Polyethersulfone (PES)은 친수성과 상분리법의 용이성 덕분에 수처리 및 정제 분야에서 정밀여과 및 한외여과막 소재로 일반적으로 사용된다. 그러나, 비용매 유도 상분리법으로 제조된 PES 분리막, 특히 지지체가 없는 여과막의 경우 도 프의 조성과 기재의 특성에 따라 여과막 하부에 낮은 기공도를 갖는 치밀층이 형성되기 쉽고, 이러한 치밀층으로 인해 수투 과 저항이 증가하고 오염물질의 쌓임에 의한 막오염이 일어난다. 본 연구에서는 PES 여과막 제조 시 상전이 과정의 수축으 로 인해 분리막 하부에 물이 침투하여 치밀층을 형성, 심각한 막오염을 유발할 수 있음을 확인하였다. 동일한 선택층을 갖는 PES 여과막을 단일층 및 이중층 캐스팅법으로 각각 제조하여 하부 치밀층이 여과막의 투과성능 및 막오염에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 하부 치밀층이 없는 이중층 캐스팅된 여과막은 기존 여과막 대비 높은 투과성능 및 막오염에 대한 저항 성을 보였으며, 이를 통해 다공성 여과막의 내오염성을 향상시키기 위한 표면 기공도 및 기공 구조 등 물리적 구조의 최적화 가 중요함을 확인하였다.

목적: 상분리가 일어나지 않는 실리콘하이드로겔 콘택트렌즈(silicone hydrogel contact lens, SH-CL) 제조에 적합한 실리콘 모노머의 구조를 알아보고자 한다. 방법 : HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)와 세 종류의 실리콘 모노머, TRIM[3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, Aldrich], TEMA[2-(trimethylsilyloxy)ethyl methacrylate, TCI], TMMA[(trimethylsilyl) methacrylate, Aldrich]를 활용하여 완전몰드로 SH-CL를 제조하였다. 함수율과 UV-VIS spectrophotomter 를 이용한 광투과율, TGA 분석을 통한 열적안정성 등의 물리적 특성과 FT-IR 분석을 통한 화학적 특성을 알아 보았다. 결과 : 동일한 양의 TRIM, TEMA, TMMA를 사용하여 제작한 SH-CL의 광투과율은 각각 92%, 86%, 80%로 측정되었으며, 함수율은 TRIM을 사용한 SH-CL에서 39.3%로 가장 높게 나타났다. FT-IR 분석 결과 세 종류의 SH-CL 모두 silicone monomer와 HEMA의 중합반응이 잘 이루어졌음을 확인할 수 있었고, TGA 분석을 통해 TRIM monomer의 sol-gel 반응 유무를 확인할 수 있었다. 결론 : Sol-gel 반응에 적합한 구조를 가지고 있어 상분리가 일어나지 않아 투명하고, Si에 극성 작용기인 methoxy기가 연결되어 있는 TRIM monomer가 SH-CL 제조에 적합한 구조임을 확인할 수 있었다.

본 연구는 도심지 산지형 공원의 물리적 구조 및 식생구조가 기상에 미치는 영향을 분석하기 위해 물리적 구조인 표고, 경사도, 사면 향, 지형구조와 식생 구조인 현존식생, 흉고직경, 울폐도의 기상과의 평균비교를 실시하였다. 분석 결과, 표고의 경우 상대습도, 풍속, 일사에서 유형 간 차이가 있는 것으로 분석되었으며, 경사도의 경우 풍속을 제외한 모든 기상요소에서 유형 간 차이가 있는 것으로 분석되었다. 사면 향의 경우 기온과 상대습도에서 유형간 차이나 있는 것으로 분석되었다. 지형구조의 경우 계곡부, 사면부, 능선부로 구분하였으며, 상대습도에서 측정 값의 차이가 있는 것으로 분석되었으나 기온, 풍속, 일사량에서는 일정한 경향과 유형간 차이가 미미한 것으로 분석되었다. 식생구조 중 현존식생의 경우 일사량을 제외한 기온, 상대습도, 풍속 항목에서 유형 간 차이가 있는 것으로 분석되었으며, 흉고직경의 경우 기온, 풍속, 일사량 항목에서 유형 간 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 울폐도의 경우 기온과 일사량에서 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 식생 및 물리적구조가 기상환경에 미치는 영향 분석을 위한 관계분석결과 기온의 경우 경사도와 사면 향, 흉고직경과 울폐도에서 영향을 받는 것으로 분석되었으며, 상대습도의 경우 물리적구조인 표고, 경사도, 사면 향, 지형구조와 식생구조인 현존식생과 울폐도에서 상관성이 분석되었다. 풍속의 경우 표고, 현존식생, 흉고직경에서 상관성이 분석되었으며, 일사량의 경우 경사도와 흉고직경, 울폐도간의 상관성이 분석되었다. 전반적으로 기온과 상대습도, 일사량에 가장 큰 영향을 주는 인자는 울폐도로 분석되었으며, 다음으로 경사도에서 상관관계가 높게 분석되는 경향이 나타났다. 흉고직경 또한 기온과 일사량간의 상관성이 매우 높은 것으로 분석되었으며 풍속과의 상관관계도 나타났으나 상대습도는 통계적인 유의성이 나타나지 않았다.

인공용승구조물 설치 전·후 주변해역의 하계 물리환경특성을 조사하였다. 구조물 설치 전(2002년)의 수온구조는 수심 30m에 강한 성층이 형성되었다. 한편 구조물 설치 3~4년 후(2012, 2013년)의 수온구조는 조류방향에 따라 구조물에 의한 성층의 형성수심 및 세기가 변화하였다. 이와 같은 현상은 구조물에 의한 연직류의 효과로 하계 강한 성층에 의해 저층에 분포하는 저수온수가 상승류에 의해 부상하여 성층분포에 영향을 미친 것으로 판단한다. 또한 구조물 설치 이후 연직류의 분포를 보면, 구조물 중심으로 국지적인 상승류 및 하강류가 혼재하여 나타났다. 즉 연직류는 조류방향에 따라 시·공간적인 변화를 보이면서 흐름이 진행하는 방향의 구조물 후면부에서 형성하는 상승류에 의해 성층이 약화되는 현상을 볼 수 있다. 또한 구조물에 의해 발생하는 연직류는 보다 넓은 해역으로 확장하여 발생한다. 본 연구해역에 설치한 인공용승구조물에 의해 발생하는 국지적인 용승은 한국 남동해안에 나타나는 연안 용승에 비해 유량이 100배 이상 크게 나타났다. 이와 같이 구조물에 의해 발생하는 상승류는 하계 저층에 존재하는 고농도의 영양염을 표층으로 상승시켜 주변해역의 기초생산량을 증가 시키는 역할을 가능하게 한다.

본 연구의 목적은 하천복원 및 하천평가의 근거를 마련하기 위하여 국내 자연하천의 유형 및 특성을 연구하는것이다. 이를 위하여 국내 섬 지방을 제외한 전국의 다양한 자연하천 조사구 95개소를 선정하여, 각 조사구의 자연환경적, 물리적 및 식물⋅식생특성을 조사 및 분석하였다. 그 결과, 95개 조사구는 하천의 규모(4개 유형), 고도(3개 유형), 하상재료(5개 유형)에 의거 모두 24개 유형으로 분류할 수 있었다. 그리고 각 하천유형과 식물⋅식생출현성과 가장 상관성이 강한 환경인자인 고도에 따라서 24개 하천유형을 다시 평지(고도 200m미만), 산지(고도 200m이상 500m미만), 고산지(고도 500m이상)의 3개 유형으로 크게 구분하여 하천의 물리적 구조, 식물⋅식생적 특성을 비교하였다. 먼저 평지하천의 대표적인 특징은 고산지나 산지하천과 비교하여 하천규모는 크지만 하상재료는 작은 편이고, 홍수터가 잘 발달하는 계곡횡단면 형태가 많았으며, 하천규모가 클수록 횡단폭의 변화와 사주발달이 양호하고 사행성이 두드러지는 편이며, 대표적 식생은 버드나무군락이었다. 반면에 산지와 고산지하천은 평지하천에 비하여 하천규모가 작고, 하상재료는 굵고 거칠며, 계곡횡단면 형태는 홍수터가 발달하지 못하는 좁은 형태이었다. 또한 사행도나 사주발달도 평지하천에 비하여 미약하였다. 산지하천의 두드러진 대표식생은 졸참나무-, 굴참나무-, 때죽나무군락이었으며, 고산지하천에서는 소나무-, 신갈나무-, 물푸레나무군락이었다.

하천복원은 훼손된 하천의 물리적 구조와 생태적 기능성 을 회복시키고자 하는 것이 주 목적으로, 하천복원의 목표 는 주로 교란되지 않은 자연하천을 모델로 한다. 그러나 국 내의 하천복원은 각 하천마다의 고유 특성을 고려하지 못하 고 주로 하천의 친수 및 경관성을 중심으로 획일적인 방법 으로 하천복원이 실시되어왔다. 이를 지양하기 위하여 최근 에 환경부(2011)에서는 하천복원 시에 참조하천(reference stream)을 선정하여 하천복원 목표로 삼을 것을 제시하였지 만, 국내에서 참조하천을 위한 하천유형이나 그 특성에 대 한 연구는 국외와 비교하여 거의 전무한 실정이다. 이에 본 연구는 국내의 자연하천 또는 매우 자연에 가까운 하천을 대상으로 하천의 유형과 그 특성을 조사하여 하천복원의 모델선정을 위한 근거는 물론 하천평가의 척도로 활용하기 위해 실시되었다. 국내 자연하천의 유형분류 척도는 국토해양부 & 한국건 설기술평가원(2011)에 의거 하천의 고도와 하천의 규모, 하 상재료의 3가지를 이용하였다. 첫째, 고도는 200m 미만인 하천은 평지형, 200~500m는 산지형, 500m 이상은 고산지 형 하천으로 구분하고, 둘째, 하천규모는 유역면적을 이용 하였다. 유역면적 <10k㎡이면 소규모하천, 10≤유역면적 <100k㎡이면, 중규모하천, 100≤유역면적<1,000k㎡일 때 에는 대규모하천, 유역면적≥1,000k㎡이면 매우 큰 대규모 하천의 4개의 그룹으로 분류하였다. 셋째, 하상재료의 종류 는 뻘과 진흙, 모래, 자갈, 호박돌(∅<30cm), 거석(∅≥ 30cm)으로 분류하였다 자연하천 조사구의 선정은 위성지도와 현장답사를 통하 여 하천의 양안에 자연적인 하안수림대가 발달한 곳으로, 그 길이가 최소 1㎞ 이상인 경우를 대상으로 총 119개소를 선정하였다. 조사 기간은 2006~2012년 5~6월이며, 조사내 용은 하천의 물리적 특성과 식물 및 식생이며, 조사 범위는 종적으로 1㎞, 저수로 물로부터 육지쪽으로 양안의 폭 20m 이내이다. 총 119개소의 하천식생 조사결과, 귀화율이 5% 이상인 하천조사구, 유형별로 3개소 미만인 조사구, 유형별 동일 수계내에 인접한 조사구, 위도상의 큰 차이로 한 유형 내에서 공통적 식생이 뚜렷하지 않은 조사구 등 총 24개 조사구는 분석에서 제외하여, 최종적으로 95개 조사구 하천 의 조사결과만이 하천유형 및 특성분석에 이용되었다. 그 결과 총 24개 하천유형으로 분류되었다. 평지형 하천은 총 24개 유형 중 10개 유형으로서, 매우 큰 대규모 하천이 4개로 가장 많았고, 중규모 및 대규모 하천이 각각 3개, 소규모인 하천유형은 없었다. 평지형 하천 의 하상재료는 모래에서 거석까지 다양하였으며, 계곡의 횡 단면 형태는 대부분 홍수터가 잘 발달하는 넓고 평평한 횡 단면 형태이었으나, 중규모 하천에서 하상재료가 호박돌과 거석인 경우 홍수터가 발달하지 않는 폭이 좁은 V형 단면과 사행형 단면도 나타났다. 하도의 사행성은 중규모 하천과 대규모 하천이 약한~심한 사행을 하였으나, 매우 큰 대규모 하천은 보통~심한 사행을 하였다. 사주발달은 하천 규모가 클수록 사주가 많이 발달하였으며, 횡단폭의 변화는 하천 규모에 상관없이 크다와 보통인 경우가 많았다. 공통적인 대표 식물군락은 버드나무군락이 가장 많이 출현하였고, 저 수로 물과 가까운 곳에서는 달뿌리풀, 갯버들 등이, 물과 거리가 먼 곳에서는 생강나무, 국수나무, 담쟁이덩굴, 쥐똥 나무, 산벚나무, 조록싸리, 참취 등이 높은 빈도로 관찰되었 다. 산지형 하천 8개 유형은 대규모 하천이 3개 유형으로 가 장 많았으며, 소규모와 중규모 하천유형이 각각 2개 유형, 매우 큰 대규모 하천이 1개 유형이었다. 하상재료는 호박돌 과 거석의 하천이 주를 이루었으나, 대규모 및 매우 큰 대규 모 하천에서는 자갈의 하상재도 있었다. 계곡의 횡단면 형 태는 매우 큰 대규모 하천유형에서는 넓고 평평하였고, 중 규모와 대규모하천에서는 주로 폭이 좁은 V형 단면이었으 며, 소규모하천에서는 사행형 단면과 웅덩이형 단면이었다. 하도의 사행성은 대규모 하천유형과 매우 큰 대규모 하천유 형은 보통~심한 사행을 하고, 중규모 하천유형은 약한~보 통정도의 사행, 소규모 하천 유형은 상대적으로 사행도가 약하였다. 산지형 하천에서 사주발달은 주로 미미~보통 정 도이었으며, 횡단폭의 변화는 대규모 하천유형과 매우 큰 대규모 하천유형은 작다~보통인 경우가 가장 많았으나, 소 규모 하천과 중규모 하천유형은 횡단폭의 변화가 작다~크 다로 다양하게 나타났다. 공통적인 대표 식물군락은 졸참나 무군락, 굴참나무군락, 때죽나무군락이 우세하였고, 저수로 물과 가까운 곳에는 달뿌리풀, 갈풀, 쑥, 갯버들 등이, 물과 의 거리가 먼 곳에는 합다리나무, 느릅나무, 신갈나무, 소나 무 등이 분포하였다. 고산지형 하천 6개 유형은 소규모와 중규모, 대규모 하천 이 각각 2개 유형으로 매우 큰 대규모 하천유형은 없었다. 하상재료는 호박돌 또는 거석이었고, 계곡의 횡단면 형태는 주로 폭이 좁은 V형 단면 또는 사행형 단면이었으나, 대규 모 하천에서는 홍수터가 발달할 수 있는 웅덩이형 단면도 관찰되었다. 하도의 사행성은 대규모 하천유형에서 보통~ 심한 사행성을 나타내었고, 중규모 하천유형의 경우 약한~ 심한 사행으로 다양하였으며, 소규모 하천유형은 약한 사행 성을 보였다. 사주발달은 소규모 하천유형이 미미~보통이 었고, 중규모 하천유형은 적다~많다로 다양하였으며, 대규 모 하천유형의 사주발달은 적다~보통이었다. 횡단폭의 변 화는 소규모 하천과 중규모 하천 그리고 대규모 하천유형에 서 하상재료에 따라서 작다~매우 크다로 다양하게 나타났 다. 고산지형 하천의 공통적인 대표 식물군락의 경우 소나 무군락, 신갈나무군락, 물푸레나무군락이 가장 우세하였으 며, 저수로 물과 가까운 곳에서는 달뿌리풀, 갯버들, 키버들, 궁궁이, 쑥 등이, 물과 거리가 먼 곳에서는 소나무, 조록싸 리, 당단풍, 느릅나무, 생강나무, 신갈나무 등이 관찰되었다. 평지, 산지, 고산지형 하천유형을 비교하면, 평지형 하천 유형은 고산지나 산지형 하천유형과 비교하여 하천규모는 큰 편이나 하상재료는 작은 편이었다. 평지형 하천의 가장 큰 특징은 홍수터가 잘 발달하는 넓고 평평한 계곡 횡단면 형태가 많았고, 하천규모가 클수록 횡단폭의 변화와 사주발 달이 양호하고 사행성도 두드러지는 경향을 나타내었다. 반 면에 산지와 고산지형하천의 특징은 평지형 하천에 비하여 하천규모가 작아지며, 하상재료는 굵고 거칠고, valley는 홍 수터가 발달하지 않는 폭이 좁은 V형 단면 또는 사행형 단 면이었다. 또한 사행도는 물론 사주발달도 평지형 하천에 비하여 대부분 미약하였다. 대표적인 식생은 평지형 하천에 서는 버드나무군락이었고, 산지형 하천은 졸참나무군군락, 굴참나무군락, 때죽나무군락, 고산지형 하천에서는 소나무 군락, 신갈나무군락, 물푸레나무군락으로서 하천유형에 따 라 출현식물군락이 차이를 나타내었다. 본 연구는 자연하천의 사례조사구가 아직 충분하지 못 하며, 각각의 하천유형적 특성에 포함되어야 할 지질, 수환 경 및 주요 생물종 특히 지시종 등이 조사되지 못하여 완벽 한 하천유형분류 및 유형특성이라고 할 수 없다. 따라서 앞 으로 더 많은 조사구 하천과 조사내용을 추가하고 국내 자 연하천의 유형적 특성을 보완하여, 하천복원의 목표설정과 하천평가에 활용할 수 있도록 해야 할 것이다.

사출구의 기하학적 구조와 탄산가스 주입량이 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량, 용융물의 온도, 탄산가스 주입량에 따른 압출성형물의 물리적 특성을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량 30%, 스크루 회전속도 150 rpm, 원료 투입량 100 g/min, 용융물의 온도(95, 110oC), 탄산가스 주입량(0, 100, 200 mL/min), 사출구 길이(2, 5 mm), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이었다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 상수 3.36×10-10 m3, 탄산가스 주입량 200 mL/min, 용융물의 온도가 110oC 일 때 159.31 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. 또한 직경팽화율은 내벽에서 좁아지는 각이 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)일 때 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)보다 높은 경향을 보였으며, 탄산가스 주입량이 0 mL/min에서 200 mL/min으로 증가함에 따라 직경팽화율은 증가하였다. 탄산가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 사출구 상수가 낮을 때 밀도와 파괴력, 겉보기 탄성계수는 낮은 경향을 나타내었다. 압출성형물의 미세구조를 관찰하였을 때 용융물의 온도 110oC에서 내벽에서 좁아지는 각이 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)일 때 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)보다 기공의 수가 많았다.

The structural and physicochemical properties of dried aloe vera gel by DIS (dewatering impregnation soaking) process under optimum conditions were investigated. FT-IR spectra for dried samples of DIS aloes showed the typical patterns of standard aloe polysaccharide, and surface structures by SEM (scanning electron microscopy) were similar to a gel-like structure. In case of physicochemical properties of dried aloe samples by DIS process, solubilities and swelling powers of control (not osmotic treated aloe), DIS (S) and DIS (G), samples treated by osmotic solution of 60% sucrose/0.25% NaCl and 50% glucose/0.5% NaCl, were 48.3-57.3% and 8.3-11.7%, respectively, showing no significant differences among samples, but swelling power of DIS (PEG), sample treated by using 50% polyethylene glycol as an osmotic agent was about 5 times higher that of control. Also, water holding capacities of control, DIS (S) and DIS (G) were similar to each other, but that of DIS (PEG) was about 5 times higher that of control. Oil holding capacities of control and DIS aloes maintained the 50.9-86.4% levels of water holding capacities showing no significant differences among samples. Rehydration ratio of DIS (PEG) aloes were significantly dependent on the temperature of rehydrated solvent (water), and rehydration ratio of not-fileted aloe was about two folds higher than that of fileted aloe.

본 연구는 물리역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기의 수치모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선에 관해서 조사하고자 한다. 온도변화에 의한 감쇠기 이력거동에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 점탄성 감쇠기의 모델은 온도-주기 등가원리와 더불어 개선된 분수도함수법에 기초하여 정식화하였다. 본 감쇠기 모델의 알고리즘을 일반화된 강뼈대구조물의 비선형 동적 해석 프로그램에 추가하였다. 강뼈대구조물에 대한 해석 예를 통하여, 제시된 모델에 의한 점탄성 감쇠기의 지진응답개선에 관한 효과를 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 인산코팅된 것과 되지 않은 OXI-PAN섬유를 사용하여 제조된 무질서 배향의 OXI-PAN/페놀수지 복합재료를 불활성분위기의 여러 열처리온도에서 탄화하였을 때, 섬유표면에 인화합물의 존재 유.무가 복합재료의 물리적특성 및 미세구조 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 두 종류 복합재료의 물리적특성 변화를 탄화온도 영향에 대한 섬유와 매트릭스 및 그 계면에서의 미세구조 거동변화와 기공형성의 관점에서 해석하였다. 열처리시 온도상승에 따라 섬유와 매트릭스 계면에서의 화학반응에 의해서 그 구분이 점차 사라지면서 국부적으로 치밀하고 균일한 상을 이루고 있는 것으로 조사되었다. 또한, 탄화 조건에서도 인산코팅은 OXI-PAN 섬유의 직경의 감소를 억제하고 열안정성을 향상시키므로 복합재료의 부피수축률을 줄이고 탄화수율을 증가시키는데도 어느정도 기여할 수 있으리라 판단되었다.