• 제목/요약/키워드: Vertical Force

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지진 토모그래피를 이용한 한반도의 과거진원지역의 특성 연구 (Investigation of Post-seismic Sites Using Local Seismic Tomography in the Korean Peninsula)

  • 김소구;배형섭
    • 자원환경지질
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    • 제39권2호
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    • pp.111-128
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    • 2006
  • 한반도의 3차원적인 지각구조와 진원의 특성을 P파와 S파의 주행시간 토모그래피 기법을 이용하여 연구하였다. 이 연구의 주요 목적은 진원, 분지 및 심부 구조지역에서의 Vp/Vs 비율의 이상 대를 찾기 위함이다. 이것은 한반도의 보다 세부적인 지진 구조력 데이터의 예측을 고려했다. 지진 토모그래피를 이용한 본 연구의 결과에서 진원에서의 높은 Vp/Vs 비율의 차이를 수직성분에서 찾을 수 있었다. 퇴적 분지와 추가령 구조곡 아래에서 높은 Vp/Vs 비율이 나타났다. 이는 마그마 분출 후 마그마가 고체화되고, 원생수(connate water)로 포화된 여러 파쇄대와 단층에 의한 것으로 추정되어진다. 대부분의 진원에서 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)를 찾을 수 있었으며, 영월, 경주, 홍성, 대흥, 대관, 랑님 지진의 경우 상부지각에서 속리산, 사리원, 지리산 지진 등은 하부지각 또는, 모호 불연속면 근처에서 나타났다. 특히 대관, 대흥 및 운산에 있는 온천 지역과 높은 VRD가 일치함을 볼 수 있었다. 이것은 또한, 이 지역 하부지각에 용융체(partial melting)의 존재 가능성을 시사한다. 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)는 단층과 파쇄대에 존재하던 액체 (connate water)가 지진발생 후 탈수화 작용(dehydration)이 발생하여, 강성률이 감소함을 나타낸다. 이러한 것은 진원이 부피의 변화, 전단 파쇄대(shear fracture), 장성률(rigid)의 변화를 포함하는 모멘트 텐서(moment tensor) 에 의해 표현된다는 사실에 기인한다는 것이다. 높은 Vp/Vs 비율의 차이(VRD)는 또한, 백두산의 40km 깊이 아래에서 찾을 수 있는데 이는 강성률을 감소시키는 마그마 방(magma chamber)가 존재함을 암시해준다.

멀티 앤빌 프레스의 압력-부하 보정 작업과 시료 내의 온도구배 연구 (Pressure-load Calibration of Multi-anvil Press and the Thermal Gradient within the Sample Chamber)

  • 김은정;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.161-172
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    • 2018
  • 멀티 앤빌 프레스(multi-anvil press)는 일반적으로 5-25 GPa의 압력범위와 ${\sim}2,300^{\circ}C$의 온도범위를 구현할 수 있는 고압 기기로, 지구과학에서는 상부맨틀-맨틀전이대까지의 지구 구성물질의 구조를 연구하는 데 도움이 된다. 본 연구에서는 광물의 상전이를 이용한 멀티 앤빌 프레스에 대한 압력-부하 보정(pressure-load calibration) 과정을 소개하고, 시료실(sample chamber) 내에 존재할 수 있는 온도구배에 대해서 논의하였다. 압력-부하 보정은 14/8 G2, 14/8 step, 14/8 HT 조립세트(assembly set)와 18/12 조립세트에 대해 1,100톤 멀티 앤빌 프레스를 이용하여 수행했다. 초기 물질로 석영, 규회석구조의 $CaGeO_3$, 포르스테라이트를 사용했고, 고압상의 동정은 XRD 분석을 통해 수행하였다. 광물의 상전이를 통해 $1,200^{\circ}C$에서 시료에 가해지는 압력을 유추할 수 있었으며, ${\alpha}$-석영에서 코에사이트로의 상전이는 3.1 GPa, 석류석 구조의 $CaGeO_3$에서 페로브스카이트 구조의 $CaGeO_3$로의 상전이는 5.9 GPa, 코에사이트에서 스티쇼바이트로의 상전이는 9.2 GPa, 포르스테라이트에서 와즐리아이트로의 상전이는 13.6 GPa의 압력 확인에 이용했다. XRD 결과로 획득한 압력-부하 보정 곡선은 기존에 보고된 유사한 기기의 압력-부하 보정 곡선에 비해 동일 압력을 구현하기 위해 50톤 가량의 유압이 더 필요한 것으로 확인됐다. 이러한 차이는 시료실의 크기 및 조립세트의 압력 매체(pressure medium)와 이차앤빌 사이의 마찰력으로부터 기인한 유압 손실에 의한 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서는 14/8 HT 조립세트에서의 시료실 내의 온도구배를 확인했다. 특히 열전대(thermocouple)의 위치 변화에 따라 시료실 높이에 평행한 방향으로 약 ${\sim}200^{\circ}C/mm$에 해당하는 온도구배가 존재한다. 본 연구로부터 구한 멀티 앤빌 프레스의 압력-부하 보정 곡선과 시료실 내의 온도구배 값은 앞으로 맨틀 내에서의 다양한 비정질 및 결정질의 지구물질에 대한 원자 구조의 변화와 그에 따른 물성 변화를 설명하는 데 적용할 수 있다.

계산유체역학모형 CFD_NIMR_SNU를 이용한 국지적으로 가열된 산악지역의 상세 바람 흐름 모사 - 화왕산 산불 사례 - (Simulation of Detailed Wind Flow over a Locally Heated Mountain Area Using a Computational Fluid Dynamics Model, CFD_NIMR_SNU - a fire case at Mt. Hwawang -)

  • 구해정;최영진;김규랑;변재영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.192-205
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    • 2009
  • 2009년 2월 9일 화왕산에서는 대보름 행사인 '억새 태우기'가 많은 사람들이 지켜보는 가운데 시작되었지만 예상하지 못한 강풍으로 산불로 확대되어 많은 인명피해가 발생하였다. 본 연구에서는 3차원 계산 유체역학 모형인 CFD_NIMR_SNU 모형을 이용하여 복잡한 산악지역에서 국지적 가열에 따른 바람장을 모사함으로써 이날 발생한 산악 화재의 특성을 분석하였다. 화재가 발생한 지역의 지표 온도는 가열이 없을 때, $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$ 일 때의 3가지 가열 강도조건을 주어 모사하였다. 지표 가열은 화재 발생 지역 중앙에서 수직 바람장을 $0.7m\;s^{-1}(300^{\circ}C)$$1.1m\;s^{-1}(600^{\circ}C)$만큼 증가시켰다. 난류운동에너지는 화재의 열에너지 자체 및 열적 순환에 의해 증가된 운동에너지에 의해 증가하였다. 화재로 인한 열은 복잡한 지형과 강한 경계 바람 조건과 함께 화왕산의 예상하지 못한 난류와 강풍 조건을 유도하였다. CFD_NIMR_SNU 모형은 인명피해를 발생시킨 산불을 이해하는데 도움이 되는 귀중한 분석 자료를 제공하였다. 모사 결과에 따르면 화재 발생 지점은 풍상측의 높은 지형으로 인하여 화재 발생 직전까지는 바람이 거의 억제되었던 것으로 보인다. 이러한 바람의 억제는 화재 발생에 따른 뜨거운 공기의 상승과 강한 경계 바람 조건에 의해 쉽게 되돌려졌다. 즉, 강한 경계 바람과 화재로 인한 가열이 함께 작용하여 강한 난류가 만들어졌고, 여러 명의 사상자가 발생한 산악 화재로 확산되었던 것이다. CFD_NIMR_SNU 모형은 중규모 모형과의 결합을 통하여 좁은 영역의 화재로 인한 난류 예보를 생산하는 등 산불 예방을 위해 활용될 수 있을 것이다.

석실로 본 나주 복암리 세력과 주변 지역의 동향 (The Character of Bogamni group and trends in the surrounding area seen through the stone chamber)

  • 김낙중
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제49권1호
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    • pp.44-67
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    • 2016
  • 이글에서는 최근에 영산강유역권 및 서남해 도서에서 발굴조사된 횡혈식석실을 나주 복암리 고분군의 석실과 비교하여 영산강유역 중핵지역의 유력세력인 복암리 집단의 성격과 영산강유역권의 동향을 살펴보았다. 복암리 고분군에 처음 축조된 석실은 북부규슈계(北部九州系)의 영산강유형 석실이다. 그런데 최근 조사가 진전되면서 그러한 석실의 조영에 이어지는 흐름이 이미 서남해안의 연앙항로를 따라 5세기 전 중엽에 축조된 왜계 고분에서부터 보이고 있다. 즉, 백제와 왜의 통교 이후 서남해안을 통한 교류가 활발해지면서 연안항로의 중요성과 관련하여 섬이나 해안가에 왜계 수혈식 고분이 축조되었다. 처음에는 부장품도 왜계 일색이었으나 점차 그런 고분이 축조된 지역 내에 현지의 묘 장제 요소가 가미된 고총이 등장하기 시작한다. 그중에서 대표적인 것이 당시 내해에 해당하는 영산강 하구의 바닷가에 위치한 영암 옥야리 장동 1호분이다. 그런데 이와 흡사한 매장시설을 사용한 고분이 5세기 중엽경에 나주 복암리 고분군과 인접한 곳에 축조되었다. 나주 가흥리 신흥 고분이 그것인데 이 고분의 축조에 복암리 집단이 직접적으로 관여하였는지는 밝히기 어려우나 지리적인 인접성이나 동일한 원통형토기편이 발견된 점으로 보아 밀접한 관련이 있었음은 분명하다. 신흥 고분은 영산강 본류 가까운 저평구릉의 말단이나 섬에 위치하여 5세기 전 중엽 서남해안 일대에 축조된 왜계 고분과 유사한 배경, 즉 해로 혹은 수로의 이용이나 장악과 관련하여 입지가 선정되었을 가능성이 높다고 판단된다. 그런데 다음 단계에는 복암리 고분군과 동일한 공동체의 구성원으로 생각되는 정촌 고분에서 영산강유형 석실이 매장시설로 사용되어 이러한 내륙수로 이용의 주도권이 복암리 집단으로 넘어갔을 것으로 여겨진다. 정촌 고분의 축조는 복암리 집단의 급격한 성장의 배경을 보여준다. 이후 복암리 집단은 복암리 3호분 '96석실을 시작으로 7세기까지 고분군을 지속적으로 조영하여 영산강유역에서 주도적인 세력으로 번성하였다. 사비기에 백제의 직접적인 지배 아래 들어간 이후에도 왜와의 밀접한 관계를 지속하며 영산강유역은 물론 서남해 항로에도 일정한 영향을 미쳤다. 그것은 신안의 여러 섬들에서 발견된 복암리유형 석실을 통해 추정할 수 있다.

칼 융의 개성화 과정에 비추어 본 주선애의 영성형성과정 연구 (A study on Chou Sun-Ae's spiritual formation process in light of Carl Jung's individuation)

  • 김희영
    • 기독교교육논총
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    • 제74권
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    • pp.159-188
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    • 2023
  • 연구 목적 : 본 연구는 융의 개성화 과정에 비추어 본 주선애의 영성형성과정에 관한 글이다. 영성은 학자들에 따라 그 정의가 다양하지만 공통된 특징은 자기초월이라는 것이다. 이러한 자기 초월은 나와의 관계, 타인과의 관계, 초월자와의 관계에서 일어날 수 있는데 나와의 관계에서는 자기 객관화로, 타인과의 관계에서는 타자 지향으로, 초월자와의 관계에서는 초월자를 향하는 것으로 나타날 수 있다. 영성은 삶을 둘러싸고 통합하는 점에서 개인의 정체성과 관계가 깊다. 이러한 영성형성은 융의 개성화 과정과 밀접한 관계가 있다. 그 이유는 융의 페르조나와 자아의 분리, 그림자 인식은 자기 객관화의 차원과 관계가 깊기 때문이다. 또한 개성화 과정에서 일어나는 그림자 투사 철회는 타인을 비난하기보다는 자신의 그림자를 인식하며, 타인을 선입견 없이 바라보게 하는 점에서 타자 지향과 관계가 깊다. 개성화 과정의 원동력인 자기(Self)의 상징이 예수 그리스도라는 것은 초월자 하나님과의 관계로 나아가는 영성과 융의 이론이 밀접한 관계가 있다는 것을 말해준다. 그렇기에 융의 개성화 과정을 통해 영성형성과정을 살펴보면 영성의 심리역동적인 차원을 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 본 글은 주선애의 영성형성과정을 융의 개성화 과정을 통해 알아보고자 한다. 주선애는 98년의 생애를 통해 민족의 아픔과 고난, 개인의 역경과 어려움을 겪었지만, 그러한 고난과 갈등, 어려운 순간을 통해 개성화 과정을 이루었다. 따라서 문헌연구로 주선애의 개성화 과정을 통해 영성형성과정을 살펴봄으로써 기독교 영성교육의 방향을 고찰하고자 한다. 결론 및 제언 : 본 연구를 통해 주선애의 영성형성의 특징을 세 가지로 볼 수 있다. 첫째, 회개의 삶을 통해 페르조나와 자아의 동일시가 약화된다는 것이다. 둘째, 새로운 소명을 통해 자아가 발달하고 개성화를 이루는 것이다. 셋째, 그림자 통합의 과정에서 십자가의 예수 그리스도를 경험하고, 성화의 과정을 이룬다는 것이다. 이러한 주선애의 영성형성의 특징을 통해 기독교 영성교육의 방향을 살펴보면 기독교 영성교육은 수직적 차원과 수평적 차원의 조화를 이루는 교육이 되어야 하며, 일상의 삶에서 초월적 하나님을 경험하는 교육이 되어야 한다는 것을 알 수 있다. 이를 통해 참된 자기 자신이 되고 하나님 사랑과 이웃 사랑을 실천하는 참된 그리스도인이 될 수 있을 것이다.

스프린팅이 하악 구치부 임플랜트 보철물의 응력분산에 미치는 영향에 관한 삼차원 유한요소분석 연구 (A three-dimensional finite-element analysis of influence of splinting in mandibular posterior implants)

  • 백상현;허성주;장익태;곽재영;김성균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.157-168
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    • 2008
  • 연구목적: 골유착성 임플랜트를 이용한 치료가 초기의 완전 무치악 증례에 도입된 이후 장기간의 임상 관찰 결과 높은 성공률이 보고되고 있으며, 점차 부분 무치악 및 단일치 상실 증례 등의 다양한 영역으로 확대되고 있다. 하지만 이러한 임플랜트에 가해지는 저작압은 임플랜트와 주위 골에 축 방향 힘 (axial force)과 다양한 측방 모멘트 (bending moments)를 일으키는데 이러한 응력의 적절한 분산이 치료의 성공에 큰 영향을 미치게 한다. 이번 연구의 목적은 하악 구치부가 부분 무치악일 때 외측연결 방식과 내측연결 방식의 임플랜트로 수복함에 있어 상부 보철물의 연결 (splinting)이 임플랜트와 주위 골로의 응력분산에 미치는 영향을 삼차원 유한요소 분석을 통해 비교해보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 외측연결 방식과 내측연결 방식의 대표적인 2종의 임플랜트를 선정하였고 각각 8.5mm와 13mm 길이에 대하여 실험하였다. 임플랜트는 외측연결 방식을 대표하는 브레네막 시스템을, 내부연결 방식을 대표하는 ITI 임플랜트를 연구재료로 선택하였다. 각각의 임플랜트는 구치부에서 골양이 허용되는 한 추천되는 넓은 직경 (wide diameter)의 임플랜트 (4.8-5.3mm)를 이용하였다. 이러한 4종류의 임플랜트 모형에서 제1대구치와 제2대구치 금관의 연결 여부에 따라 총 8개의 실험 군으로 분류하였다. 하중은 수직하중 및 수평하중을 각각 100N씩 하악 제1대구치 임플랜트 보철부위 (금관부)에 가하였고 금관의 연결여부에 따라 임플랜트와 주위골에 응력이 분산되는 양상을 관찰하였다. 삼차원 유한요소분석을 위한 하악골모형 제작에는 Hypermesh (Altair Engineering Inc., Troy, MI, USA)를 사용하였고 응력해석을 위해서는 PAM-CRASH 2G version 2005 (ESI, France), 포스트프로세싱을 위해서는 PAM-VIEW version 2005 (ESI, France)을 이용하였다. 여러 응력값 중에서 대표적인 등가응력 (von Mises stress)을 이용하여서 응력분포를 비교분석하였다. 연구결과: 내부연결방식과 외부연결방식 모두 상부의 금관을 연결함에 따라 임플랜트와 주위골로 전해지는 응력값이 감소하였다. 그리고 응력값이 감소하는 정도는 외부연결방식에서 더 크게 나타났다. 하지만 두 방식 모두 금관연결에 따른 응력 감소 효과는 임플랜트 길이 증가에 의해 영향 받지는 않았다. 이번 실험에서 상부 보철물이 연결되지 않은 상태에서 제1대구치 부위에 수직방향 또는 수평방향의 하중을 가했을 때 외부연결방식에서 더 많은 양의 응력이 주변 피질골의 상부 좁은 부위로 전달되었다. 하지만 상부 보철물을 연결한 상태에서 하중을 가한 경우에는 외부연결방식에서 하중 측인 제1대구치 부위에서 나타나던 상부 피질골에서의 응력 집중이 많이 감소한 것을 보여주었다. 또 한 비하중 측인 제 2대구치 부위에서의 응력분산도 외부연결방식에서 더 많은 것으로 나타났다. 이에 비해 내부연결방식에서는 하중 측인 제 1대구치 부위에서 지대주 나사를 따라 높게 나타나던 응력값의 중등도 감소 효과를 나타내었고 연결된 제2대구치 부위로의 응력분산 효과도 작았다. 결론: 하악 구치부가 결손한 하악골에 내부연결방식과 외부연결방식을 대표하는 두 가지 종류의 임플랜트를 선택하여 상부 금관의 연결이 임플랜트와 주위 골의 응력 분산에 미치는 영향에 대하여 삼차원 유한요소분석을 하였다. 이러한 실험 결과를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 8.5mm와 13mm에 대해서 응력 분포는 거의 동일하게 나타나고, von Mises stress 최대값 또한 거의 유사하였다. 2. 수직하중에서는 근심측에서 응력이 집중되었고 수평하중에서는 근, 원심측이 비슷한 크기의 응력을 보였다. 3. 내부연결방식에서는 지대주 나사의 벽면을 따라서 응력이 분산되는 양상을 보였으나 외부연결방식에서는 지대주에 눌리는 임플랜트 상부 부위에 응력이 집중되었다. 4. 금관을 연결함에 따라 임플랜트와 주위골로 전달되는 응력 값은 두 방식 모두 감소하는 모습을 보였으나 응력 값이 감소하는 정도는 내부연결방식에 비해 외부연결방식에서 더 크게 나타났다.