건축물의 대공간 및 고층화에 대한 요구가 증가함에 따라 부분매입형합성보의 연구가 진행되고 있다. 부분매입형합성보는 휨 성능을 증대시키기 위해 내부에 철근을 보강하여 시공한다. 이는 철근의 부식으로 구조물의 내력 저하를 유발한다. 이를 보완하고자 내 부식성이 우수하고 고강도인 CFRP 보강근에 대한 연구가 진행 중이다. 하지만 CFRP 보강근은 임계온도가 250℃로 낮기 때문에 적절 한 내화피복과 철근량이 필요하다. 따라서 하부철근의 종류와 SFRM 두께를 변수로 표준화재에 노출된 부분매입형합성보의 열전달 해 석을 수행하였고 화재에 의한 저감계수를 고려하여 휨내력을 산정하였다. 또한, 열전달해석과 동일한 사이즈의 실험체를 통해 비재하 수평가열로 실험을 진행하여 열전달 해석 결과와 비교 분석하였다. 해석 결과 SFRM 30 mm 적용 시 1시간의 내화성능을 확보할 수 있다. 또한, 화재 시 하중 조합에 의한 내화성능 평가 시, 무피복임에도 2시간의 내화성능을 가지는 것으로 평가되었다.

신개념 철근콘크리트 포장인 ARCP(Advanced Reinforced Concrete Pavement)는 연속철근 콘크리트 포장인 CRCP(Continuously Reinforced Concrete Pavement)에서 균일하지 않게 발생하는 균열과 다량의 철근 사용으로 인한 높은 시공비를 개선한 기술이다. ARCP 는 고속도로 제1호선 언양~영천 구간에 최초로 시공하였으며 고속도로 제14호선 밀양~울산 구간에도 시공하였다. 이전의 시공 과정 및 초기 공용성을 기반으로 ARCP의 주요 기술 요소인 부분철근과 균열유도장치의 형상을 개선하여 고속도로 제14호선 창녕~밀양 구 간에 적용하여 시공하였다. 기존 균열유도장치는 반달형의 GFRP 재질로 제작되었으며 지지대를 이용하여 설치하였으나 개선된 균열 유도장치는 L형의 철재로 부분철근에 용접된 어셈블리 형태로 제작되어 설치가 간단하다. 기존 부분철근은 2개의 부분철근을 서로 연 결시킨 형상이었으나 개선된 부분철근은 연결부를 두지 않고 독립적인 형상으로 설치하였다. ARCP 시공 이후 초기 현장조사 결과, 균 열유도장치가 설치된 곳에서 적절한 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 슬래브 표면 침하도 발생하지 않았다. 따라서 개선된 부분철 근과 균열유도장치를 적용함으로써 ARCP의 시공성 및 공용성을 한층 더 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

콩과 같은 밭작물은 주로 토양으로부터 수분을 공급받으며 토양 수분 조건에 따라 생육 반응이 민감하게 반응한다. 작물의 생육과 재배 지역의 토양 조건, 기상 등에 따라 적정 토양 수분을 유지하는 것은 작물 생산량의 증가를 위해 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 토양 수분 함량 예측 모델을 개발하였다. 깊이에 따른 토양 수분과 외기, 강수량 등 기상 변수와의 상관 관계를 구명하고, 깊이별 토양 수분예측을 위한 부분최소제곱회귀(PLSR) 모델을 알고리즘을 개발하였다. 콩 재배포장의 10cm, 20cm, 30cm 깊이의 토양수분은 FDR 방식의 센서로 측정하였 고, 콩 작물 주변 환경인자(재배환경의 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 일조시간)는 주변의 기상관측소에서 측정된 데이터를 이용하였다. 이를 이용하여 깊이별 미래의 토양수분함량 예측 모델을 개발한 결과, 10cm와 20cm깊이에서 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온이었으며, 30cm 깊이에서의 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온, 풍속으로 나타났다. 토양 깊이가 깊어짐에 따라 토양수분함량 예측 정확도가 향상되었으며, 이는 표면에 가까울수록 토양수분함량이 변화가 크기 때문으로 예상된다. 또한 미래의 토양 수분함량예측시 1시간 후 예측 정확도가 가장 우수하였으며, 이때의 Rv 2와 RMSEV가 10cm 깊이에서 0.993와 1.069%, 20cm 깊이에서 0.994와 0.821% 였으며, 30cm 깊이에서 0.999와 0.149% 였다. 본 연구 결과는 콩 생육환경 진단을 위해 재배 포장의 토양수분함량을 토양층별로 미래의 토양수분함량도 예측이 가능함을 보여준다.

PURPOSES : Safety Evaluation of Wind Loads of Renewable Energy and Photovoltaic Power Structures. METHODS : Structural safety evaluation was conducted on the wind load of 3kW Photovoltaic Power Structures using ABAQUS. Wind speed was reviewed for 36m/s and 60m/s. Effective Mass and Mass Contribution of Photovoltaic Power Structures was utilized up to 90%. 7 steps were set and applied to structural analysis. RESULTS : As a result of the structural analysis, it was confirmed that the long-term blowing load was affected rather than the size of the wind load. Weak areas were identified at the point of the horizontal beam rather than the modules of the Photovoltaic Power Structures. In particular, it was confirmed that stress exceeding the allowable stress was generated at the junction. In order to secure the safety of Photovoltaic Power Structures, it is judged that reinforcement of the branch is necessary. CONCLUSIONS : The safety of Photovoltaic Power Structures structures for wind load is influenced by persistence rather than the size of the wind load. Therefore, in order to prevent this, it is judged that reinforcement of the branch is necessary.

In this study, as the proportion of aged pipelines increases rapidly, in the event of an accident caused by corrosion and structural deterioration of metal pipes, appropriate overlay welding is applied in the field to partially repair it. The size of the base steel plate and the selection of a stable welding method were evaluated, and possible problems caused by the overlay welding were identified, and improvement measures were proposed. For the test, a new steel pipe coated with epoxy lining on the inner surface and polyethylene on the outer surface was subjected to a tensile test by processing the repaired specimen through overlay welding with a steel plate after artificial cracking, and structural safety was evaluated after repair. Furthermore, the influences of the size of the throat and the size of the steel plate were analyzed. As a result of the tensile test by dividing the repaired steel plate overlay into a constraint and non-constraint conditions, the tensile load was concentrated in the welded part and damage occurred in the welded part. It was found that the maximum load leading to breakage increases as the size of the welding throat increases. In addition, it was found that the resistance to load increased slightly as the size of the overlaid steel plate increased, but the effect was not significant, confirming the need for repair in consideration of the site conditions. As a result of evaluating the damage to the coating material on the back side of the welding, it was confirmed that the coating material on the opposite side of the welding burned black(epoxy) or was greatly deformed by heat(polyethylene). Therefore, it is necessary to secure structural stability through repainting, etc. in order to prevent damage to the coating material on the opposite side during overlay welding.

PURPOSES : To efficiently manage pavements, a systematic pavement management system must be established based on regional characteristics. Suppose that the future conditions of a pavement section can be predicted based on data obtained at present. In this case, a more reasonable road maintenance strategy should be established. Hence, a prediction model of the annual surface distress (SD) change for national highway pavements in Gangwon-do, Korea is developed based on influencing factors. METHODS : To develop the model, pavement performance data and influencing factors were obtained. Exploratory data analysis was performed to analyze the data acquired, and the results show that the data were preprocessed. The variables used for model development were selected via correlation analysis, where variables such as surface distress, international roughness index, daily temperature range, and heat wave days were used. Best subset regression was performed, where the candidate model was selected from all possible subsets based on certain criteria. The final model was selected based on an algorithm developed for rational model selection. The sensitivity of the annual SD change was analyzed based on the variables of the final model. RESULTS : The result of the sensitivity analysis shows that the annual SD change is affected by the variables in the following order: surface distress ˃ heat wave days ˃ daily temperature range ˃ international roughness index. CONCLUSIONS : An annual SD change prediction model is developed by considering the present performance, traffic volume, and climatic conditions. The model can facilitate the establishment of a reasonable road maintenance strategy. The prediction accuracy can be improved by obtaining additional data, such as the construction quality, material properties, and pavement thickness.

부분구조화 기법은 자유도가 많고 복잡한 구조물의 유한요소 해석 모델 단순화에 효율적으로 적용될 수 있는 기법이다. 대표적으 로 선형 문제에 대해서는 Craig-Bampton method 등이 있다. Craig-Bampton method는 경계 요소를 제외한 나머지 요소의 불필요한 자 유도를 제거함으로써 선형 구조물의 축소를 수행한다. 최근에는 부분구조화 기법과 더불어 구조물의 최적설계를 위해 멀티레벨 최적 화 기법이 많이 활용되고 있다. 시스템의 목표를 달성하기 위해 각 부구조에 새로운 목표를 할당하는 기법이다. 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 시스템 목표 달성을 위한 각 부구조별 내부 자유도 개수를 새로운 목표로 할당하고 최적화를 수행하였다. 최적 화 절차로부터 도출된 부구조별 내부 자유도 개수를 이용하여 시스템의 축소를 수행하였다. 다양한 수치예제들을 통해 축소 모델에 대한 결과를 확인하였으며, 90% 이상의 정확도를 가지는 것을 확인하였다.

Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) is one of gram-positive foodborne pathogens with a very high fatality rate. Unlike most foodborne pathogens, L. monocytogenes is capable of growing at low temperatures, such as in refrigerated foods. Thus, various physical and chemical prevention methods are used in the manufacturing, processing and distribution of food. However, there are limitations to the methods such as possible changes to the food quality and the consumer awareness of synthetic preservatives. Thus, the aim of this study was to evaluate the anti-listeria activity of lactic acid bacteria (LAB) isolated from kimchi and characterize the bacteriocin produced by Lactococcus lactis which is one of isolated strains from kimchi. The analysis on the anti-listeria activity of a total of 36 species (Lactobacillus, Weissella, Lactobacillus, and Lactococcus) isolated from kimchi by the agar overlay method revealed that L. lactis NJ 1-10 and NJ 1-16 had the highest anti-listeria activity. For quantitatively analysis on the anti-listeria activity, NJ 1-10 and NJ 1-16 were co-cultured with L. monocytogenes in Brain Heat Infusion (BHI) broth, respectively. As a result, L. monocytogenes was reduced by 3.0 log CFU/mL in 20 h, lowering the number of bacteria to below the detection limit. Both LAB strains showed anti-listeria activity against 24 serotypes of L. monocytogenes, although the sizes of clear zone was slightly different. No clear zone was observed when the supernatants of both LAB cultures were treated with proteinase- K, indicating that their anti-listerial activities might be due to the production of bacteriocins. Heat stability of the partially purified bacteriocins of NJ 1-10 and NJ 1-16 was relatively stable at 60oC and 80oC. Yet, their anti-listeria activities were completely lost by 60 min of treatment at 100oC and 15 min of treatment at 121oC. The analysis on the pH stability showed that their anti-listeria activities were the most stable at pH 4.01, and decreased with the increasing pH value, yet, was not completely lost. Partially purified bacteriocins showed relatively stable anti-listeria activities in acetone, ethanol, and methanol, but their activities were reduced after chloroform treatment, yet was not completely lost. Conclusively, this study revealed that the bacteriocins produced by NJ 1-10 and NJ 1-16 effectively reduced L. monocytogenes, and that they were relatively stable against heat, pH, and organic solvents, therefore implying their potential as a natural antibacterial substance for controlling L. monocytogenes in food.

우리나라 사과 재배에 가장 널리 이용되는 수형은 세장방추형으로 수령이 증가함에 따라 수관 내부의 광환경이 불량해진다. 전정을 통한 부분적인 수관 변경은 이러한 문제점 개선의 효율적인 대안이라고 할 수 있다. 본 연구는 이와 관련하여 나무 중간의 수관 변경에 따른 수관 내 광환경의 변화를 살펴보고, 과실 품질 향상을 위한 적절한 측지 관리 방법을 모색하고자 4.0 × 1.5m로 재식된 ‘감홍’/M.9을 대상으로 2년간 시험을 수행하였다. 처리 1은 측지를 짧게 단축하여 수관 폭을 좁게 만드는 것이었고, 처리 2는 측지를 유인하는 것이었으며, 처리 3은 대조구로 기존 세장방 추형의 수관을 유지했다. 1. 처리 1은 수관 하부로의 광투과율이 가장 높았고 기존 세장방추형에 비해 과중과 착색도가 높은 과실의 생산이 가능 했으며 높은 꽃눈 분화를 나타냈다. 2. 처리 2는 유인에 따라 가지의 중첩에 의한 음영 발생 증 가로 광투과율이 오히려 감소하였고 이에 따라 과실 착색의 저하를 초래하였다. 3. 따라서 광환경 개선과 하부의 과실 품질 향상을 위한 가 장 효율적인 측지 관리 방법은 중간에 위치한 측지를 길이 50 cm 내로 단축 전정하여 수관 폭을 좁게 유지하는 것으로 판단되었다.