적외선을 이용한 무기체계의 발달로 인해 항공기의 생존은 큰 위협에 직면해 있다. 따라서 항공기의 생존성 향상을 위해 서 적외선 스텔스 기술이 매우 중요하다. 본 논문에서는 수치해석을 통해 실제 비행환경에서의 항공기 표면온도 및 주위 배 경에 따른 적외선 신호를 분석하고 이를 바탕으로 적외선 스텔스를 위한 항공기 표면 구조체 방사율의 가이드라인을 제시하 고 그 성능을 검증하고자 한다. 수치해석 결과, 주위 배경에 따라서 항공기 표면 방사율을 최적화한다면 항공기와 배경간의 복사대비강도를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

본 논문에서는 배터리 전극 해석을 위한 응력-확산 완전 연계 멀티스케일 해석기법을 고안하였다. 제안된 방법에서는 먼저 리튬농도에 따른 확산계수 및 기계적 물성을 계산하였다. 이를 고려하여 확산에 의한 응력뿐만 아니라 응력에 의한 확산거동 변화까지 모두 고려한 응력-확산 완전연계 연속체 모델을 유한요소 기반으로 구성하였다. 이를 통해 실리콘 나노와이어 음극의 충/방전 전산 모사를 수행하였다. 이러한 해석결과를 통하여 기존의 확산에 의한 응력 연속체 모델보다 더 실제와 가까운 해석결과를 제안된 방법이 보여줌을 확인할 수 있었다.

Locust gall midge (LGM), Obolodiplosis robiniae (Haldeman) (Diptera: Cecidomyiidae), is a cecidomyiid insect forming roll-up galls on leaves of Robinia pseudoacacia Linnaeus (Fabaceae). LGM, known as native to North America, was reported from Korea and Japan in 2002. LGM was observed weekly or biweekly to clarify their voltinism and distribution within the crown of the host tree in two sites of Osan and Siheung in Korea from May to August, 2007. Density of LGM was investigated based on the number of larvae per leaf. Two generations of LGM were observed in Siheung site whereas three generations in Osan site during the present study. The result indicated that LGM had at maximum three generations per year. The density of LGM in Osan was higher in the upper crown of the host trees than middle or lower part. In Siheung, LGMs were distributed more on the exterior of the lower crown than the interior. The average number of larvae per gall was 3.3±0.1 and 2.8±0.1 individuals per leaf in Osan and Siheung, respectively.

아까시잎혹파리의 형태, 생태적 특성 및 몇 가지 살충제의 살충활성을 조사하였다. 알은 길쭉한 타원형으로 연한 노란색을 띄다가 부화할 시기가 가까울수록 붉은색이 되며, 장경은 0.4 mm, 단경은 0.1 mm 이었다. 유충은 유백색을 띠고, 평균 크기는 2.6 mm 이었다. 번데기는 붉은 기운을 띈 갈색이며 체장은 3.2 mm 내외이었다. 성충의 날개는 검고 배 부분은 붉은색을 띠었다. 암컷의 체장은 3.3 mm 내외로 수컷보다 컸다. 1화기 성충은 땅속에서 우화하여 아까시나무 어린 잎에 산란을 하고, 2화기 성충부터는 아까시나무 잎의 벌레 혹에서 바로 우화한다. 암컷 성충의 포란수는 192.3±50.7개 이었다. 1화기는 4월말부터 5월말, 2화기는 5월 말부터 6월 말까지로 약 1개월간 이었고 최성기는 6월 상순이었다. 3화기는 6월 말부터 7월 말까지였다. 알기생봉인 Platygaster robiniae가 동정되었으며, 기생율은 51.6%에 이르렀다. 살충활성을 검정한 결과, 침투이행성 약제인 이미다클로로프리드 10% 수화제와 치아클로프리드 10% 액상수화제가 높은 살충활성을 나타내었으며, 특히 치아클로프리드는 꿀벌에 대한 독성이 낮아 유효한 약제로 판단되었다.

Biological Characteristic of Obolodiplosis robiniae and insecticidal activity of some insecticides against larvae of O. robiniae were investigated. Egg was in oval shape, and its color was light orange and became red when close to hatch. Length of the major axis and the minor axis of egg was 0.4 ㎜ and 0.1 ㎜, respectively. Larval color was milky and size was 2.6 ㎜. Pupa was deep brown and its size was about 3.2 ㎜. Wing and abdomen of adult was black and reddish, respectively. Size of female adult was about 3.3 ㎜, and larger than male adult. Number of eggs in the ovary was 192.3±50.7. First emergence was from late April to late May, and second from late May to late June. Third emergence was from late June to late July. Newly emerged adult escaped from soil, and second and third emerged adult escaped directly from gall of Robinia pseudoacacia leaf. Egg parasitoid was identified as Platygaster robiniae and parasite rate was 51.6%. Among test insecticides, imidacloprid 10% WP and thiacoprid 10% FL showed very strong insecticidal activity against larvae of O. robiniae at 48h later after treatment.

This study was carried out to clarify the biologies and morphological characteristics of Rhynchaenus sanguinipes. Also some chemicals were tested to screen the effective insecticide for the control of the species. Up to date, Zelkova serrata has been known as host plant of Rhynchaenus sanguinipes, which shows serious damage in this country. In the present study, Ulmus pumila was first found as host plant in this study. Body lengths of larvae, pupa and adult were 4.53±0.30 ㎜, 3.30±0.42 ㎜ and 2.96±0.12 ㎜, respectively. The overwintered adult of the species emerged on early April to late April, and adult of next generation emerged on early May to late May. Pupal periods were 10, 7.2, 5.1 and 4 days on 16, 20, 24 and 28℃, respectively. The lower developmental threshold temperature was 5.8℃. Four braconid parasitoids were found as natural enemies, which emerged mainly on late April to early June. Insecticidal activities with treatments of fenitrothion 50% EC, indoxacarb 30% WG, ethofenprox 20% EC and thiacloprid 10% SC was investigated against adult of R. sanguinpes, and they showed ＞90% mortality.

밤나무혹벌 산란동아수의 품종별 차이를 비교한 결과, 석추 및 다압에서 가장 적었고 전체적으로 신초의 하부로 갈수록 산란동아수가 많았으며 특히, 옥광, 축파, 유마 에서 이러한 현상이 뚜렷하였다. 대부분의 품종에서 동아당 평균 1.0개 이상 다중 산란되었으며 신초하부의 경우 산란수가 재래종, 축파, 옥광, 평기에서는 3.0개 이상이었으며 석추와 다압은 1.0개 미만이었다. 산란동아별 난수는 모든 품종에서 상부의 동아에 산란된 난수가 가장 적었고, 하부의 동아에 많은 경향을 보였다. 신초하부의 경우 축파는 산란된 알이 평균 15개 이상으로 가장 많았던 반면, 다압은 한개 이하로 가장 적었다. 품종별 산란비율은 모든 품종에서 밤나무혹벌이 산란한 동아를 발견 할 수 있었으며, 재래종이 로 가장 높았고, 축파와 유마에서는 각각 78.5와 이상의 산란율을 나타내었다.

선박의 항해 안전성을 유지하기 위하여 평형수 탱크에 주입ㆍ배출되는 선박평형수는 그 안에 포함되어 있는 각종 수중생물로 인하 여 지역 해양 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 국제해사기구(IMO)는 선박평형수를 통한 수중생물의 이동을 막기 위해, 2004년 선박평형수 와 침전물 통제 및 관리를 위한 국제협약을 채택하고 2016년 9월에 발효하여, 2017년 9월 이후 정기검사가 도래하는 모든 선박은 선박평형수 처리장치를 설치하도록 하였다. 선박평형수 처리 방식에는 활성물질을 이용하여 처리하는 전기분해식, 오존식, 약품식과 물리적인 처리방식인 필터, 자외선식 등으로 나누어 지며, 두 가지 방식을 혼용하여 사용하기도 한다. 일반적으로 비용과 효율 면에서 전기분해방식이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 직접식 전기분해 선박평형수 처리장치의 기본 원리, 구성 요소, 육상 시험 내용을 고찰하였다. 육상시험은 정부시 험 시설이 설치되어 있는 KIOST 거제분원에서 300m3/h 처리 용량의 장치로 수행하였다. 이 육상시험을 통해 직접식 전기분해 선박평형수 처 리장치가 IMO에서 제시하고 있는 기준을 만족하고 다른 방식에 비해 효율적인 것을 확인하였다.

유역의 신뢰성 있는 수자원계획을 수립하기 위해서는 장기간의 강수자료가 필수적으로 요구된다. 그러나 시간강수시계열의 경우 결측치가 상대 적으로 많으며, 연속적인 시계열을 확보하는데 어려움이 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 대표적인 시간강수모의기법인 Neyman-Scott Rectangular Pulse Model (NSRPM) 기반의 강수모의기법을 활용하여, 모의기반의 장기강수자료를 생산할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이 와 더불어, 신뢰성 있는 면적강수량을 추정하기 위한 방안으로 유역 내 여러 지점의 강수량을 동시에 모의할 수 있는 다지점 시간강수모의기법을 개발하였다. 개발된 모형은 서울 우이천 유역 강수지점에 적용하여 모형의 적합성을 평가하였다. 모형 적용결과 다양한 지속시간에 대해서 강수량 의 효과적인 모의(평균, 분산, 1차 자기상관계수)가 가능하였으며, 지점간의 공간성도 효과적으로 복원 가능하였다.

SWMM(Storm Water Management Model)은 모형 내 다양한 매개변수를 이용하여 지표 투수율 및 하수관거 영향 등 도시 유역의 유출 특성을 비교적 정확하게 모의하지만, 모형의 입력자료 부족과 매개변수의 불확실성으로 인한 신뢰성 문제가 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 본 연구에서는 SWMM 모형에 Bayesian 기법을 연계한 최적화 기법을 개발하고, 이를 활용하여 매개변수의 불확실성을 정량적으로 해석하고자 한다. 이를 위해 먼저 유출 특성에 민감한 매개변수를 민감도 분석을 통해 선정하고, SCE-UA(Shuffled Complex Evolution-University of Arizona), MCMC(Markov Chain Monte Carlo), DDS(Dynamically Dimensioned Search) 등 매개변수 최적화 기법을 적용하여 매개변수의 초기값을 설정한다. 매개변수의 다양한 물리적 범위를 고려하기 위한 방법으로 절단 정규분호(truncated Gaussian distribution)을 사전분포(prior)로 선정하여 매개변수의 사후분포(posterior)를 추정하게 된다. 최종적으로 각 매개변수간 사후분포를 이용하여 모의된 유출량의 불확실성을 정량적으로 분석하였다.

본 연구에서는 가뭄지수를 이용하여 북한지역의 가뭄분석을 수행하였다. 분석 대상지점으로는 평양 등 27개 지점을 선정하였으며, 월 강수량 및 평균기온 자료를 수집하여 분석에 이용하였다. 가뭄분석을 위한 가뭄지수로는 SC-PDSI를 이용하였으며, 27개 지점별로 1984~2013년(30년)의 월 단위 가뭄지수를 산정하였다. 가뭄지수를 이용하여 과거 가뭄에 대해 검토한 결과, 대부분의 지점에서 2000년대 초반과 중반에 심각한 가뭄이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 북한의 과거 가뭄사상에 대한 정량적 평가를 위해 6개 지점(평양, 함흥, 청진, 원산, 해주, 신의주)을 대상으로 지속기간별 최대 가뭄심도 자료계열을 구성하였으며, 빈도분석을 통해 지점별 가뭄심도-지속기간-재현기간(Severity-Duration-Frequency, SDF) 곡선을 유도하였다. 6개 지점의 과거 주요 가뭄사상을 추출한 후 SDF 곡선을 이용하여 각 사상별 재현기간을 추정한 결과, 2000년대 초반과 중반에 발생했던 가뭄은 최대 20~50년의 재현기간을 갖는 가뭄사상인 것으로 나타났다.

최근 기후변화에 의한 기상이변이 발생하고 국지적 집중호우로 인한 홍수피해가 심각하게 증가하고 있다. 이러한 피해를 경감하기 위한 방법으로 정확한 홍수유출량 예측을 통한 홍수예경보 구축이 필요시 된다. 정확한 홍수유출량 예측을 위해 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 본 연구에서는 정확한 홍수유출량을 산정하기 위한 강우-유출모형을 이용한 입력자료의 해상도에 따른 불확실성을 감소시키기 위해 강우격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였다. 분포형 강우-유출 모형인 GRM 모형을 이용하여 내성천 및 감천 유역을 대상으로 이벤트를 산정하여 홍수유출 모의 및 검증을 실시하였다. GRM 모형 구성을 위한 입력자료(강우, DEM, 토지이용도, 토양도)의 해상도 격자크기는 500m 격자크기를 기본으로 각각 1 km, 2 km, 5 km, 10 km, 12 km 격자크기의 지형자료를 사용하여 유출모의를 실시하고 유출량 변화를 모의하였다. 입력자료별 모의결과로 DEM의 분석결과는 모든 시험유역에서 공통적으로 DEM의 격자크기가 증가할수록 첨두유량과 총유출량이 일정하게 감소하는 경향을 나타내고 있다. 나머지 입력자료로 토지이용 및 토양도에 격자크기에 따른 모의결과는 DEM과는 상반되게 일정한 경향성을 나타나지 않는 것으로 분석되었다. 특히 일정한 경향성이 나타나는 DEM의 분석결과는 DEM의 격자크기가 증가할수록 수평거리가 증가하여 경사도는 감소하는 특징으로 인해 나타나는 결과인 것으로 판단된다.

댐의 이수안전도는 물 수요량, 저수량, 가뭄에 의한 유입량에 의해서 주로 영향을 받는다. 그러나 댐 운영방식에 따라 댐의 이수안전도는 차이가 발생할 수 있다. 우리나라의 수자원장기종합계획은 K-WEAP모형을 이용하여 댐 하류의 물부족이 발생하면 물 부족량만큼 공급하는 부족량공급(Deficit supply) 방식을 이용하고 있으나 일정방류(Prime flow) 방식을 적용하면 이수안전도가 달라질 수 있다. 본 연구의 목적은 댐 운영방식에 따른 댐의 이수안전도의 변화를 분석하는 것이다. 이들 결과는 하류의 유지유량공급, 수력 발전을 위하여 일정방류가 고려되는 환경에서 댐의 이수안전도를 재평가하는데 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 물 부족량 공급 운영 방식(deficit-supply)에 의해 다목적댐을 모의 운영하고 그 결과 얻어진 저수량을 기반으로 댐별 물 공급의 안정성을 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 16개 다목적댐에 적용하였으며, 그 결과를 통해 댐별 물 공급 안정성을 평가하였다. 평가 결과, 소양강댐, 충주댐, 횡성댐, 안동댐, 임하댐 및 합천댐의 안정성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 섬진강댐과 부안댐의 안정성이 상대적으로 낮은 것으로 평가되었다. 특히 부안댐은 신뢰도, 회복도, 취약도에 있어 가장 낮은 수준의 평가 결과를 나타내고 있어 물 공급 안정성을 향상시키기 위한 대책이 필요한 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 물이용, 홍수 및 하천환경의 3개 수자원 정책 부문에서 수행한 사업성과를 지역별로 평가할 수 있는 통합수자원평가지수(Integrated Water Resources Evaluation Index, IWREI)를 개발하는 것이다. IWREI는 각 부문별 취약성을 나타내는 물이용취약지수(Water Use Vulnerability Index, WUVI), 홍수취약성지수(Flood Vulnerability Index, FVI), 하천환경취약지수(River Environment Vulnerability Index, REVI)를 통합하여 산정된다. 이들 지수들은 물이용, 홍수, 하천환경의 피해를 주는 압력지표(pressure indicators)와 이에 의한 피해 현상지표(state indicators) 및 피해의 대책지표(response indicators)에서 선정한 총 26개 지표로 구성된다, 산정된 지수는 Low, Medium Low, Medium, Medium High, 및 High의 5단계로 취약성 및 정책수행의 효과를 나타냈다. 우리나라 115개의 중권역에 대해 WUVI, FVI, REVI 및 IWREI을 분석한 결과, 1990년대 초반에 비해 2000년대 초반의 지수가 개선되어 수자원 정책의 사업효과를 확인할 수 있다. 본 연구에서 개발된 지역간 수자원의 취약지수와 평가지수는 수자원 정책목표의 설정과 사업이행의 우선지역을 선정하는데 이용할 수 있다.