목적: 근시성 각막 굴절교정 수술 안에서 변화된 각막의 비구면도와 중심부 및 주변부 굴절력 을 정시안과 비교 평가하였다. 방법: 단안의 나안 시력이 1.0 이상인 근시 굴절교정수술을 받은 120안(나이: 23.5 ± 2.5 years, 수술 후 경과기간: 23.5 ± 2.5 months)과 40안(22.5 ± 1.7 years)의 정시안을 대상으 로 하였다. 굴절교정 수술안의 수술 전 등가구면 굴절력은 -5.32 ± 1.49D(범위 -2.50 ~ -9.00D)로 나타났다. 각막의 비구면 계수인 Q 값은 Pentacam Oculyzer topography (Oculus Inc., Germany)를 사용하여 6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm 영역을 측정하였고, 눈의 중심부 및 주변부 굴절력 측정은 개방형 자동 굴절력계(Nvision K-5001, Shin-Nippon, Japan)를 사 용하여 눈의 중심부 기준 시야를 중심으로 코와 귀쪽의 수평방향으로 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30° 에서 주변부 굴절력을 각각 측정하였다. 결과: 정시안에서 비구면계수의 평균은 -0.34 ± 0.12(6mm 영역)으로 negative Q 값을 나타내고 있으며 각막의 주변부 영역으로 갈수록 평균 Q값의 negative 양이 커지는 반면, 근시 교정 수술안에서는 비구면계수 평균값이 0.84 ± 0.43(6mm 영역)으로 positive Q값을 보이고 각막 절삭량이 많을수록 positive Q값은 커지는 경향을 나타내었으며, 각막의 주변부 영역으로 갈수록 평균 Q값의 positive 양은 작아지는 것으로 측정되었다. 정시안의 등가구면 굴절력의 범위는 -0.20 ± 0.22D (중심부)에서 -0.75 ± 0.95D (귀방향 30°)와 -0.24 ± 0.88D (코방향 30°)였고, 수술안의 등가구면 굴절력의 범위는 -0.26 ± 0.49D (중심부)에서 -5.87 ± 1.81D (귀방향 30°)와 -5.39 ± 2.26D (코방향 30°)로 나타났다. 두 그룹 사이에서, 등가구면 굴절력은 중심부(P=0.523)와 코방향 5°(P=0.340)에서는 차이를 보이지 않았지만, 다른 방향에서 측정된 굴절력은 큰 차이를 보이고 있었다(P= 0.000). 결론: 근시 굴절교정 수술은 중심부 굴절이상을 교정하면서 각막의 비구면도와 눈의 주변부 굴절력을 변화시키고 있으며, 이러한 변화량은 굴절이상 교정양과 관련이 높음을 확인할 수 있었다.

본 연구는 아마란스의 붉은 색과 보라색 꽃 열수 추출물과 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 측정과 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성을 측정하였으며, 세포내에서 생성된 superoxide 라디칼 제거 활성과 산화질소 생성 억제 활성을 분석하여 새로운 식물 유래 라디칼 소거 활성 물질을 개발하기 위하여 시행하였다. 총 폴리페놀의 함량은 아마란스 추출물 중 보라색 꽃 메탄올 추출물이 606.95 ㎎ GAE/100 g으로 가장 높았으며, 플라보노이드 함량도 254.69 ㎎ CE/100 g으로 가장 높았다. 또한 DPPH 라디칼 소거 활성에서도 보라색 꽃 메탄올 추출물의 RC50 값이 155.06 ㎍/㎖로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능 측정에서는 250 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물의 활성이 53.16%로 가장 좋았으며, 보라색 꽃 열수 추출물(41.55%), 붉은 꽃 열수 추출물(30.52%), 붉은 꽃 메탄올 추출물(30.34%)의 순으로 활성을 나타내었다. 이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다. 세포내 superoxide 라디칼 제거 활성은 200 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물 (72.34%)이 붉은 색 꽃 열수 추출물(40.40%)보다 1.79배 높은 활성을 보였다. 세포내 NO 생성 억제 활성을 조사한 결과에서는 보라색 꽃 메탄올 추출물이 250 ㎍/㎖의 농도에서 46.90%의 가장 높은 저해 활성을 보여주었다. 본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 아마란스 꽃의 새로운 항산화 소재로서 개발 가능성을 보여주었다.

본 연구는 전통대두발효식품에서 분리한 Bacillus amyloliquefaciens EMD17, HCD2, 그리고 MJ1-43 균주들과 B. subtilis W42 균주의 혈전용해능과 식염저항성을 조사함으로써 대두발효식품 제조에 종균으로 유용한 균주들을 확보하는 것이다. EMD17과 HCD2는 본 연구를 통해 B. amyloliquefaciens 균주들로 동정되었고 우수한 혈전용해능을 지님이 4 종류의 배지에서의 배양을 통해 확인되었다. B. amyloliquefaciens MJ1-4와 B. subtilis W42 균주들은 각각 항진균력과 항균력이 우수한 균주들로 보고된 바 있으나 혈전용해능은 알려지지 않았다. 본 연구를 통해 이들 2 균주도 혈전용해능을 지님이 확인되었다. 항균력과 혈전용해능이 우수한 바실러스 균주들을 종균으로 사용하는 것은 비단 식중독균 오염을 줄여줄 뿐 아니라 혈전용해능과 같은 기능성도 높여줌으로써 궁극적으로 고품질의 대두발효식품 제조에 기여할 것이다.

Poly (vinylidene fluoride) (PVDF)의 소수성 중공사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. Piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)의 농도변화, polyethylene glycol (PEG)의 함량변화에 따라 막을 제조하였으며, 막의 특성평가를 위해 100 ppm의 NaCl, CaSO₄, MgCl₂ 용액과 NaCl과 CaSO₄를 혼합하여 제조한 300 ppm의 공급액에 대한 막의 투과도와 배제율을 알아보고자 하였다. TMC를 사용하여 계면중합하였을 때 막의 투과도와 배제율이 가장 높게 나타났으며, 0.1~1 wt%로 TMC 농도를 변화시켜 가며 실험을 수행한 결과 0.1 wt%일 때 NaCl 100 ppm에 대해 투과도 48.3 LMH (L/m²·hr)와 배제율 59%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 투과도를 향상시키기 위해 annealing처리와 piperazine에 PEG를 첨가하여 실험을 수행하였다. 실험결과 처리하지 않은 막에 비해 투과도는 전체적으로 향상되는 모습을 나타냈지만배제율이 감소하는 경향을 나타내었다.

본 연구에서는 용해성 폴리이미드 합성을 위해 지환족(alicyclic) dianhydride 단량체인 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (DOCDA)와 diamine으로는 4,4’-diaminodiphenylether (ODA), 1,4-phe-nylenediamine (p-PDA)를 사용하여 두 가지 폴리이미드를 제조한 후 그 특성을 고찰하고 기체투과특성을 알아보았다. 제조된 폴리이미드는 FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였고 DSC를 통하여 열적 안정성을 알아보았다. 제조된 폴리이미드막의 CH₄와 CO₂에 대한 기체투과계수(P)와 이상 선택도는 time-lag 장비로 측정하였다. 그 결과, DOCDA-ODA,DOCDA-p-PDA의 경우 CO₂의 투과도는 각각 6.10, 0.74 barrer로 나타났고 CO₂/CH₄의 선택도는 67.03, 46.25의 결과를 나타내었다. 두 가지 폴리이미드 중 DOCDA-ODA의 경우 폴리이미드 재료의 특성인 우수한 투과도 및 선택도로 새로운 기체분리막으로서의 이용가능성을 나타내었다.

To inject CO2 in geological formations, deep wells that penetrate the formations need to be constructed. The seal integrity of deep wells for CO2 leakage are enhanced by annulus cements. By injecting CO2, brine in formations can be carbonated and the potential degradation of annulus cement in the carbonated brine has been brought up. In this paper, Type G oil well cement (OWC) pastes are hydrated for 28 days. Conditions of geosequestration in a sandstone formation at a depth of roughly 1 km, was simulated by bubbling CO2 into a heated vessel containing brine. The hydrated OWC cylindrical specimens were exposed to this environment. Slices of the cement specimen were taken periodically, during and after exposure to quantify degradation progression. The elastic modulus of the specimens was examined prior to and after exposure. After 28 days of exposure, the degraded depth of specimen was measured as 4.137 mm. The elastic modulus of the specimens was measured as 2.2 GPa and 3.2 GPa prior to and after exposure respectively. Considering a composite action in the partially degraded specimen, the elastic modulus of degraded part can be extracted. The results indicated that the difference of elastic modulus in the partially degraded annulus cements could occur a composite action of deep wells subject to axial load and shear cracks would be generated due to the composite action.

This study numerically investigates flexural behavior of press braked U-type section girders for fabrication simplicity. In order to improve structural stability during construction, the top flanges of press braked U section girder are laterally braced by installation of precast half-deck. Thus, laterally unbraced length is taken by the pocket spacing of the half-deck. This study performed 3D nonlinear finite element analyses on the U-type section girders along with inner bend radii to thickness ratio (ri/t). The numerical models reflect initial imperfection and residual stress. Through the finite element analyses, the flexural strength of the press-braked U-type section models were compared with those of general welded girder.

참딱부리긴노린재(Geocoris pallidipennis) 성충의 저온저장 온도에 따른 50% 생존기간은 5, 10, 15℃에서 각각 36, 24, 18일로 5℃가 가장 오래 생존하였다. 5℃에 저장기간별 산란수는 1, 2, 3, 4, 5주 저장에서 20일 동안 각각 28.0, 22.9, 21.1, 15.4, 11.6개로 저장기간이 길어질수록 산란수는 감소하였다. 저온저장 후 담배가루이 약충(4∼5령)에 대한 1일 포식수는 저장기간 1, 2, 3, 4, 5주 저장에서 각각 22.5, 5.6, 4.8, 1.1, 1.0마리로 2주 저장부터 포식수는 급격히 감소하였다. 갈고리뱀잠자리붙이(Micromus angulatus) 성충의 저온저장 온도별 50% 생존 기간은 5, 10℃에서 각각 140, 112일로 5℃가 오래 생존하였다. 5℃에 저온저장 기간별 산란수는 1, 3, 5, 7, 9, 11주 저장에서 20일 동안 산란수는 각각 488.2, 256.2, 220.1, 234.2, 217.4, 156.8개였다. 저온저장 후 목화진딧물에 대한 1일 포식수는 저장기간 1, 3, 5, 7, 9, 11주에서 각각 133.0, 113.7, 105.5, 84.2, 68.6, 62.6마리였다. 저장기간이 길어질수록 산란수와 포식수는 점차 감소하였다. 예쁜가는배고치벌(Meteorus pulchricornis) 번데기의 저온저장 온도별 50% 우화율은 5, 7.5℃에서 각각 14, 42일이고, 10℃는 저장 28일에 80%이상 우화하여 저장의 의미가 없었으며, 7.5℃가 적합한 온도로 판단된다. 7.5℃ 저온저장 기간별 산란수는 1, 2, 3주 저장에서 각각 13.7, 21.6, 3.5개로 3주 이상 저장시 산란수는 급격히 감소한다.

수염진딧물류 기생성 천적으로 국내에서 선발한 목화검정진디벌과 외국에서 판매되고 있는 진디벌의 발육, 산란, 수명 등에 대한 우열성을 싸리수염진딧물과 완두수염진딧물을 대상으로 온도 15, 20, 25, 30℃와 광주기 16(L) : 8(D)의 조건에서 비교하였다. 싸리수염진딧물에서 알부터 번데기까지의 발육기간은 진디벌이 최하 1.8일에서 최대 6.0일로 목화검정진디벌에 비해 빠른 것으로 나타났다. 성충 우화율 20, 25℃에서 목화검정진디벌이 각각 87.8, 73.9%로 진디벌 보다 각각 4.9, 15.6% 높게 나타났다. 그러나 30℃에서 목화검정진디벌이 발육하지 못하는 약점이 나타났다. 완두수염진딧물에서 알부터 번데기까지 발육기간도 진디벌이 목화검정진디벌에 비해 최소 3.3일에서 최대 8.7일 짧았고, 우화율은 진디벌이 최소 13.1%에서 최대 36.8%로 모든 온도에서 높게 나타났다. 싸리수염진딧물에서 목화검정진디벌과 진디벌의 산란수는 목화검정진디벌이 15, 20, 25, 30℃에서 각각 71.5, 41.0, 15.7, 7.7개로 진디벌에 비해 최소 7.3개에서 최대 49.4개 많이 산란하는 것으로 나타났다. 성충수명은 15℃에서 목화검정진디벌이 5.9일로 진디벌 3.6일에 비해 2.3일 길었다. 완두수염진딧물에서 목화검정진디벌과 진디벌의 산란수는 진디벌이 15, 20, 25, 30℃에서 각각 93.4, 71.2, 34.8, 14.5개로 목화검정진디벌에 비해 최소 0.5개에서 최대 23.1개 많이 산란하는 것으로 나타났고, 성충수명은 두종이 유사하였다. 두종의 비교결과, 싸리수염진딧물에서는 목화검정진디벌이, 완두수염진딧물에서는 진디벌이 우수한 것으로 조사되었다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 외래해충으로 바이러스벡터로 작용하여, 토마토에 토마토황화잎말림병바이러스(TYLCV)를 비롯한 약 100여종의 바이러스를 매개하는 중요한 해충이다. 담배가루이는 화학합성 작물보호제에 대한 저항성 발현이 빨라서 이들의 방제에 어려움을 겪고 있다. 이러한 저항성 문제를 해결하기 위한 방편의 일환으로 RNA interference(RNAi)를 이용한 해충방제가 시도되고 있다. 뿐만 아니라, RNAi를 이용하면 해당 해충의 target 유전자를 연구하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 RNAi를 이용하여 담배가루이 방제를 위한 target 유전자들을 선발하기 위해 gateway system을 이용한 담배가루이 cDNA library 제작을 시도하였다. 그 결과 RNAi에 적절한 약 100∼400bp의 insert를 확인하였으며, blast search 및 EST database 비교 분석 결과, 대부분이 담배가루이 관련 유전자임을 확인하였고, 최종적으로 1.75⨉106 titer의 담배가루이 cDNA library를 완성하였다. 이러한 cDNA library는 att site를 가지는 TRV2(tobacco rattle virus) vector에 LR recombination한 다음 Agrobacterium tumefaciens (EHA105)에 transformation 후 토마토에 접종하여 담배가루이가 섭식하여 체내에서도 RNAi의 발현을 유도하면 담배가루이 살충 또는 기피효과를 행동학적 변화로 확인하고, 또한 이와 관련된 target 유전자를 선발하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

곰은 겨울철 혹독한 기후 조건, 먹이 부족 및 적을 피하 기 위해 동면이라는 생리·생태적 매커니즘을 가지고 있으 며, 동면장소는 곰의 중요한 서식지이자 은신처이다. 반달 가슴곰(Asiatic black bear, Ursus thibetanus ussuricus)의 겨울철 최적서식지인 동면장소의 특성 연구는 2004년 반달 가슴곰복원사업 이후 지속적인 연구중에 있으며, 서식지 관 리의 기초 자료로 활용하고 있다. 지리산국립공원 반달가슴곰 복원(Re-inforcement)을 위해 러시아 연해주, 북한 등에서 도입한 개체들 대상으로 2007년 12월부터 2013년 4월까지 21개체(♂:11, ♀:10) 55 개 동면장소 특성을 분석하였다. 전 개체를 대상으로 한 동면장소 유형은 바위굴(n=32, 58%)>나무굴(n=14, 25%)>탱이(n=7, 13%)>토굴(n=2, 4%)의 순으로 4가지 형태로 나타났다. 암컷 대상 동면장소 유형은 바위굴(n=19, 66%)>나무굴(n=5, 17%)>탱이(n=3, 10%)>토굴(n=2, 7%)의 순이며, 수컷은 바위굴(n=13, 5 0%)>나무굴(n=9, 35%)>탱이(n=3, 15%) 순으로 나타났다. 바위굴은 여러 개의 큰 바위들이 모여 자연적으로 공간 이 형성되었거나, 큰 암벽지대에 자연적으로 공간이 형성된 바위틈 모양에 가까운 바위굴 형태를 취하였다. 나무굴은 나무구멍(동공)이 존재하는 흉고직경 1m 이상의 나무와 안 쪽 공간이 존재하는 고사목의 형태를 취하였고, 수종은 신 갈나무(Quercus mongolica)와 찰피나무(Tilia mandshurica) 두 종이었으며, 나무비율은 신갈나무(n=13, 92.9%) > 찰피 나무(n=1, 7.1%)순으로 나타났다. 탱이는 조릿대(Sasa bore alis)와 주변 나뭇가지와 낙엽을 이용해서 만든 새둥지 모양 의 유형이었고, 토굴은 쓰러진 나무 밑이나, 조릿대 밑 흙을 파서 공간을 확보한 형태였다. 동면장소 환경은 사면방향, 고도, 경사도 및 주변식생을 조사하였다. 전 개체 사면방향은 동향(n=20, 36%)>남향(n =19, 35%)>서향(n=10, 18%)>북향(n=6, 11%) 순으로 나 타났다. 암컷 경우는 동향(n=13 ,49%)>남향(n=9, 31%)>서 향(n=5, 17%)>북향(n=2, 13%) 순으로 나타났고, 수컷은 남 향(n=10 ,38%)>동향(n=7, 27%)>서향(n=5, 19%)>북향(n= 4, 15%) 순으로 나타났다. 전 개체 고도는 평균고도 1,025± 229m, 범위 494m∼1,605m이었으며, 암컷은 평균고도 940 ± 187m, 범위 494∼1460m이었고, 수컷 경우에는 평균고 도 1120± 233m, 범위는 798∼1605m로 나타났다. 전 개체 경사도는 평균 44± 15°였으며, 암컷 42± 13°, 수컷 46± 16° 로 나타났다. 동면장소 주변식생은 2007∼2009년 동안 13 개체 27개 장소를 대상으로 조사하였는데, 신갈나무-조릿 대군락(Sasa borealis - Quercus mongolica community, n= 11, 41.7%), 혼합림(mixed forest, n=11, 41.7%) > 신갈나 무-생강나무군락(Lindera obtusiloba - Q. mongolica comm unity, n=2, 7.4%) > 신갈나무-졸참나무군락(Q. serreta - Q. mongolica community, n=1, 3.7%), 서어나무-신갈나무 군락(Q. mongolica - Carpinus laxiflora community, n=1, 3.7%), 서어나무-조릿대군락(S. borealis - C. laxiflora com munity, n=1, 3.7%) 순으로 나타났다. 본 연구는 지리산에 방사한 반달가슴곰이 동면기간 동 안 혹독한 추위와 많은 위협요인을 피할 수 있는 동면장소 를 선택하는 기준에 대한 서식환경요소를 분석함으로써, 반 달가슴곰의 동면 생태 기작을 밝히는데 기초적 자료를 제공 하는 바이다.

요 약 급격히 증가한 세계의 에너지 소비에 따른 문제로 에너지 공급의 어려움과 자원의 고갈, 환경에 심각한 영향이 발생 하면서 국제적으로 에너지 사용량 절감에 대한 관심이 높아 지고 있다. 또한, 기후변화에 대한 대응으로 선진국에 온실 가스 감축의무가 부과되면서 에너지 절약이 사회적으로 대 두되고 있다. 도심은 건물축물 및 불투수포장면 증가로 도 시 열환경에 큰 악영향을 미치고 도시열섬현상이 발생하기 이르렀다. 도시열섬 완화를 위해 다양한 방법이 모색되고 있지만 바람길과 녹지의 확보가 가장 중요한 요소이다. 녹 지 확보가 지상을 중심으로 넓게 이루어진다면 가장 양호하 겠지만, 녹지 확보공간이 불충분한 도심지역에서는 옥상녹 화 등의 건축물 녹화가 최선의 대안으로 여겨진다. 특히 옥 상녹화는 도시환경 개선뿐 아니라, 건물에너지 절감 측면에 서도 매우 유용한 특성을 가지고 있다. 즉 옥상녹화는 옥상 에 녹지의 창출과 더불어 건물 외피의 성격으로 외단열 형 태이며, 이는 건물에너지 절감에 기여하고 있을 것으로 예 측된다. 현재까지의 옥상녹화는 주로 생태적측면의 연구와 기온저감에 대한 연구가 주를 이루고 있으며, 저에너지 건 축물 및 도시 조성 차원에서 건물에 미치는 에너지 절감효 과에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이러한 배경에서 옥상녹화시스템에 대한 열성능 시뮬레이션의 필요성과 대 략적 방법론이 제시되어 에너지저감효과에 대한 분석이 이 루어 졌으나, 대부분 토양과 식재만을 고려하여 분석하였다 는 제한점이 있다. 또한 대도심 건축물의 주를 이루고 있는 오피스건물에서 옥상녹화 유·무에 따른 건물에너지절감에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 도심지에 서 가장 많이 이용되고 있는 오피스 건물을 대상으로 옥상 녹화시스템이 건물에너지절감에 미치는 영향 및 비교·분석 을 통해 향후 대도시 지역의 건물에너지 절감을 실현할 수 있는 옥상녹화시스템 개발의 기초자료로 제공하고자 한다. 본 연구의 시뮬레이션 프로그램은 EnergyPlus7.2를 이용 하였다. EnergyPlus는 미국 DOE(Department Of Energy) 에서 개발된 프로그램으로 에너지사용량 평가에 유용한 툴 로서 국내외에서 타당성이 검증된 시뮬레이션 프로그램이 다. EnergyPlus는 기존 해석 도구인 DOE-2, BLAST, COM IS의 장점을 통하여 개발된 도구로서 CTF(Condcuction Tr ansfer Function)과 CFD(Conduction Finite Difference), H AMT(Combined Heat and Moisture Transfer) 등과 같은 벽체 열전달 계산 알고리즘을 이용하여 기존 해석 도구에서 불완전했던 실내 온도 예측과 같은 점이 보완되었다. Energ yPlus는 상세 에너지 해석이 가능하며 해석기간 동안 수시 로 변화하는 건물의 실내외 조건, 벽체의 축열부하를 고려 하여 매 시간당 에너지균형(Energy Balance)을 계산하기 위해 유한차분법, 응답계수법 등과 같은 수치해석 방법을 채택하고 있다. 일정 시간 간격으로 외벽을 통한 관류열, 시간에 따른 실내 현열 및 잠열, 발열, 환기 및 침기에 의한 열손실/취득, 일사, 천공복사, 내벽체간 복사, 주위건물 음 영, 건물 내·외부 대류 열전달 등, 여러 가지 열전달 경로를 통하여 동시에 발생되는 열부하를 통합하여 계산한다. 적용 모델의 건물은 3층 규모로 설정하였으며 연면적 1,200㎡, 창면적 210㎡ 이며, 옥상녹화유형별 에너지절감효과를 정 량적으로 분석하기 위해 식재층 재료, 토양층 재료, 배수판 재료, 단열재 적용 유무 등을 고려하여 5개 type으로 설정하 였으며, 이외 옥상녹화가 미적용된 type을 포함하여 총 6개 type의 시뮬레이션을 실시하여 미적용 대비 옥상녹화의 에 너지절감효과 및 옥상녹화시스템별 에너지절감 차이를 정 량적으로 제시하였다. 옥상녹화시스템 유형은 저관리경량 형으로 type B, C, D, E를, 관리중량형으로 type F를 설정하 였다. 시뮬레이션에 적용된 type별 구조를 구체적으로 제시 하면, 옥상녹화가 미적용된 type A는 콘크리트 210㎜, 단열 재 110㎜이고, 이외 5개 type에서도 건물구조는 type A와 동일하게 설정하였다. type B 구조는 식재층(100㎜)+GBblock(100㎜)+방근시트(2㎜)+배수판(50㎜), type C 구조는 식재층(100㎜)+펄라이트(70㎜)+부직포(2㎜)+화산석(80㎜)+sedemblock(80㎜), type D 구조는 식재층(100㎜)+펄 라이트(115㎜)+부직포(2㎜)+배수판(35㎜), type E 구조는 식재층(100㎜)+마사토(85㎜)+펄라이트(30㎜)+부직포(2 ㎜)+배수판(35㎜), type F 구조는 식재층(100㎜)+마사토(3 00㎜)+펄라이트(30㎜)+부직포(2㎜)+배수판(35㎜)으로 구 성하였다. 적용건물의 설정조건으로는 냉·난방 설정 온도 각각 22℃, 24℃, 공조방식은 Fan-coil unit 방식을 적용하 였다. 또한 난방기(Heat Generation)와 냉방기(Chiller)의 성능 계수는 각각 0.83, 1.67로 설정하여 분석하였다. 조명 설계는 사무공간으로 목표조도 400lux, 조명부하 5 W/㎡·1 00lux이며, 창면적비율은 30%, 재실인원 0.11 people/㎡, 인체발열 123 W/person, 환기량 10 l/s·person, 급탕 0.2 l/ ㎡·day, 건물운용 24시간(근무시간 9:00~18:00)으로 설정 하였으며, 기상데이터는 중부지역의 충주지역의 기상데이 터를 이용하여 분석을 수행하였다. 옥상녹화 면의 열관류율(U-Value)은 type A 0.332 W/ ㎡·K, type B 0.25 W/㎡·K, type C 0.281 W/㎡·K, type D 0.287 W/㎡·K, type E 0.284 W/㎡·K, type F 0.271 W/ ㎡·K로 분석되었다. 열저항성(R-Value)은 type B > type F > type C > type E > type D > type A 순으로 나타났다. 건물부하는 시시각각 변화하지만 이것이 최대가 되는 시각 에 대해서만 열량을 계산하며, 이것을 최대부하시간(Peak Hour)에 대하여 행한 부하계산을 최대부하계산법(Peak Lo ad Design)이라 한다. 피크부하 중 난방피크부하량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, 미적용 유형인 type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 0.6 ~ 0.9% 절감효과가 예측되었다. 또한, 냉방피크부하 량은 type A > type E > type D > type C > type B > type F 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.1 ~ 1.2% 절감효과가 예상되었다. 연간냉·난방부하량 은 type A > type E > type D > type C > type B > type F 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.14 ~ 1.18% 절감효과가 예측되었다. 연간에너지사용량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 0.5 ~ 0.9% 절감효과를 보였다. 최상층의 에너지성능분석을 한 결과, 난방피크부하량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, 미적용 유형인 type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.3 ~ 2.1% 절감효과가 예측 되었다. 또한, 냉방피크부하량은 type A > type E > type D > type C > type B > type F 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.2 ~ 1.5% 절감효과가 예상되었 다. 연간피크난방부하량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, 미적용 유형인 type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 6.0 ~ 9.0% 절감율을 보였으며, 연간피크냉방부하량은 type B > type A > type F > type C > type E > type D 순이다. type B를 제외한 유형에서는 냉방부하저감을 보였으나, type B는 다른 유형 에 비해 높은 단열성으로 인해 내부의 열이 외부로 방출되 지 못한 결과로 사료된다. 이상의 결과로 옥상녹화 적용에 따른 에너지저감효과는 냉방시기 보다 난방시기에 높은 효과를 보였으며, 향후 다 양한 옥상녹화시스템 및 유형별 조성에 따른 검토가 이루어 져야 할 것이다.

모든 식물은 수분이 생육에 직접적으로 영향을 미치며 수분함량에 따라 대사활성이 제한을 받는데, 토양은 수분저 장과 양분을 공급하면서 식물의 뿌리 및 생육에 영향을 미 친다. 그러나 수분이 과도한 경우 토양표면의 견밀도를 증 가시키고 식물의 뿌리와 미생물의 호흡으로 발생하는 이산 화탄소가 증가하여 식물의 생육에 악영향을 미친다. 이와 같은 결과로 인하여 특수식재지연인 논 매립지, 쓰레기 매 립지, 임해 매립지 등에서는 배수불량에 의해 수목의 피해 가 크게 발생한다고 보고되고 있다. 이처럼 국내외 연구결 과를 분석한 결과 대부분 배수불량에 다른 식물생육상태 분석연구, 매립지내 토양과 식물생육과의 관계를 규명한 논 문으로 토양 내 배수불량 개선을 위한 기법을 적용한 실증 및 실험연구는 거의 없었으며, 특히 유공관 등의 기능성파 이프 적용성 및 효율성에 대한 연구는 전무한 상태였다. 따 라서 본 연구는 배수불량지역 내 식재된 수목의 생육증진을 위해 기능성파이프를 적용한 후 식물의 생육에 미치는 영향 을 검증하여 향후 척박지 토양, 배수불량 식재기반 내 식재 설계 시 기초자료로 제시 하고자 하였다. 연구대상지는 충청북도 충주시 건국대학교 글로컬캠퍼 스 내에서 2013년 4월부터 10월까지 실시하였으며 실험구 는 가로 66cm, 높이 69cm의 원형 고무용기를 사용 하였다. 식재기반 조성은 배수층 10cm를 펄라이트로 포설 후 마사 토를 이용하여 동일하게 조성하였으며 유형은 총 2종(은행 나무, 왕벚나무)의 수목과 4가지의 유형으로 구분하였다. 식재기반 유형으로는 무처리의 Control(이하 C), TPH관에 쇄석을 채운 유공관 (이하 Tc), PE망에 발포시킨 규사와 제오라이트로 이루어진 다공질경량체를 채운 기능성파이 프를 각각 1개, 2개 식재한 유형으로 (이하 Pv₁, Pv₂) 조성 하였다. 이후 관습 및 배수불량 처리를 위해 주 1회 Over Flow 방식으로 두상관수를 실시하였다. 조사분석방법으로 토양측정과 생육측정으로 구분하여 조사하였으며 우선, 토양측정 항목에는 토양수분 무게변화 와 토양수분, 전기전도도(electric conductivity; EC), 온도 를 조사하였다. 토양수분 무게 변화는 모든 실험구에 6일 동안 매일 관수한 후 표토아래 10cm 부근에서 토양을 채취 하여 자연건조를 통해 무게 변화를 측정하였다. 토양전기전 도도(electric conductivity; EC), 수분과 온도는 EC-300을 사용하여 표토 아래 10cm 부근을 측정하였다. 두 번째로 생육측정의 항목에는 수고, 흉고직경, 엽록소량, 시각적질 을 측정하였다. 수고는 수고측정기를 사용하여 측정하였으 며, 근원직경은 Calipers를 사용하여 측정지점을 동일하게 설정 후 측정하였고, 엽록소 함량은 엽록소측정기(SPAP-5 02, MINOLTA, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정하여 평 균값을 사용하였다. 시각적질은 수목의 현 상태를 직접 시 각으로 확인할 수 있는 수목건강도지표를 참고하여 1등급 에서 4등급으로 나누어 수목의 시각적질을 측정하였다. 본 연구는 크게 토양특성과 생육특성으로 분류하여 모니 터링을 실시하였다. 우선 토양특성을 살펴보면, 토양수분 무게변화는 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 나타났다. 왕벚나 무의 토양수분 무게변화는 Pv₂유형이 가장 빠른 3일만에 초기값으로 돌아갔으며 은행나무의 경우 Pv₂유형이 다른 유형에 비해 가장 빠른 4일만에 초기값으로 돌아가는 것으 로 분석되었다. 반면 C유형의 경우 왕벚나무와 은행나무 모두 6일만에 가장 늦게 초기값으로 감소하였다. 토양수분 은 기온이 가장 높은 8월에 모든 유형을 배수불량지역으로 조성하고 관수하였으며 조성 후 토양수분이 85%이상이 되 도록 유지, 관리하였다. 왕벚나무의 경우 토양수분이 C > Tc > Pv₂ > Pv₁ 순으로 나타났으며 은행나무의 경우 토양 수분이 C > Tc > Pv₁ > Pv₂ 순으로 나타났다. 전기전도도(E C)는 두 수종 모두 7월부터 8월 초까지 장마기간으로 인해 전기전도도가 점차 증가하였고, 배수불량지역으로 조성한 8월 이후 전기전도도가 급격히 상승하고 점차 감소하였다. 토양온도는 두 수종 모두 Pv₂ > Tc > Pv₁ > C 순으로 나타 났으며 외기온도보다 더 높게 나오는 경향을 보였다.생육특성은 배수불량지역 조성 이후 측정을 하였을 때 두 수종 모두 수고 변화량은 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 분석되었다. 왕벚나무의 경우 다른 유형에 비해 Pv₂유형이 초기의 수고보다 5cm 높게 생장하다가 유지하는 것으로 나타났으며 C유형이 초기 수고보다 2cm 가장 적게 생장하 다 유지하는 것으로 분석되었다. 은행나무도 마찬가지로 Pv ₂유형이 초기 수고보다 3cm 높게 생장하다 유지하는 것으 로 나타났으며 C유형이 다른 유형에 비해 수고의 생장이 높지 않은 것으로 분석되었다. 근원직경의 변화량은 두 수 종 모두 수고와 마찬가지로 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 나타났다. 엽록소함량은 왕벚나무의 경우 Pv₂ > Pv₁, Tc > C 순으로, 은행나무의 경우 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 나타났으며 두 수종 모두 8월 초에 배수불량지역 배수불량 지역으로 조성 후 엽록소함량이 전체적으로 감소하는 것으 로 분석되었다. 시각적질은 두 수종 모두 Pv₂유형이 다른 유형에 비해 수목건강도가 오랫동안 지속되었으며 C유형 의 경우 다른 유형에 비해 일찍 수목건강도가 떨어지는 것 으로 분석되었다.