저온 또는 건조 처리에 따른 토마토 유묘의 생육과 부위별 항산화효소의 반응 양상을 분석한 결과, 토마토 유묘의 생체중은 처리 후 12일째에 대조구에 비해 각각 69.5% 와 50.6% 감소하였다. SOD와 POD의 활성은 대조구에 비해 저온 또는 건조 처리에서 높은 활성을 보였는데, 저온 처리시에는 뿌리에서 더 높은 활성을 보였고 건조 처리에서는 잎과 줄기에서 높은 활성을 보였다. 이러한 결과는 동위효소의 발현양상에서도 일치하였다. GR의 활성은 저온 또는 건조 처리시 대조구보다 높은 활성을 보였는데, 잎과 줄기에서는 저온과 건조 처리간의 차이는 없었지만, 뿌리에서는 건조 처리가 높은 경향을 보였다. GR 동위효소 발현양상은 저온과 건조처리시에는 GR-3 밴드가 잎에서는 발현되어 대조구와 차이가 있었지만, 줄기와 뿌리에서는 큰 차이가 없었다. PPO 활성은 잎에서는 모든 처리에서 차이가 없었지만, 줄기와 뿌리에서는 저온 또는 건조 처리에서 대조구보다 높은 경향을 보였다. 특히 줄기의 PPO 활성은 저온 처리보다 건조처리에서 높았고 뿌리의 PPO 활성은 건조 처리보다 저온 처리에서 높았다. 동위효소의 발현양상에서도 건조처리에서는 줄기에서, 저온 처리에서는 뿌리에서 높은 밀도를 보여 불량 환경에 따른 부위별 반응 차이를 잘 반영해 주었다.

관수량조절이 시설 토마토 과실의 당도 증진과 수량에 미치는 영향을 분석한 결과, 관수량은 관행 관수 (-l5kPa)에 비해 -20kPa, -30kPa 및 -40kPa 처리에서 각각 11%, 25% 및 41%가 절감되었다. 전반적으로 과실의 당도는 관수량을 줄임으로써 급격하게 증가한 반면 수량은 감소하는 경향을 보였으며 화방 간에 뚜렷한 차이가 있었다. 관행 관수에 비해 관수량을 줄이면 1화방에서는 수량 감소 없이 당도가 증가하였지만, 2화방과 3화방에서는 당도 증가와 더불어 수량 감소가 심하였다. 과실의 당도는 화방에 따라 처리 간 차이가 있었지만, 평균 당도는 관행관수 처리에서는 5.4˚Brix인데 비해 -30kPa와 -40kPa처리에서는 각각 6.2˚Brix와 7.0˚Brix로 15%와 30%증가하였다. 총수량은 관행 관수 대비 -30kPa과 -40kPa 처리에서 각각 13.6%와 26.4% 감소하였지만, 과실크기를 기준으로 한 상품과는 -30kPa과 -40kPa 처리에서 각각 27.8%와 25.9% 증가하였다.

착색단고추 동계재배시 주·야 온도관리방법 차이에 의한 환경변화가 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 하였다. 수량은 품종 간에는 'Fiesta'가 'Jubilee' 보다 총수량은 많았으나 상품률이 떨어져 상품수량은 차이가 없었고, 평균과중도 차이가 없었다. 품종간 총 수량 차이의 주원인은 착과수, 수확개시기 및 뿌리상태의 차이였고, 상품률 저하의 주요인은 열과발생률 차이였다. 야간온도 간에는 18℃가 15℃에 비해 총수량이 많은데다 상품률도 높아서 상품수량은 현저하게 많았으나 과중은 15℃가 다순 무거웠다. 야간온도 간의 수량차이의 주요인도 착과수와 수확개시기의 차이였다. 주간온도 간에는 28℃와 31℃는 차이가 없었으나 34℃는 이산화탄소 농도저하 및 고온다습으로 인해 영양생장이 촉진되었고, 엽록소 함량도 가장 적었다. 따라서 총수량 및 상품수량이 현저하게 적었고 평균과중도 가벼웠다. 본 시험에서 처리한 주·야 온도는 개엽의 광합성률, 증산률, 엽록소형광, 항산화효소 활성 등에 영향을 미치지 않았으나 통계적인 오차범위 내의 근소한 차이들이 어떤 식으로든 광합성능력에 영향을 미쳤을 것임은 분명하다. 주간고온에 의한 야간저온 보상효과는 없었다.

착색단고추 비닐하우스 토경재배시 품종별 온도조건에 따른 열과 발생원인을 구명코자 하였다 열과발생률은 품종간에는 Fiesta가 Jubilee보다 높았고 온도처리간에는 34℃ 고온구에서 높았다. 그리고 환경조건이 좋아지는 4월 이후에 급격히 증가하였다. 과육특성 조사결과 Fiesta품종과 고온처리구에서 과육경도와 건물률이 낮았으나 과육두께는 경향이 일정치 않았다. 과육의 무기성분 함량은 품종간, 온도처리간에 차이가 없었다. 수확시 뿌리상태는 Fiesta품종이 Jubilee보다 좋았고, 온도처리간에는 차이가 없었다. 이상의 결과로 과육의 경도, 건물률, 치밀도 및 뿌리상태 등이 열과발생에 직접적인 영향을 미치고 과육두께나 과육의 무기성분 함량등은 열과발생과 상관이 없는 것으로 나타났다.

아스팔트 콘크리트 포장의 주요 파손 형태는 균열과 변형으로 나타나며, 균열은 다시 피로균열, 저온균열, 종방향 균열 및 시공이음부 균열로 구분할 수 있다. 이러한 균열을 통해 포장층으로 수분 유입이 가능하며, 포트홀과 같은 추가적인 포장 파손을 발생시키거나 균열의 진행 속도를 가속화 시킬 수 있다. 따라서 도로 포장의 유지관리 측면에서 적절한 시점에 균열의 유지보수를 수행한다면, 전단면 보수를 수행하지 않고도 포장의 수명을 연장 시킬 수 있다. 균열 보수 방법으로 아스팔트 바인더 또는 고무 계열의 재료를 사용하여 보수를 수행하지만 이러한 보수 재료들은 가열을 통한 작업 속도 및 소규모 균열에 대한 경제성이 낮다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 개질 아스팔트 계열인 우레탄 개질 아스팔트 바인더를 통해 균열 보수를 상온에서 수행할 수 있는 재료를 개발하고자 도로 현장의 균열 파손부에 균열 보수 시험 시공을 수행하였다. 균열 보수는 서울과 경기도 수원 지역에 각 1개소씩 2개소에 대하여 2013년 4월에 시공하였으며, 7개월 공용 후 현장 점검 결과 일부 균열 실링 보수 부위에서 균열이 발생한 것을 확인 할 수 있었다. 현장에서 관찰된 실링 보수 재료의 균열은 우레탄 개질 아스팔트 바인더의 건조 수축보다 동절기 아스팔트 콘크리트 포장 표층의 수축에 의한 것으로 사료되며, 향후 온도 변화에 따른 수축 팽창에 관련된 성능 개선 및 현장 시공을 통해 추적조사를 수행 할 계획이다.

고도의 산업화 및 도시화로 인해 도시는 조밀해지고 인구는 밀집되는 현상을 보이고 있다. 인류 역사상 2007년도 이후 세계 인구 절반이상이 도시지역에 거주하고 있으며, 향후 2025년도에는 도시지역 거주인구 비율이 전체 인구의 약 60%에 육박할 것으로 추정되고 있다. 도시화 및 생활수준의 향상으로 인해 생활용수 및 공업용수 필요량이 급격히 늘어나고 있으며 기후변화로 인해 점차 발생 빈도가 잦아지는 극한가뭄 및 극한강우는 수자원의 변동성을 증가시켜 충분한 수자원 확보에 어려움을 주고 있으며 이는 급수난이 발생할 수 있는 확률을 더욱 높이고 있다. 우리나라의 년 강우량은 세계 평균 이상이나 국토면적이 좁고 인구밀도가 높아 UN에서는 물 부족 국가로 지정된 바 있다. 부족한 수자원확보 및 관리를 위한 해결방법을 찾지 않는다면 급수난은 예상된 재해이다.“자유재”에서 “경제재”로 그 개념이 바뀌고 있는 수자원은 안정적인 물 공급을 위해 효율적인 물관리 운영 시스템이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 수자원관리 시스템에 ICT(Information & Communication Technology)기술을 융합하여 적시적소에 원하는 수량 및 수질의 목적용수를 공급함으로써 효율적인 수자원관리 및 에너지사용 저감 효과를 갖는 스마트워터그리드(SWG, Smart Water Grid) 시스템 기술이 개발 중에 있다. 지역별 수자원 확보 및 관리를 위한 스마트워터그리드 시스템 도입 시 대상지역의 수자원 특성 및 사용량의 특성을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 인천광역시를 대상으로 각 지역구별 상수도 사용량을 중심으로 용도별 사용량의 통계적 분석을 통해 목적용수공급을 위한 지역구별 특성을 알아보기 위한 연구를 수행 하였다.각 지역구별로 인구 변화가 상수도 사용량 변화에 어느 정도 영향을 주며 지역별 목적용수공급을 위한 용도별 사용량의 지역적 특성을 알아보기 위해 연혁적 분석방법이 아닌 과거 급수인구, 상수도사용량, 공업용수사용량 및 가정용수사용량의 기초자료를 활용하여 비교법적 분석을 통해 변수들 사이의 통계적 의존성을 분석하였다. 다항식(polnaminal function)을 활용한 회귀식을 통해 추세선을 도출하여 인천광역시 지역구별 특성을 분석하였다. 분석 결과 인구변화에 따른 상수도 사용량의 변화 추세와 목적용수 공급이 용이한 지역구를 파악 할 수 있었으며 차후 지역구의 년도별 목적용수 사용량 변화추세를 파악하여 SWG 시스템 적용의 기초자료로 활용할 수 있는 것으로 사료된다.

아스팔트 콘크리트 포장 파손 중 40cm-50cm 지름과 5cm-10cm 깊이를 갖는 움푹 파이는 형태의 포장 파손을 포트홀(pothole)이라고 한다. 포트홀 파손 발생 메커니즘은 아스팔트 혼합물에 수분이 침투하고, 아스팔트 바인더와 골재의 점착력이 침투한 수분에 의하여 약화되어 발생한다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장의 포트홀은 주로 장마 기간에 많이 발생하지만 최근 들어 지구 온난화의 영향으로 겨울철 강우 또는 강설의 증가와 제설제의 영향으로 겨울과 봄에도 많이 발생하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장에 발생한 포트홀 파손을 효율적으로 상온에서 보수할 수 있는 보수 재료에 대하여 25℃에서 간접인장강도시험을 수행하고, 5회 동결융해 반복 후 간접인장강도시험을 수행하여 인장강도비(TSR, Tensile Strength Ratio)를 산정하였다. 이때 사용된 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재는 목표 공극률 4%대의 혼합물을 사용하였으며, 비교대상 상온 보수재는 사전 혼합된 형태로 사용되고 있는 기성 제품 2종류를 선정하였다. 각각의 포트홀 보수재는 양면 50회 다짐을 수행하여 공시체를 제작하였다. 동결융해 조건은 KS F 2398에 따라서 영하 18℃에서 16시간 방치한 후 60℃ 항온수조에서 24시간 담그는 것을 동결융해 1회로 보고 5회 반복한 후 간접인장강도시험을 수행하였다. 5회 동결융해 반복시험 후 인장강도비가 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재의 경우 35%이며, 비교 대상 상온 포트홀 보수재는 각각 67%와 66%로 나타났다. 우레탄 개질 아스팔트 보수재의 인장강도비가 다른 두 혼합물보다 50%정도 인장강도비가 작은 것으로 나타났지만 5회 동결융해 반복 시험 후 25℃의 인장강도값의 경우 비교 대상인 상온포트홀 보수재가 개발중인 상온 포트홀 보수재보다 각각 36%와 12%로 매우 작은 것으로 나타났다.

최근 도로 파손 발생 이전에 유지관리 차원에서 최소 비용으로 최대 효과를 볼 수 있는 예방적 유지보수공법에 대한 관심이 증가하고 있다. 예방적 유지보수공법 중에서 많이 사용되는 것이 표면처리공법으로 유화 아스팔트 바인더 또는 개질 유화 아스팔트 바인더가 사용되고 있다. 일반적으로 유화 아스팔트 바인더는 상온 시공이 가능하지만 공용 수명이 짧은 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 유화 아스팔트 계열 바인더의 단점을 보완하기 위하여 우레탄으로 개질된 아스팔트 바인더를 개발하고자 하며, 우레탄 개질 아스팔트 바인더 주재에 대한 저장 안정성 및 점도 실험을 수행하였다. 실험 결과 프로세스 오일의 양은 아스팔트 바인더 혼합물 중량에 대하여 30% 이상 필요한 것으로 나타났다. 아로마계, 나프탄계 및 파라핀계의 프로세스 오일을 혼합한 아스팔트 바인더 혼합물과 이소시아네이트를 혼합 할 경우 재료 분리가 발생했다. 재료 분리가 발생하지 않은 주재에 대한 점도 시험 결과 TDI(Toluene Diisocyanate)를 첨가하여 주재를 생산하는 것이 MDI(Diphrnyl Methane Diisocyanate)를 첨가한 경우보다 점도 기준을 만족시키는데 유리한 것으로 나타났다.

도로의 성토고가 2m 미만일 경우 도로 하부의 함수비는 지하수위의 영향을 크게 받을 수 있다. 따라서 가평 및 포천 현장에 설치된 계측시스템으로부터 아스팔트 콘크리트 포장체의 함수비 및 지하수위를 2010년 7월∼9월(강우 집중기간; 장마 기간), 2010년 12월∼2011년 2월(겨울 한파기간) 동안 수집·분석하였다. 분석결과, 여름철 강우 집중기간의 지하수위는 장마 및 태풍에 의한 강우의 영향을 받아 지하수위가 상승하는 것으로 나타났으며, 도로 하부의 함수비도 일부 영향을 받아 지역적으로 변동하는 것으로 나타났다. 또한 지하수위가 노상 하단면으로부터 0.99m까지 상승하여, 모관상승에 의한 도로 하부의 함수비 변동 가능성을 확인하였다. 겨울철에는 강수량이 많지 않아 지하수위 변동은 거의 없었으며, 장마 기간에 상승했던 지하수위는 감소하여 안정화된 경향을 보여주었다. 도로 하부의 함수비의 경우 12월 말에 감소했다가 2월 말에 증가하였으며, 평상시 함수비 변동량 보다 증가된 경향을 보여주어 동상의 영향이 있을 것으로 사료된다. 그러나 명확한 지하수위와 노상 함수비의 상관관계를 규명하기에는 현장 계측자료 및 계측기간이 제한적이며, 향후 지속적인 모니터링을 통하여 정확한 분석 연구가 필요할 것으로 사료된다.

아스팔트 콘크리트 포장 도로의 온도 분포 특성과 경계 조건을 분석하기 위하여 경상도 지역에 구축된 현장계측시스템으로부터 계측된 현장 온도를 활용하여 대기의 기상조건 및 온도가 포장체 내부의 온도 분포에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 아스팔트 콘크리트 포장의 깊이별 온도 분포를 분석한 결과 깊이별 온도가 동일한 시점인 교차시간은 여름보다 겨울이 상대적으로 늦게 나타나는 것을 확인하였다. 아스팔트 콘크리트 포장체의 온도 분포는 구름양과 강우의 영향을 모두 받으며, 동일 구름양량의 경우 강우량의 크기에 따라 포장체의 온도 분포가 달라지는 것을 확인하였다. 강설 및 포장면 적설의 영향으로 아스팔트 콘크리트 층의 온도 변동폭이 감소하며, 차량 운행에 의해 쌓인 눈이 녹는 구간은 적설량에 따른 영향이 적은 것으로 나타났다.