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유체 주입에 의한 단층의 수리역학적 거동 해석: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B 연구 현황(Step 1) (Hydro-Mechanical Modelling of Fault Slip Induced by Water Injection: DECOVALEX-2019 TASK B (Step 1))

  • 박정욱;박의섭;김태현;이창수;이재원
    • 터널과지하공간
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    • 제28권5호
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    • pp.400-425
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    • 2018
  • 본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2019 프로젝트 Task B의 연구결과와 현황을 소개하였다. Task B의 주제는 'Fault slip modelling'으로 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성(미끄러짐, 전단파괴)과 수리역학적 거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 1단계 연구는 참가팀들이 연구주제에 대해 숙지하고, 벤치마크 모델을 대상으로 단층의 투수특성과 역학적 거동의 상호작용을 모사할 수 있는 해석코드를 개발할 수 있도록 하는 준비 단계의 연구이다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 사용하여 물 주입으로 인한 단층의 수리역학적 연계거동을 모사하였다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 두 가지 수리간극모델에 대하여 수리역학적 커플링 관계식을 수치화하였으며, 연속체 요소(수리모델)와 인터페이스 요소(역학모델)의 거동을 연계할 수 있는 해석기법을 제시하였다. 또한, 단층의 역학적 변형(간극의 변화)으로 인한 수리물성 변화와 기하학적 변화(해석 메쉬의 변형)를 수리해석에 반영할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 다양한 압력의 물을 단계적으로 주입하고 이로 인해 유도되는 단층의 탄성거동 및 전단파괴(미끄러짐)에 대해 살펴보았으며, 수리간극의 변화 양상과 원인, 압력 분포와 주입율의 관계 등을 면밀히 검토하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 미끄러짐 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

영국과 미국에서 침입성 뉴트리아 (Myocastor coypus)의 효과적 관리 (Effective Management of Invasive Nutria (Myocastor coypus) in the UK and the USA)

  • 길지현;이도훈;김영채
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권4호
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    • pp.265-273
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    • 2015
  • 생물다양성을 감소시키고 인간에게 경제적 손실을 불러오는 침입외래생물은 사전에 자연으로의 유입 차단이 최선이지만, 유입과 억제에 실패한 경우 적극적으로 구제하거나 퇴치해야 한다. 본 연구에서는 영국과 미국에서 실시된 뉴트리아 박멸 사례를 소개하고, 국내 뉴트리아 관리체계 개선에 기여할 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 영국의 박멸캠페인은 관리의 목적과 목표에 대한 완전한 이해를 바탕으로 장기적인 계획을 수립하였고 적합한 지원을 확보하였다. 뉴트리아에 대한 충분한 정보를 축적하고 관리 여건의 변화에 따라 관리전략을 수정하였으며, 현장에 반영하였다. 미국의 체사피크만 박멸 프로젝트는 장기간의 생태정보를 바탕으로 영국에 비해 발전된 포획 기술을 적용하였으며, 영국 박멸캠페인 성과를 분석하여 박멸계획과 전략, 실행방안을 도출하였다. 국내 서식하는 뉴트리아를 효과적으로 관리하기 위해서는 다음과 같은 사항을 제안할 수 있다. 첫째, 퇴치 필요성에 대하여 이해당사자간 공감으로 협의체를 구성하고 주기적으로 생태적 정보와 의견을 교환한다. 둘째, 현장의 의견을 적극 수렴하여 퇴치전략과 관리정책에 반영한다. 관리지표를 기반으로 퇴치계획을 수립하고, 성과를 평가하고, 성과에 따라 조정하는 모든 과정은 유기적으로 연계되도록 한다. 셋째, 과학적인 관리방법을 도입하고 관리성과는 객관적으로 평가하며, 실천계획은 서식실태 모니터링을 통해 가변적으로 조정한다. 넷째, 장기적인 예산과 안정적인 조직을 확보하고 퇴치 효율성이 높은 시기에 재원을 집중하여 투입한다. 이러한 시사점은 국내 뉴트리아 관리방식을 효율적으로 개선하고 체계적이고 장기적인 관리를 지속하는데 도움이 될 수 있다.

지렁이를 이용한 퇴비화 조건과 분변토의 비료성·안전성에 관한 연구 (Vermicomposting Condition and Safety/Fertility of Earthworm Casts)

  • 송준상;이길철;전성환;최훈근;조경희;김선일
    • 유기물자원화
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    • 제1권1호
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    • pp.85-102
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    • 1993
  • 본보는 분뇨처리장에서 잉여 슬러지로 발생하는 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 활용하여 처리하는 폐기물 자원화 기술의 하나인 Vermicomposting 방법을 효율적으로 운영관리하기 위한 온도, pH, 사육밀도의 적정사육조건과 Vermicomposting 의 부산물인 분변토의 비료성분과 안전성을 조사하였는데 지렁이 생존율은 온도 $10-15^{\circ}C$ 에서 98.3%, pH 5.8-7.5에서 75% 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 100%였다. 지렁이 생체량 변화는 온도 $10-15^{\circ}C$에서 266%, pH 5.8-7.5에서 227% 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 325% 로 많이 증가하였으며, 지렁이 분변토 발생량은 온도 $20-25^{\circ}C$에서 0.06 g/cap./day, pH 5.8-7.5에서 0.065 g/cap./day 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 0.1 g/cap./day로 많이 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 지렁이 난포 생산은 온도 $10-15^{\circ}C$에서 3.8 ea./cap./6weeks, pH 5.8-7.5에서 2.95 ea./cap./6weeks 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 3.16 ea./cap./6weeks로 많이 생산되었으며, 지렁이의 먹이로 공급된 슬러지와 먹고 배설한 분변토의 pH는 6.2에서 5.7로 낮아지며 휘발성 고형물질은 2.9% 감소되는 것으로 나타났다. 또한 $NH_3-N$$6.984{\mu}g/g$에서 $0.991{\mu}g/g$으로 감소한 반면, $NO_3-N$$3.213{\mu}g/g$에서 $7.706{\mu}g/g$으로 증가되는 것으로 나타났다. 그리고 지렁이 분변토 중의 분원성 대장균은 슬러지에서 보다 88.6-99.1% (평균 95.7%) 정도 감소되는 것으로 조사되었으며 병원성 장내세균인 Salmonella, Shigella, Vibrio 등은 검출되지 않았다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 Vermicomposting 기술은 유기성 슬러지를 재이용함과 동시에 폐기물을 처리하는 효과가 있으며 앞으로 이를 보급함으로써 폐기물 처리에 중요 분야가 될 수 있을 것으로 판단되었다.

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해저 지질구조내 $CO_2$ 저장기술의 연구개발 동향 및 향후 국내 실용화 방안 (The Latest Progress on the Development of Technologies for $CO_2$ Storage in Marine Geological Structure and its Application in Republic of Korea)

  • 강성길;허철
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.24-34
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    • 2008
  • 지구 온난화를 완화하기 위한 온실가스 대량 감축 기술의 하나로써 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage; CCS)이 최근 국제적으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 CCS 기술 중 대규모의 $CO_2$를 해양의 퇴적층에 저장하고자 하는 $CO_2$ 해양지중저장기술을 중점으로 하여 국내외 관련 연구개발동향을 분석하고 이를 토대로 향후 국내 실용화 방안을 제안하고자 한다. '해저 지질구조내 $CO_2$ 저장기술은 $CO_2$ 해양지중저장기술)'은 지구 온난화 주범인 $CO_2$의 40% 가량이 배출되는 대규모 발생원 (발전소 등)에서 포집된 $CO_2$를 초임계상태나 액체 상태로 가압하여 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송한 후, 최종적으로 해양의 퇴적층에 대규모로 수백-수천년 이상 장기간 저장 및 관리하는 기술을 말한다. $CO_2$ 해양지중저장 기술개발을 위해서는 저장후보지 탐색 및 저장공간내 $CO_2$ 거동 모니터링과 관련한 $CO_2$ 해양지중저장 기반기술, 포집된 $CO_2$를 선박 또는 파이프라인으로 수송하여 저장지에 주입시키는데 요구되는 제반 플랜트 및 설비구축과 관련한 $CO_2$ 해양플랜트 설비기술, 그리고 주입과정 또는 사후에 발생할 수 있는 $CO_2$노출 가능성과 환경에의 잠재적 영향을 평가하여 환경안정성이 담보된 $CO_2$저장이 되도록 하는 $CO_2$해양환경평가기술 등 3개 세부분야에 대한 연구가 요구된다. 국내에서 $CO_2$ 저장기술은 2005년부터 해양수산부 연구사업으로 한국해양연구원이 본격적으로 연구개발을 추진하였으며, 본 사업에서는 2005년부터 2009년까지 핵심 기반기술을 개발하고, 2010년부터 2014년까지 1만톤급 파일롯 저장을 통한 개발기술의 실증을 목표로 하고 있다. 이를 토대로 2015년부터 발전소 또는 제철소 $CO_2$ 포집기술과 연계하여 민간주도로 동해가스전 등을 대상으로 하여 보급형 100만톤급 $CO_2$ 저장을 추진할 필요가 있다. 이를 통해 향후 2050년까지 연간 1억톤 $CO_2$를 처리하여 매년 2조원 이상의 환경비용을 절감하는 국내 실용화 방안을 모색하고 있다.

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벤처기업의 R&D협력에서 사회적 자본과 기업가적 지향성이 협력성과에 미치는 영향 (The Value of Entrepreneurial Orientation and Social Capital for Enhancing Collective Performance in R&D Collaborations of Korean Ventures)

  • 서리빈
    • 기술혁신학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-33
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    • 2017
  • 본 연구는 기술집약적 중소기업인 벤처기업이 외부주체와 수행하는 R&D협력에서 협력성과 강화요인을 규명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 벤처기업의 기업가적 지향성과 협력주체 간 사회적 자본의 역할을 고찰하고, 각 요인이 협력성과에 미치는 영향을 실증적으로 분석하였다. 협력성과는 R&D협력을 통해 개발된 기술이 기업의 경쟁우위에 기여하는 정도를 의미하는 기술경쟁력과, 해당 기술을 상업적으로 활용하여 달성한 기업성과로 구분하였다. 설문조사를 통해 R&D협력을 수행한 벤처기업을 대상으로 설문조사를 하여 총 218개 표본기업의 응답데이터를 분석하였다. 그 결과, R&D협력에서 벤처기업의 기업가적 지향성과 협력주체 간 사회적 자본은 협력성과 창출에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 사회적 자본은 기업가적 지향성의 형성에 기여하며, 기업가적 지향성은 사회적 자본과 협력성과의 영향관계에서 완전매개의 역할을 담당하는 것으로 나타났다. 이상의 분석을 통해 [사회적 자본-기업가적 지향성-협력성과]의 R&D협력성과 창출구조가 작동한다는 사실을 확인하였다. 본 결과가 내포한 학문적 및 실무적 의의는 결론에서 상세히 기술하였다.

복합쇼핑몰 활성화 방안에 관한 사례연구 (A Study on the Characteristics and Vitalization Strategy for the Multi-Complex Shopping Mall)

  • 차성수;박철
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제17권5호
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    • pp.129-146
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    • 2012
  • 미래 소매 유통의 핵심인 복합쇼핑몰 전성시대가 도래하였다. 본 연구는 복합쇼핑몰의 시대적 등장배경과 개념 및 유형 그리고 우리나라에 비해 이미 오래전에 쇼핑몰이 보편화된 미국과 일본, 유럽 쇼핑몰의 발전 역사를 살펴보고 국내 쇼핑몰의 발전단계와 특징 그리고 기존 복합쇼핑몰 관련 문헌조사를 실시하였다. 문헌조사 결과 복합쇼핑몰에 대한 연구는 그동안 많이 이루어지지 않았으며 더욱이 활성화 방안에 대한 연구는 거의 없었던 것으로 확인 되었다. 따라서 본 연구에서는 국내 복합쇼핑몰의 사례를 조사하여 활성화방안을 찾고자 하였다. 사례는 소매유통 전문가들에게 추천을 받은 복합쇼핑몰들을 심층적으로 조사 하였다. 이를 통하여 성공요인과 실패요인을 도출하고 시사점을 발췌, 정부 차원에서의 활성화 방안을 제시하였다.

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지식 기반 추론 엔진을 이용한 자동화된 데이터베이스 튜닝 시스템 (Automated-Database Tuning System With Knowledge-based Reasoning Engine)

  • 강승석;이동주;정옥란;이상구
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (A)
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    • pp.17-18
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    • 2007
  • 데이터베이스 튜닝은 일반적으로 데이터베이스 어플리케이션을 "좀 더 빠르게" 실행하게 하는 일련의 활동을 뜻한다[1]. 데이터베이스 관리자가 튜닝에 필요한 주먹구구식 룰(Rule of thumb)들을 모두 파악 하고 상황에 맞추어 적용하는 것은 비싼 비용과 오랜 시간을 요구한다. 그렇게 때문에 서로 다른 어플 리케이션들이 맞물려 있는 복잡한 서비스는 필수적으로 자동화된 데이터베이스 성능 관리와 튜닝을 필 요로 한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 지식 도매인(Knowledge Domain)을 기초로 한 자동화 된 데이터베이스 튜닝 원칙(Tuning Principle)을 제시하는 시스템을 제안한다. 각각의 데이터베이스 튜닝 이론들은 지식 도매인의 지식으로 활용되며, 성능에 영향을 미치는 요소들을 개체(Object)와 콘셉트 (Concept)로 구성하고 추론 시스템을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 쉽고 빠르게 현재 상황에 맞는 튜닝 방법론을 적용시킬 수 있다. 자동화된 데이터베이스 튜닝에 대해 여러 분야에 걸쳐 학문적인 연구가 이루어지고 있다. 그 예로써 Microsoft의 AutoAdmin Project[2], Oracle의 SQL 튜닝 아키텍처[3], COLT[4], DBA Companion[5], SQUASH[6] 등을 들 수 있다. 이러한 최적화 기법들을 각각의 기능적인 방법론에 따라 다시 분류하면 크게 Design Tuning, Logical Structure Tuning, Sentence Tuning, SQL Tuning, Server Tuning, System/Network Tuning으로 나누어 볼 수 있다. 이 중 SQL Tuning 등은 수치적으로 결정되어 이미 존재하는 정보를 이용하기 때문에 구조화된 모델로 표현하기 쉽고 사용자의 다양한 요구에 의해 변화하는 조건들을 수용하기 쉽기 때문에 이에 중점을 두고 성능 문제를 해결하는 데 초점을 맞추었다. 데이터베이스 시스템의 일련의 처리 과정에 따라 DBMS를 구성하는 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들이 모델링된다. 데이터베이스 시스템은 Application / Query / DBMS Level의 3개 레벨에 따라 구조화되며, 본 논문에서는 개체, 속성, 연관 관계 및 데이터베이스 튜닝에 사용되는 Rule of thumb들을 분석하여 튜닝 원칙을 포함한 지식의 형태로 변환하였다. 튜닝 원칙은 데이터베이스 시스템에서 발생하는 문제를 해결할 수 있게 하는 일종의 황금률로써 지식 도매인의 바탕이 되는 사실(Fact)과 룰(Rule) 로써 표현된다. Fact는 모델링된 시스템을 지식 도매인의 하나의 지식 개체로 표현하는 방식이고, Rule 은 Fact에 기반을 두어 튜닝 원칙을 지식의 형태로 표현한 것이다. Rule은 다시 시스템 모델링을 통해 사전에 정의되는 Rule와 튜닝 원칙을 추론하기 위해 사용되는 Rule의 두 가지 타업으로 나뉘며, 대부분의 Rule은 입력되는 값에 따라 다른 솔루션을 취하게 하는 분기의 역할을 수행한다. 사용자는 제한적으로 자동 생성된 Fact와 Rule을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 데이터베이스 시스템에 적용할 수 있으며, 요구나 필요에 따라 GUI를 통해 상황에 맞는 Fact와 Rule을 수동으로 추가할 수도 었다. 지식 도매인에서 튜닝 원칙을 추론하기 위해 JAVA 기반의 추론 엔진인 JESS가 사용된다. JESS는 스크립트 언어를 사용하는 전문가 시스템[7]으로 선언적 룰(Declarative Rule)을 이용하여 지식을 표현 하고 추론을 수행하는 추론 엔진의 한 종류이다. JESS의 지식 표현 방식은 튜닝 원칙을 쉽게 표현하고 수용할 수 있는 구조를 가지고 있으며 작은 크기와 빠른 추론 성능을 가지기 때문에 실시간으로 처리 되는 어플리케이션 튜닝에 적합하다. 지식 기반 모률의 가장 큰 역할은 주어진 데이터베이스 시스템의 모델을 통하여 필요한 새로운 지식을 생성하고 저장하는 것이다. 이를 위하여 Fact와 Rule은 지식 표현 의 기본 단위인 트리플(Triple)의 형태로 표현된다, 트리플은 Subject, Property, Object의 3가지 요소로 구성되며, 대부분의 Fact와 Rule들은 트리플의 기본 형태 또는 트리플의 조합으로 이루어진 C Condition과 Action의 두 부분의 결합으로 구성된다. 이와 같이 데이터베이스 시스템 모델의 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들을 표현함으로써 지식들이 추론 엔진의 Fact와 Rule로 기능할 수 있다. 본 시스템에서는 이를 구현 및 실험하기 위하여 웹 기반 서버-클라이언트 시스템을 가정하였다. 서버는 Process Controller, Parser, Rule Database, JESS Reasoning Engine으로 구성 되 어 있으며, 클라이 언트는 Rule Manager Interface와 Result Viewer로 구성되어 었다. 실험을 통해 얻어지는 튜닝 원칙 적용 전후의 실행 시간 측정 등 데이터베이스 시스템 성능 척도를 비교함으로써 시스템의 효용을 판단하였으며, 실험 결과 적용 전에 비하여 튜닝 원칙을 적용한 경우 최대 1초 미만의 전처리에 따른 부하 시간 추가와 최소 약 1.5배에서 최대 약 3배까지의 처리 시간 개선을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 튜닝 원칙을 자동으로 생성하고 지식 형태로 변형시킴으로써 새로운 튜닝 원칙을 파생하여 제공하고, 성능에 영향을 미치는 요소와 함께 직접 Fact과 Rule을 추가함으로써 커스터마이정된 튜닝을 수행할 수 있게 하는 장점을 가진다. 추후 쿼리 자체의 튜닝 및 인텍스 최적화 등의 프로세스 자동화와 Rule을 효율적으로 정의하고 추가하는 방법 그리고 시스템 모델링을 효과적으로 구성하는 방법에 대한 연구를 통해 본 연구를 더욱 개선시킬 수 있을 것이다.

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서울 금호동 오픈스페이스 네트워크 계획 (Network Planning on the Open Spaces in Geumho-dong, Seoul)

  • 강연주;배정한
    • 한국조경학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.51-62
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    • 2012
  • 서울 금호동은 응봉의 산자락에 위치한 재개발 주거지역으로, 지형적 문제와 대규모 아파트단지의 조성, 부분적인 재개발사업의 시행 등 다양한 원인에 의해 주민들의 물리적, 사회적 단절이 심각한 곳이다. 본 연구는 이러한 금호동의 단절된 커뮤니티를 회복하기 위한 방안으로, 일상적 장소인 오픈스페이스의 기능과 이의 원활한 네트워크의 가능성에 주목하고자 한다. 연구를 위하여 우선 다양한 유형의 오픈스페이스를 점 또는 면적인 '거점'과 선적인 '통로'로 단순화하여 구분하고, 전체적인 맥락에서 네트워크 현황을 분석하였다. 분석 결과, 거점과 통로의 연결거리가 500m 이상인 구간이 전체의 반수 이상을 차지했으며, 유치권 안에 포함되지 않은 지역도 다수 나타났다. 축선도에 의한 연결도와 통합도 분석을 통해 연계가 취약한 구간을 점검하였으며, 추가로 거점이 필요한 구간도 산정하였다. 또한 거점과 통로의 질을 개선하기 위해 현장 조사를 실시, 문제점을 진단하고 해결 가능성을 검토하였다. 이상의 분석 결과들을 바탕으로 거점과 통로의 수적, 질적인 확보를 위한 금호동의 오픈스페이스 네트워크 계획을 수립하였다. 대상지 중심부에 주요 거점을 추가하고 6개의 보조 거점도 신규로 설치하였으며, 낙후된 보조 거점의 환경을 개선할 수 있는 방안을 마련하였다. 또한 연계가 힘든 대현산지역 근린공원 주변에 연결 통로를 확보하여 주요 통로로 기능하게 하고, 일부 구간을 중심으로 통로의 환경이 개선되도록 하였다. 네트워크 계획의 결과, 연결거리는 상당부분 줄어들었고, 연결도와 통합도는 증가하였으며, 유치권도 적절하게 확보될 수 있었다. 본 연구는 네트워크를 위한 법적, 제도적 뒷받침과 정량적인 지표화 과정 등의 한계점을 가지나, 복잡한 오픈스페이스의 유형을 단순하고 명확하게 정립하고, 이의 유기적인 관계를 정량적, 정성적으로 조명함으로써 전체적인 네트워크 구축을 위한 보다 합리적이고 실질적인 계획 방향을 제안하였다는 점에 그 의의를 갖는다.

$CO_2$로 포화된 사암의 속도-유효응력 반응 (Velocity-effective stress response of $CO_2$-saturated sandstones)

  • Siggins, Anthony F.
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 세 개의 서로 다른 사암 샘플들 -두 개의 합성 샘플과 한 개의 현장 샘플- 에 대해 현장 저류층의 대표적인 구속압력과 공극압력하에서 초음파 시험이 수행되었다. 세가지 사암 샘플들은 (a) 캘사이트 시멘트(calcite intergranula. cement (CIPS))로 만든 합성사암, (b) 실리카 시멘트(silica intergranular cement)로 만든 합성 사암 (c) Otway Basin 의 Boggy Creek 1 시추공에서 시도되는 $CO_2$ 파일럿 프로젝트의 대상 암석층 중 Waarre 층으로부터 추출한 코아 샘플로 구성되어 있다. 공극률은 각각 32%, 33%, 26%이다. 초기시험은 실내건조(room-dried) 상태에 있는 코아들에 대해 구속응력을 5 MPa 씩 단계별로 65 MPa 까지 증가시키며 이루어졌다. 그리고 나서 모든 코아들에 처음에는 온도 $22^{\circ}C$에서 6 MPa 공극압력으로 기체상의 $CO_2$를, 그 다음에는 온도 $22^{\circ}C$ 에서 7 MPa 부터 17 MPa 까지 5 MPa 씩 증가시키면서 액체상의 $CO_2$를 주입하였다. 구속응력은 10MPa부터 65 MPa까지 달리 하였다. P와 S 초음파 파형들이 유효응력이 증가할 때마다 기록되었다. 속도-유효응력 반응들이 P 파와 S 파에 대해 실험 자료들로부터 계산되었으며, 감쇠(1/Qp)들은 스펙트럼 비 방법을 이용하여 파형들로부터 계산되었다. 각각의 사암들에 대한 이론적인 속도-유효응력 계산은 $CO_2$ 압력-밀도 와 $CO_2$ 체적계수-압력 상 다이어그램(phasediagram), Gassmann 유효 매질 이론(effective medium theory)을 이용하여 구하였다. 기체상의 $CO_2$ 주입은 속도-유효응력에서 건조상태(공기로 포화된 상태)에 비해 거의 무시할만한 변화를 가져왔다. 다양한 공극압력에서 액체상의 $CO_2$ 주입은 공기로 포화된 상태에 비해 속도-유효응력 반응을 평균 약 8% 정도 낮게 한다. 실험자료들은 높은 유효응력에서 Gassmann 계산들과 일치한다. 이러한 이론과 일치하는 "임계" 유효응력은 사암의 종류에 따라 달라진다. 이 차이는 각각의 사암 종류의 미세구조에서 미세 균열 수의 차이에 기인한 것이라 생각된다. 높은 유효응력에서의 이론과 의미있게 일치하였으며, $CO_2$ 주입 시 현장에서의 탄성파 거동을 예상하는데 있어서 어느 정도 확신을 준다.

염기화된 지역에서의 지구과학적 토지 관리 계획 (Geoscientific land management planning in salt-affected areas*)

  • Abbott, Simon;Chadwick, David;Street, Greg
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.98-109
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    • 2007
  • 지난 20 년 동안, 서부 오스트레일리아 농부들은 염분이 농토에 마치는 영향을 최소화하기 위해 토지경영방법들에 변화를 주기 시작했다. 농지 계획은 자주 농기구 변화의 지침서로 활용되어 왔으나, 이제까지의 대부분의 계획들은 지표수의 흐름과 최소한의 자료에 기초하여 세워져 왔다 따라서 농지 계획은 토지의 염기화를 야기하는 과정을 효과적으로 설명해 주지 못하였다. 서부 오스트레일리아 남서쪽에 위치하는 Broomhill에서 수행된 연구과제에서는 표토층의 지표와 지표하부의 특성을 측정하여 얻은 일련의 대규모 지질학적 자료를 이용하는 접근방법을 시도 하였다. 또한 기후나 농업의 역사 등과 같은 다른 자료들도 연구 되었다. 이 접근법의 근간은 전 연구지역에 대한 항공지구물리 자료의 획득에 있다. 이 방법은 토양의 특성을 반영하는 방사선탐사자료, 기반암의 지질을 반영하는 자력탐사자료, 그리고 표토의 두께와 전기전도도를 반영하는 SALTMAP 전자기탐사자료를 포함한다. 해석 단계에 있어서, 이러한 자료들에는 지질학과 수리지질학적인 목장규모 (paddock-scale) 의 정보가 추가되게 되는데 이는 염기화 과정을 유도하는 메커니즘과 직접적인 연관이 있는 농장이나 목장에서의 결정을 내리기 위함이다. 항공지구물리 탐사자료로부터 얻어진 정보들은 농수로나 누수차단댐 등과 같은 지표수 관리를 위한 구조물들의 설계 및 위치 선정에 중요한 영향을 주었다. 이러한 계획의 효과를 평가하기 위하여 1996 년부터 농업농민부는 한 농장 전체에서 수행된 계획을 모니터링 해왔다. 실행된 계획은 긍정적인 비용-이익비를 보여 주었으며, 이 농장은 현재 지역생산 벤치마킹 단체 중 상위 5% 내에 드는 성과를 보였다. 항공지구물리 자료는 토목공사의 위치 선정이나 다시 식물은 재배하기 위한 제안서 작성에 중요한 영향을 미친다. 현장특성에 맞는 수리학적 또는 수리지질학적 검토는 사회간접자본 건설을 위한 어떠한 계획안을 세우더라도 필수 불가결한 요소이다. 이 연구에서 제안한 접근법은 현장 특성에 기초한 수리지질학적 정보에 기인하지 않은 농지 계획법들에 비해 제안된 작업들의 공간적인 밀도를 줄일 수 있는 방법이라 하겠다.