본 연구는 인천시 백마도시자연공원을 대상으로 현존식생 유형과 특성을 파악하여 산림 식생관리를 위한 기초자료 제시를 위해 실시하였다. 현존식생유형 분석 결과 총 39개 유형으로 분류되었다. 인공식재림 유형중 아까시나무림이 가장 넓게 분포하였고(34.0%), 자연식생 유형은 신갈나무림이 가장 넓은 면적을 점유하고(12.1%) 있었다. 현존식생유형의 층위구조와 식생발달 경향, 환경요인 등을 기준으로 현존식생 특성도를 작성하여 총 16개 유형으로 재분류하였으며 각 유형 별 관리방안을 제안하였다.

중저준위 방사성폐기물 천층처분시설의 처분덮개설계 및 성능평가를 위해 국내 역사시대 고분연구를 수행하였다. 처분덮개 성능과 관련된 국내외 연구현황을 조사하고 삼국시대 고분을 중심으로 봉분의 층상특성을 정리하였다. 국내 고분에 대한 봉토의 시료채취와 시료에 대한 수리전도도 측정 및 분석을 실시하였다. 고분에 대한 자연유사 연구에서 발굴조사보고서 상에 제시된 봉토의 유사판축기법의 적용, 모세관 방벽현상과 배수로를 이용한 봉분 내 습도조절 여부를 천층처분 시설설계에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 국내 고분발굴현장이 있을 때 현장을 방문하여 필요한 자료수집과 더불어 원자력분야의 관심사와 필요사항에 대하여 국내 고고학계와의 정보교환이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 지속가능한 자연생태계를 객관적이고 합리적으로 평가할 수 있는 지표군을 구축함으로써 국토 및 자연환경 보전의 기초자료 제공과 더불어 환경정책 수립이나 입안을 위한 방향제시를 위해 수행되었다. 생물적 요인, 무생물적 요인, 질적 요인, 기능적 요인 등 4개의 평가항목을 선정하였으며, 평가지표는 밀도, 총 질소량, 헤메로비등급, 재화생산등56개로 추출하였다. 평가항목과 평가지표가 신뢰계수 0.6 이상으로 확인되어 설문지 설계에는 큰 문제가 없는 것으로 나타났다. 평가지표의 상관분석 결과, 생물적 요인의 경우 군도와 우점도, 무생물적 요인의 경우 토성과 방위, 질적 요인의 경우 귀화율과자연파괴도, 기능적 요인의 경우산사태 방지와토양침식 방지가 높은상관성을 보였다. 다차원 척도법에 의해 차원결정을 수행한 결과, 스트레스값은 0.042~0.133, 적합도 지수는 0.9 이상으로 나타나 통계적 문제는 발생하지 않았다. X축의 경우 생물적 요인은 구조, 무생물적 요인은 관점, 질적 요인은 구성, 기능적 요인은 대상이고 Y축은 형태, 범위, 구조, 활동으로 형성되었다.

자연환기는 처분장의 작업 환경 및 위생, 부유 방사성 핵종의 노출 등과 같은 안전문제에 있어 자연환기 자체만으로는 기계적 강제 환기에 비해서 덜 효과적이지만 처분장 내의 수분제거, 작업 환경 조성과 관련하여 라돈 (Rn) 가스의 희석과 같은 향후 처분장의 장기적 환경을 위해서는 중요한 역할을 할 수 있고, 환풍기와 같은 환기 설비를 이용해야하는 기계환기에 비해 경제적으로 매우 효과적 일수 있다. 본 논문에서는 지하 처분장의 건설 및 운영 기간동안 자연환경 조건에 따라 처분장에 스스로 생기는 자연 환기의 타당성에 대하여 기술하였다. 자연 동굴을 통한 자연환기 유사에 의해 밝혀진 증거들과, 수직갱을 갖는 산악 도로터널에서의 자연 환기 측정, 그리고 주어진 자연환기 압력에 의한 공기 발생량 계산 등을 통해서 자연 환기는 한국형 지하 방사성 폐기물 처분장에 잠재적으로 매우 유익함을 알 수 있다. 효과적으로 유도된 자연 환기는 방사성 폐기물 처분장 내에 발생하는 열과 습도, 그리고 라돈 가스를 제어하기에 경제적으로 좋은 방법이 될 수 있다. 자연환기를 통해 처분장의 전반적 열적 특성은 개선될 수 있고, 수분으로 포화된 공기는 효과적으로 건조되고 그 건조상태 유지 기간은 확장 될 수 있을 것이다.

이 연구는 비형식적 교육기관인 자연사 박물관의 전시를 학교 과학교육에 활용하기 위한 장기적인 목적 하에, 과학교육과정의 주요한 목표 중의 하나인 과학의 본성 측면이 박물관의 전시에 어떻게 반영되고 있는지를 살펴본 기술적 연구이다. 국내 4개 자연사박물관 혹은 자연사 전시실의 전시 중에서 과학 탐구 중심의 전시와 과학사 사례 중심의 전시를 대상으로, 전시매체, 그리고 설명문의 서술방식과 내용에서 반영되는 과학의 본성은 어떤지를 살펴보았다. 설명문의 서술방식은 확정적인지 해석적인지를 살펴보았고, 내용으로는 과학자 중심, 과학자 집단 논의, 사회 문화적 배경, 주장에 대한 근거, 과학지식의 변화가능성 여부를 살펴보았다. 이 연구 결과를 통해 전체적으로 자연사박물관에 과학의 본성 측면이 드러난 전시가 풍부하지 않음을 파악할 수 있었으며, 따라서 의도적으로 과학의 본성 교육을 위한 전시가 절실히 필요하다는 점을 알 수 있다. 이 연구의 결과는 학교과학교육에서 접근하기 어려운 과학의 본성을 교육시키기 위한 훌륭한 자료 원으로서 자연사박물관의 전시 및 교육의 방향과 개선 방안을 위한 기초 자료를 제공한다.

기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법(BG-NEM)에서 발생하는 수치적분의 부정확성을 페트로프-갤러킨 자연요소법(PG-NEM)에서 완벽히 해결할 수 있음을 저자들의 이전 논문에서 확인하였다. 본 논문에서는 PG-NEM을 확장하여 2차원 기하학적 비선형 문제를 다룬다. 해석을 위해 선형화된 토탈 라그랑지 정식화를 도입하고 PG-NEM을 적용하여 근사화한다. 각 하중 단계마다 절점은 새로운 위치로 갱신되며, 재분포된 절점을 바탕으로 형상함수를 새롭게 구성한다. 이러한 과정은 PG-NEM이 더 정확하고 안정적인 근사함수를 제공하는 것을 가능하게 한다. 개발된 포트란 시험 프로그램을 이용하여 대표적인 수치 예제를 수행하였으며, 수치결과로부터 PG-NEM이 효율적이고 정확하게 대변형 문제를 근사화하는 것을 확인하였다.

무요소기법이 공통적으로 내재하고 있는 수치적분의 부정확성을 해결하기 위해, 페트로프-갤러킨 자연요소법이라 불리는 향상된 자연요소법을 제안한다. 제안된 방법은 라플라스 기저함수를 시도 형상함수로 사용하는 반면, 시험 형상함수로서 델라우니 삼각형이 지지영역이 되는 함수를 새롭게 정의한다. 이러한 접근은 통상적인 적분영역과 적분함수 지지영역간의 불일치를 제거하게 하며, 이는 적용이 편리할 뿐만 아니라 수치적분의 정확성을 보장한다 본 논문에서는 2차윈 선형 탄성의 대표적인 검증문제를 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다. 비교를 위해 기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법과 일정 변형률 유한요소법을 이용한 해석을 동시에 수행한다. 조각 시험과 수렴율 평가를 통해 제안된 기법의 우수성을 확인할 수 있다.

본 논문에서는 수치적분 정도를 향상시킬 수 있는 새로운 무요소 기법을 제안한파 저자들에 의해 페트로프-갤러킨 자연요소법(PG-NEM)이라 명명된 이 새로운 기법은 보로노이 다이어그램과 델라우니 삼각화에 기반을 두고 있으며, 이는 BG-NEM이라 불리는 기존의 자연요소법과 개념적으로 동일하다. 하지만, 동일한 시험 형상함수와 시도 형상함수를 선택하는 BG-NEM과는 달리, PG-NEM에서는 지지영역이 적분을 위한 배경격자에 정확하게 일치하도록 시험 형상함수를 독립적으로 선택하는 페트로프-갤러킨 개념에 기반을 두고 있다. 따라서, 제안된 기법은 BG-NEM과 비교하여 수치적분 정도를 현저히 향상시킬 것으로 기대된다.

본 연구는 최근 자연체험형 여가휴양 공간으로 이용이 커지고 있는 도시자연공원 탐방로의 분포와 훼손특성을 파악하여 향후 자연보전형 탐방로 정비의 방향을 설정하기 위한 기초 자료 제시를 목적으로 수행하였다. 연구대상지는 계양공원, 백마공원, 약사공원, 문학공원, 청 량공원이었다. 이들 공원은 인천시 남북녹지축에 위치하여 도시생태계 보전의 핵심지역이 되고 있는 산지형 도시자연공원이며 등반형 탐방이 많이 일어나는 곳이다. 주 탐방 노선수는 계양공원 42개, 백마공원 43개, 약사공원 9개, 문학공원 28개, 청량공원 22개로서 면적에 비해 과도한 탐방로가 있었으며 샛길이 늘어나고 있는 것으로 추측되었다. 연구대상지 탐방로의 평균 나지노폭은 3.5m, 평균 최대침식 깊이는 21.3cm로 나타났고 체계적인 정비가 없을 경우 훼손은 급격히 증가될 것으로 판단되었다. 훼손이 심해 복구가 요구되는 산림환경피해도 등급 5, 6등급의 비율은 19.6∼78.0%에 달했다. 연구결과에 기초하여 인천 남북녹지축상의 산지형 도시자연공원 탐방로의 정비와 관리방안을 제안하였다.

폴리드나바이러스는 일부 내부기생봉의 공생 바이러스로서 기생봉 기생과정중 피기생자의 면역억제와 발육지연에 중요한 역할을 담당한다. 프루텔고치벌(Cotesia plutellae)유래 브라코바이러스(CpBV)는 피기생자의 발육을 교란시키는 주요 원인자로서 작용하는 폴리드나바이러스의 일종이다. 본 연구는 이 CpBV가 비자연기주에게도 발육교란을 유발할 수 있는 지 조사하였다. 이를 위해 프루텔고치별에 의해 기생되지 않는 비기주인 파밤나방(Spodoptera exigua)을 이용하였다. 이용된 CpBV는 프루델고치벌 난소받침(calyx)추출물에서 얻었다. 이 추출물은 CpBV항체에 대해서 뚜렷한 항원-항체반응성으로 CpBV 보유가 입증되었다. 고치벌 암컷 한 마리 CpBV 추출물을 후기 4령의 파밤나방 혈강내로 주입시켰다. CpBV 주입된 파밤나방 유충은 유충기간이 연장되고, 체중증가 가 억제되며, 궁극적으로 변태가 억제되었다. 이러한 CpBV의 발육억제 효과는 이 바이러스의 항체를 함께 주입하여 줌으로 해소되었다. 여기서 항체 단독으로는 파방나방 유충 발육에 아무런 영향을 주지 않았다. 이 결과는 CpBV가 공생 기생봉의 비기주체에 대해서 발육교란 효과를 줄 수 있다는 것을 제시하고 있다.

본 연구의 목적은 자연사 박물관에 대한 학생, 교사, 학부모들의 관람 유형과 관람 만족도 간의 관계를 조사하는 것이다. 연구 대상은 전국 소재 초, 중, 고 학생, 교사, 학부모, 그리고 대학생들 204명이었고, 연구 결과는 교차 분석과 카이 제곱 검증 등을 통해 검증되었다. 구체적으로 자연사 박물관 관람의 지배적인 행동 유형을 알아본 후, 그 다음 이것과 관람 만족도 간의 관계를 알아보았다. 그 결과 첫째, 지배적인 관람 행동 유형은 '가족 단위'의 관람, '여가와 단순 관람'의 목적, '설명카드'를 읽으면서 관람하는 방식, 그리고 평균 '2시간 이상'의 관람인 것으로 나타났다. 둘째, 동행인이 가족과 혼자인 경우, 과학에 대한 관심으로 관람하는 경우, 설명카드나 설명을 들으면서 하는 관람 등은 관람 만족도가 높은 편이었다. 셋째, 학교 단체 관람객, 여가 및 단순관람의 목적, 과제탐구의 목적 그리고 전시물만 보는 관람방식은 관람 만족도가 낮은 편이었다. 넷째, 관람 시간이 길수록 관람 만족도가 높았다.

백두대간 구간 중 남덕유산에서 소사고개까지의 현존식생과 녹지자연도를 2003년에 조사하였다. 조사구간의 현존식생은 총 14개의 식물군락과 기타 지역으로 구분되었으며, 신갈나무군락, 침활혼효림, 낙엽활엽수군락, 소나무군락 등 자연림은 9개 군락으로, 일본잎갈나무림, 리기다소나무림 등 인공림은 4개의 유형으로 구분되었다. 조사구간의 녹지자연도는 9등급 지역이 약 57.98%로 가장 넓게 분포하였고, 8등급 지역이 약 26.77%로 나타났다. 백두대간 상 녹지자연도 1,2등급은 5.18%로 덕유산국립공원 이외지역의 소사고개와 신풍령 주변 등지에서 많이 나타났다.

자연생태계의 보전을 위한 지역구분을 위하여 백두대간(남덕유산-소사고개) 구간을 조사한 식생조사 자료를 바탕으로 식생의 보전가치를 식생지수라는 것으로 수치화 하는 방법을 제시해 보고자 한다. 식생지수는 생물다양성, 임분의 보전가치, 환경의 청정성, 임분의 역사성, 입지의 생산성 등을 바탕으로 수치화 하였다. 식생지수는 백두대간 관리범위 설정에 이용될 수 있을 것이라 사료된다. 식생지수 I의 경우 총 66개의 조사지 중에서 8개 지역 12.1%가 핵심지역에 속하고, 21개 지역 31.8%, 37개 지역 56.1%가 각각 완충지역과 전이지역에 속하는 것으로 나타났다. 식생지수II의 경우 28개 지역 41.9%가 핵심지역에 속하고, 19개 지역 28.8%, 19개 지역 28.8%가 각각 완충지역과 전이지역에 속하는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 광촉매 반응과 막분리 기술을 접목시킨 혼성 고도 정수처리 공정에서 소독 부산물의 전구체로 알려진 자연산 유기물을 효과적으로 제거하고자 하였고 다양한 운전 조건에서 시스템의 성능을 비교 평가하였다. 자연산 유기물은 흡입여과 방식의 분리막과 TiO2 광촉매를 이용하여 광분해하였을 때 광촉매 투입량의 증가에 따라 반응속도가 증가하였지만 과량의 촉매 주입시에는 반응 속도 향상에 오히려 부정적으로 작용하였다. 자연산 유기물을 보다 효과적으로 제거하기 위해 산화철 주입, TiO2 표면처리, 분리막 표면코팅을 시도하여 제거특성 및 운전에 따른 막여과 특성을 평가하였다. 산화철 주입은 초기에 흡착작용으로 인해 제거율 증가를 보였으나 반응이 진행됨에 따라 산화철 입자에 의한 광산란으로 광분해 효율이 오히려 감소되었다. 산화철 입자에 의한 광산란을 제어하고자 TiO2 표면을 광처리와 열처리 방법을 이용해 철을 직접 부착시킨 경우 긍정적인 효과를 얻지 못했다. 그러나 산화철로 막표면을 코팅하여 광산란 효과를 배제시킨 경우에는 향상된 결과를 보였다 막투과 플럭스 15 L/m2-h에서 정밀여과를 수행하였을 때 TiO2나 산화철에 의한 막오염은 거의 일어나지 않았고 안정된 막투과도를 나타내었다.