보의 설치에 따른 하천수질변화 분석

김응석(Eungseok Kim),이승현(Seunghyun Lee) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.3

There has been an increase in the amount of pollutants such as biochemical water and factory wastewater discharged from urban areas as a result of urbanization and industrialization. Therefore, research on securing water resources and improving water quality in rivers around cities is being actively conducted. This study analyzed the pattern of change of water quality due to the installation of overflow type weirs among the hand structures in the existing river. The target watershed was performed at Gilancheon, located in Andong-si, Gyeongsangbuk-do. The flow coefficient was calculated by analyzing the flow velocity and water level according to weir installation using the HEC-RAS. Afterwards, the QUALKO model was built, and the water quality analysis according to weir installation was performed by applying the flow coefficient calculated using HEC-RAS. As a result of the analysis, the flow rate was found to have decreased, and a stagnation section occurred due to the influence of weir installation, resulting in an increase in Chl-a. Due to the increase of Chl-a, BOD increased by 29%-32%, and T-N and T-P, which are nutrients for Chl-a, decreased. Therefore, an increase in Chl-a concentration due to weir installation can cause eutrophication due to the growth of green algae in the river, and it is believed that it can greatly affect the deterioration of water quality. Furthermore, it is considered that it will be able to help predict changes in water quality for the installation and operation of weirs in the future. 도시화 및 산업화로 인해 도시지역에서 배출되는 생화하수, 공장 폐수 등의 오염물질의 발생량 증가로 도시주변 하천의 수자원 확보 및 수질개선에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 하천에 수공구조물 중 월류형보를 설치에 따른 수질변화 양상을 분석하였다. 대상유역은 경상북도 안동시에 위치한 길안천을 대상으로 수행하였다. HEC-RAS를 이용하여 보 설치에 따른 유속 및 수위 등을 분석하여 유량계수를 산정하였다. 이후 QUALKO 모형을 구축하였으며, 보 설치에 따른 수질분석은 HEC-RAS를 이용해 산정한 유량계수를 적용하여 분석을 수행하였다. 분석결과 보 설치의 영향으로 인해 유속 감소 및 정체구간이 발생되어 Chl-a가 증가하게 된다. Chl-a의 증가로 인해 BOD의 경우 29~32% 증가하며, Chl-a에 영양분이 되는 T-N, T-P의 경우 감소되는 양상을 나타내었다. 따라서 보 설치에 따른 Chl-a 농도증가는 하천에 녹조류 번식으로 인한 부영양화를 발생시킬 수 있으며, 수질악화에 큰 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다. 추후 보 설치 및 운영에 대한 수질변화 예측에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

홍수취약성과 홍수피해잠재능을 이용한 도시지역 평가비교

김응석(Eungseok Kim),이승현(Seunghyun Lee ) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.5

최근 기후변화와 급격한 도시화, 빈번히 발생되는 게릴라성 집중호우로 인해 도시 홍수피해가 급증하고 있다. 따라서 도시지역의홍수와 관련되어 효과적인 정책수립에 필요한 정량적인 홍수 피해분석 기법이 필요하다. 본 연구에서는 도시지역을 대상으로홍수피해 정도를 분석하는 대표적인 방법인 홍수취약성 방법과 홍수피해잠재능(PFD) 방법을 적용 하였다. 또한, 홍수방어시설용량-피해(PCD) 매트릭스 기법을 이용하여 각 분석 방법별 결과를 비교 분석하였다. PCD 매트릭스 기법은 기존의 홍수방어시설이 많이 건설되어 있어도 관리 미흡 또는 설계강우 이상의 호우가 발생시에는 홍수피해가 클 수 있다는 것을 직관적으로보여주는 기법이다. 기존의 홍수피해 기법 2개를 적용한 결과에서는 서초구는 재정자립도가 높고 홍수피해 방어시설물이많은 구축되어 있어서 홍수취약성이 낮은 것으로 산정되었다. 그러나 PCD 매트릭스를 적용한 결과에서 서초구는 홍수취약성이높게 분류되었다. 따라서 이러한 상반된 결과에서 보듯이 홍수방어 정책 수립시에는 보다 세밀한 검토 및 분석이 필요할것으로 판단되었다. Recently, urban flood damage has rapidly increased due to climate change, rapid urbanization, and frequent guerrilla heavy rains. Therefore, a quantitative flood damage analysis technique is required for effective policy regarding flooding in urban areas. In this study, the flood vulnerability and potential flood damage (PFD) methods, which are representative methods for analyzing the degree of flood damage in urban areas, were applied. In addition, the results of each analysis method were compared and analyzed using the flood prevention capacity-damage (PCD) matrix technique, which intuitively shows that even if many existing flood protection facilities are built, flood damage can be large when there is insufficient management or heavy rainfall exceeding the design rainfall occurs. The two existing flood damage techniques estimated Seocho-gu to have low flood vulnerability due to high financial independence and many flood damage protection facilities. However, application of the PCD matrix resulted in classifying Seocho-gu as highly vulnerable to flooding. These conflicting results thus demonstrate that a more detailed review and analysis are necessary when establishing a flood protection policy.

진동해머의 기계적 진동특성에 대한 연구

이승현,윤기용,김응석,Lee. Seunghyun,Yoon. Kiyong,Kim. Eungseok 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.4

진동해머의 진동특성을 살펴보고 편심모멘트, 진동수, 진동질량, 스프링상수가 진동해머의 진폭, 가속도, 스프링작용력 그리고 이론적일률에 미치는 영향을 분석하였다. 진동해머에 의해 시공되는 말뚝의 해석을 위한 말뚝머리하중결정에 관하여 기존의 접근법에 있어서의 오류를 파악하고 합리적 접근법을 제시하였다. 또한 진동해머/말뚝의 진동시스템을 표현하는 기존의 지배방정식을 합리적으로 수정 제안하였다. Vibrational properties of vibro-hammer were studied and the influences of eccentric moment, frequency, vibratory mass and spring constant to the amplitude, acceleration, spring force and theoretical power were analyzed. Existing approach of determining input of pile head force which is necessary for analyzing a pile constructed by vibro-hammer were reviewed and rational one was suggested. In addition, existing governing equation shown in the literature, which simulates the vibrating system of vibrator/pile was modified through rational evaluation.

연직진동말뚝의 계측자료 분석

이승현,윤기용,김응석,Lee. Seunghyun,Yoon. Kiyong,Kim. Eungseok 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.2

진동해머에 의해 시공되는 말뚝의 효율적인 거동분석을 위해서는 말뚝머리에 설치되는 하나의 가속도계와 말뚝머리와 선단 모두에 설치되는 변형률계 그리고 깊이측정장치가 최소한의 계측기라 할 수 있다. 깊이측정장치로부터 측정된 자료를 처리함에 있어 데이터 획득 진동수의 10배에 해당하는 자료로부터 관입속도를 계산하더라도 무리가 없을 것으로 보인다. 원점 오프셋과 미세조정과정을 거친 가속도와 속도를 적분하여 말뚝의 변위이력을 구하는 과정을 상세하게 나타내었고 그 결과 얻어진 변위이력은 규칙적이고 매끄러운 모양을 보였다. 계측결과로부터 말뚝의 하중전이곡선을 구할 수 있었는데 그 형상은 기존 연구결과와 유사하였다. 본 연구에 적용한 계측장치로부터 얻은 자료를 분석해 볼 때 시험대상지반의 N값 분포를 합리적으로 반영한 결과를 보였다. In order to analyze the behavior of a pile installed by vibrohammer, single accelerometer which is put on the pile head and strain gauges which are put on both head and toe of the pile and depth measuring drum are likely to be the minimum sufficient measuring instruments. Dealing with the data obtained from the depth measuring drum, number of the data which is equal to 10 times of the data acquisition frequency seems to be sufficient for calculating penetration rate of the pile. Details of obtaining displacement history through minimizing zero offset of the measured acceleration and fine tuning the zero offset is presented in the paper and the resulted displacement history shows smooth and repetitive shape. The shapes of the obtained dynamic load transfer curves are similar to those of the past researcher. Results obtained from analyzing the measured data show that analyzed results rationally reflect the distribution of the N value with depth.

퍼지제어방식을 이용한 SI엔진 속도제어

신동목(Dong-Mok Shin),김응석(Eungseok Kim),김문철(Moon-Cheol Kim),민종진(Jong-Jin Min) 대한전기학회 1997 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1997 No.7

뇌기반 3D 가상환경 멀미 경감 솔루션 개발

한경훈(Han, Kyunghun),박창훈(Park, Changhoon),김응석(Kim, Eungseok),김대근(Kim, Daeguen),우성호(Woo, Sungho),김현택(Kim Hyuntaek) 한국문화산업학회 2011 문화산업연구 Vol.11 No.2

Several studies indicated that a rest frame reduced cybersickness, especially the vection induced sickness, associated with exposure to real 3D virtual environments. The form and the way realizing the rest frame in 3D virtual environments have different effects on immersion, presence and reducing cybersickness. Therefore it is important to find the most effective form and method realizing a rest frame in 3D virtual environments reducing cybersickness while at the same time maintaining presence and immersion. In this study, we realized a 3D rectangulartunnel rest frame and a real 3D virtual environment inducing cybersickness. For verifying the rest frame’s effect of reducing cybersickness, 10 subjects were exposed to both rest and nonrest conditions after an interval of three days after the real 3D virtual environment. We recorded electrogastrogram, skin conductance, heart rate, and respiration during the exposure to 3D virtual environment. Simulator sickness questionnaire(SSQ) was used for measuring the intensity of the sickness before and after the exposure. The results showed that the scores of SSQ were not reduced significantly by using the rest frame. All 4 electrophysiological responses were not changed significantly from the baseline period to the exposure of 3D virtual environment in the rest frame condition compared to the nonrest frame condition. The results suggest that 3D rectangulartunnel rest frame is not an adapted rest frame for reducing cybersickness in real 3D virtual environments. Several studies indicated that a rest frame reduced cybersickness, especially the vection induced sickness, associated with exposure to real 3D virtual environments. The form and the way realizing the rest frame in 3D virtual environments have different effects on immersion, presence and reducing cybersickness. Therefore it is important to find the most effective form and method realizing a rest frame in 3D virtual environments reducing cybersickness while at the same time maintaining presence and immersion. In this study, we realized a 3D rectangulartunnel rest frame and a real 3D virtual environment inducing cybersickness. For verifying the rest frame’s effect of reducing cybersickness, 10 subjects were exposed to both rest and nonrest conditions after an interval of three days after the real 3D virtual environment. We recorded electrogastrogram, skin conductance, heart rate, and respiration during the exposure to 3D virtual environment. Simulator sickness questionnaire(SSQ) was used for measuring the intensity of the sickness before and after the exposure. The results showed that the scores of SSQ were not reduced significantly by using the rest frame. All 4 electrophysiological responses were not changed significantly from the baseline period to the exposure of 3D virtual environment in the rest frame condition compared to the nonrest frame condition. The results suggest that 3D rectangulartunnel rest frame is not an adapted rest frame for reducing cybersickness in real 3D virtual environments.

통계학적인 방법을 이용한 가능최대강수량 산정을 위한 최소관측기간의 결정

심규범(Sim, Kyubum),이옥정(Lee, Okjeong),김상단(Kim, Sangdan),김응석(Kim, Eungseok) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.4

본 연구에서는 기상청 22개 지점을 대상으로 통계학적인 방법을 이용하여 가능최대강수량(PMP)을 산정하는데 있어 신뢰성 있는 강우자료의 최소기간이 제안되며, 제안된 최소기간 이하일 경우 이를 보정하기 위한 보정식이 제안된다. 최소기간을 제안하기 위해 모의발생기법을 이용하여 무작위로 연 최대 1일 강우량을 추출하여 자료기간에 따른 PMP를 추정하였으며, 자료기간에 따른 PMP의 표준편차와 실제 관측된 연 최대 1일 강우량의 표준편차와의 비교를 통하여 신뢰성 있는 PMP 산정에 필요한 최소기간을 선정하였다. 그 결과 최소기간은 43년으로 선정되었으며, 무작위 발생된 PMP에서 상⋅하위 25%를 제외한 후 지수함수 회귀식을 통해 보정 공식을 제안하였다. In this study, a minimum period of rainfall data is proposed for estimating reliable Probable Maximum Precipitation (PMP) using statistical methods for 22 stations of the Korea Meteorological Administration, and a correction formula for compensating PMP is proposed when the data period is below the proposed minimum period. In order to propose the minimum period, PMPs were estimated according to the data period by extracting annual maximum daily rainfall randomly with a stochastic technique, and the minimum period required for reliable PMP estimation was determined by the comparison between the standard deviation of PMPs with varios data periods and that of observed annual maximum daily rainfall. As a result, the minimum period was 43-year, and the correction formula was proposed by the exponential regression equation after excluding the upper and lower 25% of the randomly generated PMPs.

기상청 AR5 1-km 해상도 RCP 자료를 이용한 미래 가능최대강수량 분석

심규범(Sim, Kyubum),이옥정(Lee, Okjeong),김상단(Kim, Sangdan),김응석(Kim, Eungseok) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.4

본 연구에서는 통계학적 방법으로 산정된 과거 및 미래 가능최대강수량(PMP)의 변화 원인을 살펴보았다. 과거 일 강우자료는 기상청 22개 지점 자료를 이용하였으며, 미래 일 강우자료는 기상청 AR5 RCP (Regional Climate Model) 시나리오의 1-km 해상도 자료를 이용하였다. 분석 결과, 과거 강우에서는 포항 1,160.1 mm, 미래 강우에서는 부산 1,840.4 mm로 주로 일 강우자료의 표준편차가 큰 지점에서 높은 PMP가 추정되고 있음을 살펴볼 수 있었다. 또한, 과거 대비 미래의 PMP 변화율을 분석한 결과, 미래 PMP 변화율은 미래 연 최대 1일 강우량의 표준편차와 매우 높은 상관관계가 있는 것으로 파악되었다. In this study, the causes of observed and future changes of daily Probable Maximum Precipitation (PMP) estimated by statistical methods are investigated. Observed daily rainfall data of 22 meteorological stations operated by Korea Meteorological Administration(KMA) were used and future daily rainfall data were obtained from 1-km resolution data set of KMA AR5 RCP (Regional Climate Model) scenario. As a result, PMP was estimated to be 1,160.1 mm for Pohang site in the observed rainfall and 1,840.4 mm for Busan site in the future rainfall. It can be seen that high PMPs was estimated at observation sites where the standard deviation of daily rainfall time series is large. As a result of analyzing the PMP change rate of the future compared with the past, the change rate of the future PMP is highly correlated with the standard deviation of the annual maximum daily rainfall in the future.

고지방식이 마우스의 간에서 Lactobacillus acidophilus NS1에 의한 글리코겐 함량 조절 효과

양가람 ( Garam Yang ),김소영 ( Soyoung Kim ),김응석 ( Eungseok Kim ) 한국낙농식품응용생물학회(구 한국유가공학회) 2021 Journal of Dairy Science and Biotechnology (JMSB) Vol.39 No.2

본 연구는 고지방식이 마우스에서 체중 감소, 혈당 감소 및 인슐린 저항성 개선 효과를 가지는 LNS1 균주의 간 내 글리코겐 함량에 미치는 영향을 조사하여 고지방식이에 의한 비정상적인 글리코겐 대사 개선을 위한 활용 가능성을 검토하고자 실시하였다. LNS1을 12주간 경구 투여한 고지방식이 마우스의 간에서 포도당 운반체 단백질인 GLUT2와 글리코겐 합성의 주요 효소인 GCK, GYS2의 유전자 발현 변화를 확인한 결과, LNS1의 경구 투여는 고지방식이 마우스에 비해 GLUT2와 GYS2의 유전자 발현을 각각 약 2배, 1.8배 증가시켰으며, GCK의 발현에는 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 또한, GCK의 regulatory unit으로 작용하여 GCK의 활성을 억제하는 GCKR와 글리코겐 분해 과정의 주요 효소인 G6PC의 발현은 LNS1 투여에 의해 HFD마우스에 비해 각각 약 53%, 32% 감소함을 보였다. 간 조직에서의 결과와 마찬가지로 HepG2 세포에 LNS1-CM의 처리는 GLUT2와 GYS2의 유전자 발현을 약 1.9배, 2배 증가시켰으며, GCK의 발현 변화에는 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. GCKR과 G6PC의 유전자 발현 또한 LNS1-CM 처리에 의해 각각 77%, 47% 감소함을 보였다. 또한, 간 조직 내 글리코겐 함량은 고지방식이와 LNS1 투여를 병행한 마우스에서 고지방식이 마우스에 비해 약 1.5배 증가한 것으로 조사되었다. 위의 결과들을 종합해 볼 때, LNS1은 GLUT2, GYS2, GCKR와 G6PC의 발현 조절을 통해 간 조직내 글리코겐 함량을 증가시켜 고지방식 이에 의한 글리코겐 대사 이상을 개선시키는 효과를 가지는 것으로 사료된다. Previously, we showed that oral administration of probiotics, Lactobacillus acidophilus NS1 (LNS1), improved insulin sensitivity in high-fat-diet-fed mice (HFD mice). Furthermore, LNS1-conditioned media (LNS1-CM) reduced HNF4α transcription activity and the expression of phosphoenol pyruvate carboxykinase (PEPCK), a key enzyme in gluconeogenesis in HepG2 cells. In this study, we demonstrated that LNS1 administration increased the expression of glycosyltransferase 2 (GYS2) and glucose transporter 2 (GLUT2), while reduced the expression of glucose-6-phosphatase (G6PC) expression in liver of HFD mice. Furthermore, LNS1 suppressed hepatic expression of glucokinase regulatory unit (GCKR) in HFD mice without changing the mRNA levels of glucokinase (GCK), suggesting that LNS1 may inhibit nuclear GCK activity. Consistently, addition of LNS1-CM to HepG2 cells increased the mRNA levels of GYS2 and GLUT2 with reduced mRNA levels of G6PC and GCKR. Moreover, hepatic glycogen contents were increased in HFD mice upon administration of LNS1. Together, these results suggest that LNS1 facilitates glycogen accumulation in liver by regulating the expression of genes involved in glycogen metabolism, contributing to improved insulin sensitivity in the HFD mice.

뇌기반 3D 가상환경 멀미 경감 솔루션 개발

한경훈(KyungHun HAN),박창훈(ChangHoon Park),김응석(EungSeok Kim),김대근(DaeGuen Kim),우성호(SungHo Woo),김현택(HyunTaek Kim) 한국문화산업학회 2011 한국문화산업학회 학술대회 Vol.2011 No.6

실사와 흡사한 현실을 구현할 수 있다는 장점으로 산업, 의료, 및 파일럿의 비행훈련 등에 널리 사용되었던 3D 가상 환경은 3D 영상 미디어의 기술 발달과 함께 이제는 우리 생활 안에 생활 가전 그리고 일상 엔터테인먼트로 자리 잡고있다. 그러나 아직까지 3D 가상환경 부작용인 사이버멀미가 3D영상 미디어 산업 발전에 제약이 되고 있어 사이버멀미 경감 솔루션 개발이 필요하다. 정지좌표계(rest frame)는 가상환경에서 멀미를 유발시키는 vection 효과를 줄이는 효과를 가지고 있다. 그러나 3D 가상환경에서 정지좌표계의 구현 방법과 형태에 따라 가상환경의 몰입감, 현실감, 멀미경감 효과에 영향을 미치므로 3D 가상환경의 몰입감과 현실감을 저하시키지 않고 멀미감을 최소화하는 최적화된 정지좌표계의 형태와 구현변수를 찾는 것은 중요하다. 본 실험에서는 시각적으로 사이버멀미를 유발하는 3D 가상환경을 개발하고 이에 사각터널 형태의 3D 정지좌표계를 개발하였다. 이 효과를 검증하기 위해 10명의 피험자는 rest frame 조건과 non-rest frame 조건에서 각각 3일 간격으로 3D 가상환경을 경험하였으며, 가상환경 노출 시 멀미감에 따른 심박률, 피부전도도, 위장전도, 호흡률 등의 생리적 반응를 측정하고 멀미감을 SSQ(simulator sickness questionnaire)와 자기보고를 이용하여 3D rest-frame의 사이버멀미 경감효과를 검증하였다. 실험결과 정지좌표계의 사용에 따른 SSQ 지수의 유의미한 차이가 발견되지 않았으며, 4가지 생리적 반응 변화에서도 모두 두 조건간의 유의미한 차이가 없었다. 이 결과는 본 연구에서 사용된 3D-사각터널형 정지좌표계가 real 3D 가상환경에서 유발되는 위장전위멀미 감소를 위한 정지좌표계로 적합하지 않다는 것을 잠정 시사한다. Several studies indicated that a rest frame reduced cybersickness, especially the vection induced sickness, associated with exposure to real 3D virtual environments. The form and the way realizing the rest frame in 3D virtual environments have different effects on immersion, presence and reducing cybersickness. Therefore it is important to find the most effective form and method realizing a rest frame in 3D virtual environments reducing cybersickness while at the same time maintaining presence and immersion. In this study, we realized a 3D rectangular-tunnel rest frame and a real 3D virtual environment inducing cybersickness. For verifying the rest frame's effect of reducing cybersickness, 10 subjects were exposed to both rest and non-rest conditions after an interval of three days after the real 3D virtual environment. We recorded electrogastrogram, skin conductance, heart rate, and respiration during the exposure to 3D virtual environment. SSQ (simulator sickness questionnaire) was used for measuring the intensity of the sickness before and after the exposure. The results showed that the scores of SSQ were not reduced significantly by using the rest frame. All 4 electro-physiological responses were not changed significantly from the baseline period to the exposure of 3D virtual environment in the rest frame condition compared to the non-rest frame condition. The results suggest that 3D rectangular-tunnel rest frame is not an adapted rest frame for reducing cybersickness in real 3D virtual environments.