• 제목/요약/키워드: natural springs

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지리 공간 자료의 다중회귀분석을 이용한 제주도 남측사면 용천수의 시기별 질산성 질소 농도 예측 (Prediction of Seasonal Nitrate Concentration in Springs on the Southern Slope of Jeju Island using Multiple Linear Regression of Geographic Spatial Data)

  • 정윤영;고동찬;강봉래;고경석;유용재
    • 자원환경지질
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    • 제44권2호
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    • pp.135-152
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    • 2011
  • 제주도 남측사면에서 산악지역부터 해안지역에 걸쳐 분포하는 용천수에 대해 풍수기와 갈수기의 2회에 걸쳐 측정된 $NO_3$ 농도를 수해지질학적 인자 및 토지 이용 특성 인자를 포함하는 공간 변수들의 다중선형 회귀모형으로 예측하였다. 용천수의 $NO_3$ 농도는 평균 20 mg/L이며, <0.02~86 mg/L의 범위를 보여 인위적 오염의 정도가 매우 다양하다. 공간 변수는 용천수를 중심으로 원형 버퍼를 설정하여 추출하였으며, 수정결정계수 증가율과 원형 버퍼의 제한점을 고려하여 반경 400 m를 최적 범위로 설정하였다. 선택된 회귀 모형들은 p-값과 더빈-왓슨 통계치에 근거하여 모두 통계적으로 유의하였다. 설명변수는 수정결정계수, Cp (total squared error), AIC (Akaike's Information Criterion)등을 기준으로 선택하였으며 변수들의 유의성과 다중공선성을 확인하여 최적 회귀 모형을 제시하였다. 일부 용천수들은 이상치로 확인되었으나 전체 시료의 10%이내였으며, 이들은 원형 버퍼를 사용하는 다중회귀분석의 한계를 지시한다고 할 수 있다. 변수의 유의성 기준으로 선정된 최적 회귀 모형의 결정계수는 이상치 제거 전이 0.74-0.79, 제거 후가 0.86-0.87의 범위로 높은 설명력을 보여주었으며, 자연지역 면적 비율이 용천수의 $NO_3$ 농도에 가장 큰 영향력을 가지는 것으로 나타났다. 용천수 $NO_3$ 농도에 대한 인위적 토지이용의 영향력은 최적 버퍼 반경에서 두 조사 시기 모두 과수원 > 주거지역 > 밭의 순으로 나타났다. 이러한 결과는 제주도 남측사면 용천수의 수질이 수리지질학적 인자보다는 토지 이용 특성에 크게 좌우됨을 지시하며, 용천수의 오염 취약성이 주변의 지표 오염원, 특히 과수원 분포에 민감함을 보여준다.

공공데이터를 활용한 지하수자원의 공간적 해석과 문화적 가치부여에 대한 제안 (Analysis of spatial interpretation and cultural valorization of groundwater resource using open data)

  • 최한나;김용철;유정현;이예영;인소정;한종규
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.81-93
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    • 2022
  • 충청권을 비롯한 금강권역은 삼국시대 문화유산과 온천 및 약수와 같은 자연유산이 다수 존재하지만, 소극적 홍보와 시설의 노후화로 신생 대형시설과의 경쟁에서 밀리며 구체적 발전방안을 제시하지 못하고 있다. 이 연구에서는 충청 및 금강권역을 대상으로 지오빅데이터 오픈플랫폼의 지하수 정보를 활용하여 수량 및 수질이 양호한 온천과 약수터를 선정하고, 지하수자원과 문화관광지를 연계한 물문화벨트를 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 한국지질자원연구원의 지하수 산출유망도와 지하수 수질지수도, 한국관광공사와 문화재청의 공개자료를 활용하여 지하수자원의 공간적 해석과 문화적 가치부여를 시도하였다. 금강권역의 전통온천과 탄산약수, 비탄산약수의 수질은 상당히 양호한 것으로 해석되었으며, 금강권역의 북부지역은 온천과 탄산천이 풍부하여 보양 및 휴양에 중점을 둔 물휴양 산업단지로 개발하는 것이 유리할 것으로 판단된다. 금강 권역 중·남부지역은 수질이 우수한 샘터 및 문화관광시설이 있어 지하수자원과 문화자원을 융합한 개발과 홍보가 가능할 것으로 판단한다.

국내(國內)의 천연기념물(天然記念物) 보존(保存) 관리(管理) 실태(實態) (A Study on the Present Conditions of Conservation & Management of the Natural Monuments of Korea)

  • 나명하;이진희;이재근
    • 한국전통조경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.127-136
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    • 2010
  • 본 연구는 국내의 천연기념물 지정 제도, 지정 현황, 관리 실태에 대한 사례를 조사 분석하여 천연기념물 전반에 대한 개선방안을 도출하고자 한 것으로 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 재화(財貨)적 의미가 담긴 문화재라는 용어 대신 큰 틀에서 국가유산 내에 문화유산과 자연유산으로 분류체계를 개선하고, "문화재보호법"에서 자연유산 관련 조항을 분리하여 자연유산 관련 법령을 신설 제정하거나, 별도의 장을 마련하여 법령을 정비해야 한다. 둘째, 천연기념물 지정 기준은 동 식물을 함께 묶어 규정하고 있어 불합리하므로 이를 분리하고, 지질 광물, 천연보호구역 등도 명료화하여 천연기념물 지정 시 지정 기준을 명확히 명시할 수 있도록 보완하며, 산업화와 근대화 과정에서 도입된 역사성 있는 식물도 제도(등록기념물 등)를 마련하여 보존될 수 있도록 하여야 한다. 셋째, 천연기념물 지정 명칭 부여를 명확한 기준과 원칙에 새로운 유형을 정하도록 지침을 마련한다. 넷째, 천연기념물 자원을 발굴하여 지정을 적극 확대해 나가야 한다. 다섯째, 식물은 노거수가 절반 이상으로 편중되어 있어 새로운 자원(습원식물군락, 해안 및 사구식물군락 등)을 찾아 지정하고, 지질은 지금까지 지정하지 못한 약수, 온천, 화석 등의 다양한 자원을 발굴하여 훼손되기 전에 시급히 지정해야 한다. 여섯째, 우리의 삶과 함께 해 온 역사성과 문화성 등이 깃들어 있는 대상으로 세계적, 국가적으로 보호할 가치가 충분하다면, 자연환경 분야 등 타 법률로 보존되고 있더라도 천연기념물로 지정하여 가치를 높여 나가야 한다. 일곱째, 천연기념물 관리 실태를 분석해 본 결과, 천연기념물 관련 예산 증액과 조직 확대, 지방자치단체 전문인력 확보, 민간단체 및 자원봉사자 참여 방안 마련, 문화재위원회(천연기념물분과)의 개편 등이 필요하다. 여덟째, 국립문화재연구소 자연문화재연구실을 자연유산연구소로 확대 개편하여 조사 연구 복원 전시 교육 기능을 체계적이고 효율적으로 추진할 수 있도록 하여야 한다. 아홉째, 천연기념물의 주요 훼손 사례를 분석해 보면, 크게 인위적인 피해와 자연적인 피해로 나눌 수 있다. 인위적인 피해로는 독극물(약물), 복토, 과습, 화재, 공사 및 유지 관리, 불법 훼손, 어로 행위, 원유 유출 사고 등이 있으며, 자연적인 피해로는 낙뢰, 태풍(강풍 등), 폭설, 병충해 및 질병 등이 있다. 본 연구는 천연기념물 전반의 현황분석을 통하여 천연기념물의 제도, 지정, 관리에 대한 구체적 개선 방안을 제시하였다는 데 의의를 두고 있으며, 본 결과로부터 파생되는 세부 항목의 연구는 차후 연구과제로 남겨두고자 한다.

Free vibration analysis of a uniform beam carrying multiple spring-mass systems with masses of the springs considered

  • Wu, Jia-Jang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제28권6호
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    • pp.659-676
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    • 2008
  • The reports regarding the free vibration analysis of uniform beams carrying single or multiple spring-mass systems are plenty, however, among which, those with inertia effect of the helical spring(s) considered are limited. In this paper, by taking the mass of the helical spring into consideration, the stiffness and mass matrices of a spring-mass system and an equivalent mass that may be used to replace the effect of a spring-mass system are derived. By means of the last element stiffness and mass matrices, the natural frequencies and mode shapes for a uniform cantilever beam carrying any number of springmass systems (or loaded beam) are determined using the conventional finite element method (FEM). Similarly, by means of the last equivalent mass, the natural frequencies and mode shapes of the same loaded beam are also determined using the presented equivalent mass method (EMM), where the cantilever beam elastically mounted by a number of lumped masses is replaced by the same beam rigidly attached by the same number of equivalent masses. Good agreement between the numerical results of FEM and those of EMM and/or those of the existing literature confirms the reliability of the presented approaches.

평면형 케이블 구동 병렬로봇의 구조에 따른 진동분석 (Vibration Analysis of Planar Cable-Driven Parallel Robot Configurations)

  • ;정진우;;박석호;박종오;고성영
    • 로봇학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.73-82
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    • 2016
  • This paper focuses on the vibration analysis of planar cable-driven parallel robots on their configurations. Despite of many advantages of the cable robots, elasticity of the cables may cause the vibration at the existence of external disturbance, resulting in deterioration of positioning accuracy. According to the vibration theory, having high first order natural frequency can prevent resonance with low frequency disturbance from the surrounding environment. A series of simulations showed that choosing frame / end-effector shape and cable connection method affects robots' natural frequency. For the precise simulation, the cables are modeled as linear springs and axial vibration of cables is mainly considered. Aspect ratios of the frame and end-effector are defined as non-dimensional parameters while their areas are fixed. It was shown that vibration analysis guides to design a planar cable robot in terms of high capacity to reduce vibration.

지진하중을 받는 말뚝 시스템의 고유 진동수 예측 (Prediction of the Natural Frequency of a Soil-Pile-Structure System during an earthquake)

  • 양의규;권선용;최정인;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.976-984
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    • 2009
  • This study proposes a simple method that uses a simple mass-spring model to predict the natural frequency of a soil-pile-structure system in sandy soil. This model includes a pair of matrixes, i.e., a mass matrix and a stiffness matrix. The mass matrix is comprised of the masses of the pile and superstructure, and the stiffness matrix is comprised of the stiffness of the pile and the spring coefficients between the pile and soil. The key issue in the evaluation of the natural frequency of a soil-pile system is the determination of the spring coefficient between the pile and soil. To determine the reasonable spring coefficient, subgrade reaction modulus, nonlinear p-y curves and elastic modulus of the soil were utilized. The location of the spring was also varied with consideration of the infinite depth of the pile. The natural frequencies calculated by using the mass-spring model were compared with those obtained from 1-g shaking table model pile tests. The comparison showed that the calculated natural frequencies match well with the results of the 1-g shaking table tests within the range of computational error when the three springs, whose coefficients were calculated using Reese's(1974) subgrade reaction modulus and Yang's (2009) dynamic p-y backbone curves, were located above the infinite depth of the pile.

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홍성 북동부 농촌 지역 지하수의 질산성 질소 오염과 수리지구화학적 특성 (Characterization of Nitrate Contamination and Hydrogeochemistry of Groundwater in an Agricultural Area of Northeastern Hongseong)

  • 기민규;고동찬;윤희성;김현수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권3호
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    • pp.33-51
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    • 2013
  • Spatial and temporal characteristics of nitrate contamination and hydrogeochemical parameters were investigated for springs and surficial and bedrock groundwaters in northeastern part of Hongseong. Two field investigations were conducted at dry and wet seasons in 2011 for 120 sites including measurement of field parameters with chemical analyses of major dissolved constituents. Nitrate concentrations were at background levels in springs while 45% of bedrock groundwater and 49% of surficial groundwater exceeded the drinking water standard of nitrate (10 mg/L as $NO_3$-N). The difference in nitrate concentrations between surficial and bedrock groundwater was statistically insignificant. Cumulative frequency distribution of nitrate concentrations revealed two inflection points of 2 and 16 mg/L as $NO_3$-N. Correlation analysis of hydrogeochemical parameters showed that nitrate had higher correlations with Sr, Mg, Cl, Na, and Ca, in surficial groundwater in both dry and wet season. In contrast, nitrate had much weaker correlations with other hydrogeochemical parameters in bedrock groundwater compared to surficial groundwater and had significant correlations only in wet season. Temporally, nitrate and chloride concentrations decreased and dissolved oxygen (DO) increased from dry season to wet season, which indicates that increased recharge during the wet season affected groundwater quality. Aerobic conditions were predominant for both surficial and bedrock groundwater indicating low natural attenuation potential of nitrate in the aquifers of the study area.

Transfer matrix formulations and single variable shear deformation theory for crack detection in beam-like structures

  • Bozyigit, Baran;Yesilce, Yusuf;Wahab, Magd Abdel
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제73권2호
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    • pp.109-121
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    • 2020
  • This study aims to estimate crack location and crack length in damaged beam structures using transfer matrix formulations, which are based on analytical solutions of governing equations of motion. A single variable shear deformation theory (SVSDT) that considers parabolic shear stress distribution along beam cross-section is used, as well as, Timoshenko beam theory (TBT). The cracks are modelled using massless rotational springs that divide beams into segments. In the forward problem, natural frequencies of intact and cracked beam models are calculated for different crack length and location combinations. In the inverse approach, which is the main concern of this paper, the natural frequency values obtained from experimental studies, finite element simulations and analytical solutions are used for crack identification via plots of rotational spring flexibilities against crack location. The estimated crack length and crack location values are tabulated with actual data. Three different beam models that have free-free, fixed-free and simple-simple boundary conditions are considered in the numerical analyses.

An exact solution for free vibrations of a non-uniform beam carrying multiple elastic-supported rigid bars

  • Lin, Hsien-Yuan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제34권4호
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    • pp.399-416
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    • 2010
  • The purpose of this paper is to utilize the numerical assembly method (NAM) to determine the exact natural frequencies and mode shapes of a multi-step beam carrying multiple rigid bars, with each of the rigid bars possessing its own mass and rotary inertia, fixed to the beam at one point and supported by a translational spring and/or a rotational spring at another point. Where the fixed point of each rigid bar with the beam does not coincide with the center of gravity the rigid bar or the supporting point of the springs. The effects of the distance between the "fixed point" of each rigid bar and its center of gravity (i.e., eccentricity), and the distance between the "fixed point" and each linear spring (i.e., offset) are studied. For a beam carrying multiple various concentrated elements, the magnitude of each lumped mass and stiffness of each linear spring are the well-known key parameters affecting the free vibration characteristics of the (loaded) beam in the existing literature, however, the numerical results of this paper reveal that the eccentricity of each rigid bar and the offset of each linear spring are also the predominant parameters.

Development of Vibration Analysis Algorithm for Joined Conical-cylindrical Shell Structures using Transfer of Influence Coefficient

  • Yeo, Dong-Jun;Choi, Myung-Soo
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.50-57
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    • 2013
  • This describes the formulation for the free vibration of joined conical-cylindrical shells with uniform thickness using the transfer of influence coefficient. This method was developed based on successive transmission of dynamic influence coefficients, which were defined as the relationships between the displacement and the force vectors at arbitrary nodal circles of the system. The two edges of the shell having arbitrary boundary conditions are supported by several elastic springs with meridional/axial, circumferential, radial and rotational stiffness, respectively. The governing equations of vibration of a conical shell, including a cylindrical shell, are written as a coupled set of first order differential equations by using the transfer matrix of the shell. Once the transfer matrix of a single component has been determined, the entire structure matrix is obtained by the product of each component matrix and the joining matrix. The natural frequencies and the modes of vibration were calculated numerically for joined conical-cylindrical shells. The validity of the present method is demonstrated through simple numerical examples, and through comparison with the results of previous researchers.