약호박을 페이스트로 소재로 활용하기 위한 가열조건을 확인하기 위하여 증숙 후 고압가열 처리 시간을 달리한 약호박 페이스트를 제조하여 색도, 가용성 고형분, 유리당, 유기산 및 관능적 특성을 확인하였다. 그 결과, 색도는 증숙처리 후 L, b 값이 유의적으로 증가하였으나, a 값은 증숙과 고압가열 시간이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였으며 페이스트의 고압가열 시간이 증가함에 따라 L, a 및 b value 모두 유의적으로 감소하였다. 가용성 고형분은 증숙 처리 페이스트가 4.13 °Brix으로 생약호박 대비 유의적으로 증가하였으나, 고압가열 처리 시간이 증가함에 따라 3.97-3.80 °Brix으로 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 유리당은 증숙 처리 후 sucrose가 추가적으로 검출되었으며, HHP0 실험군의 fructose, glucose 및 sucrose 함량이 가열조건별 약호박 페이스트 중 유의적으로 가장 높은 값을 나타내었고(p<0.05), 고압가열시간이 증가함에 따라 fructose의 값은 유의적으로 감소하였고, glucose는 HHP40 실험군이 유의적으로 가장 낮은 값을 보였으며, sucrose는 HHP60 실험군이 유의적으로 가장 낮은 값을 보였다. 총 유리당 함량은 HHP0 실험군이 1,413.36 mg/100 g으로 유의적으로 가장 높았으며, 고압가열처리가 40분 이상 지속 시, 총 유리당 함량이 1,068.89 mg/100 g으로 감소하였다. 비휘발성 유기산은, 증숙 및 고압가열 처리 시 succinic acid가검출되지 않았고, malic acid는 생약호박에 비해 유의적으로 증가하여 405.0-428.9 mg/100 g의 범위를 보인 반면 fumaric aicd는 큰 폭으로 감소했다. 총 유기산 함량은 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 증숙 처리에 의해 그 함량이 증가하는 경향을 보였다. 고압가열 처리에 따른 약호박 페이스트의 관능적 특성차이 검사 결과 40분간 고압가열 처리한 HHP40 실험군의 향, 단맛, 감칠맛 특성이 가장 높게 나타났으나 유의적인 차이는 없었고, 관능적 기호도 검사 결과 40분간 고압가열 처리한 HHP40 실험군의 향, 단맛, 감칠맛, 전반적기호도 점수가 가장 높았으나 모두 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. 위 모든 결과를 종합하여 볼 때, 20분간 증숙 처리한 약호박 페이스트의 가용성 고형분, 총 유리당 함량, 총 유기산 함량이 가장 높았고, 고압가열 처리와 그 지속시간에 따른 관능적 특성이 크게 개선되지 않은 것으로 보아 약호박을 이용한 소재를 제조하기 위한 장시간의 고압가열 처리는 불필요할 것으로 사료된다. 또한, 약호박은 단호박과 달리 가용성 고형분이 낮고, 단맛 특성, 단맛 기호도 및 전반적 기호도 점수가 낮은 소재인 것으로 나타나, 기호도를 향상시키기 위해 감미료 등 부재료를 첨가하여 페이스트로 제조 및 이의 품질특성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

히솝(Hyssopus officinalis)은 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로 방부제, 기침, 거담제 등 일반적으 로 방향족 허브와 약용식물로 사용되어왔다. 본 연구에서는 항산화 및 미백소재의 개발을 위해 히솝을 열수와 주정으로 추출하여 각 추출물의 in vitro 상에서의 항산화 효과 및 B16F10 melanoma 세포에서 멜라닌 생성 저해효과를 평가하였다. DPPH와 ABTS assay 시험법을 이용하여 항산화 효과를 측정한 결과, 히솝 추출물의 항산화 활성이 모두 농도 의존적으로 증가하였다. 또한 히솝 추출물은 tyrosianse 활성을 저해시켰으며, B16F10 세포에서 UVB로 증가된 활성산소와 α-MSH로 유도된 멜라닌 또한 감소시키는 효과를 보였다. 멜라 닌 생합성에 관여하는 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 RT-PCR을 실시한 결과 히솝 추출물에 의해 MITF, tyrosinase, TRP-2의 발현이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과에 따라 히솝 추출물은 미백개선을 위한 화장품 소재로서 이용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

건강한 삶에 대한 현대인의 관심이 나날이 고조되고 있으며, 이에 따라 노화와 질병의 예방에 효과가 있는 항산화제의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 천연물이나 식품을 소재로 한 식이성 항산화제에 대한 연구는 꾸준히 증가하고 있는 추세이며, 천연물의 소재나 연구 분야의 폭이 매우 넓다. 본 연구는 고들빼기의 기능성 식품으로서 이용 가능성을 검토하기 위하여 동결건조 후, 각각의 용매(에탄올, 메탄올, 물)로 추출한 샘플을 DPPH radical 소거능, 아질산염 소거능, 총 페놀함량, 유기산 및 미생물함량을 측정하였다. 고들빼기 추출물에 대한 DPPH radical 소거능은 대체로 추출농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였고, 메탄올로 추출한 80% 희석액으로 추출했을 때 DPPH radical 소거능이 약 76.3%로 가장 높게 나타났다. pH가 증가함에 따라 아질산염 소거능은 감소하였고, 메탄올로 희석한 시료가 pH 1.2에서 77.8%으로 가장 높았다. 총 페놀 화합물 함량은 에탄올로 추출한 100% 희석액에서 76.7 mg GAE/g으로 가장 높았다. 고들빼기 김치의 유기산은 젖산, 구연산 순으로 높게 검출되었다. 저장기간이 길어질수록 총균수는 줄어들고, 유산균수함량이 증가하였다. 이러한 결과로 볼 때 고들빼기는 폴리페놀 함량이 풍부하고, DPPH, 아질산염 소거효과를 보여, 기능성 소재로서의 활용이 가능하리라 생각된다.

오디 당침출액(MSE)의 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하기 위하여 HepG2 세포에 H2O2로 산화적 스트레스를 유도시킨 다음, MSE의 보호효과를 확인하였다. MSE를 40 일간 저장하여 DPPH radical scavensing을 통해 DPPH radical 소거능이 유의적으로 좋았던 저장 40일용 MSE를 선택하여 세포 실험에 적용하였다. HepG2 세포에 500 μM H2O2를 처리하여 산화적 스트레스를 유발시키고, MSE를 처리하여 세포 생존율을 확인한 결과, MSE 처리로 인한 세포 생존율이 유의적으로 증가하였고, ROS 생성과 과산 화물에 대한 지표로 측정된 MDA 농도도 MSE 처리로 인해 효과적으로 억제되었다. 또한, H2O2 처리로 감소된 SOD 및 CAT 활성이 MSE 처리로 인해 유의적으로 높아졌으며, H2O2를 처리로 인한 세포핵의 apoptosis body가 MSE 처리 로 인해 감소함을 확인하였으며, 이는 caspase-3 활성 MSE 가 억제시킴으로 인해 세포를 보호하고 있음을 확인하였 다. 이상의 결과로부터 오디 당침출액은 산화적 스트레스 로부터 야기되는 세포독성과 apoptosis로부터 세포 보호 효과를 확인함에 따라 향후 노화와 관련된 다양한 연구 소재의 기초 자료 및 질병 예방 소재로의 가능성을 확인하 였다.

본 연구에서는 부재료를 첨가하지 않는 건 블루베리를 제조기술을 확립하고자 건조 온도를 달리하여 건 블루베리의 품질변화와 항산화 특성을 조사하였다. 즉, 건 블루베리 제조는 건조 온도에 따라 A(40℃, 72시간), B(40℃, 48시간 및 50℃, 24시간), C(50℃, 72시간), D(60℃, 72시간)로 하였다. 건 블루베리의 수율을 측정한 결과 17.73~31.17%의 범위이었으며 건조 온도가 낮을수록 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). pH는 A가 가장 높았으며 가용성 고형분 함량은 건조 온도가 높을수록 유의적으로 높아지는 것으로 나타났다(p<0.05). 수분함량 및 수분활성도는 건조 온도가 높을수록 낮아지는 경향으로 나타났다. 색도를 측정한 결과 L값은 건조 온도가 낮은 A가 높게 나타난 반면 a값 및 b값의 경우는 건조 온도가 높은 D가 높게 나타났다. 건조된 건 블루베리의 색도는 건조 온도가 높을수록 건조는 빨리 되었지만 육안으로 보았을 때 과피의 색이 주황색으로 변하여 상품으로 적절하지 않았다. 조직감 변화는 경도(hardness), 점성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)은 건조 온도가 높을수록 높은 값을 나타내었으며 탄력성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 비슷한 경향으로 건조 온도가 높을수록 약간 증가하는 경향이었지만 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 관능적 특성에서 전반적인 기호도는 B > A > C > D순으로 평가되었다. 항산화 특성으로 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능을 측정한 결과 건조 온도가 낮을수록 항산화 활성이 높게 나타났다. 따라서 건 블루베리 제조에 적당한 처리군은 B로 열풍건조 온도를 40℃로 하여 48시간 건조 후 온도를 50℃로 높여 24시간 동안 건조하는 것이 품질이 우수한 상품과 형성율을 높이는데 좋을 것으로 생각된다.

CO2 emitted from building materials and construction materials industry reaches about 67 million tons, which occupy about 30% of CO2 emitted from the construction field. Controls on the use of consumed fossil fuels and reduction of emission gases are essential for the reduction of CO2 in the construction area as we reduce the second and third curing to emit CO2 in the construction materials industry. Accordingly, this study applied the low energy curing admixture (hereinafter “LA”) to the extruded panels to observe the physical properties, depending on the mixing amount of fiber, type of fiber and mixing ratio of fiber. The type of fiber did not appear to be a main factor to affect strength, while the LA mixing ratio and mixing amount of fiber appeared to be major factors to affect strength. Especially, the highest strength was developed when the LA mixing ratio was 40%, whereas the test object with the mixing ratio of 50% resulted in the decrease of strength. In addition, it appeared that the mixing ratio of fiber greatly affected flexural strength and strength increased as the mixing ratio increased.

연안에 시공된 호안구조물은 불투수성 콘크리트 재료로 이루어져 있고 급경사 또는 직립의 획일적인 형식이다. 경사 및 직립식 호안 구조물은 파랑에너지가 감소 효과가 미비하며 호안 구조물의 저면 세굴로 인한 구조물 붕괴, 반사파에 의해 연안 토사 침식을 가중시켜 환경파괴 등의 문제를 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 연안 토사 침식 저감을 위한 호안을 개발하여 Test-Bed 시공 및 수리모형실험을 통하여 침식 저감 효율을 평가하였다. 파랑에 의한 해안선 침식, 제방붕괴, 침식에 의한 자갈화 같은 문제가 발생하고 있어 연안재해 방지 대책 수립이 필요한 지역을 Test-bed로 선정하여 본 연구에서 개발한 호안을 시공하였으며 모니터링 결과 3개월 후 22.4m3(40.45ton)이 6개월 후 57.2m3(102.96ton)이 퇴적된 것으로 분석되었다. 또한 Test-bed 지점의 파랑에너지 변화를 수리모형실험을 통해 분석한 결과 호안 적용 전의 반사계수인 0.802가 호안 적용 후 0.410으로 감소되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 호안이 연안 토사 침식 저감에 효율성이 있음이 검증되었으며 추후 연안에 발생하는 토사 재해를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

하천에 설치된 보와 같은 구조물은 하천의 수리적 특성을 변화시켜 보의 상류부에는 퇴적과 하류부에는 침식이 진행되어 단·장기적인 하상의 변화를 가져온다. 특히 우리나라의 경우 4대강 사업으로 국가하천의 과도한 준설로 인한 하천의 평형상태가 파괴되고 다시 평형상태를 복원하기 위한 하천의 침식과 퇴적작용으로 하상변동 발생이 예상되므로 단·장기적인 하상변동의 양상을 예측하고 분석하는 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 금강 중·하류부에 건설된 세종보 상류 약 600m 구간에 대해 하상변동 변화를 실측하였으며 실측결과와 2차원 수치모형인 SED-2D를 이용하여 흐름특성 및 하상변동을 모의한 결과를 비교하여 모형의 적용성을 평가하고 세종보 건설 시점을 기준으로 건설 1년, 5년, 10년 후의 단·장기적인 하상변동 양상을 분석하였다. 그 결과 세종보 건설 1년 후 상류 600m 구간에 169,263㎥의 토사가 퇴적되었으며 세종보 건설 5년 후에는 108,808.0㎥의 토사가 퇴적되었으며 세종보 건설 10년 후에는 63,713.5㎥의 토사가 퇴적되었다. 가동보 수문 개도 시 빠른 유속의 영향으로 보 직상류의 퇴적양은 적은 것으로 모의되었다. 세종보 상류의 하상변동 양상은 세종보 상류부 전체적으로 퇴적되는 경향을 보였으며 특히 우안에 집중적으로 퇴적 현상이 발생하였다. 이는 우안의 오목한 지형적 특성으로 인한 정체구역으로 유속이 낮게 모의되어 퇴적현상이 집중되는 것으로 분석되었다.

최근 기후변화의 영향으로 대규모 집중호우와 예측이 어려운 국지성 호우가 증가함에 따라 침수로 인한 피해가 증가하고 있다. 이러한 피해가 증가하면서 치수사업의 중요성이 대두되고 있으며, 예산사용 대비 효율적인 치수사업을 시행하기 위해서는 치수사업 전후의 비용과 편익을 비교한 정확한 경제성 분석이 필수적이다. 치수사업의 경제성을 분석하는 방법으로는 간편법, 개선법, 다차원법 등이 있으며 산간지역, 공업지역, 농업지역, 상업 및 주거지역의 특성을 고려해 피해액을 산정할 수 있어 정확도가 높은 다차원법을 실무에 가장 많이 사용하고 있다. 하지만 다차원법을 이용해 추정한 피해액과 재해연보의 실제피해액의 차이가 여전히 큰 것으로 나타나, 경제적 편익 및 투자비 회수 등의 문제점이 야기될 수 있다. 이러한 문제점을 해소시키기 위해서 군산시의 과거 침수피해액 자료를 이용하여 실제피해액에 의한 침수피해액 곡선과 다차원법의 결과값을 이용한 침수피해액 곡선을 비교하여 다차원법의 정확도를 파악하였다. 본 연구는 실측자료 기반의 침수피해 곡선을 이용하여 피해액 산출의 정확도를 개선시킬 뿐만 아니라 합리적인 비용-편익 분석을 통한 치수사업을 실시하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

본 연구에서는 우리나라 전역의 설해위험지도를 개발하기 위해 Generalized Extreme Value 확률분포형에 의한 적설심 빈도분석을 수행하여 기상관측소별 100년빈도 확률적설심 및 적설하중을 산정하였다. 여기서, 100년 빈도는 건축구조설계기준에서 제시하는 건축구조물의 설계 빈도이다. 적설하중은 적설의 단위중량을 고려하여 산정하였으며 적설의 단위중량은 눈이 내린 날을 기준으로 강수량과 적설량의 비율에 의해 산정하였다. 산정된 69개 기상관측소별 100년빈도 적설심과 단위중량을 고려하여 적설하중을 산정하고 ArcGIS의 크리깅 기법을 통해 지역별로 보간(interpolation)하여 우리나라 적설하중지도를 개발하였다. 적설하중지도를 기반으로 설해위험지도를 개발하기 위해 본 연구에서 산정된 100년빈도 적설하중과 건축구조설계기준에서 제시하고 있는 설계 적설하중을 비교하고 분석하였다. 설해위험지도는 1등급(안전), 2등급(경계), 3등급(위험), 4등급(매우위험) 4단계로 구분된다. 눈이 내리지 않는 경우는 1등급(안전), 100년빈도 적설하중이 건축구조설계기준에서 제시하고 있는 설계적설하중 보다 작을 경우 2등급(경계), 설계적설하중보다는 크나 200년빈도 적설하중보다 작은 경우는 3등급(위험), 200년빈도 적설하중보다 큰 경우는 4등급(매우위험)으로 구분된다. 이와 같은 구분방법을 적용하여 우리나라 전역에 대한 설해위험지도를 개발하였다. 본 연구의 결과는 구조물적인 대책인 폭설의 적설하중에 대비한 구조물 설계기준 제시와 설해위험지구 선정 및 적정 풍수해 보험요율 산정 등에 기여할 것으로 기대된다.

최근 기후변화로 인해 국지성 집중호우가 지역을 불문하고 빈번히 발생하는 등 강수량 및 홍수량이 점차 증가하는 추세이다. 본 설계에서 광주호 유역의 강우사상을 검토해 본 결과 광주댐의 설계강우량 보다 38mm/hr 더 크게 분석되어 홍수량 증가로 인한 광주댐의 치수안정성 확보가 필한 것으로 검토되었고 질소, 인 등 영양염류로 인한 수질악화가 진행되고 있어 그에 따른 수질개선이 필요하여 광주댐 보완 설계를 하였다. 홍수량 재산정 결과 165m3/sec 증가하였으며 HEC-5를 이용하여 치수안전대책이 필요한 것으로 분석되었다. 기존 7m×7.5m×4개수의 여수로게이트를 7m×8m×7개수의 여수로게이트로 확장하였다. 또한, 영향염류로 인한 수질악화는 기존의 생태공원을 활용해 습생식물인 미나리, 갈대로 인공습지를 조성하여 수질개선을 하였다. 본 설계는 여수로게이트 확장설계를 통한 치수안정성을 확보와 인공습지 조성으로 인한 수질개선이 될 것으로 기대되며 습지농장조성으로 생태학습장과 습생식물 판매를 통한 수입창출으로 지역경제활성화에 도움이 될 것으로 예상된다.

보가 건설된 하천은 취수가 용이하고 주운 등을 위한 수위조절이 가능한 이점이 있으나 유속감소로 인한 유사이송능력 저하로 보 상류구간에 퇴적되어 하상의 불안정화를 초래한다. 행정중심복합도시를 통과하는 국가하천 금강에 설치된 세종보 우안 소수력발전소에 인접한 가동보 상류구간에 토사가 퇴적되어 수문운영에 지장을 초래한 바 있다. 세종보 상류의 토사퇴적 문제점 분석과 하상안정화 방안수립을 위해 하상변동의 정량적 분석과 예측이 필요하다. 본 연구에서는 금강 중·하류부에 건설된 세종보 상류 약 600m 구간에 대해 홍수기 전·후의 하상단면을 측정하여 하상변동을 분석하였고 실측 결과와 수치모형 결과를 비교하여 대상구간에 수치모형의 적용성을 평가하였으며 대상구간의 단·장기하상변동을 예측하고 시나리오별 수문운영에 따른 하상변동 양상을 파악하여 하상변동으로 인한 문제점 해결을 위한 적정 수문운영방안을 제시하였다. 그 결과 SED-2D 모형으로 모의한 하상변동의 정량적인 결과와 하상변동 양상이 하상단면 측정에 의한 실측한 하상변동 결과와 유사한 경향을 보여 연구 대상구간의 SED-2D 모형의 적용성이 높은 것으로 평가되었다. 세종보 건설 1년 후 연구대상구간에 169,263㎥의 토사가 퇴적되었으며 세종보 건설 5년 후에는 164,652.0㎥의 토사가 퇴적되었으며 세종보 건설 10년 후에는 63,713.5㎥의 토사가 퇴적되었다. 가동보 수문운영에 따른 하상변동량은 우안문비 방류 시 하상변동량은 154,740.0㎥, 중앙문비 방류 시 하상변동량은 149,023.0㎥, 좌안문비 방류 시 하상변동량은 163,841.0㎥, 전문비 방류 시 하상변동량은 63,713.5㎥로 분석되어 하상변동량이 가장 적은 전수문 개방이 보 상류의 퇴적현상을 최소화할 수 있는 수문운영방안으로 분석되었다.

본 연구에서는 파랑에너지 감소에 가장 큰 영향을 미치는 호안의 물리적 특성치인 마찰면적과 공극률이 증가된 다양한 호안의 형태와 배열을 도출하였으며 연안의 범위에 포함되는 다양한 수리조건에 대해 수리모형실험을 실시하여 반사파 감쇄효과를 분석하였다. 일반적으로 호안 피복으로 많이 시공되는 사석의 형태와 형상이 비슷한 구형(원형)형상과 단위 부피안에 마찰면적과 공극률을 극대화 시킬 수 있는 이상적인 형상에 대해 연구하였다. 표면적/부피 비율이 큰 형상이 단위 부피안에 마찰면적과 공극률 증가시킬 수 있는 사석형상으로 원기둥(Cylinder)과 얇은 판(Thin Plate) 형상의 경우 원형사석 대비 마찰면적이 2~17배 증가하였다. 이렇게 도출한 사석형상을 이용하여 총 33 종류의 실험모형을 제작하여 다양한 조건에서 규칙파 및 불규칙파 수리모형실험을 실시하였다. 실험 결과 파랑에너지 저감에는 마찰면적 보다는 공극률의 영향이 컸으며 마찰면적과 공극률이 같이 증가되는 것이 파랑에너지 저감 효율이 가장 높은 것으로 분석되었다. 최대 25%의 반사율 저감율을 보였으며 파도의 진행방향과 연직방향으로 접촉 면적이 작을수록 파랑에너지 감소 효과가 커 파도의 방향에 대한 사석의 배치도 파랑에너지에 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다. 또한 경사에 따른 영향 분석 결과 완경사(1:3.0)가 급경사(1:1.5) 보다 최대 49% 반사파 감쇄효과가 있는 것으로 측정되어 호안 경사가 완만할수록 파랑에너지 감소 효과가 좋았으나 급경사 충진형 호안구조 형식의 경우 최대 66% 반사율 저감율을 보여 급경사라도 마찰면적과 공극률을 극대화하면 파랑에너지 감소에 효과적이며 이를 활용하면 친환경성 및 경제성을 갖춘 호안구조물 설치가 가능 할 것으로 판단된다.

최근 지구 온난화에 의한 기후변화와 함께 집중호우, 극한강우 및 태풍에 의해 토사재해의 강도가 심화되고 있다. 2011년에는 서울시에 300mm가 넘는 폭우로 인해 우면산 산사태가 발생하여 16명이 사망하고 3명이 실종되는 등 도심지를 중심으로 토사재해에 의한 재산 및 인명피해의 규모가 점차 대형화되어 도시지역에서의 토사재해 방재환경 구현이 절실한 상황이다. 본 연구에서는 토사재해 위험구역 선정기법의 도시방재행정 적용방안을 개발하기 위하여 토사재해와 관련된 법·제도를 조사하여 문제점을 파악하였으며 2009년부터 2013년까지 집중호우로 인해 발생된 급경사지 붕괴 및 산사태로 피해가 발생한 76개 지역에 대해 피해현황 그리고 피해원인에 대해서 조사하여 토사재해 저감을 위해 관심을 가져야할 피해유형을 분류하였다. 연구 결과 각 행정기관간의 업무 영역이 일부 중복 또는 혼재되는 경향이 있으며 토사재해 발생지와 피해지가 토지관리 행정체계가 달라 제도적으로 관리하는데 어려움이 있어 토사재해는 관할 기관의 이해관계와 상관없이 대단히 복잡한 양상을 보이는 것으로 분석되었다. 피해유형은 크게 인공사면 붕괴, 자연사면 붕괴, 산지 붕괴로 크게 3가지로 분류되었고 인공사면 붕괴가 35곳으로 전체 피해의 46%를 차지하였고 자연사면 붕괴가 24곳으로 32%, 산지 붕괴가 17곳으로 22%인 것으로 조사되어 도심지내의 인공사면에 대에 방재행정이 집중되어야 도시지역의 토사재해를 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 우리나라의 확률풍속지도를 개발하기 위해 기상관측소를 대상으로 풍속빈도분석을 수행하였다. 우리나라 79개 기상관측소 중 20년 이상 풍속자료를 보유한 69개 기상관측소의 연최대치 풍속자료를 수집하여 빈도분석을 수행하였다. 빈도분석에 적용한 확률분포는 국내·외적으로 극치빈도 분석에 널리 사용되는 Generalized Extreme Value(GEV), Type-Ⅰ Extreme Value(Gumbel), Type-Ⅲ Extreme Value(Weibull), 2-parameters Gamma, 3-parameters Gamma, Log-Pearson Type-Ⅲ 등 6가지이고, 매개변수 추정방법은 모멘트법과 확률가중모멘트법이다. 적합도검정 결과 풍속빈도분석시 우리나라에 가장 적합한 확률분포로는 GEV, 매개변수 추정방법으로는 확률가중모멘트법이 선정되었다. 현재 건축구조설계기준에서 풍속빈도분석시 적용하고 있는 Gumbel 분포는 위에 나열된 확률분포 중 4번째로 적합한 것으로 나타났다. 확률가중모멘트법에 의한 GEV분포를 이용하여 빈도분석을 수행한 결과, 설계빈도인 100년 빈도를 기준으로 가장 높은 풍속이 추정된 관측소는 제주도에 위치한 고산관측소로 71m/s이며 이어서 경상북도 울진관측소에서 60m/s, 전남 완도관측소에서 59m/s, 울릉도 울릉관측소에서 58m/s로 추정되었다. 가장 낮은 풍속이 추정된 관측소는 강원도 홍천관측소로 22m/s이며 이어서 충북 충주, 보은 관측소에서 23m/s로 추정되었다. 기상관측소별 100년 빈도 설계 풍속을 기준으로 ArcGIS의 크리깅 기법을 통하여 지역별 보간을 수행하였으며 이를 통해 확률풍속지도를 개발하였다. 본 연구를 통해 개발된 확률풍속지도는 향후 강풍에 대비한 건축구조물 설계에 활용 될 것으로 판단된다.

Carbon dioxide generated from construction materials and construction material industry among the fields ofconstruction is approximately 67million tons. It is about 30% of the carbon dioxide generated in the fields of construction.In order to reduce carbon dioxide in the fields of construction, it is necessary to control the use of fossil fuel consumedand decrease carbon emission by reducing the secondary and tertiary curing generating carbon dioxide in constructionmaterial industry. Therefore, this study produced an extrusion panel by using cement as the base materials and substitutingbinding materials up to 40% to analyze strength characteristics. According to the results of strength characteristics bythe replacement binder (Low energy curing Admixture) showed an apparent active strength improvement. In particular,specimens substituting binder as 45% indicated the greatest strength improvement. When binding materials was used withsubstitution, it showed strength characteristics similar or higher than specimens made from tertiary autoclave curing assecondary steam curing.

최근의 기상이변과 그에 따른 해상조건의 변화로 해안 및 항만의 피해규모와 피해액이 증가하고 있는 추세이며 급경사 또는 직립의 획일적인 형식의 호안구조물로 인해 세굴 및 해빈 침식 등의 문제점을 발생시키고 있다. 또한 항만분야 설계시 반사계수 계산은 수리모형실험 또는 추산식에 의한 값을 이용하도록 되어 있어 반사계수 결정에 불확실성과 장시간이 소요되는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하고자 많은 연구가 선행되었지만 특정 호안구조물을 개발하여 효율성을 검증하는데 한정되어있으며 호안의 물리적 특성(마찰면적, 공극률, 배열)이 파랑에너지에 미치는 영향에 대한 연구와 반사계수 계산 방법에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 마찰면적과 공극률 그리고 배열을 가지는 호안을 제작하여 물리적 특성이 파랑에너지에 미치는 영향을 수리모형실험을 통하여 분석하였으며 실험 결과를 이용하여 반사계수 산정 그래프를 작성하여 개선된 반사계수 계산 방법을 제시하였다. 다양한 형태의 호안 형상의 물리적 특성이 파랑에너지에 미치는 영향을 분석하기 위하여 원(구)형, 얇은판형, 원기둥형의 3가지 호안형상이 다양한 마찰면적과 공극률을 가지도록 배열하여 12가지 실험모형을 제작하여 규칙파 조건에서 5가지 파고(2, 4, 6, 8, 10cm)와 4가지 주기(2, 4, 5, 6sec)에 대해 수리모형실험을 수행하였다. 실험 결과 공극률이 같을 때 마찰면적이 증가할 경우 마찰면적이 가장 큰 구조물이 전체 주기와 파고에 대해서 최대처오름과 반사계수가 가장 낮게 측정되었으며 마찰면적이 같을 때 공극률의 증가는 공극률이 클수록 파랑에너지 감소 효율이 좋으나 짧은 주기에서는 큰 공극률에 저류된 물이 처오름을 가중시켜 최대처오름을 증가시키는 것으로 분석되었다. 마찰면적과 공극률의 증가 역시 파랑에너지 감소에 효과적이나 마찰면적과 공극을 증가시키더라도 파도의 진행방향과 연직방향으로 접촉면적이 큰 형상과 배열은 파랑에너지 저감 효율이 낮은 것으로 분석되어 호안의 형상과 배열이 파랑에너지 제어에 중요한 인자로 평가되었다. 또한 실험결과를 이용하여 주기와 파고에 따라 호안의 물리적 특성(마찰면적과 공극률)에 따라 반사계수를 산정할 수 있는 반사계수와 산정 그래프를 작성하였으며 수리모형실험을 통하여 그래프에 의해 산정된 반사계수의 신뢰성을 검증하였다.

태양 에너지, 풍력에너지, 폐기물에너지 등의 친환경적인 신재생에너지 중에서도 온실가스의 배출량이 가장 적으며 다른 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가진 소수력은 상대적으로 낮은 경제성으로 인해 과거에는 개발이 활발하게 이루어지지 않았다. 그러나 2013년 10월 말, 우리나라 소수력발전소 전체 설비용량은 159,975㎾로 팔당수력의 발전용량(120,000㎾)을 넘어설 정도로 활발히 개발되어지고 있다. 이는 소수력 발전소의 최적입지조건에 대한 분석을 통해 경제성 높은 발전을 이뤄낸 결과로서 소수력 발전의 경제성은 최적의 입지조건과 직결된다고 볼 수 있다. 그러므로 최적의 입지조건을 선정하기 위해 우리나라 하천에 대한 수문학적 분석 및 소수력자원량 평가에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 제주도를 포함한 5대강 유역 내에 위치한 840개 표준유역을 대상으로 소수력발전 설비용량 및 연간발전량을 산정하기 위해 전국 358개 강우관측소(국토해양부 313개소, 기상청 45개소)를 기준으로 티센망을 구축하였으며, 구축된 티센망과 강우자료를 통해 각 표준유역별 연평균유량을 산정하였다. 연평균 유량 산정 시 유출계수는 수자원장기종합계획(2006)에서 제시한 유출계수를 각 표준유역에 적용하였다. 유량을 주요 매개변수로 하는 소수력 설비용량 및 연간발전량 공식에 시스템 효율과 가동률을 고려하여 낙차별 설비용량 및 연간발전량을 산정하였다. 그 결과 낙차가 높아짐에 따라 설비용량 및 연간발전량은 선형으로 증가하였으며, 단위 유효낙차 당 권역별 최대 설비용량 및 연간발전량은 한강권역의 경우 설비용량 4,140.97㎾, 연간발전량 16,686.46㎿h, 금강권역 2,468.40㎾, 9,946.65㎿h, 낙동강권역 2,728.83㎾, 10,996.11㎿h, 섬진강·영산강권역 160.14㎾, 642.93㎿h로 총 설비용량 9,498.34㎾, 연간발전량 38,272.15㎿h로 산정되었다.