신재생에너지 신규설비 보급이 매년 꾸준히 증가하고 있으며, 그중 개발 확장성이 풍부하고 생산유발계수가 큰 해상풍력 시장이 급성장하고 있다. 특히 서남해 권역은 최고 수준의 해상풍력 잠재량을 보유하고 있으며, 관련 프로젝트들이 추진 중이다. 본 연구는 점토층 지반에 효과적인 해상풍력 하부구조물의 개발에 있어 EUROCODE에 의한 구조물의 설계 절차를 제시하고 구조 안전성을 고찰하여 관련 기술 분야에 이바지함을 목표로 한다. 선행연구에서는 풍력발전기 용량이 5MW급을 주요 대상으로 하였으나, 서남해 해상 풍력발전기 시장의 기술 추세에 부합하는 발전 용량 8MW급을 연구 모델로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 서남해 지질 조건에 부합하는 하부구조물을 개발하고, 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 초기 설계안에서 일부 구간을 보강하여 구조 안전성을 확보하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 하부구조물에 대한 구조 안전성 평가가 가능하며, 전문화된 구조 설계 및 평가 기준을 확립하였다.

제주도 북서부인 애월 해안에는 평탄하게 흐른(판상) 용암류와 둥근 모양(원통)의 용암류가 관찰된다. 원통형 용암류의 치밀한 내부에는 동심원 구조와 방사상 절리가 발달한다. 구엄리 돌염전 주변의 판상 용암류 내부에는 상하부의 굵기가 다른 주상절리가 발달한다. 주상절리 상부는 다각형의 형태가 고르지 않으며 직경은 120-150 cm이다. 주상절리 하부는 육각형과 오각형으로 형태가 일정하고, 크기도 60 cm 내외이다. 원통형 로브는 크기와 형태에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있다. 하나는 메가로브인데, 최대 직경이 30 m인 반원형이다. 또 하나는 원형의 로브로 직경이 10 m 이하이다. 원통형 용암류의 방사상 절리의 기둥 단면은 육각형과 오각형이며, 기둥의 직경은 중심에서 바깥쪽으로 증가하는데 바깥쪽 경계부에서는 80-120 cm 정도이다. 원통형 용암에서 관찰되는 동심원 구조는 4가지 요인이 복합된 것이다. 첫째는 원형의 균열로, 원통형 용암류 내에서 안쪽과 바깥쪽 사이의 온도차와 밀도차로 발생한 수축으로 생긴 틈새이다. 둘째는 방사상 절리의 마디층이 동심원을 이룬 것으로, 이 마디층은 방사상 절리와 동시에 만들어진 것이다. 셋째는 유동 띠로서, 용암이 흐를 때 둥근 통로에 남긴 흔적이다. 네 번째는 용암에서 빠져나온 가스가 동굴에 형성된 기공 띠이다.

비무장지대는 한반도 동-서 248km를 횡단하는 군사분계선을 기준으로 남, 북 각각 2㎞씩 무장이 금지된 지역이다. 그 중 남쪽으로 2㎞ 떨어진 경계를 남방한계선이라고 한다. 비무장지대는 정전협정 이후 자연천이과정을 거치며 독특한 생태계를 형성한 지역으로 보전가치가 높다. 그러나 남방한계선 철책주변과 일부 지역은 군작전수행을 위한 각종 시설이용과 제초작업으로 인한 훼손이 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구는 훼손된 불모지 식생복원을 위한 기초자료 마련을 목적으로 시행되었다. 불모지 식생구조 파악을 위해 지표종을 중심으로 식생군락을 분류한 결과 뱀딸기군락, 비비추군락, 기린초-돌나물군락, 가락지 나물군락, 양지꽃군락, 꿀풀군락, 구절초-그늘사초군락, 산구절초군락, 질경이-토끼풀군락, 좀씀바귀-매듭풀군락 등 10개 군락으로 구분되었다. 남방한계선 내 불모지는 군사적 활동으로 인한 토양침식, 지형변화, 산불 등 인위적인 교란이 지속적으로 발생하기 때문에 교란된 환경에 대한 적응성이 높은 종을 중심으로 식생이 발달하는 특성을 나타냈다. 분류된 군락 내 우점종은 대부분 우리나라 전국에 분포하는 종으로 길 또는 길가, 나지, 훼손지, 초지 등 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물로 구성되어 있다. 현재 비무장지대 불모지 식생은 나지에서 초본식생으로 발달하는 천이 초기의 형태를 보인다. 불모지 내 분포하는 우점종은 특별한 유지·관리 없이도 자생할 수 있으므로 향후 복원소재 개발에 활용하거나 복원 종 선정 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 섬유보강콘크리트(SFRC) 구조물의 수치해석을 위한 K&C모델의 보정기법을 소개하였다. SFRC 1축 및 3축 압축강도 실험결과를 기반으로 보정을 수행하였으며, 단일요소 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 보정 기법의 검증을 수행하였다. 또 한, 변형률 속도의 영향을 반형하기 위해 동적증가계수(DIF)를 고려하여 SFRC 구조물의 발사체 관통해석을 수행함으로써 보정기법의 적용 가능성을 확인하였다.

본 논문에서는 자유도 기반 축소법과 부구조 기법을 적용한 반복 구조물의 효율적인 해석 기법을 소개한다. 기본 구조 반복된다는 특이성을 이용해 계산 방식을 개선하였다. 기본 구조를 하나의 부구조로 가정하고 IRS 기법을 통해 행렬을 축소하였고 부구조들의 결 합 위치에 따라 축소된 행렬을 배치하여 계산하였다. 이 과정에서 행렬의 크기가 크게 줄어들어 계산 시간이 감소하고 그와 동시에 해석에 필요한 메모리의 용량이 줄어든다. 행렬 축소에 Guyan 축소법이 아닌 IRS기법을 사용하였기 때문에 추가적인 반복 계산 작업없 이도 정확도가 유지된다. 개선된 방식은 수치 예제인 십자가 모양의 기본 구조를 통해 검증되었다.

목조건축물에 주로 적용되고 있는 철물 접합 시스템은 모재인 나무와 접합부재인 철재 간의 강도 차이 및 재질의 이질성으로 인한 외관상의 위화감 등이 문제점으로 대두되고 있다. 재료 가공의 편의성으로 프리컷 시스템이 도입되었고, 시공성 을 해결하기 위한 새로운 재료 및 시스템의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 자연재료를 그 원료로 하여 미관상 목조건축물에 위화감이 없는 황토 압밀 플레이트를 개발하였다. 황토 및 소석회를 원료로 하여 제작한 시험체의 양생방법(기건 양생, CO2 양 생)에 따른 성능을 평가하기 위해 질량 변화, 지압 강도, 흡수율, 표면상태, 열중량변화 측정 및 SEM을 통한 생성광물의 미시적인 부분을 관찰하였다. 또한 제조과정에서의 온실가스 배출 및 흡수에 따른 환경성능평가를 수행하였다. 기건 양생한 시험체에 비해 CO2 챔버에 양생한 시험체는 원료인 소석회의 탄산화 반응으로 인한 탄산칼슘의 생성으로 역학적 성능이 향상되었다는 것을 알 수 있었으며, 원료인 소석회의 탄산화반응으로 인해 생석회 제조시 발생하는 CO2량의 70% 이상을 재흡수 한다는 것을 알 수 있었다.

2008년 4월부터 2009년 3월까지 1년간 우리나라 서남해안 함평만의 도리포에서는 조간대의 해조류 식물 군집과 가입리에서는 식용 해조류 가시파래의 월별 변동성을 매월 조사하였다. 조사된 해조류는 총 22종이었으며, 녹조류 5종, 갈조류 4종 그리고 홍조류 13종이었다. 함평만 도리포 암반 조간대에서 연간 우점하는 해조류는 구멍갈파래였고, 준 우점종은 잎파래와 애기가시덤불이었다. 조간대 상부에서 하부에 이르는 수직분포는 잎파래 - 애기가시덤불 - 구멍갈파래 - 지충이었다. 가시파래의 생물량은 6월에 최대를 보였고 11월에 최소를 보였으며, 2.4∼98.2 g dry wt. m-2 범위를 나타냈다. 가시파래의 생물량은 수온과 연관이 있어 보이지만 영양염류 및 빛의 강도 같은 기타 환경요인과의 관계는 추후 지속적인 연구가 요구된다.

본 연구에서는 목탑 상륜부 구조물의 진동 특이성을 분석하였다. 목탑 상륜부 구조물은 공예가들에 의해서 만들어지기 때문 에 공학적인 판단을 받지 않고 설치되어 불안정한 상황이 발생될 수 있다. 최초에 설계된 평화의 탑 상륜부는 전체 높이 7,720mm 중 에서 약 2/3높이에 해당하는 5,150mm까지는 스테인레스 스틸을 사용하고 나머지 2,570mm는 황동으로 설계되어 제작 의뢰되었다. 최 초 설계안에 대해 진동해석을 수행하고 모드별 유효질량을 산출한 결과 2차모드의 유효질량이 1차모드의 유효질량보다 크게 산출되 었다. 이런 현상의 개선을 위해 황동 부분을 스테인레스로 변경하여 2차 설계안이 준비되었고 2차 안에 대한 진동해석을 수행한 결과 1차모드가 지배적인 모드로 전환되었다. 본 연구의 결과로, 2차모드의 유효질량이 1차모드의 유효질량보다 큰 것이 전단력 미친 영향 의 정도를 정확하게 판단하기는 어렵다. 이 부분에 대해 추후 연구가 진행되어야 정확한 언급이 가능할 것으로 판단된다.

MnO2 can be potentially utilized as an electrode material for redox capacitors. The deposition of MnO2 with poor electrical conductivity onto porous carbons supplies them with additional conductive paths; as a result, the capacitance of the electrical double layer formed on the porous carbon surface can be utilized together with the redox capacitance of MnO2. However, the obtained composites are not generally suitable for industrial production because they require the use of expensive porous carbons and/or inefficient fabrication methods. Thus, to develop an effective preparation procedure of the composite, a suitable structure of porous carbons must be determined. In this study, MnO2/C composites have been prepared from activated carbon gels with various pore sizes, and their electrical properties are investigated via cyclic voltammetry. In particular, mesoporous carbons with a pore size of around 20 nm form a composite with a relatively low capacitance (98 F/g-composite) and poor rate performance despite the moderate redox capacitance obtained for MnO2 (313 F/g-MnO2). On the other hand, using macro-porous carbons with a pore size of around 60 nm increases the MnO2 redox capacitance (399 F/g-MnO2) as well as the capacitance and rate performance of the entire material (203 F/g-composite). The obtained results can be used in the industrial manufacturing of MnO2/C composites for supercapacitor electrodes from the commercially available porous carbons.