• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.101-109
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• 2007

국내 풍화토사면의 경우 순수 균질 사면보다는 대부분 점토 및 세립분이 섞인 비균질 상태로 존재하며 이러한 함유비율은 풍화도 및 지역에 따라 다르다. 따라서 세립분함량 변화에 따른 불포화사면에의 분석을 위해, 화강풍화토(SW)에 일정비율의 세립분(CH)을 섞어 성형한 시료를 통해 GCTS pressure plates을 이용한 함수특성곡선 실험을 수행하였다. 실험 및 침투해석결과 강우지속시간에 따른 포화깊이의 증가율은 세립분이 증가할수록 또한 상대밀도가 증가할수록 작아졌다. 또한 침투해석과 포화 및 불포화강도정수를 이용한 사면 안정성 해석결과(SLOPE/W), 전반적으로 세립분함량 $10\sim15%$의 범위까지는 침투깊이 증가에 따른 흡수력 변화가 안전율에 지대한 영향을 미치는 반면 이를 초과하는 경우(>15%)에는 오히려 세립분함량 증가에 따른 강도정수의 변화가 크게 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권1호
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• pp.13-34
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• 2023

Many ecologists try to understand plant communities and societies' changing processes by interacting with environmental factors. Plant communities formed in the sidings of streams, which are more dynamic than forest vegetation, are closely related to the disturbance regime of streams. U. pumila, which forms communities at the edges of streams, is distributed over the central and northern regions of the Korean Peninsula. In this study, we intended to explain the regeneration of U. pumila communities in the upstream region of the Namhangang River. Heights from the stream surface to the mid-high points of communities increased when the age class of U. pumila communities increased. On the other hand, the height of U. pumila tended to increase and decrease as the age class increased. The richness (S), evenness (J'), diversity (H'), and maximum diversity (H'max) also showed a tendency to increase and then decrease as the age class increased. On the other hand, the number of stems per individual and density (D) decreased as the age class increased. Seedlings of U. pumila failed to regenerate in the communities at the intermediate or higher stage of the age class. Regeneration of seedlings occurred in the spaces formed by the flooding, which occurred periodically in streams. After regeneration, U. pumila communities grew like a single organism. On the other hand, the plant species consisting of U. pumila communities exhibited a process in which the S and H' increased and then decreased as they developed. In other words, we determined that the changes in the species compositions were associated with changes in each species' environment and community. A space where seeds can regenerate seedlings should be provided for the regeneration of U. pumila communities. In the mid/upstream region of the Namhangang River, where the present study focused, newly formed communities were rare because the space required to regenerate U. pumila ceased to exist. Accordingly, we suggest securing an appropriate space for the regeneration of seedlings to maintain the U. pumila communities in the upstream region of the Namhangang River.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4B호
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• pp.319-328
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• 2009

본 연구에서는 자료의 구조를 이용하는 통계방법인 EDA 기법을 적용하여 자료를 정량화 하고, 이를 이용하여 빈도해석을 실시하였다. 모멘트법을 이용하는 전통적 방법이 극치값에 민감하게 반응하는 통계치를 주지만, EDA 기법은 변동이 적은 안정적인 통계치를 주는 장점이 있다. 빈도해석에 EDA 기법를 적용하는 경우에는 자료의 왜곡도를 반영하기 위해 원자료의 정규화 변환 및 역변환 과정을 거쳐야 한다. 즉, 원자료를 정규화 변환하고, EDA 기법을 적용하여 변환된 자료의 통계치를 추정하며, 이를 다시 역변환하여 원자료의 통계치를 결정해야 한다. 이렇게 결정된 통계치는 주어진 확률밀도함수를 이용한 빈도해석에 적용된다. 본 연구에서는 서울 및 포항지점의 연최대치 1시간 강우자료를 대상으로 분석을 수행하였다. 그 결과 EDA 기법을 적용하는 경우 극치값에 덜 민감한 안정적인 확률강우량의 산정이 가능한 것으로 확인되었다. 이러한 방법론은 특히 기후변화 등의 원인으로 강수자체의 경년변동이 매우 큰 지점의 빈도해석에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Advances in nano research
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• 제15권1호
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• pp.59-65
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• 2023

In this present article, the mechanical behavior of single-walled black phosphorene nanotubes (SW-αPNTs) is simulated using molecular dynamics (MD). The proposed model is subjected to the axial loading and the effects of morphological parameters, such as the mono-vacancy defect and strain rate on the tensile behavior of the zigzag and armchair SW-αPNTs are studied as a pioneering work. In order to assess the accuracy of the MD simulations, the stress-strain response of the current MD model is successfully verified with the efficient quantum mechanical approach of the density functional theory (DFT). Along with reproducing the DFT results, the accurate MD simulations successfully anticipate a significant variation in the stress-strain curve of the zigzag SW-αPNTs, namely the knick point. Predicting such mechanical behavior of SW-αPNTs may be an important design factor for lithium-ion batteries, supercapacitors, and energy storage devices. The simulations show that the ultimate stress is increased by increasing the diameter of the pristine SW-αPNTs. The trend is identical for the ultimate strain and stress-strain slope as the diameter of the pristine zigzag SW-αPNTs enlarges. The obtained results denote that by increasing the strain rate, the ultimate stress/ultimate strain are respectively increased/declined. The stress-strain slope keeps increasing as the strain rate grows. It is worth noting that the existence of mono-atomic vacancy defects in the (12,0) zigzag and (0,10) armchair SW-αPNT structures leads to a drop in the tensile strength by amounts of 11.1% and 12.5%, respectively. Also, the ultimate strain is considerably altered by mono-atomic vacancy defects.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권2호
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• pp.167-181
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• 2022

Soil liquefaction has been one of the most important concerns in geotechnical earthquake engineering in recent years, due to its damages to structures and its destructive effects. The cyclic liquefaction of silty sands, in particular, remains of great interest for both research and application. Although many factors are known that affect the liquefaction resistance of sands, the effect of fine grain content is perhaps one of the most studied and still controversial. In this study, 48 deformation-controlled cyclic simple shear tests were performed on BS and CS silt samples mixed with 5%, 15% and 30% by weight of Krk085, Krk042 and Krk025 sands in constant-volume conditions to determine the liquefaction potential of silty sands. The tests were carried out at 30% and 50% relative density and under 100 kPa effective stress. The results revealed that the liquefaction potential of silty sand increases with increasing average particle size ratio (D_50sand / d_50silt) of the mixture for a fixed silt content. Furthermore, for identical base sand, the liquefaction potentials of coarse grained sands increase with increasing silt content, while the respective potentials of fine grained sands generally decrease. However, this situation may vary depending on the silt grain structure and is affected by the nature of the fine grains. In addition, the variation of the void ratio interval was shown to provide a good intuition in determining the liquefaction potentials of silty sands, while the intergranular void ratio alone does not constitute a criterion for determining the liquefaction potentials of silty sands.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.43-51
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• 2024

Dynamic responses of nuclear power plant structure subjected to earthquake loads should be carefully investigated for safety. Because nuclear power plant structure are usually constructed by material of reinforced concrete, the aging deterioration of R.C. have no small effect on structural behavior of nuclear power plant structure. Therefore, aging deterioration of R.C. nuclear power plant structure should be considered for exact prediction of seismic responses of the structure. In this study, a machine learning model for seismic response prediction of nuclear power plant structure was developed by considering aging deterioration. The OPR-1000 was selected as an example structure for numerical simulation. The OPR-1000 was originally designated as the Korean Standard Nuclear Power Plant (KSNP), and was re-designated as the OPR-1000 in 2005 for foreign sales. 500 artificial ground motions were generated based on site characteristics of Korea. Elastic modulus, damping ratio, poisson's ratio and density were selected to consider material property variation due to aging deterioration. Six machine learning algorithms such as, Decision Tree (DT), Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbor (KNN), Artificial Neural Networks (ANN), eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), were used t o construct seispic response prediction model. 13 intensity measures and 4 material properties were used input parameters of the training database. Performance evaluation was performed using metrics like root mean square error, mean square error, mean absolute error, and coefficient of determination. The optimization of hyperparameters was achieved through k-fold cross-validation and grid search techniques. The analysis results show that neural networks present good prediction performance considering aging deterioration.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.544-551
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• 2024

본 연구에서는 도금 공정 시뮬레이션에 필요한 전기화학적 분극 데이터와 도금 조건 시뮬레이션 및 도금층의 특성 평가에 대해 다루었다. Ni과 Cu의 동전위 분극 분석 및 정전류 분극 시험을 통해 얻은 전기화학적 분극 데이터는 도금액의 유동 조건에 따른 과전압 분포 변화를 관찰하는 데 사용되었다. 도금 조건 시뮬레이션에서는 랙 핀의 접점 위치와 개수가 도금 품질에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 변수 하에서 전류 밀도 분포 및 도금 두께 분포를 평가하였다. 양극 형상, 극간 거리, 보조 양극 배치, 피도금체 간격 변화 등의 변수에 따른 시뮬레이션 결과를 통해 도금 두께 편차를 개선할 수 있는 방안을 모색하였다. 또한, 도금층의 특성 평가는 버퍼레이어 형성 유무에 따른 도금층의 두께, 밀착성 및 박리 여부를 분석하였다. 시뮬레이션을 통해 도금 공정의 효율성과 품질 향상을 위한 중요한 기초 데이터로 활용될 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권3호
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• pp.382-394
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• 2024

Background: Humbo Farmer Managed Natural Regeneration (FMNR) forest is managed through direct involvement of the local community and funded by the World Vision Australia through World Vision Ethiopia under framework of the Kyoto Protocol's Clean Development Mechanism on greenhouse gas emissions. Understanding the amount and distribution of carbon stored in forests across different elevations will enhance ability to anticipate how forests will react to future climate conditions and carbon levels. The aim of the study was to quantify the amount of carbon stocks along altitudinal gradients in the Humbo FMNR forest in southern Ethiopia. A total of 54 nested sample plots of 20 m × 20 m were established on transects of elevation gradients. Inventories of woody species and soil samples (0-10 cm and 10-20 cm depth) were collected within each nested sample plot. Carbon stocks in woody biomass and soil were compared by three elevation classes. Results: The total carbon stocks significantly (p < 0.05) differed among the three altitudinal gradients. There is no significant difference in biomass carbon stocks between the middle (1,610-1,750 m above sea level [a.s.l.]) and lower (1,470-1,610 m a.s.l.) elevations. However, both of these elevations significantly differ (p < 0.05) from the higher (1,750-1,890 m a.s.l.) elevation, despite an increase in carbon stocks from lower to higher elevations. The highest ecosystem carbon stock was contributed by soil carbon. The higher proportion of C stocks at the higher elevations may be associated to the species composition and dominance with larger wood density. Conclusions: It was concluded that even though soil carbon contributed higher carbon to the total carbon stock, biomass is stronger impact than soil carbon when it comes to carbon stock variation by altitudinal gradients. We recommend that carbon-related awareness creation on reducing emission for the local people and promotion of knowledge on carbon stock credits accounting and to be claimed in future for financing, which could be considered as additional possible option for sustainable forest management.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.58-68
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• 2015

본 연구는 대관령 특수조림지에 식재된 주요 경제수종인 잣나무, 전나무, 일본잎갈나무의 내풍 안정성을 비교 분석하여 조림지의 풍해관리에 대한 이해와 인식을 높이고자 수행되었다. 각 수종별로 5개씩 총 15개의 임시 방형구($20m{\times}20m$)를 설치하였으며, 흉고직경 10cm 이상의 수목에 대하여 수고 및 흉고직경을 측정하였다. 수종별 수고/흉고직경 비율(h/d 비율)을 분석한 결과 잣나무와 전나무가 일본잎갈나무에 비해 비교적 낮은 h/d 비율을 나타내어 내풍성이 상대적으로 높은 것으로 보인다. 약 9%의 일본잎갈나무가 내풍 임계치(80) 이상의 h/d 비율을 나타낸 것으로 조사되었으며 이들 수목들은 풍해에 매우 취약하여 다음 간벌 기간 동안 제거되어야 할 것으로 판단된다. 분산분석 결과 수종별 h/d 비율과 흉고직경의 지니계수에서 각각 유의한 차이가 나타났다. 수종별 흉고직경의 지니계수는 전나무 16.4%, 잣나무 14%, 일본잎갈나무 14%로 나타났다. 낮은 h/d 비율은 수종별 형태학적 차이와 간벌 시업에 기인한 것으로 판단된다. 수목의 내풍성을 향상시키기 위해서는 h/d 비율이 80 이상인 수목에 대한 하층간벌이 초기 혹은 임분 분화기(stand distinction phase)에 집중되어야 한다. 산림관리자와 시업자는 수목의 h/d 비율을 측정하고 임분 밀도를 관리하여 비율을 내풍 임계치인 80 이하 수준으로 유지하여야 한다. 따라서 동령림에서 수목의 흉고직경을 증가시키기 위해서는 h/d 비율이 높은 수목에 대한 택벌이 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-21
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• 2024

마비성 패류 독소(Paralytic shellfish poisoning, PSP)는 유해 조류에 의해 생성되며, 독소에 노출된 수산물을 섭취하였을 때 중독이 발생한다. 수산물 중 PSP를 검출하는 표준 시험법인 Mouse bioassay (MBA)는 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제로 대체 시험법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 이러한 대체 시험법 중, PSP가 신경 세포막의 Na⁺ 채널을 차단하는 기전을 이용한 마우스 뇌신경 모세포종 세포 기반 시험법(Neuro-2a assay)의 표준화를 위한 노력이 대두되고 있다. Neuro-2a assay의 원리는 Neuro-2a 세포주에 Na⁺/K⁺ ATPase 억제제인 Ouabain(O)과 Na⁺ 채널 활성화제인 Veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na⁺ 유입으로 인한 세포사멸을 유도한 상태에서, Na⁺ 채널 억제제인 PSP를 처리하게 되면 Na⁺ 유입이 차단되어 세포가 생존하는 것을 측정하는 것이다. 본 연구에서는 PSP 검출을 위한 Neuro-2a assay를 국내 연구 환경에 맞게 다양한 매개변수를 개선하여 최적 시험법을 확립하고자 하였다. 고려한 매개변수들은 세포밀도, 배양 조건 및 PSP 처리 조건 등으로, 그 결과는 아래와 같다. 초기 세포밀도는 40,000 cells/well로, 세포 배양시간 및 처리시간은 각각 24시간으로 설정하였다. 또한 최적 O/V 농도는 500/50 μM로 설정하였다. 본 연구에서 PSP 중 Saxitoxin (STX)에 대해서 O/V 처리가 된 상태에서 S자형 용량-반응 그래프가 도출되는 8가지 농도(368~47,056 fg/μl)를 확인하였고, Neuro-2a assay의 실험실 간 변동성 비교를 통해, 실험의 적정성 확인을 위한 5가지 Quality Control Criteria와 실험 데이터의 신뢰가능 범위(Data Criteria) 6가지를 설정하였다. 확 립된 조건으로 Neuro-2a assay를 진행한 결과 반수영향농도(EC₅₀) 값은 약 1,800~3,500 fg/μl로 나타났다. 실험실 간 변동성 비교 결과, Quality Control Criteria 값 및 Data criteria 값의 변동계수(coefficients of variation (CVs))가 1.98~29.15% 범위로 산출되어 실험의 적정성 및 재현성이 확인되었다. 본 연구를 통해 우리나라에서 활용할 수 있는 PSP 검출용 Neuro-2a assay 시험법의 최적 조건 및 5가지 Quality control 기준을 제시하였고, PSP 중 대표적인 독소인 STX을 대상으로 Neuro-2a assay를 실시한 결과 유의한 EC₅₀ 값을 산출할 수 있었으며, 향후 국내 수산물을 대상으로 MBA를 대체할 수 있는 PSP 검출법으로 활용될 것으로 기대된다.