혐기성 고정상 반응기는 충전된 담체의 표면적에 미생물을 부착시켜 고효율 반응을 유도하는 반응기이다. 혐기성 고정상 반응기는 기본적인 부유성장식 공정인 CSTR반응기보다 상대적으로 짧은 체류 시간(HRT)에서 고농도의 유기물을 처리하는데 유용하다. 본 연구에서는 포항의 제철 공장에서 채취한 고로 슬래그를 담체로 이용한 상향류식 혐기성 고정상 반응기를 CSTR반응기와 비교해서 짧은 HRT에서 미감수를 처리하는데 적용하였다. 또한 높은 유기물 부하율 조건에서 혐기성 고정상 반응기의 공정 효율과 담체로써 고로 슬래그의 이용가능성에 대해 연구하였다. 쌀은 아시아의 대부분 나라에서 주식으로 먹고 있고, 쌀 이용 시 세척하는 과정에서 주요 폐기물로써 미감수가 대량 배출된다. 미감수는 높은 유기물 함량과 가용성 때문에 생물학적 분해가 쉽고, 혐기 소화에 의한 바이오 가스 생성에 적합하다. 본 실험의 반응기는 희석한 미감수(6.2 g COD/L)를 기질로 하여 HRT 10일에서 0.7일까지 점차적으로 감소시켜 운전하였다(유기물 부하율 기준 0.6 - 8.6 g COD/L·d). 운전 조건의 변화와 함께 유기물 제거율, 메탄 발생량, 메탄 수득율 등의 공정 인자가 변화하였고, HRT 3.4일에서 최대의 메탄 수득율(0.33 L/g COD)을 얻었다. HRT 3.1일에 추가적으로 denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE)분석법을 이용하여 미생물 군집분석을 수행하였다.

레고(Lego)식 차도블록 시스템은 도심지 도로굴착 공사 후 원상 복구공사 및 가설 도로 현장에서 안전하고 신속하게 임시 도로 포장면을 형성하는 것으로써 지금까지 없었던 선진국형의 획기적 공사 방법으로 교통체증, 교통사고, 비산먼지, 폐기물, 민원의 발생을 억제할 수 있다. 그리고 기술적으로는 다짐 불량으로 인한 부실공사를 방지하며, 재시공에 따른 공사비 과다 투입을 방지할 수 있는 경제적으로 예산 절감을, 사회적으로 국민의 안전과 건강을 지킬 수 있는 신개념·신기술의 친환경 건설을 제공하는 도로포장 복구용 블록 시스템이다. 레고식 차도블록 시스템의 주요 기능은 가설 포장도로 형성 및 자동 다짐, 비산먼지 덮개 기능, 견고한 상하·좌우 결합 및 결속 기능 그리고 과속방지, 야간 식별장치, 선형 변경 기능 등을 가지고 있다. 특히, 개발된 레고식 차도블록 시스템의 자동 다짐 기능은 블록 하부에 일정한 돌기형 몰드가 바닥판을 구성한 후 블록 상단으로 통행하는 차량의 윤하중에 의한 진동에너지를 이용하여 보조기층이 자동 다짐됨에 따라 단단하고 균등한 몰드가 형성되어 다짐 불량에 의한 부실시공이 자연적으로 제거될 뿐만 아니라 본 포장시 완벽한 포장을 가능케 한다. 본 연구에서는 선진국형 도로복구를 위해 개발된 레고식 차도블록 시스템의 다짐 성능에 대한 검증을 위해 실내 및 현장 시험을 수행하였으며, 레고식 차도블록이 하부지반의 다짐 및 강성에 미치는 영향을 검토하였다.

지진에 대한 재해 위험도를 평가할 때 재해에 대한 위험을 정량적으로 정의하고 대상 시스템이 재해에 어떻게 노출되어 있는지, 얼마나 취약하고, 재해에 대응할 수 있는 능력을 평가한다. 단순한 구조물의 피해가 아니라 대상 시스템이 재해에 대한 사회·경제적 영향을 고려할 수 있어야 한다. 본 연구는 서울을 대상 지역으로 사회·경제적 영향을 고려한 지진 재해 위험도를 산출하였다. 지진에 의한 시스템의 피해규모를 평가하기 위해서는 인명피해, 경제적 피해, 사회적 피해 등 다양한 형태로 나타나는 지진 재해의 영향을 정량화 할 수 있는 지표가 필요하다. 또한, 지진 재해 위험도를 평가하기 위해 기존의 간단한 위험요소의 특징을 이용한 방법보다 다양한 대내·외적 상황을 고려하였다. 지진 재해 위험도 평가를 위해서 구성체계를 4가지 주요소로 구성하였으며, 이는 위험요소, 노출요소, 취약요소, 대응 및 복구요소로 정의하였다. 4개의 주요소는 각각의 요소로 나누어 세분화하였고, 최종적으로 이를 정량화할 수 있는 세부 지표로 나타내었다. 각 지표는 Rossi and Gilmartin(1980)이 제안한 기준에 의해 맞도록 선정되었다. 주요소와 요소를 대표하는 지표들에 대한 가중치는 주관적인 방법과 객관적인 방법을 통합하여 산정하였고, 수학적 방법을 통해 최종 지진 재해 위험도를 도출하였다. 도출된 지진 재해 위험도를 통해 주요소 및 지표가 위험도에 미치는 영향을 평가하였다.

현재 복잡한 도심지 도로 복구공사에서는 당일 굴착 및 복구로 인한 조급한 시공으로 다짐이 완벽하지 않아 부실시공의 발생 위험이 존재하며, 일일 복구공사 투입대비 복구수량 감소로 인해 시공적자가 증가하고 있다. 특히, 공사 주변 비산먼지로 인한 민원이 급증하고 있어 이에 대한 대책이 시급한 상황이다. 이러한 현 문제점들을 해결하기 위한 대책으로 세계 최초로 복잡한 도심지 도로 복구공사에서의 교통 혼잡 및 정체, 비산먼지의 발생을 방지하고, 부실공사를 예방하여 경제적 효과를 획기적으로 창출하는 선진국형 기술개발의 일환으로써 신개념·신기술의 도로복구를 위한 레고(Lego)식 차도블록 시스템을 개발하였다. 본 연구에서는 선진국형 도로복구를 위해 개발된 레고식 차도블록 시스템의 개념 및 기능에 대해 정립하고, 차량 윤하중에 의한 동적 유한요소해석을 통해 차도블록 시스템의 동적 거동 검토를 수행하였다. 또한, 레고식 차도블록 시스템의 동적 해석결과를 활용하여 최대 연직변위로 인해 발생한 지반의 다짐 효과와 최대 상향 변위 발생으로 인한 동적 구조 안전성에 대해 평가하였다. 본 레고식 차도블록 시스템은 세계 최초로 개발한 도로 굴착복구 방법의 신개념·신기술의 선진국형 건설 시스템으로 상·하수도, 전기, 통신 등 긴급도로 복구공사와 관로 굴착공사, 임시 우회도로, 가설도로 그리고 임시 및 상설 주차장 등 다양하게 사용됨에 따라 국민과 국가와 기업이 상생하고, 저탄소 녹색성장을 주도하는 미래의 친(건설)환경을 제공할 것으로 전망된다.

도시지역은 인구가 밀집되어 있고 각종 사회기반시설이 복잡하게 얽혀 있기 때문에 지진발생시 1차 피해는 물론, 교통 두절, 가스공급중단, 전력단절 등에 의한 2차 피해도 막대하게 발생한다. 이와 같이 도시지역의 라이프라인이 지진에 대해 얼마나 저항하여 성능을 발휘할 수 있는지를 예측하는 기술이 중요하다. 이와 더불어 라이프라인의 지진피해가 도시지역의 사회 및 경제에 미치는 영향을 평가하는 것도 방재정책을 결정하는데 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 국내 도시지역의 라이프라인 중 매설가스관, 공동구, 송전철탑의 지진취약도 함수를 개발하였다. 또한 서울지역을 대상으로 사회 및 경제적 영향을 고려한 지진재해 위험도를 산출하였다. 국내에서 사용되고 있는 매설가스관, 공동구, 송전철탑을 조사하여 각각 대표적인 시설물의 규격을 결정하여 해석적인 방법으로 지진취약도 함수를 도출하였다. 이를 위해서 다양한 지반가속도 기록과 인공지진파를 사용하였으며 여러 단계의 지진규모를 가정하여 시간이력해석을 수행하였다. 각각의 라이프라인 별로 도출한 지진취약도 함수는 현재 국가안전처에서 사용 중인 지진대응시스템에 탑재하여 지역별 지진피해 예측에 사용될 수 있다. 한편, 서울지역의 지진재해위험도를 평가하기 위해 위험요소, 노출요소, 치약요소, 대응 및 복구요소의 4가지 요소를 각각 도출하고 정량화하여 종합적인 지진재해 위험도를 산출하였다. 도출된 지진재해 위험도를 통해 주요소 및 지표가 위험도에 미치는 영향을 평가하였다.

지상구조물에 대한 내진설계는 체계가 갖추어져 있으나, 지중구조물은 지반과 구조물의 상호 작용과 과거 지진데이터를 검토한 결과 지진의 영향이 적기 때문에 내진설계 중점을 두고 있지 않다. 하지만 공동구는 일상 생활에 필수적인 상수도, 전력 케이블, 통신케이블 등을 지하에 수용함으로써 유지관리의 편리를 도모하고 화재나 홍수에 대한 침수 등을 예방하여 도시 생활을 윤택하게하고 있다. 만약 지진으로 공동구가 파괴되었을 시 생활에 필수적인 lifeline이 차단되어 1차 및 2차 피해를 야기할 수 있다. <br> 국내의 경우, lifeline 시설의 규모에 비하여 연구 투자가 미약할 뿐만 아니라 각 관리주체 별로 부분적인 연구가 수행되고 있어 그 중요성에 비하여 종합적인 연구는 부족한 실정이다. 그래서 사회 주요 시설물의 지진취약도 평가가 요구된다. 본 연구에서는 라이프라인 시설물중 공동구에 대한 지진 취약도 평가를 했다.

최근 일본 등을 비롯한 세계 각국에서의 지진 등의 자연재해로 인한 구조물의 내진성능평가에 대한 관심이 고조되고 있다. 우리나라에서도 규모3이상 중급지진의 잦은 발생과 규모5이상 지진의 출현으로 규모6이상의 지진발생 가능성을 염두에 두어 사회 인프라시설의 피해 예측 기술과 대규모 지진재난에 대한 피해 저감기술의 개발이 필요한 시점이다. 인간의 삶과 생활에 밀접한 관련이 있는 라이프라인은 지진에 대하여 취약성을 띄고 있으며, 거대도시일수록 지진발생에 따른 재해위험은 증대되고 도시의 현대화 및 고도화에 따라 구조물의 파손에 의한 직접 손실 보다는 가스, 전기, 통신망 등의 라이프라인을 비롯하여 상수도, 도로등의 도시기반 인프라 네트워크 시설물 파괴에 의한 1차 및 차후 2차 피해까지 고려한다면 중요성은 더욱 크다고 할 수 있다. 특히 상·하수도관이나 천연가스관등과 같은 매설배관은 지진하중에 대해 심각한 취약성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 지진취약도 해석은 교량, 빌딩 구조물 등은 널리 연구하고 있지만 매설배관에 대한 취약도해석의 연구는 미흡한 것이 사실이다.<br> 본 연구에서는 국내에서 가장 많이 사용되는 상수도관의 대표단면을 선정하여 모델링하고 비선형 Winkler Foundation 모델을 이용하여 지진취약도를 평가하였다. 지진취약도 평가는 선정된 대표단면의 여러 가지 특징을 고려하여 시뮬레이션 모델과 최우도법을 통해 산정하였으며, 다양한 진동수 대역을 이용하여 평가하였다.

실내촉진실험과 동시에 현장폭로실험을 병행하였기 때문에 연차별 실험계획에 따라 최근 5년차의 현장실험체 분석을 수행하고 모델을 업그레이드하는 과정에서 모델 검증을 위해 준공된 지 30년 가량된 방조제의 배수갑문콘크리트의 염화물 침투프로파일을 분석하였다. Zhang의 연구결과에서 언급된 표면에 가까운 콘크리트내부 염화물 농도를 기본모델의 표면염화물농도 대신으로 적용하였다. 장기간 노출되는 실험체의 염화물 측정자료 분석에서 확산계수의 변화분석을 통하여 Maage의 제안식을 기본모델에 적용하였다. 이렇게 보완된 수정모델을 통하여 예측된 자료와 현장자료를 비교하고, 임계시점, 즉 보수시점을 도출함으로서 본 연구의 제안모델과 유지보수 시스템이 간만대 염화물 침투프로파일 추정과 적정보수 시점 및 비용 예측에 사용될 수 있음을 보였다.

본 연구에서는 콘크리트 구조물의 합리적인 압축강도 및 탄산화 예측식을 제안하고, 이 제안식의 현장적용을 통한 보다 효율적인 터널 진단 및 유지관리 기법을 개발하였다. 이를 위하여 공용연수가 약 30년 이상 경과하였으며, 약 15년 동안 수회에 걸친 진단 및 점검으로 무수히 많은 현장 내구성 측정 데이터가 축적된 서울메트로를 대상 시설물로 선정하였다. 압축강도 및 탄산화 분석결과 80% 이상의 정확도를 확보하는 각각의 예측식을 도출하였으며, 기존 제안식과의 비교분석을 통하여 본 연구 제안식의 신뢰도를 확인하였다. 또한 제안식의 현장적용 결과 압축강도 및 탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20%내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 현장적용의 적합성을 확인하였다. 현장조사 전 내구성 예측 맵(Map)을 활용한 효율적인 유지관리 기법을 개발하였다. 예측 맵(Map) 활용 시 진단기술자 및 시설물 담당자는 설계기준강도에 미달되거나 탄산화로 철근부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할 수 있으므로 일일이 조사를 수행하는 과정에서 취약부위를 도출해야 하는 현 조사기법 보다 효과적으로 터널 조사 및 유지관리를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 콘크리트의 열전도 역문제의 해를 통해 온도의존적 열전도도를 추정하는 방법을 제안하였다. 온도의존적 열전도도의 추정은 실물모형 화재실험에서 측정된 하이브리드 섬유보강 쉴드터널 라이닝의 시간 및 깊이별 온도분포 데이터를 이용하였다. 추정된 온도의존적 열전도도는 실험시간이 짧은 시점에서는 상온 영역에서 열전도도의 급격한 감소가 나타나는 것으로 추정되었다. 반면 깊이 25mm 위치에서 최대온도가 측정된 실험시간대에서는 온도에 따른 콘크리트의 특성변화 및 강섬유 혼입 효과를 반영하고 있다. 따라서 온도의존적 열전도도 추정 시 가열면 부근에서 최대온도가 측정된 시점을 기준으로 실험시간을 결정해야 한다. 추정된 열전도도는 유사배합을 사용한 기존연구와 유사한 결과를 나타내고 있다.

본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 450℃의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. 400~600℃의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.

For the reconstruction of the past vegetational changes in Jeju Island, Korea, pollen analysis and radiocarbon dating on the sediments obtained from the Mulyeongari fen were carried out. By the results, the vegetational changes around the Mulyeongari fen from ca. 3,300 cal. yr BP to the present can be interpreted and reconstructed. The pollen record from the Mulyeongari fen was divided into two local pollen assemblage zones and three sub-pollen assemblage zones. Zone I (Quercus-Carpinus-Herbs Zone) was characterized by the predominance of Quercus(30~63%), Carpinus(9~35%) and herbs(40~424%). Zone II was characterized by three sub-pollen assemblage zones and the high occurrence ratio of the tree layer in comparison with Zone I. In Zone IIa (Quercus-Carpinus Zone), herbs(3~161%) were drastically decreased in predominance of Quercus(28~56%) and Carpinus(14~31%). In Zone IIb (Carpinus-Quercus Zone), Carpinus(36~48%) was preferentially increased but Quercus(29~39%) was slightly decreased. In Zone IIc (Quercus-Carpinus Zone), Carpinus(26~38%) was decreased inversely but Quercus(36~50%) was increased. In addition, Cyperaceae was also increased to 52%. Consequently, it is suggested that cool temperate southern/sub-montane vegetation composed of Quercus and Carpinus which was physiognomy of deciduous broad leaved forest was distributed around the Mulyeongari fen from ca. 3,300 cal. yr BP. In addition, Cyclobalanopsis(4~23%), Castanopsis(1~12%) and Myrica(under 1%) which are warm-temperate evergreen deciduous forest components were constantly appeared from this period. Accordingly, it can be inferred that the present vegetation type around the Mulyeongari fen was formed from ca. 180 cal. yr BP.

To investigate the influence of water area calmness on the red tide development, runoff phenomena due to antecedent precipitation of red tide development day were analyzed. There were examined the water quality variation properties at about the same time of the red tide develop. The red tide was developed when the stage and discharge nearly had not changed. It was estimated that the stability of particle behavior in the mouth of river effected on the red tide develop. Also, the concentrations of CODMn were increased about 241~629% when the red tide developed.

The influence of the point source inflow on the water quality variation in the downstream of Hyeongsan River was investigated. As the results of seasonal variation, the pollutant concentrations of dry season were 1.5~4 times higher than those of wet season. The increase rate of BOD5, CODMn, T-N, T-P due to point source were ranged to 8.1~42.6%, 7.3~41.9% and 17.1~207% as the inflow of P1, P2 and P3, respectively. After P1, P2 and P3 inflow, the accumulated increase rate were 64.3%, 32.6%, 93.1% and 258.9% in BOD5, CODMn, T-N, T-P, respectively. It was found that the influence of point source inflow on the water quality in the downstream of Hyeongsan River is severe.

The purpose of this study was to investigate relationship between rainfall water quality and precipitation characteristic during the accumulated rainfall and rainless period. As the results of the analysis, rainfall water quality was improved in the rainfall duration. Correlation coefficients between rainwater quality and accumulated rainfall were 0.88～0.99 except Cl-. And that between rainless period and initial rainfall water quality were 0.62～0.75. During the Asian dust event, concentration of the turbidity, BOD and electric conductivity were high. Therefore, it shows that the rainfall water quality is effected by atmospheric conditions before the rainfall events.