• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.5-13
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• 2022

현대의 환경문제는 다량의 폐기물의 발생과 무분별한 에너지의 소비로 인한 환경오염이 가속화 되고 있다는 것이다. 대표적인 에너지 생산 연료인 화석연료는 에너지를 생산하는 과정에서 연소가 이루어져 다량의 온실가스가 발생하고 최종적으로 기후변화를 야기한다. 또한 전 세계적으로 발생하는 폐기물의 양도 지속적으로 증가하고 있으며 처리하는 과정에서 환경오염이 발생하고 있다. 이와 같은 문제들을 동시에 해결하기 위한 방법 중 하나는 유기성 폐기물의 에너지화 및 감량화이다. 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지는 해양매립이 전면 금지된 이후로 다양하게 처리되고 있으나, 그 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 하수슬러지는 유기물을 다량 함유하고 있어 혐기소화를 통하여 하수슬러지를 에너지화 하고 최종 배출되는 폐기물을 감량화 하는 것이 바람직하다. 하지만, 잉여슬러지의 경우 대부분이 하수처리에 이용되었던 미생물 덩어리로써 잉여슬러지가 혐기성소화 되기 위해서는 먼저 미생물의 세포벽이 파괴되어야 하는데 세포벽 파괴에는 많은 시간이 요구되기 때문에 혐기성 소화 과정만으로는 높은 바이오가스 생산율이나 폐기물 감량율을 달성할 수 없다. 따라서 잉여슬러지를 가용화하는 전처리 공정이 필요하며, 여러 가지 가용화 공법 중에서 열적 가용화 공정이 가장 효율적인 것으로 검증되었고, 혐기성소화 공정의 전처리 과정으로써 열적가용화 공정을 이용하여 잉여슬러지에 포함된 세포벽을 파괴한 후 전처리 된 잉여슬러지를 혐기성소화 함으로써 높은 바이오가스 생산율과 폐기물 감량율을 달성할 수 있다. 본 연구에서는 열적 가용화장치를 통하여 TS 10%의 농축 잉여슬러지를 전처리하는데 있어서 체류시간 및 운전온도 변수에 따른 가용화 특성에 대한 연구를 수행하였다. 열적 가용화장치의 체류시간에 대한 실험변수는 운전온도를 160 ℃로 고정한 상태에서 각각 30분, 60분, 90분, 120분이었다. 실험 결과로 도출된 TCOD와 SCOD를 통해 계산된 가용화율은 각각 12.11%, 20.52%, 28.62%, 31.40% 순으로 증가하였다. 또한, 운전온도에 따른 변수는 반응시간을 60분으로 고정한 상태에서 각각 120℃, 140℃, 160℃, 180℃, 200℃였으며 가용화율은 각각 7.14%, 14.52%, 20.52%, 40.72%, 57.85% 순으로 증가하였다. 이 외에 TS, VS, T-N, T-P, NH₄⁺-N, VFAs를 분석하여 농축 잉여슬러지를 대상으로 하는 열적 가용화 특성에 대한 평가를 수행 했으며, 그 결과 TS 10%의 농축 잉여슬러지에 대한 열적 가용화를 통하여 30% 이상의 가용화율을 얻기 위해서는 운전온도를 160℃로 고정할 경우 120분의 체류시간이 필요하며, 운전시간을 60분으로 고정할 경우 170℃ 이상의 운전온도가 요구되어 진다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.23-33
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• 2021

우리나라는 식량부족문제를 해결하고, 농업용수의 공급을 목적으로 많은 저수지의 건설이 이루어졌으나, 현재 75.6%에 달하는 저수지가 준공년도로부터 50년 이상 경과되어 노후화가 심각한 상태이다. 이러한 노후 저수지의 경우, 제체 내부에서의 세굴과 침식으로 인한 안정성이 매우 감소한 상태이며, 최근 이상기후로 인한 집중강우가 발생할 경우 노후 저수지가 붕괴되어 많은 재산 및 인명피해로 이어질 수 있다. 이에 따라 노후 저수지를 관리하는 각 기관에서는 보통 포틀랜드 시멘트를 주입재로 사용하여 그라우팅 공법을 적용하고 있다. 그러나 보통 포틀랜드 시멘트의 경우, 시간이 경과함에 따라 열화가 발생하여 누수가 다시 발생할 수 있고, 환경적으로도 천연자원의 소비 및 온실가스의 발생과 같은 문제가 있어 보통 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 새로운 재료 및 공법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 국내 산업기준을 만족하지 못해 재활용에 어려움을 겪고 있는 발전부산물을 활용하여 보통 포틀랜드 시멘트와 유사한 경화반응을 유도할 수 있도록 개발된 고화재를 노후 저수지의 그라우트재로 사용하였다. 이를 위해 실내시험을 통한 기본적인 성능 분석과 현장에서의 시험시공 후, 전기비저항탐사, 표준관입시험, 현장투수시험을 실시하고, 보강효과를 분석하였다. 연구결과, 발전부산물을 재활용한 그라우트재의 경우 압축강도는 2.9~3.2배, 변형계수는 2.3~3.3배 큰 값을 나타내어 강도적으로 우수하여 보통 포틀랜드 시멘트를 대체하여 사용이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 현장에서의 표준관입시험 및 투수시험 결과, 제체의 N값은 1~2 상승하고, 투수계수는 8.9~42.5% 수준으로 감소하여 차수 측면에서도 충분한 보강효과를 나타내어 보통 포틀랜드 시멘트의 대체가 가능할 것으로 분석되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-11
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• 2021

최근 정부는 지역특화형 스마트도시서비스(이하 스마트서비스)의 구축과 시민 체감도 향상을 위해 스마트도시사업에 지역의 사용자인 시민들의 참여를 점차 확대해가고 있다. 하지만, 스마트서비스 관련 기술에 대한 정보 부족으로 스마트서비스 구상 과정에서 시민들로부터 구체적인 수준의 의견을 도출하기에는 한계가 있었다. 이에 본 연구는 2019년 '스마트타운 챌린지 사업'으로 선정된 지자체 4곳의 보고서를 검토하여 리빙랩을 통해 스마트서비스에 대해 시민 의견의 구체화 수준을 진단하였다. 분석 결과, 리빙랩과정에서 다양한 디자인사고기법을 활용하여 스마트서비스 계획수립에 참여하였지만, 시민이 스마트서비스의 구체적인 기능을 구상하는 단계에 이르기는 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 스마트서비스의 정보수집, 가공, 제공 방법, 기술 등 4가지 요소와 서비스의 콘텐츠 등을 모듈한 후 이를 자유롭게 조합하여 활용 가능한 기능카드 기법을 제시하였다. 이렇게 개발된 기능카드 기법은 효과성 검증을 위해 실제 진행 중인 스마트도시사업에 적용하여 보았다. 이를 통해 기능카드가 시민들이 스마트서비스의 기능과 콘텐츠를 조합하여 상세 기능 수준으로 스마트서비스를 구체화 할 수 있도록 도움을 주고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 기능카드 기법은 시민참여형 스마트도시 계획에서 시민들이 지역 문제해결을 위한 의견을 구체화하여 지역특화 스마트서비스를 구상하는 공동창의자로서의 역할을 수행하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 기독교교육논총
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• 제64권
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• pp.289-321
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• 2020

포스트모던시대의 파편화된 시대적 특성으로 인해 발생한 많은 난제들을 해결하지 못한 채 우리 사회는 더 급격한 사회적 재난인 코로나19 때문에 그 어느 때보다 더 위기의 시간을 지나고 있다. 이처럼 팬데믹으로 인한 위기가 장기화 되면서 우리 사회는 코로나 이전 보다 더 다양한 갈등사회로 심화되는 현상을 보이고 있으며, 사회적 갈등을 극복할 새로운 역량 함양을 위한 사회 각 분야에서의 노력이 요구되고 있다. 본 연구는 이 같은 팬데믹의 위기와 변화 속에서 이 시대가 갖는 사회적이고 상황적인 문제들에 대해 공공의 과제로 인식하고 기독교인의 공적 책임을 다하도록 하는 기독교시민교육의 소통역량이 보다 실천적으로 모색되고 강화되어야 할 필요성에 대한 인식으로 시작되었다. 따라서 기독시민으로서의 소통역량을 함양하고 강화하기 위한 교육으로 기독시민으로서의 공적정체성 재확립과 시대적 변화에 대응하는 변혁적인 소통역량에 대한 기독시민역량교육 모형을 모색하는 의미 있는 교육적 틀을 구축하는 작업을 진행하였다. 먼저 시대적 과제에 대한 기독교인의 공적인 인식과 사회적 책임에 대해 공적신학의 자리에서 연구되었던 신학적 이론과 기독교교육 이론들을 통하여 기독시민역량교육을 위한 이론적 토대를 고찰하였다. 나아가 본 연구를 통하여 입문교육으로 제자-시민의 공적 정체성 재확립을 위한 교육을 다측면적인 교육영역별로 설계하고, 공적 신앙의 실천적 역량으로 기독시민의 소통역량 함양을 위한 교육방법을 탐색하였다. 결론적으로 본 연구를 통해 세상에서 하나님 나라 제자로 살아가며 기독시민으로의 공적 사명의 자리를 인식하는 정체성 재확립을 위한 입문교육의 틀과 시대적 공적 과제를 수행하기 위한 기독시민의 변혁역량으로서의 소통 능력 함양을 위한 역량교육의 틀을 체계적으로 구축하고, 기독시민으로서의 소통역량 함양을 위한 교육 프레임 모형을 제안하게 되었다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.457-468
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• 2020

플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

• 벤처창업연구
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• 제16권6호
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• pp.131-144
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• 2021

조직의 양손잡이(organizational ambidexterity) 구조는 기업이 새로운 기회를 포착하는 탐색(exploration) 활동과 자원을 효율적으로 이용하는 활용(exploitation) 활동을 동시에 추구할 수 있도록 설계한 조직 전략이다. 이러한 양손잡이 구조는 현재 대부분 여유 자원이 풍부한 대기업을 대상으로 연구가 이루어지고 있으며, 상대적으로 여유 자원 보유 수준이 낮은 스타트업의 양손잡이 조직구조 필요성에 대한 연구는 아직 많지 않다. 하지만, 최근 전 세계적으로 창업생태계가 고도화되면서 벤처에 투자하는 모험자본이 급속하게 증가하고 있으며, 이러한 현상은 스타트업에 많은 투자가 이루어지고 급성장할 수 있는 환경이 조성되면서 스타트업의 양손잡이 조직구조의 필요성과 적용 가능성에 대한 논의가 필요한 시점이다. 이에 본 연구는 새로운 아이디어로 시장의 문제를 해결하며 꾸준히 시장에서 탐색 활동을 하고 있는 스타트업(start-up)이 이러한 탐색 활동과 동시에 누적되어 가는 기업의 자원을 활용할 수 있는 역량을 갖추는 것이 기업성과에 영향을 미칠 것이라는 가설을 검증하였다. 본 연구의 가설검증을 위해 국내 140개 스타트업의 설문데이터를 분석하였으며, 지금의 시장 상황처럼 불확실하고 변동성이 높은 환경에서의 양손잡이 조직에 대한 필요성을 검증하기 위하여 환경적 동태성(environmental dynamics)의 조절효과가 있는지도 분석하였다. 연구결과 스타트업의 탐색과 활용의 균형(balance)은 기업성과에 유의미한 영향이 있음이 검증되었고, 환경적 동태성의 조절효과는 비재무성과와의 관계에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 자원이 부족한 스타트업의 경우 기업이 성장해 가는 과정에서 발생하는 잉여자원들을 효과적으로 활용하고 새로운 사업을 탐색하는 초기 단계부터 탐색과 활용의 균형을 맞추어야 한다는 결론을 도출하였다. 즉, 장기적으로 스타트업도 효과성과 효율성을 동시에 추구할 수 있는 메커니즘을 내재화하기 위해서 양손잡이 조직의 구조화를 추구하는 것이 지속적인 성장과 생존을 위해 중요함을 확인할 수 있었다. 본 연구는 조직의 구조 관점에서 스타트업의 성장을 위한 전략적 방향을 제시하고, 급격하게 성장하는 창업벤처 분야에서 스타트업의 양손잡이 역량과 기업성과와의 영향 관계에 대한 유의미한 결과가 스타트업의 성장에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국측량학회지
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• 제40권2호
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• pp.69-77
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• 2022

3차원 공간모형은 도시문제 해결을 위한 분석틀로서 도시계획, 환경, 토지 및 주택관리, 재난 시뮬레이션 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 또한, 3차원 공간모형의 구축 시에 저비용으로 단시간에 3차원 영상 촬영이 가능한 드론의 활용성은 증가하고 있다. 드론을 활용한 가상도시 구축 및 시뮬레이션 모듈 활용 측면에서 항공촬영의 정확도 및 3차원 공간모형의 정밀도는 매우 중요한 요소로 기능하기 때문에 이를 향상시키기 위한 방법들이 제안되고 있다. 본 연구는 건축물이 밀집하여 위치한 도심지를 대상으로 항공촬영 조건별로 드론을 활용한 항공촬영의 정확도 및 3차원 공간모형의 정밀도를 비교분석하였다. 분석 대상지는 서울특별시 영등포구 대림2동 내 건축물 밀집도가 높은 일부지역으로 선정하였으며 항공촬영 조건으로, 촬영각, 촬영고도, 드론영상의 중복률을 활용하였다. 항공촬영의 정확도는 대상지 내에 설치한 검사점의 실제 측량값과 항공촬영을 통해 구축한 3차원 공간모형의 예측값 간의 차이를 분석함으로써 정확도를 산정하였다. 3차원 공간모형의 정밀도는 항공촬영을 통해 생산된 Point cloud와 Point cloud에 기반하여 구축된 3차원 공간모형 간의 차이를 분석함으로써 정밀도를 산정하였다. 분석결과, 정확도의 경우, 상대적으로 높은 중복률에서 정확도가 높은 것으로 분석되었으나, 정밀도의 경우에는 중복률이 높을수록 정밀도는 오히려 낮아지는 경향을 보였으며 촬영각도가 수직에 가까울수록 정밀도는 높아지는 경향을 보였다. 촬영고도의 경우에는 정밀도와 유의미한 관련성은 없는 것으로 분석되었고, 기선고도비의 경우에는 중복률과 상이하게, 기선고도비가 커질수록 정밀도는 높아지는 경향을 보였다.

• 지질공학
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• 제32권3호
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• pp.411-420
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• 2022

최근 환경, 과학, 사회 등 다양한 분야에서 원격 탐사를 활용한 연구가 활발해지고 있다. 원격탐사를 활용한 연구의 결과가 수치적인 결과뿐만 아니라 사회 및 과학적 문제 해결과 예방하는데 있어 중요한 역할을 하고 있다. 이 논문은 갯벌 환경을 대상으로 원격탐사 기술을 활용하여 제공되는 데이터와 각 데이터의 연관성을 말하고자 하는데 목적을 두고 있다. 원격 탐사 중 인공위성을 활용한 고해상도 데이터를 얻어 갯벌 조류로에 대한 정보를 알아보고자 한다. 침식과 퇴적, 간조, 만조 등의 원인으로 생성되는 갯벌의 조류로는 갯벌 경사에 대한 정보와 생태계에 대한 정보를 내재하고 있다. 따라서 갯벌의 전체적인 조류로를 분석하는 것은 매우 중요한 연구 중에 하나라고 볼 수 있다. 본 논문은 TanDEM-X를 통해 DEM(Digital Elevation Model, 수치표고모델)을 생성하며, DEM은 조류로를 생성하는데 가장 기본적인 데이터로 활용이 된다. 이번 연구 지역은 강화도 갯벌로 서해안 중부에 위치한 갯벌이다. 연구 결과로 생성된 조류로를 분석해보면 강화도 갯벌의 경사 방향과 조류로의 형태 등 다양한 정보를 파악 할 수 있다. 또한 갯벌의 입도분포, 경사도, 밀도도 등의 데이터와 본 연구에서 추출한 조류로와의 연관성이 높은 점을 고려하여 해당 연구의 결과가 앞으로 갯벌 연구에 DEM 데이터의 활용에 대한 중요성과 필요성이 높아지고 양질의 결과를 얻을 수 있다라는 기대를 가져본다.

• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.93-108
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• 2022

이 연구의 목적은 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에 활용 가능한 융합교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 그 타당성과 효과성을 알아보는 것이다. 융합교육(STEAM) 프로그램은 2015 개정 교육과정과 고교학점제 선행연구를 분석을 통해 얻어진 '수소연료', '기후위기', '데이터 사이언스', '적정기술', '바리스타'라는 5개의 최신 이슈를 주제로 개발되었다. 프로그램은 연구팀이 자체 개발한 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램 개발형식(틀)에 맞춰 집단 숙의의 과정을 통해 7개월간 개발되었다. 고등학생의 진로·직업을 간접적으로 체험할 수 있도록 개발된 5종 29차시의 융합교육(STEAM) 프로그램 초안은 2인의 융합교육(STEAM) 교육 전문가에게 자문을 통해 검증을 받았으며, 프로그램의 현장 적합도를 판단하기 위해 5개 고등학교 627명을 대상으로 시범 적용하였다. 시범 적용 결과, 학생들의 융합교육(STEAM) 태도는 사전보다 사후가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 프로그램에 대해서 학생들의 높은 만족도를 확인할 수 있었다. 또한 시범 적용 교사 면담을 통해 '프로그램의 내용과 수준이 적합하며, 실생활 문제를 해결하는 경험을 통해 관련 교과의 내용 지식을 적용하고 진로 체험의 기회를 가질 수 있다'는 긍정적인 평가를 받았다. 시범 적용의 결과를 바탕으로 5종 29차시의 학생용·교사용 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램을 최종 완성했다. 마지막으로 고교학점제에서 적용할 수 있는 차시대체형 STEAM 프로그램 개발 및 운영이 활발하게 이루어져야 할 것과 고교학점제가 바람직하게 정착되고 운영될 수 있도록 교사의 전문성 향상 방안 마련, COVID-19로 촉발된 블렌디드 수업 설계의 필요성 등을 제언하였다. 이 연구는 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에서 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 및 운영 방안에 대한 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.151-164
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• 2022

역사지진과 계기지진 기록에 따르면 한반도 남동부는 우리나라에서 지진활성도가 가장 높게 평가되는 곳으로, 최근에 양산단층대와 울산단층대를 따라 제4기 단층이 다수 보고되어 고지진학적 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 울산단층대의 중부지역에 해당하는 경북 경주시 외동읍 말방리 일원은 울산단층대 내에서 가장 많은 활성단층이 보고된 지역이다. 따라서 이 지역에 대한 고지진학적 특성을 이해하기 위하여 먼저 LiDAR 영상 및 항공사진을 이용한 지형 및 선형구조 분석을 실시하여 단층에 의한 기복으로 추정되는 지형인자를 확인하고, 야외답사와 물리탐사를 통해 단층을 추적하여 기 보고된 말방단층 지점에서 약 300 m 북서쪽에 위치한 곳에서 길이 20 m, 너비 5 m, 깊이 5 m의 굴착조사를 실시하였다. 굴착단면을 통해 분석된 제4기 퇴적층의 특징을 바탕으로 단층의 기하학적·운동학적 특성을 해석하여 고지진학적 특성을 규명하고자 하였다. 이번 굴착단면에서 확인된 역단층의 기하를 보이는 단층의 자세는 N26°W/33°NE로 울산단층대를 따라 분포하는 기 보고된 단층들과 유사하다. 약 40 cm의 단일 겉보기 변위가 인지되었으나 단층조선의 부재로 실변위는 산출할 수 없었다. 선행연구에서 제안된 극저온구조층의 연대결과 값을 토대로 단층의 최후기 운동시기는 후기 뷔름빙기 이전으로 추정하였다. 기 보고된 연구결과와 본 굴착단면에서 획득한 단층기하를 종합하여 이 지역에 발달하는 단층계를 인편상구조로 해석하였고, 단층특성을 반영한 모델을 제시하였다. 말방리 일원에서 수 회의 굴착조사를 비롯한 다수의 선행연구가 수행되었음에도 불구하고 구체적인 단층변수에 대한 정보가 미진하고 각 지점들 간의 상관성이 명확하게 규명되지 않은 것은 역단층의 복잡한 운동학적 특성에 기인한 것으로 판단된다. 추후 고지진학적 연구가 추가적으로 수행된다면 상기의 문제점들을 해결하여 종합적인 단층의 형태와 운동사가 규명될 수 있을 것으로 판단된다.