다 비교적 높은 성능을 보였는데, 이러한 원인은 오이의 수분함량 변이가 넓게 분포되어 있었기 때문이라고 판단된다. 또한 데이터셋에서 유효범위를 넘어가는 극단치를 제거한 결과 오이 모델의 정확도 및 정밀도가 상승하였다. 결론적으로 오이 및 수박 묘 수분함량 추정모델들의 추정선의 기울기 차가 크지 않고, 서로 교차되기 때문에 두 모델들은 모두 수분함량을 추정하는데 있어서 유의한 것으로 판단된다. 또한 샘플의 변수가 넓게 분포된 변이를 갖는다면 추정모델의 정확도와 정밀도는 분명 상승할 것이며, 개선된 모델을 이용하면 저가형 센서를 개발하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

익산지역에서 쌀보리의 생육 및 수량의 연차 간 변화 (Yearly Variation in Growth and Yield of Winter Hulless Barley at Iksan)

  • 최인배;김학신;황재복;구본일;배희수;박태선;박홍규;이건휘
    • 한국작물학회지
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    • 제61권3호
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    • pp.171-183
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    • 2016
  • 익산지역에서 기상요소의 변동에 따른 가을 쌀보리의 출수기 및 수량의 연차 간 변화를 알아보고자 작황 자료('85~'15) 중 기상요소와 쌀보리 생육 기간 및 수량과의 관계를 분석하였다. 1. 쌀보리 파종기인 10월 하순의 기온이 꾸준히 상승하여 출현이 빨라졌으며, 90년대 춥지 않았던 월동기는 2000년 이후, 12월에 추운 해가 많았고 1월의 변동폭도 증가하여 전체적으로 기온이 낮은 해가 많았다. 그러나 월동 후 생육재생기는 지속적으로 빨라졌으며 이는 출수기와 성숙기 등에 영향을 미쳤다. 3월의 일조시수는 증가하는 경향이었으며 등숙기에 해당되는 5월~6월 상순에는 전 기간 최고기온과 평균기온의 상승이 뚜렷하고 강수량이 감소하여 고온 건조해 지는 경향이었다. 조사기간 동안 쌀보리 생육기의 평균일은 다음과 같아서 생육정지기는 12월 18일, 생육재생기는 2월 17일, 최고분얼기는 4월 1일, 출수기 4월 27일, 등숙기 6월 1일 이었으며 파종에서 등숙까지 224일이 소요되었다. 2. 익산지역에서 쌀보리의 출수기는 생육재생기, 절간신장기간과 고도의 정의 상관을 보여 생육재생기가 빠르고 절간신장기가 짧을수록 출수가 빨랐으며 생육재생기와 절간신장기간 간에도 고도의 정의 상관을 보였다. 생육재생기는 2월 평균기온과, 절간신장기는 3월 최고기온과 고도의 부의 상관을 보였다. 등숙 기간은 등숙기 평균온도와 고도의 부의 상관을 보여 등숙기 기온이 낮을수록 등숙 기간이 길었다. 3. 새찰쌀보리('03~'15)의 수량과 상관관계가 높은 요인은 수수(R=0.726), 천립중(R=0.719), 등숙기간(R=0.527) 순이었으며 출수가 빠를수록 등숙 기간이 길고, 천립중이 높았다. 천립중은 등숙기 평균온도와 높은 부의 상관을 보였다. 4. 쌀보리의 수량은 90년대 높게 유지되었으나 2000년 이후 감소하는 경향이 뚜렷하였고 수량구성요소 중 수수의 감소가 가장 큰 원인이었다. 출수기에 따른 수량 반응성도 시기별로 달라 늘쌀보리 재배시기('88~'03)에는 출수기와 수량이 정의 상관을 보였고 출수기가 늦어짐에 따라 천립중이 증가하였으나, 새찰쌀보리 재배기('03~'15)에는 출수기가 늦어질수록 천립중이 감소하여 수량과 약한 부의 상관관계를 보였으며 출수가 늦은 해에는 등숙기의 기온상승으로 수량감소가 컷다고 할 수 있다.

착과량 수준 및 생육성기 토양수분 함량 변화에 따른 '후지'/M.9 품종의 수액이동 특성 (Xylem Sap Flow Affected by Short-term Variation of Soil Moisture Regimes at Higher Growth Period in 'Fuji'/M.9 Apple Trees with Different Fruit Loads)

  • 박정관;김승희;이인복;박진면
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.164-169
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    • 2006
  • 착과량을 달리한 '후지'/M.9 품종에서 생육 최성기중 토양수분 변화에 따른 수액 이동 특성과 수체 생리반응을 조사하였다. 적정 착과는 적습 조건인 -50 kPa에서 VPD 및 최대증발산량과 비슷한 양상의 수액이동량을 보였으나 과다 착과는 -50 kPa 및 -80 kPa 조건에서 최대증발산량보다 낮은 수액흡수량을 보였다. 적정 착과는 모든 토양수분 조건에서 최대증발산량보다 일중 $1.06{\sim}3.93L$ 많은 수액이 이동되는 특성을 보였고 과다 착과는 적정 착과보다 토양수분 -50 kPa 조건에서 21%, -20 kPa과 -80 kPa에서 $31{\sim}36%$ 정도 낮은 수액 이동량을 보였다. 착과 처리에 따른 신초생육과 엽면적은 적정 착과 처리구가 다른 처리구보다 유의성 있게 높았으나 과다 착과 처리구는 가장 낮았다. 적정 착과 처리구의 엽수분포텐셜은 다른 처리구에 비해 모든 토양수분 조건에서 가장 낮아서 수분소모율이 가장 높았다. 따라서 '후지'/M.9 품종은 적정 착과량 유지와 더불어 생육성기 중 적습조건을 유지하는 것이 수액이동을 고려할 경우, 증산효율을 높이는데 바람직할 것으로 판단되었다.

일축압축하에서 포천화강암의 역학적 이방성 (Mechanical Anisotropy of Pocheon Granite under Uniaxial Compression)

  • 박덕원
    • 지질공학
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    • 제15권3호
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    • pp.337-348
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    • 2005
  • 포천 지역에 분포하는 쥬라기 화강암을 대상으로 미세균열 분포특성이 화강암의 역학적 성질에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 3종의 방향성 시편을 대상으로 일축압축시험이 실시되었으며, 각 시편은R(riftplane), G(grain plane) 및 H(hardway plane) 축에 각각 직각이다. 다양한 탄성 상수 중, 3 방향에 따른 포아송비의 변화가 검토되었다 파괴 강도 비-포아송비의 관계도에서 포아송비의 범위는 H-시편에서 가장 높은 분포양상을 보이며 G-시편, R-시편의 순으로 감소한다. 분포곡선은 $I\simIII$ 단계에서는 거의 선형이며, IV-3 단계에서는 기울기의 급격한 증가를 보인다. 관계도에서 보는바와 같이 파괴강도비 $0.92\sim0.96$에서 변곡점이 형성된다. IV-3단계는 탄성 영역의 밖에 속한다. 4단계의 파괴단계에서의 거동은 응력-체적변형율 곡선에서 분석되었다 암석의 거동을 지배하는 응력증분-체적변형율 방정식에서 특징적인 재료상수인 a, n, Q, m 및 $\varepsilon_v^{mcf}$가 결정되었다. 이들 상수중에서 미세균열의 폐합영역( I 단계)에서 고유의 미세균열의 공극률$(a, 10^{-3})$ 그리고 압축지수(n)는 각각 $a^R(3.82)>a^G(3.38)>a^H(2.32)$ 그리고 $n^R(3.69)>n^G(2.79)>n^H(1.99)4의 순서로 나타난다. 특히 IV 단계의 미세균열의 임계체적변형율($\varepsilon_v^{mcf}$)은 3번 면에 수직인 H-시편에서 가장높게 나타난다. 이러한 결과에서 포아송비 및 재료상수와 같은 역학적 성질은 2 조의 미세균열과 밀접한 관계를 보이고있다. 강도 이방성과 미세균열의 방향성과의 상관성은 암석의 파괴 연구에 주요하게 적용될 수 있다.

시설재배 참외 수확 로봇용 엔드이펙터의 설계 요인 분석 (Design Factor Analysis of End-Effector for Oriental Melon Harvesting Robot in Greenhouse Cultivation)

  • 하유신;김태욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.284-290
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    • 2013
  • 본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 $W=L^a{\times}D_2^b$로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 -0.9998의 상수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 $36.5N/cm^2$, $185.7N/cm^2$, $636.7N/cm^2$이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 $2.87{\times}10^{-2}N$$5.60N/cm^2$로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

Beak Trimming Methods - Review -

  • Glatz, P.C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제13권11호
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    • pp.1619-1637
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    • 2000
  • A review was undertaken to obtain information on the range of beak-trimming methods available or under development. Beak-trimming of commercial layer replacement pullets is a common yet critical management tool that can affect the performance for the life of the flock. The most obvious advantage of beak-trimming is a reduction in cannibalism although the extent of the reduction in cannibalism depends on the strain, season, and type of housing, flock health and other factors. Beak-trimming also improves feed conversion by reducing food wastage. A further advantage of beak-trimming is a reduction in the chronic stress associated with dominance interactions in the flock. Beak-trimming of birds at 7-10 days is favoured by Industry but research over last 10 years has shown that beak-trimming at day-old causes the least stress on birds and efforts are needed to encourage Industry to adopt the practice of beak-trimming birds at day-old. Proper beak-trimming can result in greatly improved layer performance but improper beak-trimming can ruin an other wise good flock of hens. Re-trimming is practiced in most flocks, although there are some flocks that only need one trimming. Given the continuing welfare scrutiny of using a hot blade to cut the beak, attempts have been made to develop more welfare friendly methods of beak-trimming. Despite the developments in design of hot blade beak-trimmers the process has remained largely unchanged. That is, a red-hot blade cuts and cauterises the beak. The variables in the process are blade temperature, cauterisation time, operator ability, severity of trimming, age of trimming, strain of bird and beak length. This method of beak-trimming is still overwhelmingly favoured in Industry and there appears to be no other alternative procedures that are more effective. Sharp secateurs have been used trim the upper beak of both layers and turkeys. Bleeding from the upper mandible ceases shortly after the operation, and despite the regrowth of the beak a reduction of cannibalism has been reported. Very few differences have been noted between behaviour and production of the hot blade and cold blade cut chickens. This method has not been used on a large scale in Industry. There are anecdotal reports of cannibalism outbreaks in birds with regrown beaks. A robotic beak-trimming machine was developed in France, which permitted simultaneous, automated beak-trimming and vaccination of day-old chicks of up to 4,500 chickens per hour. Use of the machine was not successful because if the chicks were not loaded correctly they could drop off the line, receive excessive beak-trimming or very light trimming. Robotic beak-trimming was not effective if there was a variation in the weight or size of chickens. Capsaicin can cause degeneration of sensory nerves in mammals and decreases the rate of beak regrowth by its action on the sensory nerves. Capsaicin is a cheap, non-toxic substance that can be readily applied at the time of less severe beak-trimming. It suffers the disadvantage of causing an extreme burning sensation in operators who come in contact with the substance during its application to the bird. Methods of applying the substance to minimise the risk to operators of coming in contact with capsaicin need to be explored. A method was reported which cuts the beaks with a laser beam in day-old chickens. No details were provided on the type of laser used, or the severity of beak-trimming, but by 16 weeks the beaks of laser trimmed birds resembled the untrimmed beaks, but without the bill tip. Feather pecking and cannibalism during the laying period were highest among the laser trimmed hens. Currently laser machines are available that are transportable and research to investigate the effectiveness of beak-trimming using ablasive and coagulative lasers used in human medicine should be explored. Liquid nitrogen was used to declaw emu toes but was not effective. There was regrowth of the claws and the time and cost involved in the procedure limit the potential of using this process to beak-trim birds.

영남권 사찰림일대 소나무장령림의 미기후 조절 효과 연구 (Effectiveness of Controling Micro Climate by the Pine (Pinus Densiflora) Forests of the Temple in Southeast Area of Korea)

  • 홍석환;안미연;강래열;최송현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.294-303
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    • 2020
  • 본 연구는 경남지역 내 소나무 장령림이 안정적으로 생육하고 있는 사찰 소나무림을 대상으로 온도 및 습도의 미기상 변화 특성과 식생분포특성을 비교하여 소나무장령림의 미기후 조절정도를 살펴보고자 하였다. 연구는 국내에서 소나무 장령림의 안정적 생육지로 알려진 합천 해인사, 부산 범어사, 양산 통도사 및 경주 불국사 일대 소나무림을 대상으로 하였다. 식생분포 현황 분석결과 이들 소나무림은 알려진 바와는 달리 소나무림의 면적비율이 월등히 높지는 않았는데, 통도사 주변을 제외하면 소나무림보다 낙엽활엽수림 및 혼효림의 우점비율이 훨씬 높게 나타나고 있었다. 미기상데이터 측정 결과 통도사는 다른 세 지역과는 달리 미기후 특성이 크게 차이가 있었는데, 다른 세 지역의 경우 온도 및 습도의 일교차가 상대적으로 적은 반면 통도사는 일교차가 크게 나타나는 현상을 보였다. 이는 통도사 주변 숲이 개발지를 제외하면 대부분 소나무림인 반면, 다른 세 지역은 낙엽활엽수림의 우점비율이 높은데 기인하는 것으로 판단된다. 소나무림의 적극적 관리는 온도상승과 공중습도의 감소에 효과적이지 않은 만큼 현재 양산 통도사 주변 소나무림과 같이 소나무 단순림으로의 적극적인 관리는 오히려 온도와 습도 스트레스 측면에서 부정적 영향이 더욱 큰 것을 확인할 수 있었다. 소나무림의 미기후 완화 효과 증대를 위해서는 숲 관리의 새로운 전환이 필요한 것으로 판단된다.