The author has proposed and verified the accuracy through experiments on a method of measurement through the use of sound waves that not only can quantitatively measure each of the dual directions of the fiber axis with high accuracy of membrane tension created on the surface of the membrane structure, but also can be easily operated in the field of construction. This paper reports the solution for problems of variables caused in the process of downsizing of the measurement equipment in order for practical use, and verifies the correspondence possibility of various stress ratios.

본 연구에서는 고추의 수분스트레스 반응을 최적으로 계측할 수 있는 알고리즘을 개발하기 위해 초분광 단파 적외선 영상기술을 적용하였다. 수분스트레스에 노출된 고춧잎의 단파적외선 분광영상을 획득하고 ANOVA 분석을 이용하여 수분스트레스 반응을 가장 잘 반영하는 파장영역을 선정하였다. 고춧잎의 단파적외선 초분광 영상을 이용하여 ANOVA 분석을 수행한 결과 수분스트레스 판별을 위한 최적 파장은 1449nm으로 물분자의 광 흡수 영역대와 거의 일치하였다. 최적 파장에서의 고춧잎 상대반사값을 가우시안 회귀분석을 통해 정상군과 토양흡착수압이 −20kPa과 −50kPa일 때의 스트레스군을 구분할 수 있는 임계값을 계산하고 이 값을 기준으로 단파적외선 영상을 이진화하여 수분스트레스 반응을 판 단할 수 있는 최종영상을 구축하였다. 결과 영상에서 정상군과 스트레스군의 토양흡착수압이 −20kPa인 잎의 경우 스트레스 반응을 보인 픽셀이 72%이었고, −50kPa인 잎에서는 스트레스 반응을 보인 픽셀이 84%로 12%차이 가 났다. 정상군과 스트레스 강도가 다른 시료의 경우 영상의 결과가 명확히 구분되는 것으로 나타나 단파적외선 영상기술이 고춧잎의 수분스트레스 상태를 정량적으로 나타낼 수 있는 기술임을 확인할 수 있었다.

휨이나 압축에 저항할 수 없는 막재료에 적절한 장력을 도입함으로써 안정화 되는 막구조물은, 유지 관리면에 있어서 막면에 도입되어 있는 장력을 설계대로 유지하는 것이 매우 중요하지만, 준공후 막면에 도입되어 있는 장력을 정확하게 파악하기가 어렵다. 저자들은, 직방형의 경계를 가지는 막을 가청역의 음파를 이용해 진동시키고, 진동하는 막의 공진진동수를 측정함으로써 간접적으로 막장력을 측정하는 방법을 제안하고, 막을 진동시키는 음파로서 정현파와 화이트 노이즈를 이용해 검증실험을 해 왔다. 본 논문은 주요 막재료를 이용해 행한 막장력 측정 이론의 검증을 위한 실험 결과와, 실재하는 막구조물의 장력측정을 통해, 본 측정장치의 정확성과 폭 넓은 적용성 및 측정에 있어서의 안정성을 검증한다.

본 논문에서는 응력파 전파를 수치모의할 때 발생하는 수치적인 분산효과를 제거하기 위해 파동방정식에 기초한 일차원 유한요소모형을 이용하여 수치분산오차의 특성을 분석하고 분산오차를 제어할 수 있는 방법을 제안하였다. 질량행렬을 그대로 사용하는 경우와 집중질량행렬을 사용하는 경우에 대한 수치분산오차를 분석하였다. 개발된 분산제어기법은 공간미분항의 시간단계 가중치 및 질량집중도를 조정하는 음해법과 인위적인 분산항을 추가하는 양해법의 두가지 방법이다. 제안된 분산보정기법을 이용하여 계산한 수치해와 파동방정식의 해석해를 비교한 결과 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

본 논문에서는 충격이나 폭발하중에 의해 발생되는 응력파와 균열의 상호작용을 수치적으로 계산하였다. 수치해법으로는 응력파의 물리적 특징을 잘 재현시켜주는 Bicharacteristic Method가 사용되었다. 충격하중에 대한 동적응력확대계수 KI(t)가 수치해석적으로 시뮬레이션된 코오스틱곡선에 의해 계산되었으며, Kalthoff의 실험에 의해 얻어진 결과와 잘 일치함을 보여주었다. 또한 균열 주변에 구멍이 존재하는 경우에 응력파가 구멍의 효과에 의해 균열의 응력확대계수에 미치는 영향을 조사하였으며 실험과 비교하여 만족할만한 결과를 얻었다.

We compared the spatial distribution of several heat stress indices (the Wet-Bulb Globe Temperature(WBGT) index, Environmental Stress Index (ESI), and Modified Discomfort Index(MDI)) for the heat wave of June 6 ~August 26, 2016, in Daegu. We calculated the heat stress indices using data from the high density urban climate observation network in Daegu. The observation system was established in February. 2013. We used data from a total of 38 air temperature observation points (23 thermometers and 18 automatic weather stations). The values of the heat stress indices indicated that the danger level was very high from 0900-2000h in downtown Daegu. The daily maximum value of the WBGT was greater than or equal to 35℃ The differences in the heat stress indices from downtown and rural areas were higher in the daytime than at nighttime. The maximum difference was about 4 before and after 1400h, and the time variations of the heat stress indices corresponded well. Thus, we were able to confirm that the ESI and MDI can be substituted with the WBGT index.

We investigated whether sound could alter gene expression in plants. Using a sound-treated subtractive library, a set of sound-responsive genes in plants was demonstrated through mRNA expression analyses. Of them, the rbcS and ald genes, which are light responsive, up-regulated their expression with sound treatment in both light and in dark conditions. This suggested that sound could be used as a gene regulator instead of light. When we analyzed ald gene expression using various single wavelengths, a significant increase in mRNA levels was found at 125 or 250 Hz but decreased at 50 Hz, indicating that the gene responded to sound in a wavelength-specific manner. To determine whether the ald promoter respond to sound, we generated transgenic rice plants harboring the chimeric gene consisting of a 1,506-bp promoter fragment of the ald gene fused to Escherichia coli GUS reporter gene. Analyses of mRNA expressison level of three independent transgenic lines sound-treated with 50 or 250 Hz for 4 h showed that the Gus gene expression in all three transgenic lines was up regulated by 250 Hz, but down regulated by 50 Hz. These results correlated with sound responsive mRNA expression pattern observed for the ald gene in rice plants, indicating that the 1,506-bp ald promoter confers sound-responsiveness on a reporter gene in transgenic rice plants. We also investigated whether sound waves could improve salt tolerance in rice seedling. The rice seedlings were sound treated with 800 Hz for 1hr, and then treated with 0, 75, 150, and 225mM NaCl for 3 days to observe changes in physiological and morphological aspects. Sound treatment seedlings resulted in enhanced salt stress tolerance, mainly demonstrated by the sound treated seedlings exhibiting of increased root relative water contents (RWC), root length and weight, photochemical efficiency (ratio of variable to maximum fluorescence, Fv/Fm), and germination rate under salt stress condition. This demonstrates that a specific sound wave might be used, not only to alter gene expression in plant, but also to improve salt stress tolerance.