• 제목/요약/키워드: scale reduction model

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가스하이드레이트 개발과정에서의 단층 재활성화 해석 (Numerical Analysis for Fault Reactivation during Gas Hydrate Production)

  • 김형목;김아람
    • 터널과지하공간
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    • 제26권2호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • 본 논문에서는 해저 하이드레이트 퇴적층에서의 메탄가스 생산 과정에서 발생 가능한 생산정 주변 단층의 재활성화 가능성을 수치해석을 통해 평가하고 재활성화에 따른 미소지진 규모를 예측한 결과를 소개하였다. 가스 생산에 의한 하이드레이트 퇴적층의 유효응력 변화 및 역학적 변형은 TOUGH+Hydrate 코드와 FLAC3D 코드를 순차적으로 연계해석함으로써 시뮬레이션하였다. 단층면 재활성화 기준은 모어쿨롱(Mohr-Coulomb)법칙이 유효한 것으로 가정하였다. 30일간의 시험생산 해석 결과, 감압에 의한 공극압력 감소 및 유효응력의 증가가 주변 단층의 활성화를 일으킬 가능성은 크지 않은 것으로 나타났다. 초기응력 조건에 따른 활성화 가능성을 활동마찰각으로 평가한 결과로부터 수평응력에 비해 수직응력이 상대적으로 큰 정단층 응력조건(normal fault stress regime)에서 단층 재활성화 가능성이 상대적으로 큰 것으로 파악되었다. 또한, 정단층 응력조건에서 단층 재활성화에 기인한 유도지진 발생규모를 모멘트 크기(moment magnitude)로 추정할 경우, 모두 음(-)의 값을 보여 인간이 감지하지 어려운 수준의 미소지진에 해당하는 결과를 보였다. 다만, 본 해석은 하이드레이트 생산과정에서의 단층재활성화 가능성 평가를 목적으로 한 해석기법 구축 및 그 적용성을 소개할 목적으로 상당히 단순화된 지질구조 모델을 가정한 결과이므로, 향후 하이드레이트 시험 생산 및 상업 생산 지역에서의 상세 지질구조, 입력 물성 및 생산 설계조건을 반영한 해석에서는 상이한 결과를 보일 수 있을 것이다.

드론영상을 이용한 소규모 가스 배출시설 탐지 가능성 분석 (Availability Analysis on Detection of Small Scale Gas Emission Facilities using Drone Imagery)

  • 신정일;김익재;황동현;이종민;임성하
    • 지적과 국토정보
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    • 제47권1호
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    • pp.213-223
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    • 2017
  • 최근 우리나라의 대기환경이 악화되고 있으며 대기질에 대한 국민적 관심이 증가하고 있다. 다양한 관측수단이 대기환경 모니터링에 이용되고 있으나, 배출시설에 대한 공간정보가 부재한 실정에서 관측자의 경험과 판단에 의존하고 있다. 본 연구에서는 대기오염물질 배출시설 모니터링을 위한 드론 영상의 활용 가능성을 판단하고자 하였다. 드론 정사영상에 질감 변환 기법을 적용하여 공장지붕에 분포하는 소규모 가스 배출시설을 탐지하였고, 오탐지율을 감소시키기 위하여 수치표면모델(DSM)로 계산한 경사도 자료를 이용하였다. 그 결과 약 80%의 정탐지율과 40%의 오탐지율을 보여주어 소규모 가스 배출시설 탐지에 있어 드론 영상의 활용 가능성이 높다고 할 수 있다. 향후 정탐지율의 향상 및 오탐지율의 감소와 관련된 다양한 시도와 연구가 필요하다. 또한 이러한 결과들을 바탕으로 대기오염물질 배출시설에 대한 3차원 공간정보를 포함하는 데이터베이스를 구축할 필요가 있다.

토목섬유로 보강된 성토지지말뚝 시스템의 반복하중 전이 메커니즘 분석 (Analysis of Cyclic Loading Transferred Mechanism on Geosynthetic-Reinforced and Pile-Supported Embankment)

  • 이성지;유민택;이수형;백민철;이일화
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권12호
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    • pp.79-91
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    • 2016
  • 토목섬유를 보강한 성토지지말뚝(GRPS) 공법은 연약지반 상부에 건설되는 성토구조물의 잔류침하를 억제하고, 공사기간을 단축할 수 있는 방법으로 그 적용성이 확대되고 있다. 이에, 세계 각국에서는 다양한 연구를 통해 설계방법을 제안해왔지만, 동적하중을 고려한 시스템의 거동은 확실하게 규명되지 않은 실정이다. 본 논문에서는 섬유보강 지지말뚝 성토체내의 동적하중 전이 특성을 분석하기 위하여 실물크기의 시스템을 조성한 후, 반복재하 실험을 수행하였다. 실험은 토목섬유를 설치하지 않은 무보강, 토목섬유를 1겹 설치한 보강, 2겹 설치한 보강을 조건으로 총 3가지 경우로 나누어 진행하였다. 말뚝과 토목섬유 상부에 각각 하중계를 설치하여 반복재하 횟수에 따른 수직하중을 측정한 결과, 토목섬유의 보강효과를 제외하고 아칭효과에 의해서만 전이되는 반복하중은 오히려 인장력이 큰 토목섬유로 보강할수록 감소하는 경향이 나타났다. 그러나 최종 말뚝으로 전달되는 반복하중의 크기는 토목섬유를 보강하지 않은 경우와 1겹, 2겹 보강한 경우에서 모두 비슷한 것으로 평가되었다. 이는 토목섬유의 보강이 말뚝으로 집중되는 하중을 증가시킨다는 기존의 연구와는 상반된 결과로, 이를 바탕으로 반복하중 전이 메커니즘의 상관관계를 분석하고자한다 또한, 반복하중 재하 초기 말뚝으로의 하중전달 효과가 감소하는 경향이 보였으며, 이는 반복하중에 의한 아칭효과 감소에서 기인한 것으로 판단된다.

Early bone healing onto implant surface treated by fibronectin/oxysterol for cell adhesion/osteogenic differentiation: in vivo experimental study in dogs

  • Lee, Jung-Seok;Yang, Jin-Hyuk;Hong, Ji-Youn;Jung, Ui-Won;Yang, Hyeong-Cheol;Lee, In-Seop;Choi, Seong-Ho
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제44권5호
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    • pp.242-250
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    • 2014
  • Purpose: This study aimed to evaluate the effects of fibronectin and oxysterol immobilized on machined-surface dental implants for the enhancement of cell attachment and osteogenic differentiation, on peri-implant bone healing in the early healing phase using an experimental model in dogs. Methods: Five types of dental implants were installed at a healed alveolar ridge in five dogs: a machined-surface implant (MI), apatite-coated MI (AMI), fibronectin-loaded AMI (FAMI), oxysterol-loaded AMI (OAMI), and sand-blasted, large-grit, acid-etched surface implant (SLAI). A randomly selected unilateral ridge was observed for 2 weeks, and the contralateral ridge for a 4-week period. Histologic and histometric analyses were performed for the bone-to-implant contact proportion (BIC) and bone density around the dental implant surface. Results: Different bone healing patterns were observed according to the type of implant surface 2 weeks after installation; newly formed bone continuously lined the entire surfaces in specimens of the FAMI and SLAI groups, whereas bony trabecula from adjacent bone tissue appeared with minimal new bone lining onto the surface in the MI, AMI, and OAMI groups. Histometric results revealed a significant reduction in the BIC in MI, AMI, and OAMI compared to SLAI, but FAMI demonstrated a comparable BIC with SLAI. Although both the BIC and bone density increased from a 2- to 4-week healing period, bone density showed no significant difference among any of the experimental and control groups. Conclusions: A fibronectin-coated implant surface designed for cell adhesion could increase contact osteogenesis in the early bone healing phase, but an oxysterol-coated implant surface designed for osteoinductivity could not modify early bone healing around implants in normal bone physiology.

무수축 모르타르 충진형 슬리브를 사용한 중공 프리캐스트 교각 개발 (Development of Precast Hollow Concrete Columns with Non-Shrink Mortar Grouting Type Splice Sleeve)

  • 조재영;이영호;김도학;박종헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.215-225
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    • 2011
  • 일반적으로 프리캐스트 교각은 공장에서 모든 제품을 생산하여 품질의 균질성을 확보할 수 있으며, 고강도 콘크리트를 사용할 수 있어 중공 형태로 블록을 제작할 수 있어 사하중 절감효과가 발생한다. 이러한 프리캐스트 교각 공법은 미국 일본 등에서 이미 실용화하여 적용되고 있는 공법으로 주로 PC 긴장재를 사용한 블록간의 연결에 의해 이루어지고 있다. 하지만, PC 긴장재를 사용하게 되면 과다한 초기 공사비가 소요되어 비경제적 시공이 불가피하다. 본 연구의 목적은 공기 단축과 초기 공사비를 절감하기 위해 PC 긴장재를 사용하지 않고, 슬리브와 일반 철근만으로 구성된 경제적이면서 시공성이 우수한 프리캐스트 교각 공법 개발에 있다. 이를 위해 본 연구에서는 신형식 철근이음 장치인 그라우팅형(形) 슬리브를 이용한 프리캐스트 교각 단면에 대하여 중공율, 주철근 직경, 단면 크기 등을 변수로 총 5개의 축소모형에 대하여 실험적으로 성능을 평가하였으며, 스케일 효과가 배제된 상태에서의 현장 적용성을 살펴보기 위해 최종적으로 성능을 검토하기 위하여 대형모형실험을 통해 교각의 성능을 검증하였다.

청소년 비행화 과정 개입 프로그램 개발에 관한 연구 -비행화 예방 집단활동 프로그램의 효과성 분석 - (The Study on the Process of Juvenile Delinquency and It's Prevention Program)

  • 이익섭;김근식
    • 한국사회복지학
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    • 제37권
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    • pp.381-405
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    • 1999
  • 청소년 비행 문제에 대한 접근은 청소년들이 비행에 이르게 된 과정과 요인에 대한 분석을 기반으로 하여 이들에게 영향을 미치는 요인별로 다각적인 접근을 시도하는 프로그램의 계획 및 실천과 그에 대한 평가작업을 통해 완성된다고 생각된다. 이러한 점에서 볼 때 시도되는 프로그램의 전 과정을 양적 및 질적 방법으로 평가하여 저소득층 밀집지역의 비행청소년들에게 적합한 프로그램 모형을 개발 보급하는 것은 현 시점에서 매우 의미 있는 작업이 될 것이다. 본 연구조사의 일차적 목적은 청소년 비행의 문제를 적극적으로 해결하기 위한 사회복지 개입 프로그램을 계획 시행하여 그 효과성을 검증하는 것이다. 본 연구를 통해 수행된 비행예방 프로그램은 본 연구에서 제시하고 있는 비행 요인을 중복적으로 가지고 있는 초등학교 4학년 학생 10명을 대상으로 하여 5개월간 주 1회 씩 총 19회의 집단활동으로 구성되었다. 프로그램의 효과성 평가는 목적달성 모델을 따랐으며, 사전 사후조사를 통한 양적 접근과 함께 집단활동 기록 분석 등의 질적 접근을 병행하였다. 그 결과 자아존중감으로 조작화된 집단활동 참여자의 비행성향이 통계적으로 유의미한 긍정적 변화를 보였다. 이는 본 프로그램이 비행예방 효과를 가지고 있음을 시사하는 것이라 생각된다.

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홍수 유출자료의 공간확장과 홍수저감효과에 대한 댐 영향 분석 I (Dam Effects on Spatial Extension of Flood Discharge Data and Flood Reduction Scale I)

  • 김남원;정용;이정은
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권3호
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    • pp.209-220
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    • 2015
  • 본 연구에서는 미계측 유역의 홍수 유출자료를 생성하는 공간확장법에 대한 주변여건 변화의 영향을 검토하였다. 특히, 댐이 있는 곳에서의 홍수 유출자료의 공간확장 가능성을 보이고 공간확장 된 자료를 활용한 자연유량의 생성에 대한 연구를 실시하였다. 이는 댐의 설치로 유역동질성이 손실된 미계측 유역의 유출자료생성을 위한 시도이다. 댐의 영향을 받는 유역의 홍수 유출자료 공간확장을 위해서 남한강에 위치한 여주 수위관측소를 중심으로 양평 수위관측소까지를 연구의 공간적 범위로 삼았다. 홍수 유출자료의 공간확장성을 분석하기 위해 1986년부터 2010년까지의 여주수위관측소의 홍수유량을 중심으로 41개의 홍수사상을 선정하였으며, 이를 통해 홍수 유출자료 공간확장성과 댐 영향을 제거한 자연유량을 산정 하였다. 홍수 유출자료의 공간확장 작업에서 여주의 관측유출량을 중심으로 공간확장 했을 때 77%이상의 사상이 Nash-Sutcliffe efficiency의 만족도 범위 내(NSE>0.5)로 분포 하였으며, 확장된 양평 수위관측소의 첨두홍수량(peak discharge)에 대해 0.84 NSE를 얻을 수 있었다. 홍수 유출자료의 자연유량은 여주수위관측소를 중심으로 구하였으며 충주댐의 영향이 횡성댐의 영향보다 커 충주댐의 유입량을 중심으로 자연유량을 확보하였다. 충주댐이 존재하는 1986년 이후의 자연유량은 관측 유량보다 첨두홍수량이 크게 나타나고 있다. 본 연구의 결과로 댐과 같은 구조물의 설치가 있는 곳에서도 홍수 유출자료의 공간확장이 가능하며 홍수 유출자료 공간확장된 자료를 활용하여 자연유량을 구할 수 있음을 보였다.

비점오염원 제어를 위한 인공습지의 계절변화에 따른 처리효율 평가 (Seasonal Performance of Constructed Wetland for Nonpoint Source Pollution Control)

  • 함종화;한정윤;김형철;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제39권4호통권118호
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    • pp.471-480
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    • 2006
  • 비점오염원 제어를 위한 현장실험을 실시하였다. 연구시설은 인공습지와 유수지를 각각 4개씩 조성하였으며, 각각의 면적은 0.8 ha와 0.08 ha이고, 총 면적은 약 3.6 ha이다. 습지의 유입수는 충남 당진군의 석문담수호로 유입되는 당진천의 물을 펌핑하여 사용하였다. 습지의 수심은 웨어를 이용하여 생장기 (3월${\sim}$8월)과 동절기 (12월${\sim}$2월)에 각각 0.3 m와 0.5 m를 유지하였으며, 체류시간은 2${\sim}$5일이었다. TP를 제외한 대부분의 수질항목에서 ($BOD_5$, TSS, TN)생장기보다 동절기에 더 높은농도를 나타내는 것으로 나타났으며, $BOD_5$는 동절기 동안에 유출수의 농도가 유입수보다 더 높은 농도를 나타냈다. 동절기 동안에 제거된 부하량은 $BOD_5$, TSS는 감소한 반면에 TN과 TP는 감소하지 않고 생장기과 비슷한 값을 나타내었다. 다른 연구자에 의한 연구결과인 NADB (North American Treatment Wetland Database)와 비교해 보면 $BOD_5$, TSS, TN, TP모두 동일 유입부하량에 대해 대부분 NADB와 비슷하거나 약간 낮은 유출수의 농도를 나타내었다. 동절기 동안에 생장기와 비슷한 농도의 유출수를 얻기 위해서는 유입부하량은 생장기보다 감소시켜 적용하면 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구결과 인공습지는 동절기에도 안정적인 처리율을 얻을 수 있으며, 비점오염제어에 적합할 것으로 판단된다.

CGCM 미래기후정보를 이용한 기후변화가 병성천 유역 수문 및 수질반응에 미치는 영향분석 (An Analysis of the Effect of Climate Change on Byeongseong Stream's Hydrologic and Water Quality Responses Using CGCM's Future Climate Information)

  • 최대규;김문성;김남원;김상단
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권11호
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    • pp.921-931
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    • 2009
  • 병성천의 기후변화에 대한 영향을 평가하기 위하여 CGCM 3.1 T63의 A2 시나리오를 미래기후정보로 선택하였으며, CGCM으로부터 획득된 강수자료를 비롯한 미래기후자료는 다지점 강수발생기를 통하여 지역기후자료로 규모내림되어졌다. 상기 규모내림된 기후자료는 병성천의 유출량 및 수질을 예측하기 위하여 SWAT모형의 입력자료로 사용되었다. 간단한 민감도분석의 결과로서, 대기 중 이산화탄소 농도의 증가는 증발산량의 감소와 토양수분의 증가를 유발하여 유출량을 증가시키는 작용을 하는 것으로 분석되었다. 수문반응은 강수의 변화와 동조되어 2021-2030년의 경우 유출량 감소가 예측되었으며, 2051-2060년의 경우 봄철 유출량 감소와 여름철 유출량 증가가 예측되었다. 토사유출량 또한 수문반응과 유사한 반응을 보임을 확인하였으나, 총 질소와 같은 영양물질은 반드시 수문반응과 비슷한 반응을 보이진 않음을 확인할 수 있었다. 하지만, 본 연구에서 사용된 GCM-규모내림과정-유역모형의 적용과 같은 다중모형화분석에는 각각의 모형화과정에서 많은 불확실성이 내재되어 있음에 유의하여야 할 것이다.

사장교를 위한 LRB-기반 복합 기초격리 시스템 (LRB-based hybrid base isolation systems for cable-stayed bridges)

  • 정형조;박규식;;이인원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.63-76
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    • 2004
  • 사장교에 발생하는 지진에 의한 진동을 감소시키기 위해 추가적인 능동/반능동 제어장치를 부착한 LRB-기반 복합 기초격리 시스템에 대한 논문이다. 복합 기초격리 시스템은 제어장치가 다중으로 작동하기 때문에 LRB가 설치된 교량 시스템과 같은 수동형 기초격리 시스템에 비해 제어 성능이 뛰어나다. 본 논문에서는, LQG 알고리듬에 의해 제어되는 능동형 유압식 가력기와 clipped 최적제어에 의해 제어되는 반능동형 자기유변 유체 (MR) 감쇠기를 추가적인 제어장치로 고려하여 추가적인 응답 감소 효과를 검토하였다. 이를 위해, 미국토목학회의 1단계 벤치마크 사장교에 LRB를 설치한 교량을 고려하였다. 수치해석 결과를 통해, 모든 LRB-기반 복합 기초격리시스템이 구조물의 응답을 효과적으로 감소시킴을 확인하였다. 또한, MR 감쇠기를 채택한 복합 기초격리 시스템은 구조물 강성의 불확실성에 대해 강인성을 보였지만 유압식 가력기를 채택한 경우에는 강인성이 부족함을 알 수 있었다. 따라서, 반능동형 추가 제어장치를 채택한 복합 기초격리 시스템의 대형 토목구조물에 대한 적용가능성이 제어 성능 및 강인성 면에서 분명하게 검증되었다.