Formulations for simulating trajectories of the pantograph and reaction forces at nodal points of the pantograph mechanism are presented to develop the mechanism analysis program for railway pantograph with one contact strip. By comparison between the developed program and Solid Works®, commercial CAD S/W for tilting angles of the contact strip simulated during its upward motions, the accuracy of the formulations is validated. An optimal pantograph mechanism can be obtained by using the developed program which can simulate the changes of major design parameters, such as tilting angles of a contact strip and driving moments of a lower arm, as the lengths of members are changed.
Mechanical fatigue tests which consist of an alternate load and compression cycle show that droppers for 400km/h operation have cyclic mechanical strength of 300N with compression amplitude 0.05m. Numerical simulations for forces on the dropper during the passage of a train tell that dynamic forces can be varied up to 15% due to installation tolerance. Taking into account of the 15% variation, we end up with the maximum allowable peak load of 260N for the dropper. Peak value of measured forces on the dropper at the speed of 400km/h is 152N, which is less than the maximum allowable peak load of 260N. Conclusively, the possibility of fatigue fracture for the dropper is quite low.
Formulation of the finite element method(FEM) for dynamic interaction between a pantograph and contact wire, including non-linear formulation associated with contact wire stagger in the railway overhead contact line is presented. Penalty method is chosen for modelling contact between a pantograph and contact wire. The formulation is validated by comparing the simulated contact forces with measurements taken from 300 km/h KTX operation.
본 연구는 이차림 잠재식생 변화의 기초자료로 제공하기 위하여 예산군의 침엽수림과 활엽수림 지상부 (현존식물)와 지하부 (매토종자 발아식물) 식생을 파악하고 비교하였다. 매토종자 발아의 관속식물은 침엽수림이 20과 27속에 딸린 28종 1변종의 29분류군이었고, 활엽수림은 18과 32속에 딸린 34종 2변종의 36분류군이었다. 국화과는 침엽수림과 활엽수림 모두 가장 많이 발아한 매토종자의 식물 집단이었고, 조사구 출현빈도는 침엽수림의 방동사니와 활엽수림의 고들빼기가 높게 나타났다. 토심별 분류군은 침엽수림이 토심 0~10cm, 활엽수림이 토심 0~5cm에서 가장 많았고, 개체수는 침엽수림과 활엽수림 모두 토심 0~2cm에서 가장 많이 나타났으며 토심이 깊을수록 감소하였다. 매토종자의 발아 개체수가 가장 많은 식물은 침엽수림과 활엽수림 모두 고들빼기이었다. 지상부와 지하부의 유사도지수는 평균 0.22로서 낮았으며, 침엽수림과 활엽수림은 유사도지수가 평균 0.40으로서 지상부와 지하부 비교보다 유사성이 높게 나타났다.
서 론 하천은 예로부터 농경과 어로, 주거지 선정에 직접적인 영향을 미치며 인간생활과 밀접한 관련을 맺고 있다. 또한, 다양한 생물서식처 및 이․치수의 기능을 담당하고, 도시하 천의 경우 미기후 조성과 친수성 및 경관성을 제공하는 등 중요한 환경요소로 인식되어 왔다(김혜주 등, 2010). 그러나 국내 하천의 정비와 관리는 과거 하천 고유의 생 태환경적 특성을 무시한 채 이수 및 치수에 중점을 두어왔 다(조현길, 2006). 그 결과 인공적이고 획일적인 하천정비 로 인한 문제점들이 노출되면서, 인공화된 하천을 원래의 자연스러운 하천상태로 되돌리고자 하는 자연형 하천 복원 및 조성에 대한 연구와 시험적용이 활발히 진행 중이다. 자연형 하천 조성을 위해서는 조사결과에 기초한 명확한 목표 설정과 결핍요인 및 제약요인에 대한 분석이 필요하 다. 따라서 하천상태를 정량적으로 평가할 필요가 있는데, 이 경우 하천자연도 평가가 유용하다. 조용현(1997)은 우리 나라 하천의 대부분을 차지하는 중소하천을 대상으로 생태 적 다양성을 고려한 하천자연도 평가법을 개발하였으며, 박 봉진(2006)은 생물서식처 복원에 초점을 맞춘 하천자연도 평가법을 제안하였다. 본 연구의 목적은 섬강중권역 중 도 시하천을 대상으로 자연도 실태를 파악하고, 자연형 하천으 로 조성하기 위한 전략을 수립하는 것이다. 연구내용 및 방법 연구대상지는 섬강중권역 중 도심을 통과하는 원주천, 흥 양천 및 화천이었고, 각 하천의 유로연장은 27.9km, 10.3km, 7.2km이었다(원주시, 2005). 조사구간은 대상 하 천을 1.5~3km 간격으로 구분하여 원주천 12개, 화천 3개, 흥양천 3개로 총 18개이었고, 각 구간의 중간지점을 조사지 점으로 선정하였다. 2011년 3월 현장답사를 통해 각 지점으 로부터 상류 200m를 범위로 조사하였다. 조사내용은 표 1 에 제시한 바와 같이 수로발달, 종단면, 횡단면, 하상구조, 저수로변 구조, 하천주변의 6개 부문 20개 항목이었다. 구간별 자연도 평가는 부문지수와 총괄지수 산출 후 등급 으로 변환하여 나타내었다. 부문지수는 각 항목에 대해 등 간 척도로서 1~5까지 부여한 지수를 단순평균하여 산출하 였고, 6개 부문지수는 다시 단순평균하여 총괄지수를 산출 하였다. 부문지수 = Σ(항목지수)/ni (ni = 부문별 항목 수) 총괄지수 = Σ(항목지수)/6 이렇게 산출한 부문지수와 총괄지수는 하천자연도 등급 분류 기준(표 2)에 따라 등급으로 변환하였다. 하천자연도 1등급은 “자연스러운” 상태를 의미하며, 5등급은 “극심하 게 훼손된” 상태를 의미한다. 결과 및 고찰 1. 하천 구간별 자연도 원주천은 섬강의 제1지류로서 원주시 봉산동, 개운동 등 도심을 관통하는 지방2급 하천이다. 원주천의 지류인 흥양 천과 화천 역시 지방2급 하천으로 각각 태장동, 개운동을 통과한다. 원주천, 흥양천 및 화천의 구간별 자연도는 표 3에 제시 한 바와 같이 전 구간 3~4등급이었다.1) “제한적으로 자연 스러운” 상태인 3등급은 주변에 산림과 농경지가 대부분인 하천 상류에서 나타났고, 시가지를 통과하는 중하류 구간은 “훼손된” 상태를 의미하는 4등급이었다. 이것은 도심에서 의 하천자연도가 더 낮음을 의미한다. 부문별로 살펴보면 횡단면을 제외한 5개 부문, 즉, 수로 발달, 종단면, 하상구조, 저수로변 구조, 하천주변 부문의 평가 등급이 도심 구간에서 더 높은 수치를 나타내는 경향 이 있었다. 수로발달 부문은 인공호안 조성으로 사주, 측방 침식 등 자연호안의 물리적 특성을 발견할 수 없는 것이 주요 원인이었다. 종단면 부문에서는 11개 구간에 설치된 보가 하천 흐름을 방해하고, 보와 연결된 콘크리트 옹벽이 저수로변 지형을 변형시켰다. 하상구조 부문에서는 “극심 하게 훼손된” 상태를 의미하는 5등급이 도심구간에 가장 많았다. 모래 위주의 하상저질로 저질다양성이 낮았고, 여 울과 소 등 자연적 하상구조를 발견할 수 없는 것이 주요 문제점이었다. 저수로변 구조는 돌망태와 거석쌓기 등의 인 공호안으로 인해 저수로변의 특수한 구조와 자연스러운 식 생을 관찰할 수 없는 것이 높은 등급의 원인이었다. 시가지 를 통과하는 구간의 하천주변 등급은 제내․외지의 인공화된 시설물들로 높은 등급이 도출되었고, 인공화된 주변 환경과 하천 간 완충 역할을 하는 하천변 대상 수림의 부재 역시 문제점이었다. 2. 자연형 하천 조성전략 구간별 자연도 평가 후 분석 결과를 반영하여 대상하천의 자연성 증진을 목표로 자연형 하천 조성전략을 모색하였다. 수로발달 부문에서는 호안공에 의해 직선화 및 고정화된 수로가 자연스러운 굴곡을 이룰 수 있도록 호안을 자연 상 태에 가깝게 되돌리는 것이 필요하다. 원주천 6~9구간과 흥양천 2구간은 유속이 느리고, 홍수터가 넓게 형성되어 있 다. 따라서, 현재의 돌망태, 거석쌓기, 불투수 콘크리트 옹벽 을 식생호안으로 복원하여 자연스러운 하천의 흐름 및 수로 의 굴곡을 유도하고, 자연발생적인 사주, 하중도, 소규모 습 지 등을 보전한다. 현재 산책로와 자전거도로로 이용하고 있는 홍수터는 홍수터로서의 기능만을 수행할 수 있도록 가급적 시설물을 배제하여 안전성을 확보한다. 종단면 부문은 현재 횡구조물(보)이 가장 큰 문제가 되고 있는 만큼, 필요에 따라 철거 및 교체가 요구된다. 8개 구간 에서 발견되는 낙차고 0.7m 이상의 구조물은 특히, 철거하 거나 경사형으로 교체하는 것이 바람직하다. 하상저질 부문은 자연형 호안조성을 비롯하여 여울과 소 를 도입한다. 원주천 6~11구간과 흥양천은 느린 유속과 횡 구조물에 의해 흐름 및 하상구조의 변화가 거의 없으므로 여울과 소를 도입하고, 거석과 자갈을 활용하여 저질 및 흐 름의 다양성을 확보한다. 저수로변 구조에서도 자연호안 조성이 중요하며, 홍수터 와 제방에 불규칙적이고 다층적인 식생대를 조성하여 야생 동물의 서식처와 은신처를 제공한다. 거석수제와 나무틀 식 생어소의 설치는 어류와 저서동물의 서식환경을 개선한다 (조현길, 2006). 하천주변 부문은 하천의 이수, 치수, 환경적 기능을 고려 한 공간배치가 가능하도록 전략을 수립한다. 원주천 4~12 구간과 흥양천 및 화천 전 구간에 하천변 수림대 조성 및 확대가 필요하다. 호안으로부터 홍수터, 제방까지 일정폭 이상의 녹지 조성은 수질보전, 생물서식, 대기정화 기능과 인공화된 주변 환경과 하천 간 완충 지대로서의 역할을 기 대할 수 있다. 제외지 홍수터는 홍수터로서의 기능만을 수 행할 수 있도록 주차장, 자전거 도로, 휴게시설 등 시설물을 가급적 배제한다. 단, 소규모 공간에 한해 친수기회를 제공 할 수 있다. 원주천 6, 8구간은 산책로와 자전거도로로 제외 지를 이용해왔고 주거지밀집지역으로서 레크리에이션에 대한 수요가 높아, 일부 공간에 한해 친수공간 조성이 가능 하다. 친수공간이라 하더라도 자전거도로는 가능한 지양하 고 휴식, 생태관찰, 경관감상 등 정적인 활동으로 제한한다. 본 연구에서는 하천자연도 평가를 통해 섬강중권역 중 도심을 통과하는 원주천, 흥양천, 화천의 자연도 실태를 파 악하였고, 대상하천의 자연도 증진을 목표로 자연형 하천 조성전략을 제시하였다. 하천자연도 평가는 하천복원을 계 획할 경우 현황 파악, 복원 구간 설정, 목표 및 전략수립 등의 정책결정에 합리적인 근거가 될 수 있을 것으로 생각 된다. 인용문헌 김혜주, 신범균(2010) 남양주 택지개발지구내의 자연형 하천조성 을 위한 기본구상. 한국환경생태학회 학술대회논문집 20(2): 99-103. 박봉진(2006) 생물 서식처 복원을 위한 하천 자연도 평가에 관한 연 구. 석사학위논문. 충북대학교. 120쪽. 원주시(2005) 원주천 살리기 기본계획 수립 용역 보고서. 299쪽. 조용현(1997) 생태적 복원을 위한 중소하천 자연도 평가방법 개발. 박사학위논문. 서울대학교. 189쪽. 조현길, 안태원(2006) 도시하천의 환경특성과 친자연적 계획전략- 춘천시 공지천을 대상으로- 한국조경학회지 34(3): 1-11.
우수한 약리기능성을 보이는 잎새버섯의 병재배에 적합한 새로운 품종 "함박"을 이핵단핵 (di-mono) 교잡육종법으로 육성하였다. "함박" 잎새버섯의 재배는 참나무 톱밥 75% + 포플라톱밥 25%에 영양원으로는 미강 15% 또는 옥수수피 10%를 혼합사용할 때 가장 좋았으며, 병재배와 봉지재배가 모두 가능하다. 그러나 재배농가에서 현재 재배되는 버섯을 대체하기에는 배양기간이 길고, 재배시 습도관리가 까다로워 재배법을 더 개선할 필요가 있다. 무엇보다 시장을 형성하기 위해서는 잎새버섯의 약리 기능성에 관한 연구와 이를 바탕으로한 지속적인 홍보가 필요하다. 함박 잎새버섯의 특성은 다음과 같다. 균사배양 최적온도는 25℃, 자실체발생온도는 15∼16℃, 생육온도는 15∼18℃로 기존품종에 비하여 다소 낮은 중온성이다. 함박자실체의 색깔은 갈색이며 갓 이면에는 장타원형의 관공으로 되어 있다. 병재배시 초발이소요일수가 잎새1호보다 2일 빠르고 수량은 병당 97g으로 높으며, 자실체 송이의 크기가 크며 색택이 진하여 품질이 좋다.
새로운 약용버섯 품목을 개발하여 농가소득증대에 기여하기 위하여 항산화활성을 비롯한 여러 가지 기능성을 가지고 있는 장수버섯의 단핵균주간 교잡으로 육성된 신품종 장생장수버섯의 주요특성은 다음과 같다. 가. 균사배양 최적온도는 30℃, 자실체발생 및 생육온도는 25∼30℃이다. 나. 자실체의 색깔은 적갈색이며, 형태는 편평 신장형으로 영지와 유사하게 생겼으나 대가 없는 특징을 가지고 있다. 다. 자실체의 육질이 질기고 단단하며 개체중이 무거워 병재배 병당 수량이 136 g/1000ml로 높은 편이었다. 라. 장생장수버섯은 약용버섯으로 영지와 동일하게 다려서 음용하는데 영지와는 달리 쓴 맛이 없는 특징이 있다.