기후 변화로 인한 국지성 호우의 증가로 도시의 내수침수피해가 증가함에 따라 이중배수체계 모형의 중요성이 증가하였다. 이중배수체계 모형은 지표면의 흐름과 관거의 흐름의 현상을 보다 정확히 표현하기 위하여 표면유출과 관거 유출을 각각의 관련 방정식과 매개변수들을 통해 해석하며, 이를 시각별로 연동하여 동시에 시뮬레이션하는 모형으로 이중배수체계 모형의 침수해석 결과는 도시계획 및 침수예방을 위한 계획 수립시 중요한 자료로 사용 되고 있다. 본 연구에서는 자연유역과 도시유역이 혼재되어 있는 복합유역에 이중배수체계를 접목하여 해석이 가능한 COBRA 모형을 실제 유역에 적용하여 그 적용성을 파악해 보고 다른 이중배수체계 모형인 XP-SWMM, UFAM과 비교하여 결과의 적합성을 판단해 보았다. 동일한 대상유역에 대해 3가지 형태의 이중배수체계 모형의 침수해석 결과 및 침수양상을 분석한 결과를 종합해볼 때 우수관망의 용량 부족으로 발생하는 내수침수 특징은 XP-SWMM이 비교적 잘 모의하는 것으로 보였으며, UFAM은 도로의 빗물받이를 고려하는 특징에 따라 타 모형에 비해 가장 낮은 침수해석 결과를 나타내었다. 마지막으로 COBRA는 침수면적과 침수면적의 비율, 최대침수심이 강우량 증가에 비례하는 일반적인 결과와 토양조건에 따라 유효우량을 세밀하게 분류하여 모의하는 모형 특성 및 지표 저류에 의한 침수양상이 나타나는 현실성을 고려할 때 모형의 안정성 측면에서 양호하다고 판단되었다.

한국에서 현재 사용되고 있는 홍수예보모형은 집중형 강우-유출모형을 적용하여 유역의 유출을 계산하고 하도 및 저수지 추적모형 등을 활용하여 하천의 수위를 예측한다. 집중형 모형은 유역을 동질의 배수구역으로 가정한다. 따라서 유역내의 다양한 공간적 특성을 고려하지 못한다는 단점이 있다. 또한, 사용되는 강우자료도 지점강우를 활용하기 때문에 공간적인 분포를 자세히 고려하지 못한다는 한계가 있다. 따라서 홍수예보모형에 분포형 모형을 적용하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 GRM모형을 한국 홍수예보시스템에 적용하기 위해 모형의 다양한 해상도에 따른 유역유출의 결과의 차이를 분석하여 최적의 해상도를 결정하고자 한다. 모형의 격자가 너무 조밀한 경우 계산시간이 과다하게 되어 홍 수예보모형에 적용하기에는 적합하지 않다. 너무 성길 경우에도 분포형 모형을 적용하여 공간적인 분포를 파악하고자 하는 목적에 맞지 않게 된다. 본 연구의 결과로 유역유출 예측의 정확성을 만족시키고 홍수예보에 적합한 계산속도가 나올 수 있는 최적 해상도를 제시하였다. 유출량 예측의 정 확도는 Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE) 값의 비교를 통해 분석하였다. 본 연구에서 도출된 최적해상도 산정 결과는 분포형 유 역유출모형을 홍수예보모형에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 것이다.

최근 ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) 등 첨단장비를 활용한 유량 및 하상측정, 각종 하천기본계획 수립 시 확보되는 횡단측정 자료, 식생 및 서식처 등 하천환경과 생태자료, 드론 등을 활용한 영상자료 등 방대한 하천 정보가 확보되고 있으며, 다기능보 등 다양한 하천구조물 및 친수구역이 증가하는 등 이전과 비교하여 괄목할만한 수준으로 정보의 양이 증가하고 있다. 이에 따라 다양한 하천정보를 체계적으로 저장, 관리, 공유하기 위하여 표준화 된 데이터 모델의 수립이 필요하다. 하천 정보의 경우 하천 시설물, 하천 단면측량 자료, 하천 시계열 측정 자료 등이 특정 하천을 중심으로 관리되는 반면, 기존 데이터 모델 연구에서는 특정 주제도에 기반하여 하천 정보가 레이어 형식으로 제공되어 상호 연계되지 않아 하천 정보의 효율적 관리측면에서 적합하지 않았다. 또한 신규 정보를 추가 시 기존 데이터 모델의 과다한 수정이 필요하고, 기존의 데이터 모델의 경우 표준화되지 않아 활용성이 매우 낮고, 유역중심으로 구성되어 특정 조건에 해당되는 하천 정보 검색이 어려운 단점이 존재하였다. 본 연구에서는 기존의 주제도 및 레이어 형식으로 구성되어 있던 데이터 모델 형식에서 벗어나 하천흐름선을 기준으로 데이터모델을 구축하는 방안을 제시하였으며, 하천흐름선과 하천 시설물, 단면 측량 자료, 계측 자료를 순차적으로 수용하고, 최근 신규로 생성되고 있는 다차원 하천 정보의 추가 시 기존 데이터 모델의 형식을 수정하지 않고 유연하게 대응할 수 있는 관계형 데이터 모델을 구상하였다. 또한, 하천과 유역의 논리적 저장방안 고려하여 한 개의 하천을 다수의 세그먼트로 구분하여 코드(Reach Code)를 부여하는 방안을 제시하였으며, 구상한 데이터모델을 통하여 국가하천과 지방하천 등 유역의 다양성을 포함하는 한강권역의 섬강유역을 시범하천으로 구축하였다.

본 연구에서는 도시유역에서의 실시간 홍수예경보 목적으로 shot noise process 기반의 강우-유출모형을 제안하였다. 제안된 모형은 각 소유역별 첨두치, 감쇄상수 및 지체시간으로 결정되는 shot noise의 합으로 표현되며, 기존 강우-유출 모형과는 달리 각 소유역 별 유출량이 독립적으로 유역 출구에 도달하는 구조를 가지고 있다. 제안된 모형의 매개변수는 통상 경험식을 가지고 결정하는 소유역의 집중시간과 저류상수 및 관로에서의 도달시간과 저류상수를 이용하여 쉽게 결정될 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 제안된 모형은 중동 빗물펌프장 배수유역, 구로1 빗물펌프장 배수유역, 대림2 빗물펌프장 배수유역에서 관측된 총 3개의 호우사상에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 본 연구에서 제안된 shot noise process 기반 단위 응답함수는 기존 단위 응답함수와 달리 강우 지속기간에 관계없이 동일한 모양을 갖는다. (2) 제안된 모형의 특성상 강우의 시간간격이 짧을수록 수렴된 결과를 얻을 수 있다. 따라서 도시유역의 특성을 감안할 때 1분이 가장 적절한 것으로 판단된다. (3) Shot noise process 기반 1분 단위 응답함수를 실제 호우사상에 적용하여 유출해석을 수행한 결과, 모의된 유출 수문곡선과 관측 값이 매우 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 도시유역에서의 유출해석을 수행하는데 있어 제안된 유출모형이 충분한 적용성이 있다는 것을 보여준다.

Nonylphenols (NP) are used in manufacturing antioxidants and lubricating oil additives, which are considered to be as potent endocrine disruptor. The aim of this study was to examine the effects of NP on reproductive system in adult male mice. Mice were divided into 4 groups; (1) tap water (CON group), (2) 50 μg/L (NP50), (3) 500 μg/L (NP500) and (4) 5000 μg/L (NP5000) of NP via the drinking water for 4 weeks. Mice were sacrificed and the reproductive organ weights were measured. The caudal epididymal sperms were count to assess the toxicity on germ cells. Histopathological changes of tissues were observed by using hematoxylin/eosin staining. The weights of testis in NP5000 group were significantly lighter than those in CON group (104.9±2.9 mg vs 90.7±5.1 mg, p<0.05). And weights of epididymis significantly increased in NP500 group (44.2±2.6 mg vs 54.42±3.44 mg, p<0.05). As concentration of NP increased, the number of sperms significantly decreased (NP50 and NP500, p<0.01; NP5000, p<0.001). In histopathological analyses, the sperms in seminiferous tubules showed a concentration-dependent decrease in mice treated with NP. In epididymis, treatment with NP resulted in empty space and the reduced sperm numbers in dose-dependent manner. Our results confirmed the dose-dependent decrease in the number of sperm and histopathological abnormality of testis and epididymis in mice exposed from 50 μg/L to 5000 μg/L of NP for 4 weeks. The present study suggests that oral exposure of NP might have negative effects on reproductive function, particularly on germ cells, in adult male mice.

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MeV)을 조사한 세포막 모델에서 K+-Na+ pump 시스템의 능동적 전달특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 Na+슬폰화 폴리스티렌-디비닐벤젠(polystyrene-divinylbenzene) 혼성 중합막을 사용하였다. 이온의 초기플럭스는 H+이온 농도의 증가와 함께 증가하였다. 이 실험의 조건을 pH 1.5-5, 온도 36.5℃로 하여 첫 번째, 방사선이 조사되지 않은 막에서 K+의 초기플럭스는 2.09x10-4-1.32x10-3mole/cm2·h이고 Na+의 초기플럭스는 7.09 x10-4-1.09x10-3mole/cm2·h으로 나타내었다. 두 번째, 방사선이 조사된 막에서 K+의 초기플럭스는 21.0x10-4-16.7x10-3mole/cm2·h이고 Na+의 초기플럭스는 62.0x10-4-20.6x10-3mole/cm2·h으로 나타내었다. 막의 K+/Na+선택도는 약 1.10이다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 약 9-20배 정도 유의성 있게 증가하였다. 세포막모델에서 K+-Na+의 pump 시스템의 능동적 전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다고 사료된다.

컨테이너 터미널에서 육상 운송을 담당하는 트럭 운송사 입장에서의 트럭 대기 시간을 줄이기 위한 게이트 시뮬레이션 모델을 개 발하였다. 개발 모델의 검증을 위하여 부산신항 P항만을 대상으로 2014년 12월의 4주간 트럭 진출입 자료를 적용한 결과, 99% 이상의 정확성 을 보였다. 또한, 개발한 시뮬레이션 모델을 통해 기존 게이트 시스템과 최근 게이트 시스템을 비교해 보았다. 결과적으로 동쪽 진입 게이트 기준으로 기존 게이트 시스템에서는 최대 50대의 트럭 대기와 120분의 대기 시간이 발생하였으나, 신규 게이트 시스템에서는 최대 10대의 트 럭 대기와 5.3분의 대기 시간이 소요되었다. 서쪽 진입 게이트 기준으로 기존 게이트 시스템에서는 최대 17대의 트럭 대기와 34분의 대기 시 간이 발생하였으나, 신규 게이트 시스템에서는 최대 10대의 트럭 대기와 5.3분의 대기 시간이 소요되었다. 서쪽 진출 게이트 기준으로 기존 게이트 시스템에서는 최대 11대의 트럭 대기와 5.5분의 대기 시간이 발생하였으나, 신규 게이트 시스템에서는 최대 9대의 트럭 대기와 4.4분 의 대기 시간이 소요되었다. 본 개발 모델을 통하여 각 게이트의 트럭당 진출입 처리 시간에 따라 어느 정도의 트럭 대기가 발생하는지를 파 악할 수 있게 되었다. 또한, 각 게이트에서 트럭 진출입에 따른 트럭당 처리 시간을 여러 시나리오별로 시뮬레이션하여 트럭의 대기가 발생되 지 않는 최적 게이트 시스템의 운영 기준을 찾는데 활용될 수 있다.

Although the toxicological impacts of the xenoestrogen bisphenol-A (BPA) have been studied extensively, but its mechanism of action is poorly understood. Eventually, no standard method exists for evaluating the possible health hazard of BPA. Considering mice spermatozoa as a potential in vitro model, here we demonstrated the effects of BPA exposure (0.0001, 0.01, 1, and 100 μM for 6 h) on spermatozoa and the related mechanisms of action. Our results demonstrated that high concentrations of BPA negatively affect sperm motility, viability, intracellular ATP, and mitochondrial functions by activating the mitogen-activated protein kinase, phosphatidylinositol 3-kinase, and protein kinase-A pathways. The same doses were also employed to identify the differential expressed proteins of exposure and screen their functional affiliation to diseases using sperm proteomics and informatics, respectively. Our results demonstrated that a high concentration of BPA (100 μM) induced differential expression (> 2-fold) of 24 proteins in spermatozoa (16 down- and 9 up-regulated), that are putatively involved in the pathogenesis of several diseases. To the best of our knowledge, this is the first study to demonstrate the mechanisms of BPA action in spermatozoa and to identify the possible biomarkers of exposure. Moreover, we anticipated that current strategy might apply for the hazard assessment of other toxicological agents.

콘크리트 구조물은 시간의 경과에 따라 노후화되고, 열악한 외부 환경에 노출되어 부재 및 재료 자체의 성능이 저하된다. 콘크리트 구조물의 유지관리 방안으로 긴장력을 도입한 CFRP 긴장재를 콘크리트 내부의 표면매립(Near Surface Mounted, NSM)하여 구조물의 보수 보강을 위한 연구가 진행 중이다. 기존의 표면매립공법에 대한 연구는 긴장력을 매개변수화 하여 보강성능을 비교하는 연구가 대부분이나 표면매립공법의 파괴거동을 예측할 수 있는 3차원 유한요소해석모델에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 CFRP 긴장재와 콘크리트 부재의 계면 특성을 반영한 3차원 유한요소해석을 통해 포스트 텐션 표면매립공법의 휨 거동을 분석하였다. 또한, 포스트 텐션을 적용한 표면매립공법의 보강성능에 대한 정확한 평가를 위하여 부재단위 실험결과와 제안한 해석모델의 파괴거동을 비교분석하여 타당성을 검증하였다.

백두산은 그동안 화산활동이 정지된 화산으로 알려져 있었으나, 최근, 전문가들에 의하여 백두산이 화산활동중인 활화산임이 제기되고 있다. 다양한 분화의 전조들이 나타나고 있는 백두산이 분화할 경우, 한반도의 영향 여부에 대한 정보 제공 및 화산재 확산 가능성에 대한 신속한 대응을 위한 화산정보의 조기 제공의 필요성이 증대되고 있는 시점이다. 기상청은 날씨를 예측하기위하여 슈퍼컴퓨터를 사용, 단기 및 주간예보를 위해 19종의 수치예보모델을 하루 약 100회 이상 현업 운영하고 있으며, 이외에도 장기예측, 기후변화 관련 모델들과 연구 개발을 위한 다양한 수치예보모델들이 운영되고 있다. 그 중 지역예보모델(UM, 12kmL70)의 공간 해상도는 12km이며, 연직으로 약 80km까지 70층으로 구성되며, 3시간 간격으로 전지구 예보모델로부터 경계장을 제공받아 1일 4회(00, 06, 12, 18UTC) 87시간 예측을 수행한다. 본 연구에서는 백두산이 분화할 경우, 화산재의 이동 경로 및 tephra ground load/ thickness, airbone ash concentration 등을 추정하기위하여 현재 한국 기상청에서 수치예보모델로 사용되고 있는 UM 모델에서 생산되는 기상요소들을 Fall3D모델에 실시간 입력 자료로 사용하는 화산재 확산 조기경보시스템을 개발하였다.

본 연구에서는 분포형 모형을 이용하여 재해저감 도시설계기법 시설물 적용을 위한 시스템을 검토하였다. 이 시스템은 기후변화에 따른 폭우재해에 대하여 유출, 침수범람해석 분석 결과를 바탕으로 재해저감 도시설계기법 시설물 적용을 통하여 재해저감 효과에 대한 정량적 분석과 설치비용 등의 정보를 제공함으로서 분석 대상지역의 도시설계 시설물 설치 시 최적위치 및 조합Set 등의 합리적인 의사결정을 지원하게 된다. 이 시스템에서 유출, 침수범람해석 모의 및 도시설계기법 시설물 적용을 위한 분석모형으로는 GIS기반 분포형 모형을 사용하였다. 이는 투수성포장, 식생수로, 옥상녹화, 침투트랜치 등의 침투형 시설물과 빗물받이, 빗물통, 지하저류조 등의 저류형 시설물 크게 2가지로 구분한 도시설계기법 시설물에 대하여 시스템에 적용할 때 시설물의 설치 위치와 규모에 따라 매개변수와 입력 자료의 변경이 용이하고 간편하게 적용할 수 있기 때문이다. 이 시스템은 실제 침수지역과의 비교·분석, 재해저감 도시설계기법 시설물의 실증 실험을 통한 정확성 검토 등의 지속적인 연구가 필요하며, 적용성과 신뢰성에 대한 검증이 완료되었을 경우 폭우재해에 따른 위험분석과 재해저감 시설물 설치 지원 결정 등의 대응체계 정책 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

심장의 모양 및 혈관에 관한 의료학적 지식습득은 의료인 및 의료기사들과 같은 의료전문인들에게는 필수적 요구사항이다. 심장의 모형을 통한 의료지식의 습득은 환자의 생명과도 직결되는 중요한 사항이기 때문에 보다 정확한 의료지식이 필요하다. 따라서 심장모양 및 심장혈관질환에 대한 다양한 의료교구재의 연구 및 개발이 필요하다. 이번 연구에서 만들어진 심장 및 심장혈관의 투시 모형장비를 사용하여 심장 혈류의 투시조영시의 볼 수 있는 방사선학적 사진 영상을 미리 습득할 수 있으며, 또한 투시 조영 중 환자의 자세의 따른 심장의 위치와 모형을 미리 예측해 볼 수도 있다. 결론적으로 우리가 고안한 심장혈관 투시 장비를 사용하여 심장혈관의 해부학적 지식을 미리 습득함으로서 면허 취득 후에 임상생활에 있어서의 심장혈류에 관한 정확한 이해에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

In this paper, an external torque estimation problem in one-degree-of-freedom (1-DOF) flexible-joint robot equipped with a joint-torque sensor is revisited. Since a sensor torque from the jointtorque sensor is distorted by two dynamics having a spring connection, i.e., motor dynamics and link dynamics of a flexible-joint robot, a model-based estimation, rather than a simple linear spring model, should be required to extract external torques accurately. In this paper, an external torque estimation algorithm for a 1-DOF flexible-joint robot is proposed. This algorithm estimates both an actuating motor torque from the motor dynamics and an external link torque from the link dynamics simultaneously by utilizing the flexible-joint robot model and the Kalman filter estimation based on random-walk model. The basic structure of the proposed algorithm is explained, and the performance is investigated through a custom-designed experimental testbed for a vertical situation under gravity.

Many researches about damage prediction for earthquake have been managed separately in Korea so that it would be managed comprehensively and systematically. Also it is necessary to develop the algorithms of ground for earthquake disaster response system in NEMA. This is a study to improve the reliability for damage estimation. We compared foreign cases to find a development direction which can be applied to the earthquake disaster response system.

The capacity of a pressure fan can be designed based on the air flow resistance of containers packed with fruits and vegetables in a pressure cooling system. This study was conducted to develop an air flow resistance model that was dependent on changes in the air flow rate and the method of stacking containers. The air flow resistance of a container packed with uniformly shaped balls was 1.5 times greater than the sum of the air flow resistance of a vacant container and that of a wire net container packed with only balls. In addition, the air flow resistance increased exponentially as the width of the stacks increased; however, the air flow resistance did not increase greatly as the length and height of the stacks increased, which indicates that the air flow resistance is primarily influenced by the width of the stack in the air flow direction. The air flow resistance in two lines of stacking was up to 17% less than that of the width of the stack. It was also possible to determine the air flow resistance using a function of the air flow resistance through a single container and develop a prediction model. A prediction model of air flow resistance that is dependent on the stacking method and the air flow resistance of a single container was developed.

This study was conducted to investigate the effects of the Cordyceps militaris extract on the improvement of the glucide metabolism in serum of streptozotocin (STZ, 50 mg/kg BW, IP injection)-induced diabetic rats (SD strain, male) fed the experimental diets for 5 weeks. Concentrations of creatinine, lipid peroxide and NEFA in sera were significantly higher in the STZ-induced diabetic group (group DMG) and STZ+Cordyceps militaris extract administration group (group DMS) than those in the control group (group BD). However, the concentrations of creatinine, lipid peroxide and NEFA in sera were reduced in the group DMS than those in the group DMG. The activity of creatine phosphokinase (CPK) in serum was lower in the group DMS than in the group DMG. The activity of LCAT in serum was increased in the group DMS (Cordyceps militaris extract administration) than in the group DMG. The results indicate that Cordyceps militaris extract were effective in the improvement of the glucide metabolism in the sera of STZ-induced diabetic rats.

이 논문에서는 관망시스템의 마찰항을 보정하기 위해서, 부정류 마찰 모형과 Levenberg Marquardt 방법을 합성하였다. 부정류 마찰항을 고려하기 위한 방법으로 빈도 의존 마찰항을 사용하였으며, 특성선 방법을 모형 개발의 기반으로 하였다. 최적화에 필요한 Hessian과 Jacobian 행렬을 구하기위해서 수압을 직접 마찰항에 미분한 항을 계산하였으며, 특성선 방법상에서의 다양한 수압과 유량에 대한 마찰계수의 민감도를 수식으로 유도하였다. 간단한 관망을 가정한 뒤, 갑작스런 밸브의 거동으로 도입된 수압의 시계열을 확보하였고, 이를 이용하여 정상류 마찰 모형과 부정류 마찰모형의 마찰항 보정을 수행하였다. 제안된 방법과 진화 연산 알고리즘의 마찰항 수렴거동을 비교하였으며, Leveberg Marquardt방법의 안정적이고 신속한 수렴결과를 확인하였다.

The objective of this study is to apply a constitutive damage model for cyclic response of E-shaped dampers as well as metal and metallic plate dampers in order to be used in more broad area such as material and component level. Seismic isolation system using sliding bearings and metallic dampers experience almost elastoplastic behavior due to seismic excitation. Accordingly, a cyclic damage model is applied to understand inelastic behavior and to evaluate a potential damaged state of E-shaped dampers in seismic isolation system. This damage model is originally formulated through a thermodynamic approach based on entropy production equation. The proposed cyclic damage model is implemented as a user subroutine in the finite element software ABAQUS. Finally, numerical results of E-shaped energy dissipation devices in seismic isolation system are compared with experimental data to check the validity of this model

In recent year, a reduction of the damage to nonstructural components such as piping, ceiling, mechanical and electrical equipments or an improvement on the performance of nonstructural components has emerged as a key area of research. Therefore, the primary objective of this study was to evaluate and understand the seismic performance of the complex piping system such as a T-joint connection. Furthermore, it was targeted on evaluating the Finite Element (FE) Model of the T-joint connection based on moment-rotation relationship of the experimental tests. The results of FE analysis by OpenSees were in a good agreement with the experimental test result till the failure point in both models.