In the present study, the thermal conductivity of a silicon nitride(Si3N4) thin-film is evaluated using the dualwavelength pump-probe technique. A 100-nm thick Si3N4 film is deposited on a silicon (100) wafer using the radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition technique and film structural characteristics are observed using the X-ray reflectivity technique. The film’s thermal conductivity is measured using a pump-probe setup powered by a femtosecond laser system of which pump-beam wavelength is frequency-doubled using a beta barium borate crystal. A multilayer transient heat conduction equation is numerically solved to quantify the film property. A finite difference method based on the Crank-Nicolson scheme is employed for the computation so that the experimental data can be curve-fitted. Results show that the thermal conductivity value of the film is lower than that of its bulk status by an order of magnitude. This investigation offers an effective way to evaluate thermophysical properties of nanoscale ceramic and dielectric materials with high temporal and spatial resolutions.

본 논문에서는 비평형 분자동역학 시뮬레이션 기법을 사용하여 알루미늄 박막과 실리콘 웨이퍼 간 열경계저항을 예측하였다. 실리콘의 끝 단 고온부에 열을 공급하고, 같은 양의 열을 알루미늄 끝 단 저온부에서 제거하여 경계면을 통한 열전달이 일어나도록 하였으며, 실리콘 내부와 알루미늄 내부의 선형 온도 변화를 계산함으로써 경계면에서의 온도 차이에 따른 열저항 값을 구하였다. 300K 온도에서 5.13±0.17m2·K/GW의 결과를 얻었으며, 이는 열유속 조건의 변화와 무관함을 확인하였다. 아울러, 펨토초 레이저 기반의 시간영역 열반사율 기법을 사용하여 열경계저항 값을 실험적으로 구하였으며, 시뮬레이션 결과와 비교·검증하였다. 전자빔 증착기를 사용하여 90nm 두께의 알루미늄 박막을 실리콘(100) 웨이퍼 표면에 증착하였으며, 유한차분법을 이용한 수치해석을 통해 열전도 방정식의 해를 구해 실험결과와 곡선맞춤 함으로써 열경계저항을 정량적으로 평가하고 나노스케일에서의 열전달 현상에 관한 특징을 살펴보았다.

Theories for composite structures are too difficult for design engineers for construction. The purpose of this paper is to demonstrate to the practicing engineers, how to apply the advanced composite materials theory to the structures. In this study, the natural frequency of a laminated cantilever beam was studied. An ultrasonic testing platform was employed to resonate the beam, and its time domain signal was optically measured. The natural frequency was quantified through the fast Fourier transform of the waveform, and the result showed good agreement with a theoretical estimation from the Euler-Bernoulli beam theory. This study is expected to provide a dynamic evaluation technique for laminated cantilever beam structures.

오늘날까지 적층 마이크로 외팔보의 고유진동수에 대하여 연구가 진행되었다. 마이크로 보는 실리콘 재질로 만들어 지지만, 그것의 상하 표면은 얇은 금 박막층(~30nm)이 증착되어 있다. 초음파 검사를 위해 초음파 테스트 플랫폼을 사용했으며, 시간영역 신호는 광학적으로 측정되었다. 고유진동수는 파형을 고속 Fourier 변환을 통해 정량화하였으며, 결과적으로 고전적인 보 이론과 일치하는 결과를 보여 주었다. 본 연구는 마이크로/나노스케일 재료와 마이크로 구조에 대한 동적평가기법 을 제공할 것으로 기대된다.

비선형 유한요소해석 결과를 이용하여 철근콘크리트 부재를 설계를 하고자 할 경우 위험단면에서의 휨모멘트를 산정하여 야 한다. 본 논문에서는 연속체 요소를 사용한 철근콘크리트 유한요소해석 결과를 이용한 휨 모멘트 계산식을 제시하고 유한요소의 변위 함수의 차수에 따른 최적의 요소 크기를 제안하였다. 해석으로부터 산출된 응력을 적분하여 구한 휨 모멘트 와 정역학적 평형 조건을 이용하여 계산한 휨 모멘트를 비교하였다. 응력을 적분하는 방법에서는 철근에 의한 응력과 콘크 리트의 응력을 모두 고려하였다. 또한 유한요소해석으로 산출된 응력의 정확도에 영향을 주는 여러 요인들을 분석하고 적용 요소의 변위 함수와 요소 크기를 다르게 설정하여 그 영향을 확인하였다. 해석의 목적이 부재의 거동을 대략적으로 살펴보 는 목적이라면 1차 변위 함수를 사용하고 요소 크기가 해석 모델의 단면 높이의 25%정도라도 적절하다고 판단된다. 정확도가 높은 부재의 내력을 도출해야 할 경우에는 2차 변위 함수를 사용하고 요소 크기를 12.5%로 할 것을 제안한다.

분비나무는 깊은 산 중 한랭한 곳에서 잘 자라는 교목성 상록침엽수로 한반도 백두대간의 주 산계를 따라 지리산부터 북한의 차유산까지 분포하며, 우리나라에서는 설악산국립공원 고해발지역에 가장 넓은 면적으로 분포하고 있다. 20세기 후반부터 전 세계적으로 분비나무를 비롯한 전나무속 식물의 생장 둔화 및 수목고사에 따른 서식지 소멸 혹은 축소가 진행되고 있으며, 특히 아고산생태계에 분포하는 식물은 기후변화에 따른 수분 공급량 부족 등 생리적 스트레스 가중으로 멸종 위험성이 점차 높아질 것으로 예상된다. 그러나 서식지 차원에서 이를 정량적으로 해석하고 이해하기 위한 객관적·구체적 자료는 한정적이다. 기존 식생도에서 일부 설악산국립공원 내 분포하고 있는 분비나무 대한 공간정보를 제공하고 있지만, 서식밀도가 낮아 상관을 이루지 못하는 임상에 대한 자료는 여전히 부족한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 설악산국립공원 내 분비나무 서식지 공간분포도를 작성한 후 경관지수 분석을 통한 서식밀도별 서식지의 형태와 구조적 특성을 정량적으로 해석·평가하고자 하였다. 분포도의 작성은 국토지리정보원에서 제공하는 항공영상을 활용하여 생육밀도 10% 이상 서식지에 대해 ArcGIS 10.2 프로그램을 통해 공간적 분포현황을 데이터베이스화 하였으며, 경관지수의 분석은 ArcGIS Patch Analyst 5.0 프로그램을 사용하였다. 경관지수는 최근 경관 규모의 서식지 형태 및 구조를 정량적으로 평가하기 위한 효과적인 지표로 활용되고 있다. 생육밀도 10% 이상의 서식지 총 면적은 3,930ha이며, 789개의 패치로 확인되었다. 10% 이상 25% 미만의 서식지는 1,035ha의 면적과 160개의 패치, 25% 이상 50% 미만은 1,517ha의 면적과 244개의 패치, 50% 이상 75% 미만은 975ha의 면적과 227개의 패치, 75% 이상은 402ha의 면적과 158개의 패치로 나타났다. 전체적으로 10% 이상 50% 미만의 생육밀도를 나타내는 서식지가 전체 면적의 64.94%를 차지하는 것으로 나타났으며, ‘패치 면적 변동계수(PSCoV)’ 역시 비교적 높아 각 패치별 크기의 편차가 비교적 높은 것으로 나타났다. 또한 생육밀도가 높아질수록 ‘평균 패치 면적(MPS)’은 6.47ha, 6.22ha, 4.30ha, 2.55ha 순으로 감소하였으며, ‘패치 면적의 표준편차(PSSD)’ 역시 11.5, 12.05, 6.28, 2.96 순으로 감소하였다. 패치의 주연부 노출정도를 판단할 수 있는 지표인 ‘평균 가장자리 길이(MPE)’는 생육밀도가 높아질수록 1,658.8m, 1,629.0m, 1,290.4mm 971.7m 순으로 감소한 반면 ‘가장자리 밀도(ED)’는 256.4, 262.0, 300.3, 381.0 순으로 증가하여, 생육밀도가 높아질수록 평균적인 가장자리 길이는 짧지만 단위면적당 길이는 길어지는 것으로 나타났다. 또한 패치 형태의 복잡성을 판단할 수 있는 지표인 ‘평균 형태 지수(MSI)’를 분석한 결과 생육밀도가 높아질수록 2.0, 1.98, 1.89, 1.84 순으로 감소하여 패치의 형태가 원형에 가까워지는 것으로 나타났다. 요컨대 설악산국립공원의 분비나무 서식지는 25% 이상 50% 미만의 생육밀도를 가지는 패치의 개수와 면적에서 가장 높은 비율을 차지하였으며, 생육밀도가 높아질수록 패치의 평균면적과 표준편차는 감소하였다. 또한 생육밀도가 높아질수록 패치의 평균 가장자리 길이는 짧아졌으며 패치의 형태 역시 원형에 가까워지는 것으로 나타났다.

신갈나무는 우리나라의 산림을 이루는 가장 대표적인 활엽수로서 개엽시기, 낙엽시기의 시간변화는 잎을 먹이로 하는 나비목 곤충의 산란시기와 더불어 개체수의 변화를 야기할 수 있으며, 나비목 유충을 먹이로 하는 조류뿐만 아니라, 열매를 먹이로 하는 다람쥐, 청서, 너구리, 멧돼지, 반달가슴곰 등의 척추동물까지 다양한 생물들에게 직간접적인 영향을 미칠 수 있다. 노랑붓꽃은 멸종위기 야생식물 Ⅱ급에 해당하는 식물로서 전세계적으로 우리나라에만 분포하는 특산종이며 주로 전북 변산반도 일대와 전남 내장산 일대에 국한하여 자생하는 것으로 알려져있어 생물다양성에 있어서뿐만 아니라 지리분포학적인 측면에서 매우 중요한 종이다. 본 연구는 기후변화에 따른 국립공원의 자연생태계의 변화를 파악하기 위한 목적으로 수행된 생물계절 모니터링의 일환으로써 신갈나무의 개엽시기, 노랑붓꽃의 개화시기 관찰을 통하여 식물계절 변화와 기온 변화와의 관계를 분석하고자 하였다. 신갈나무 개엽은 개체단위 및 경관단위로 관찰하였으며, 개체단위는 월출산, 지리산, 설악산에서 Time Lapse Camera로 촬영된 동영상을 바탕으로 분석하였으며, 경관단위는 지리산의 종석대-수도암 구간의 천은사골 유역, 설악산의 미시령계곡-울산바위 구간의 우측에 자리한 용소골유역을 대상으로 촬영된 DSLR 정지화상을 바탕으로 분석하였다. 월출산국립공원의 구름다리에서 2011년부터 2016년까지 신갈나무의 봄철 개엽시기를 비교 분석한 결과, 최초 2011년 5월 4일에 비해 2016년에는 4월 23일 개엽이 확인되어, 5년 동안 10일이 빨라진 것으로 나타났다. 월출산 국립공원과 인접한 강진군의 기상청 자료를 분석한 결과 2011년 연평균기온이 13.1℃에서 2016년에는 14.4℃로 나타나 5년간 1.3℃ 상승한 것을 확인하였으며, 특히, 식물생장이 활발해지는 4월 평균기온은 11.1℃에서 14.2℃로 3.1℃가 상승한 것으로 나타났다. 또한 지리산 성삼재 지역 의 신갈나무 개엽은 2013년에 5월 11일이었으나 2016년에는 4월 30로 확인되어 10일이 앞당겨졌으며, 시암재 인근의 신갈나무 개엽은 2013년에 5월 7일이었으나, 2016년에는 4월 22일로 14일 더 빨라진 것으로 확인되었다. 아울러, 본 지역과 인접한 남원지역의 2013년 연평균기온은 12.6 ℃에서 2016년에는 13.5℃로 나타나 3년간 0.9℃ 상승한 것을 확인하였으며, 4월 평균기온은 9.6℃에서 14.3℃로 4.7℃가 상승한 것으로 확인되었다. 한편, 개체단위 관찰 지역의 해발고도를 경관단위 관찰지역과 연계하여 정지화상을 분석한 결과 동일 유역권의 신록의 진행이 유사하게 진행되는 것을 확인하였으며, 지리산천은사골 유역에서는 해발고도 600 m에서 1000 m까지 2015년에는 12일, 2016년에는 10일이 소요되는 것으로 나타났으며, 설악산 용소골 유역에서는 해발고도 400 m에서 1000 m까지 2015년에는 14일이 소요된 반면, 2016년에는 21일이 소요된 것으로 확인되었다. 노랑붓꽃은 1개체에 2개의 꽃이 순차적으로 피는 특징을 이용하여 1차 개화시기와 2차 개화시기를 구분하여 분석한 결과, 2013년에서부터 2016년까지 1차 개화시기는 3년간 2일이 빨라진 반면, 2차 개화시기는 5일이 빨라진 것으로 확인되었다. 본 지역과 인접한 정읍의 2013년 연평균기온은 10.7 ℃에서 2016년에는 14.2℃로 나타나 3년간 0.7℃ 상승하였으며, 4월 평균기온은 10.7℃에서 14.2℃로 3.5℃가 상승한 것으로 확인되었다. 상기 결과에 따르면, 신갈나무 개엽시기와 노랑붓꽃의 개화시기는 온도가 상승함에 따라 모두 앞당겨졌으나, 노랑붓꽃에 비해 신갈나무가 민감하게 반응하는 것으로 확인되었다. 본 연구는 1) 육안관찰 모니터링으로 직접 수행하는 기존 방법에서 타임랩스 카메라를 이용하여 장기적으로 객관적인 영상자료를 얻어 분석할 수 있는 생물계절 관찰 방법이며, 2) 국립공원이라고 하는 국토의 핵심 보호지역에서 수행하고 있는 점, 3) 농업분야를 제외하면 2∼3년간의 단기 결과를 분석한 자료가 대부분인 기후변화의 자연생태계 영향을 과학적이고 객관적인 모니터링을 장기 수행하여 얻어지고 있는 데이터라는 점에서 의의가 크다고 할 수 있다. 향후 기후변화에 따른 자연생태계 영향을 파악하기 위해 본 연구에서 다루어진 대상종을 비롯한 다양한 식물들의 개엽, 개화, 단풍, 낙엽시기의 변화와 더불어, 곤충, 양서류, 조류, 포유류와 같은 동물들의 출현시기 변화를 시계열적으로 분석함으로써 생태계 구성원간의 엇박자를 파악할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

Nowadays, advanced composite material are widely used in civil & architectural structures. Analysis of foam core sandwich bridges for simple supported made by advanced composite materials is presented in this paper. For the design of advanced composite materials bridge, foam core shape is economical and profitable. Navier’s solutions are compared in this paper to verify the authenticity of Finite Difference Method. Finite Difference Method is used for analysis of the pertinent problems. In this study, reduction rate of tensile strength for E-glass fibers due to increase in size, strength reduction ratios of according to mass, stress changes according to form core height and safety ratio due to increase form core height is presented. Tasi-Wu failure strength theory are used. Strength reduction is necessary for safe design of a structures.

Compared with conventional construction materials such as steel and concrete, the advanced composite materials are corrosion-free, light-weight, and when used as construction materials, the construction period can be made less than one-tenth needed for conventional materials. However, because of the difficult theories and formulas, the ordinary construction engineers have difficulties in understanding and calculating formulas needed in construction. In this paper, calculation of the stiffnesses of the advanced composite laminated plates and compared with the result of stiffnesses.

본 논문에서는 헤테로 애피택시(heteroepitaxy) 박막의 표면확산계수를 국부적으로 제어하여 표면에서 형성되는 나노구조물이 정렬되는 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 격자 불일치 물질계(lattice-mismatched materials system)의 탄성변형에너지와 표면자유에너지, 그리고 습윤에너지를 고려하여 박막의 변형거동에 대한 지배방정식을 도출하였으며, 확산계수의 활성화 조건이 성장에 미치는 영향을 살펴보았다. 해석결과는 주기함수 형식으로 표면확산계수를 제어하면 표면구조물이 배열형태로 정렬됨을 나타내며, 이는 노광 및 식각 과정을 거쳐야 하는 포토리소그래피(photolithography)로부터 탈피한 바텀업(bottom-up) 방식의 공정방법에 규칙성을 부여하여 차세대 나노기기의 개발에 일조할 것으로 기대된다.

In this paper. the effects of the aspect ratio on the natural frequency of the advanced composite road structures is studied. The advanced composite structures are too difficult for such design engineers for construction and some simple but accurate enough methods are necessary. Some laminate orientations have decreasing values of  ,  ,  and  stiffnesses as the ply number increases. The plate aspect ratio considered is from 1 to 5. Most of the road structures have large aspect ratios, for such cases further simplification is possible by neglecting the effect of the longitudinal moment terms.

산림청 희귀식물과 환경부 멸종위기식물로 지정된 섬현삼의 보전전략 수립을 위한 기초자료로 활용하고자 자생지 분포와 식생현황을 조사하였다. 현지조사를 통해 섬현삼은 북면 현포리, 천부리와 울릉읍 저동리를 중심으로 주로 해안가와 일주도로를 따라 분포하며 특히, 기존의 분포지역과 지역적으로 구분되는 서면에서 신규 자생지를 확인하였다. 각 지역별로 조사된 자생지는 해발 6∼96m의 범위에 분포하며 경사는 3∼40˚로 석축, 전석지, 바위틈에 분포하였다. 조사한 10개 자생지에서 총 2,002개체를 확인하였으며 북면 천부리에서 765개체(38.2%)로 가장 많았고 신규 자생지인 서면은 10개체(0.4%)로 가장 적은 개체가 분포하였다. 섬현삼의 전체적인 개체변화는 큰 변화의 폭이 없었으나 성숙개체(40.0%)보다 1∼2년생 미성숙개체(60.0%)의 비율이 높아 추후 환경변화 및 위협요인으로 인한 급격한 감소가 우려된다. 이에 섬현삼 현지내·외 보전전략으로 경쟁식물에 의한 도태 및 피압과 같은 위협요인의 제거, 정부기관 및 자자체의 행정적 관리, 국립수목원을 비롯한 연구기관의 적극적인 활동 등 보전방안을 수립하였으며 추후 섬현삼 현지외 보전·확대에 필요한 기초자료가 될 것으로 판단된다.

본 연구는 김백봉 아카이브 구축을 목적으로 한국무용사의 대표적 주류의 하나인 김백봉의 자료에 근거하여 아카이브학적 관점에서 연구한 것이다. ‘김백봉 아카이브를 어떻게 구축하느 냐’의 문제는 ‘자료가 얼마나 용이하게 활용될 수 있는가’를 결정하는 중요한 사안이다. 효율적인 보존 관리 및 활용을 위해선 자료가 가지는 특성을 파악하는 일이 무엇보다 중요하 다. 왜냐하면 개인아카이브에 있어서는 자료의 유형과 내용 등 자체 분석을 통해 그 성격을 파 악하고 그에 기인한 특성화된 분류작업이 이루어질 때 보다 효과적인 DB구축과 운영방안이 마 련될 수 있고 정보적, 사료적, 교육적 활용도 가능해 질 것이기 때문이다. 따라서 본 논문의 목적은 김백봉 아카이브 구축을 위한 기초연구로서 효과적인 분류체계를 위한 자료 현황 분석과 특성화 고찰에 있다. 이를 위해 김백봉의 개인 소장 자료를 중심으로 현 황 조사를 통해 형태적 유형으로 분류하여 분석하였다. 형태적 분류는 일차적 분류체계로 자료 의 활용이 용이하다는 장점이 있으나 김백봉의 예술세계와 무용사적 업적을 전체적으로 조망할 수 없다는 단점이 있었다. 따라서 자료를 다시 맥락적 유형으로 분류하여 이를 기준으로 자료가 갖는 특성을 분석하였다. 개인아카이브를 구축하는데 있어서 개인의 삶이 제일 중요한 요소이며 개인의 삶과 예술세계의 특성이 들어나는 아카이브란 결국 그 인물에 초점을 맞춘 맥락적 분류 방법이 가장 적합하였다. 그 결과 김백봉이라는 특정 인물의 자료가 갖는 성격은 ‘다양성’ 과 ‘전문성’ 및 ‘학술성’의 특성화 방안으로 논의할 수 있었으며, 김백봉 아카이브는 개인아 카이브를 넘어서 한국문화사의 중요한 자료로서의 가치로 평가할 수 있었다. 또한 창작과 연구 에 활용될 수 있는 실질적인 운영을 위한 특성화 방안을 다음과 같이 제시하여 김백봉 아카이 브의 이상적인 준거를 마련하고자 하였다. 첫째, 단순히 자료 제공 및 전시에서 벗어나 체험 공 간, 공연 공간 등의 기능을 함께 수행하며 공연예술 전반에 대해 이해시킬 수 있는 아카이브를 조성한다. 둘째, 학술연구 및 교육과 연계된 프로그램 개발을 통해 창의성제고 및 교육기능의 활성화라는 공공성 확보를 우선으로 한다. 자료를 보관한다는 것보다 어떻게 성찰을 가능하게 하는가가 더 중요한 문제로서 다소 시간 이 걸리더라도 보다 다양한 시각과 전문성을 가지고 진행해 나가는 것이 더 바람직하다고 본다. 즉 이미 자료자체로 그 가치가 부여되는 것보다 자료들의 정보적, 사료적, 교육적, 문화유산으로 서의 가치는 김백봉 아카이브를 구축하고 활용하는 관심과 노력의 결과일 것이다.

Mt. Deoktaesan(1,113 m) is located in Jinan-gun Baekun-myon and Jangsu-gun Chunchun-myon. Investigated area was decided to include Mt. Deoktaesan, Mt. Seongaksan and its neighbor area, and this study was conducted from March to October, 2015 in 12 days. Based on the voucher, vascular plants in Mt. Deoktaesan were 108 families 341 genera 525 species 4 subspecies 64 varieties 14 forms, totally 607 taxa, which is 12.4% of total Korean flora. Korean endemic plants were 15 species. Among these species, Populus tomentiglandulosa T.B.Lee, Campanula takesimana Nakai and Forsythia koreana (Rehder) Nakai are verified as planted species. Rare and endangered plants of designated by Korea Forest Service were 10 taxa, such as Peucedanum hakuunense Nakai, Paeonia japonica (Makino) Miyabe & Takeda, Koelreuteria paniculata Laxmann, Eranthis stellata Maxim., Eranthis stellata Maxim., Viola albida Palib., Chionanthus retusus Lindl. & Paxton, Campanula takesimana Nakai, Tricyrtis macropoda Miq. and Iris ensata var. spontanea (Makino) Nakai, respectively. Phytogeographical special plants were totally 41 taxa, which were grade 17 taxa of garde I, 12 taxa of grade Ⅱ, 12 taxa of grade Ⅲ, 8 taxa of grade Ⅳ, and 1 taxon of grade Ⅴ.