on the Grade of Ideals

임진우 원광대학교 1985 국내석사

자기유변탄성체 마찰댐퍼의 설계 및 1/4 차량 현가장치 모델에서의 반-능동 진동제어 적용 연구

임진우 인하대학교 대학원 2018 국내석사

In this study, novel friction damper using magnetorheological elastomer (MR elastomer) is designed and control strategies are applied to reduce external vibration effect to quarter-car model. The MR elastomer is the material composed of a rubber-like base matrix with Carbonyl Iron (CI) particles. The mechanical properties of MR elastomer such as Young’s modulus and friction coefficient can be changed with the varying magnetic field strength. With the benefits of property changing characteristics of MR elastomer, the magnitude of energy dissipation due to the shear deformation and surface friction of MR elastomer can be controlled. To adopt model based controller to the damper, mathematical models are introduced to identify the frictional behavior of the MR elastomer under different magnetic field. To construct suitable friction model, harmonic reciprocate friction force tester is designed for friction force measurement. I-LuGre friction model and Strain-stiffening model are used to identify the damping force of MRE which has stick/slip characteristic of friction. The I-LuGre model showed a precise correlation with the experimental results, and the strain-stiffening model is shown to have a simple structure for describing the frictional phenomenon. Parameters of the both models are determined as the function of magnetic field strength and utilized to enable semi-active vibration control. The designed friction damper is applied to experimental-scale quarter-car structure to validate its effectiveness. Moreover, in order to control the frictional damping force, solenoid coils were located. To investigate the performance of the damper, On/off, Skyhook and Sliding-mode controllers were used to control damping force based on the velocity of structural vibrations. The control input to the system is interpreted to current to coil in order to provide actual varying damping force to the system. The on/off controller is used while providing a fixed power input to the solenoid. Skyhook controller is used to provide damping force proportional to the speed of the structure. To use the Sliding-mode controller, the parameters of the model are expressed as a function of current. To investigate the performances of control method, velocity and displacement of the structure are observed and compared while adopting different vibration condition. By applying controllable MRE friction damper, the stability of the car body in quarter-car system is ensured while the external vibration is maintained. 본 연구에서는 자성 탄성체 (MR elastomer)를 이용한 새로운 마찰 댐퍼를 설계하고 quarter-car 모델에 대한 외부 진동 효과를 줄이기위한 제어 전략을 적용 하였다. MR elastomer는 Carbonyl Iron (CI) 입자를 갖는 고무와 같은 기본 매트릭스로 구성된 재료이다. Young’s modulus 및 마찰 계수와 같은 MR elastomer의 기계적 성질은 변화하는 자기장의 강도에 따라 변화 될 수 있다. MR elastomer의 특성 변화의 이점을 이용하여 MR elastomer의 전단 변형 및 표면 마찰로 인한 에너지 소산의 크기를 제어 할 수 있다. 설계된 마찰 댐퍼에 수학 모델 기반의 제어기를 적용하기 위해, 서로 다른 자기장 하에서 MR elastomer의 마찰 거동을 확인하기 위한 수학적 모델이 적용되었다. 적절한 마찰 모델을 구성하기 위해 마찰력 측정을 위해 harmonic 왕복 마찰력 시험기를 설계하였으며 실험이 진행되었다. I-LuGre 마찰 모델과 Strain-stiffening 모델은 마찰의 stick/slip 특성을 갖는 MR elastomer의 감쇠력을 모델에 적용하는 데 사용되었다. I-LuGre 모델은 실험 결과와 유사한 상관 관계를 보여 주었으며, Strain-stiffening 모델은 마찰 현상을 설명하기위한 간단한 구조를 갖는 것으로 나타났다. 두 모델의 parameter 변수는 자기장 세기의 함수로 결정될 수 있으며, 반 능동 진동 제어를 가능하게 하는 데 사용되었다. 나아가, 설계된 마찰 댐퍼는 실험실 규모의 quarter-car 구조에 적용되어 그 유효성이 검증되었다. 댐퍼의 반-능동 진동제어 성능을 검증하기 위해 On / off, Skyhook 및 Sliding-mode 제어기가 실험시스템 반응 진동의 속도에 따라 감쇠력을 제어하는데 사용되었다. 시스템에 대한 제어 입력은 실제 변화하는 감쇠력을 시스템에 제공하기 위해 코일에 대한 전류입력으로 적용되었다. On/off 제어기는 솔레노이드에 고정 전원 입력을 제공하는 동안 사용되었다. Skyhook 컨트롤러는 층간 구조물의 속도 차에 비례하여 감쇠력을 제공하였다. 슬라이딩 모드 컨트롤러를 사용하기 위해서 모델의 parameter 변수가 전류의 함수로 표현되었다. 제어기의 성능을 검증하기 위해 구조물의 가속도와 변위를 비교, 분석하였으며 여러 진동 조건에서 비교하였다. 실험 및 분석 결과, 반-능동 MR elastomer 마찰 댐퍼는 외부 진동이 부여되는 동안 quarter-car 시스템에서 차체의 안정성을 개선한 결과를 보였다.

Hutchins의 敎育思想 연구

임진우 계명대학교 대학원 1978 국내석사

운전특성을 고려한 차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 특성 및 손실 해석

임진우 동아대학교 대학원 2012 국내석사

운전특성을 고려한 차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 특성 및 손실 해석 Analysis of Characteristic and Loss considering Variable Operating Condition in Interior Permanent Magnet Synchronous Motor for Electric Vehicles 전기공학과 임 진 우 지 도 교 수 한 성 진 본 논문에서는 운전특성을 고려한 차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 특성 및 손실해석에 관한 연구를 수행하였으며 시험용 전동기의 설계, 제작 및 실험을 통하여 정확성과 타당성을 검증하였다. 유한요소법을 적용한 차량 구동용 다층 매입형 영구자석 전동기의 제한조건을 고려한 설계 과정을 정리하였으며, 토크 맥동 및 영구자석의 와류손 저감을 위하여 회전자에 스텝스큐를 적용한 설계를 진행하였다. 2D FEA에서 고려할 수 없는 축방향 자속밀도의 변화를 3D FEA를 통하여 그 영향을 정립하였으며, 그 계수를 설계에 적용하였다. 또한, 스큐를 고려한 자속밀도를 분석하여 전류 크기별, 위상각별 제어정수를 추출하였다. 마지막으로, 본 연구에서 제안된 차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 설계, 제작 및 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였으며 향후 차량 구동용 영구자석 전동기의 설계 및 해석에 많은 도움을 주리라 판단된다. 주요어 : 유한요소법(Finite Element Method), 토크 리플(Torque Ripple), 영구자석 스텝 스큐(Permanent Magnet Step Skew), 철손(Iron Loss), 영구자석 와류손(Permanent Magnet Eddy Current Loss)

드론(Drone)을 활용한 도서지역 소화물 배송 스케줄링 문제 : 한국 도서지역 사례

임진우 인하대학교 물류전문대학원 2018 국내석사

물류 인프라의 비약적인 발전에도 불구하고 국내에는 본질적인 지리적 조건과 정부 및 물류회사의 투자 부족으로 인해 소규모 섬 또는 산간지역에서는 아직까지 정시배송이 어려운 지역이 존재한다. 한편, 무인기 관련 기술이 급격히 발전함에 따라 드론을 기반으로 한 택배서비스는 도서산간지역의 배송 문제를 해소할 수 있는 좋은 대안으로 간주되어 왔다. 국내에는 배송이 제때 이루어지지 않는 많은 섬들이 존재하며 해당 지역에 드론을 도입하기 위한 시도들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 두 가지 수리적 모델을 제안하고 있으며 물품 배송 최대화 및 최소배송량의 최대화를 위한 드론 배송 스케줄링을 목적으로 한다. 제안된 모델은 기존의 드론 배송 스케줄링 연구에서 다루어지지 않았던 드론의 기술적인 수준을 반영하는 현실적인 제약사항을 고려하고 있다. 또한 국내 실제 지역을 상정하여 모델을 검증하였으며, 현행 배송시스템과의 배송지연정도를 비교하여 드론 기반의 배송 스케줄링 모델의 효과를 검증하였다. 마지막으로, 포괄적 실험을 통해 드론 배송 스케줄링 모델의 유용성을 확인하였다. Even though the logistics infrastructure has been gradually strengthened, demand in small islands or mountainous regions might not be fulfilled in a timely manner due to the intrinsic geographical conditions and the lack of investment by the government or logistics firms. However, with the rapid development of the drone-related technologies (i.e., a small unmanned aerial vehicle), drone-based parcel delivery has been considered as a good alternative for delivery to such areas. In the seas surrounding South Korea, there are many remote islands that have a similar delivery problem. Thus, drone-based delivery is under consideration. In this paper, we proposed two mathematical models for drone scheduling, the maximization of the delivery amount and the maximization of minimum delivery amount to any islands. We then validate the models using the real case of South Korea. Additionally, we compared the delivery performance (i.e., the degree of late delivery) of the proposed scheduling approach to the current delivery practice. The results showed that the proposed scheduling model is viable.

옥수수 저항전분에 대한 산과 α-amylase의 작용

임진우 전남대학교 대학원 2001 국내석사

제조 방법이 다른 RS 3 와 RS 4 저항전분 (RS, Resistant starch)의 산과 효소에 대한 가수분해 정도를 측정하여 구조적인 차이를 비교하기 위하여 보통 옥수수 전분으로 저항전분을 제조하고 생전분과 함께 IN HCI (lintnerization)과 α-amylase (Bacillus species, Cat No. A-6380, Sigma Chemical Co., USA)를 처리하였다. 처리기간에 따른 가수분해율과 처리 후 남은 전분의 RS 수율을 분석하고, X-선 회절도와 SEM으로 형태의 변화를 관찰하였으며 팽윤력과 용해도를 측정하였다. RS 3 전분은 산과 α-amylase에 의해 초기 3일까지 가수분해가 급격히 증가하였으며, 그 이후에는 완만한 증가를 보여 가수분해 20일에는 산처리시 82.7%, α-amylase 처리시 74.2%를 나타내었다. RS 4 전분의 산에 의한 가수분해 양상은 계속적인 증가를 보였으나 속도가 다른 2단계로 진행되었고 10일까지 생전분과 비슷하였으며 20일에는 RS 4 전분이 50.3%, 생전분이 47.4%이었다. α-amylase 처리에 의해서는 RS 4 전분은 거의 분해가 일어나지 않았으나 생전분은 초기에 증가 속도가 크다가 7일 이후 완만하여 20일에는 40.8%를 보였다. 저항전분에 산과 α-amylase로 처리 후 남은 부분의 RS 수율은 RS 3 전분에서는 처리기일이 길어질수록 증가하였으나 RS 4 전분은 산처리시 17.2%에서 서서히 감소하였으며 α-amylase 처리 시에는 처리 6시간에 17.2%에서 25.5%로 증가하고 그 이후에는 거의 비슷하게 유지하였다. RS 3 전분은 단단한 덩어리 같은 모양을 보였고 RS 4 전분은 생전분과 같은 모양을 그대로 유지하였으며, 산이나 α-amylase 처리시에 RS 3 전분은 크기가 작아 졌지만 모양의 변화는 없었고, RS 4 전분 입자의 모양은 7일까지는 모두 변화되지 않았으며 20일에는 산처리시에는 작게 갈라지거나 일부가 손상된 모양을 보여 초기입자 모양과는 상이하였으나 α-amylase 처리 시에는 전분입자 표면이 일부 용출된 물질로 인해 매끄럽지 않은 것으로 관찰되었다. 산과 α-amylase 처리 후 잔여 부분의 X선에 의한 결정형은 모두 처리 전과 같아 RS 3 전분은 B형, RS 4 전분은 생전분과 같이 A형을 보였고, 결정 강도는 모두 증가하였다. 100℃에서의 팽윤력은 RS 3 전분이 7일 처리했을 때 가장 높아 9.6 - 9.7이었고, RS 4 전분은 산처리에 의해 급격한 증가를 보였으나 α-amylase 처리에 의해서는 거의 변화가 없었다. It has been investigated to compared the granule structural characteristics of RS 3 starch and RS 4 starch using acid and α -amylase treatment. After RS 3 and RS 4 starch made from normal maize starch, all starch was hydrolyzed with 1N HCl (lintnerization) or α - amylase (Bacillus species, Cat No. A-6380, Sigma Chemical Co., USA) enzyme solution. It was determined degree of hydrolysis and RS level, solubility and swelling power of hydrolyzed starches, its shape and crystallinity investigated by scanning electron microscope and x-ray diffractometry. Hydrolysis degree of RS 3 starch by acid or α -amylase treatment increased rapidly to 3 days, and increased slowly to 20days with 82.7%, 74.2%. Hydrolysis degree of RS 4 starch by acid treatment increased the linear patterns of two stages with acid treatment period incresing, RS 4 starch is not nearly hydrolyzed by α -amylase treatment, normal maize starch is showed early increased rapidly and slowly increased to 20day with 40.8%. RS level of RS 3 starch by acid or α -amylase treatment was increased with hydrolysis period incresing, it of RS 4 starch was decreased by acid, increased to 17.2% from 25.5% at 6hr by α -amylase. Using SEM, the degree of damage of polygoral normal maize starch and RS 4 starch, rod shape RS 3 starch granule increased with increasing the hydrolysis periods, and starch morphological changes is showed different by hydrolysis method. X-ray diffraction patterns of acid and enzyme treated normal maize starch, RS 3 and RS 4 starch is not changed. As hydrolysis progressed, peak pattern is maintained but peak intensity increased and shaped. And relative crystallinity is showed to increase because amorphous region is hydrolyzed crystallinity by acid and enzyme treatment method is similar peak pattern, but is different peak intensity. At 100℃, swelling power of hydrolyzed RS 3 starch for Mays was higher and its of RS 4 starch increased by acid treatment, but is not changed by enzyme.

멀티캐스트 IPSec을 위한 IPSec 탐지와 그룹키 관리 기법에 관한 연구

임진우 가톨릭대학교 대학원 2009 국내석사

전술 네트워크에서 안전한 그룹 통신을 하기 위해서는 그룹 멤버들간의 보안이 보장되어야 한다. 그룹 멤버들은 IPSec과 그룹키를 사용하여 보안성을 확보함으로써 보안 요구 사항을 만족시킨다. 전술 네트워크의 특성상 IPSec의 운용과 그룹키 관리 기법은 그룹 멤버들의 참여 또는 탈퇴와 같은 동적인 전술 환경에 적합하게 설계되어야 한다. IPSec의 운용을 통해 그룹 멤버들의 변화를 탐지할 수 있어야 하고, 변화에 따라 적절하게 그룹키 관리를 함으로써 동적인 전술 환경에서 보안이 보장되어야 한다. 본 논문에서는 위와 같은 두 가지 측면에서의 접근을 통해 동적인 전술 환경에 적합한 멀티캐스트 IPSec 기법을 설계한다. 이를 위해 먼저 IPSec 장치의 변화를 탐지할 수 있는 IDP (IPSec Discovery Protocol) 기술에 대해 기존 기술들을 살펴보고 개선점을 제안한다. 다음으로 그룹 멤버들의 변화에 따라 그룹키를 갱신하여 보안을 보장하는 그룹키 관리 기법에 대해 마찬가지로 기존 기술들을 살펴보고 개선점을 제안한다. 또한 이 두 가지 측면의 기술의 결합을 통한 동적 전술 네트워크 환경에 최적화된 멀티캐스트 IPSec 기법을 제안한다. 제안하는 방법의 우수성을 입증하기 위해 네트워크 시나리오 모델에 따라 성능 평가를 수행하여 기존 방식과 제안 방식의 성능을 비교하였다. 제안한 방법은 기존 방식에 비해 나은 결과를 보여주었고, 특히 IPSce 장치의 탐지 지연 시간 측정에서 더욱 효율적이었다. To make group communications secure in tactical networks, it is the most important to maintain internal security among group members. Requirements for this network security can be fulfilled by applying the IPSec architecture related with group key management mechanism. Because of the peculiarity of tactical networks, the operation of IPSec and group key management mechanism must be designed to be suited for the dynamic tactical networks, such as joining or leaving of group members. That is, it has to be possible to detect the changes of group members by using IPSec mechanism and the group key management solution. By considering these two points, we design the efficient multicast IPSec mechanism for dynamic tactical networks. Our two-parted approach addresses both requirements : detecting IPSec devices and managing the group key. One of suggested key concepts is the IPsec discovery protocol (IDP). It discovers IPsec capable devices and configures them in an automated way. The other concept is multicast Internet key exchange protocol (MIKE). It negotiates and establishes a group key in a secure manner. By combining these two ideas, it is possible to implement an automatically secured network. To prove efficiency of the suggested technique, this paper shows the result of experiment that compares performances between suggested study and existing technique. At the conclusion, this paper shows that the suggested technique makes better result than existing technique for the test and especially it is more efficient at IPSec discovery latency.

아키그램 픽처레스크의 표현적, 매체적 특징

임진우 서울대학교 대학원 2019 국내박사

This study aims to understand the picturesque expressions and medium characteristics of Archigram’s architectural images and magazine, in order to better comprehend the complex nature of architecture represented by the group. The 1960s, when Archigram was formed, was a time when the Townscape Movement and its notion of picturesque were in its prime. There were earnest efforts to rebuild cities after the Second World War to regain stability and values of tradition and locality were being reflected in urban planning. It was also the time of rapid economic growth, technological advancements, and change in popular culture whereby young architectural graduates experimented with futurism and technological optimism. As mentioned by Colin Rowe, there was a dichotomous rise of the Townscape picturesque and that of Archigram which were two ideals that had little to share. However, this study argues that these two notions are similar in that they are visual efforts which try to capture the spectacular changes the modern city had undergone. In this study, architecture represented by Archigram is understood as the extended concept of the picturesque reconstructed in the urban and architectural field. By analyzing the visual expressions and use of materials in Archigram's work, the study aims to expand the existing understanding of the group's work that centers on the technological and functional perspective. The picturesque first appeared in 18th century England where the concept of space and place consumption was being formed. It is based on the ideas of empirical philosophy and the aesthetics of the Romantic paintings where garden landscapes were constructed through pictorial elements, a unique way of constructing space altogether. Later, the picturesque became refashioned to understand the newly emerged modern landscape of cities, and Townscape theorists tried to understand the estranged urban landscape without prejudice through the eyes of an artist. Archigram, formed in 1961, also attempted to understand modern society after the War through the painter's eye and appropriate it in producing architectural images. Archigram was influenced by various visual arts such as pop-art, science fiction comics, and concrete poetry. Such visual arts were characterized by 'open aesthetic' which surpassed the one-directional relation between the artist and the audience and allowed the audience to actively interpret artworks and become more aware of their perceptions. Archigram used various genres of art to create architectural images and enabled people to expound the architectural messages the group was trying to deliver. Archigram understood the consumption of the public as a force that produced the urban landscape and proposed an architectural and urban landscape that could coexist with the new society of consumption. In this sense, like the picturesque of the Townscape movement, Archigram had expanded the way of viewing the urban landscape and ushered the viewer to become involved in interpreting and forming the landscape. The architectural images of Archigram focus on creating a certain atmosphere and enabling the viewers to feel various sentiments towards the depicted environment rather than delivering messages through clear visual hierarchies that are apparent in perspective image or drawings. The possibility of architecture, that was continuously experimented through diverse projects, was that the individual user could proactively create their environment and architecture and the city could adapt flexibly for differing situations and needs. In order to express this, Archigram endeavored to express the flow of resources, people, and change. The architectural images, rather than conjuring emotions through a finalized landscape, captured processes and the atmosphere of potential futures, stimulating thoughts and imaginations that is similar to the effect of observing a picturesque image. In order to understand the expressive features of the picturesque produced by Archigram, this study studied the little magazine, ‘Archigram’, one of the central efforts of the group's architectural works, and focused on the Archigram magazine's composition and role. This is because the magazine was used as a tool of communication as opposed to merely being a means of visual material that showed an understanding of modern society and the urban landscape. The Archigram magazine was a platform between Archigram's members, the architecture that was being communicated, and the readers that allowed participation among different entities, acting as a visual experiential system. This study is meaningful as an attempt to interpret the architectural image of Archigram presented in the 'Little Magazine' and various other visual expressions in view of the picturesque that was refashioned in the urban and architectural field after the Second World War. This study analyzed the theoretical background for reviving the picturesque spearheaded by the Townscape Movement, and the architectural images of Archigram, and its magazine. The picturesque of the 20th century was a visual concept to complement the scientific and technological limits of Modern urban planning. The picturesque deployed by Archigram, based on the insights of everyday life and the world, expanded the concept of architecture regarding the new technological advancements and visualized the process of architectural formation as a system that becomes constructed through the activities of users prior to being a building. Depicting the progress of behavior and events in architecture today may not seem new, however, expressing and defining it in visual terms is still not an easy task. The flow of natural elements such as water or wind have become part of the form and expression in architecture, and architecture that is in harmony with natural elements form part of the landscape. If behaviors and events are accepted common factors of modern society and the city, what type of landscape does the architecture of interfaces and networks form, and how should this be formalized and expressed? In this respect, the notion of picturesque represented in Archigram's work, which dates more than 50 years now, provides invaluable visual lessons for the architect today. 본 연구는 아키그램의 건축 이미지와 아키그램 잡지에서 나타난 픽처레스크의 표현적, 매체적 특성을 이해하고 이를 통해 아키그램 건축이 지니는 복합적인 성격을 이해하는 것을 목적으로 한다. 건축가 그룹 아키그램이 등장한 영국의 1960년대는 2차대전 이후 전쟁으로 파괴된 도시를 재건하고 안정된 삶을 회복하기 위하여 전통과 지역적 가치를 도시계획에 반영하고자 하는 타운스케이프 픽처레스크 운동이 활발히 전개되었으며, 이와 동시에 급속한 경제성장과 과학기술, 대중문화의 발전에 따라 전후 학업을 마친 젊은 건축가들을 중심으로 미래주의적, 기술낙관주의적 성격의 건축이 나타난 시기였다. 콜린 로우가 언급한 바와 같이 타운스케이프와 아키그램의 픽처레스크로 대변되는 이러한 양면적 현상은 그동안 서로의 가치를 공유하지 못하는 극단적인 현상으로 이해되었다. 하지만 본 연구에서는 전후 나타난 이 두 픽처레스크가 상호 대립적인 개념이라기보다는 오히려 스팩터클한 현대도시를 이해하기 위한 시각적 노력이라는 점에서 공통점을 가지고 있다고 보았으며, 아키그램의 건축을 도시·건축 분야에서 재구성된 픽처레스크 개념의 연장선에서 이해하고 이의 표현과 매체적 특징의 분석을 통하여 기술적, 기능주의적 관점에서 평가된 아키그램의 기존 연구의 제한된 시각을 넓히고자 하였다. 픽처레스크 이론은 근대적 공간과 장소의 소비 개념이 형성되었던 18세기 영국에서 나타난 것으로 경험주의 철학과 낭만주의 회화의 미의식을 바탕으로 그림의 구성을 통하여 정원의 풍경을 형성하는 독특한 공간 형성 개념이었다. 이러한 픽처레스크 이론은 새롭게 나타난 현대도시의 경관을 이해하고 형성하기 위한 개념으로 재구성되었으며, 타운스케이프 이론가들은 이질적인 도시경관 요소들을 편견 없이 이해하기 위하여 ‘화가의 시각’을 통해 경관을 바라보고자 하였다. 1961년에 등장한 아키그램 또한 2차대전 이후 시각예술 분야에서 나타난 다양한 화가들의 시각을 통하여 현대사회를 이해하고 그들의 표현을 차용하여 건축 이미지를 제작하였다. 아키그램은 팝아트, 공상과학 만화, 구체시 등의 다양한 시각예술의 영향을 받았는데, 이들 시각예술은 작가와 관객이 일방향적인 관계를 넘어 관객이 작품의 해석에 참여하여 자신의 지각을 일깨울 수 있는 ‘열린 미학’을 시도한 것이 특징이었다. 아키그램은 다양한 예술 장르의 표현을 통하여 건축 이미지를 제작하였으며, 이를 통하여 사람들이 아키그램이 전달하려는 건축적 메시지의 해석에 참여하도록 하였다. 그들은 대중들의 소비를 도시 풍경을 생산하는 힘으로 이해하고, 새로운 소비사회의 기술과 공존할 수 있는 건축과 도시의 풍경을 제시하였다. 이러한 아키그램의 픽처레스크는 타운스케이프와 마찬가지로 현대도시의 풍경을 ‘바라보는’ 방식을 확장하는 것인 동시에 이미지의 관찰자가 현대도시 풍경의 해석과 형성에 ‘참여하는’ 방식을 제시하는 것이었다. 이러한 아키그램의 건축 이미지는 전통적인 건축 투시도나 도면과 같이 명료한 시각적 위계로 표현되어 정확한 정보를 전달하기보다는 특정한 분위기를 형성하여 관찰자가 이미지에 표현된 환경이나 상황에 대한 다양한 감정을 느끼도록 표현된 것이 특징이었다. 아키그램이 다양한 프로젝트들을 통하여 지속적으로 실험하였던 건축의 가능성은 사용자인 개인이 주도적으로 환경을 형성할 수 있으며, 상황과 필요의 변화에 따라 유동적으로 건축과 도시가 변화할 수 있다는 점이었다. 이를 표현하기 위하여 아키그램은 그들의 이미지에서 물자와 사람의 흐름, 변화의 과정을 표현하고자 노력하였다. 아키그램이 표현한 건축 이미지는 완성된 풍경을 보여줌으로써 관찰자들에게 어떤 감정적 반응을 유도하는 것이 아니라 그 과정의 모습과 분위기를 표현하여, 아직 일어나지 않았으나 잠재된 것이 일어날 것 같은 상상을 자극하고 이를 통하여 픽처레스크적 감흥을 일으키는 것이 특징이라고 할 수 있다. 이와 같은 아키그램 픽처레스의 표현적 특징을 이해하기 위하여 본 연구에서는 그들의 건축 활동의 중심이었던 리틀 매거진, 아키그램 잡지의 구성과 역할에 주목하였다. 이는 아키그램의 잡지가 픽처레스크가 실천되는 그림-보기의 구조 속에서 그림을 통하여 작가가 현대사회와 도시 풍경을 이해하는 것을 넘어 타자와 이를 소통하기 위한 매체로 작용하였기 때문이다. 아키그램의 리틀 매거진은 독자와 아키그램 건축, 그리고 아키그램 구성원들 사이의 독특한 관계 속에서 작동하는 매체로 이들 주체가 아키그램의 건축에 참여할 수 있도록 다양한 형식으로 제작된 플랫폼의 성격을 가지는 시각적 경험의 체계였다. 본 연구는 리틀 매거진이라는 매체와 다양한 시각예술의 표현을 통해 건축 이미지를 제시하였던 아키그램의 건축을 2차 대전 이후 도시·건축 분야에서 재구성된 픽처레스크의 관점에서 해석하려는 시도로서 의미를 갖는다. 이를 위하여 본 연구에서는 픽처레스크 이론이 타운스케이프 운동을 통하여 재구성된 이론적 배경과 아키그램의 건축 이미지와 잡지를 분석하였다. 20세기의 픽처레스크는 과학적, 기술적 도시계획의 한계를 보완하기 위한 시각적 개념이었으며, 아키그램의 픽처레스크는 일상생활과 세계에 대한 이해와 통찰을 통하여 당시의 새로운 기술에 대한 건축 개념의 영역을 확장하고 건물 이전의 건축 체계로서 건축이 사용자들의 행위를 통하여 형성되는 흐름과 과정을 시각화한 것으로 볼 수 있다. 이와 같이 건축에서 행위와 사건의 흐름과 과정을 표현하는 것은 오늘날의 건축에서는 새로울 것이 없는 개념이나, 이를 시각적으로 표현하고 규정하는 것은 여전히 쉽지 않은 것이다. 물과 바람과 같은 자연의 흐름은 오랜 건축의 역사를 통해 이의 형태와 표현의 일부가 되었으며, 자연의 흐름에 거스르지 않는 건축은 주변과 어우러지는 풍경을 형성한다. 만약 행위와 사건의 흐름이 현대사회와 도시를 구성하는 당연한 요소라고 할 수 있다면, 이러한 흐름을 수용하는 인터페이스, 네트워크의 건축은 도시 속에서 어떠한 풍경을 형성하고, 이의 형태와 표현은 어떠한 특징을 가질 것인가? 이러한 물음 속에서 50여 년 전 활동하였던 아키그램의 픽처레스크 개념의 건축은 오늘날의 건축가에게 여전히 유효한 시각적 교훈을 제공할 수 있을 것이다.

세척효율과 토양기능을 고려한 (구)장항제련소 비소 오염토양의 토양세척법 개발 및 평가

임진우 서울대학교 대학원 2014 국내석사

토양세척법은 단기간에 많은 물량의 오염토양을 정화시킬 수 있어 대규모 부지 정화에 있어 유력한 공법으로 검토된다. 하지만, 비소로 오염된 토양정화에 있어서는 아직 연구가 부족한 상황이다. 납(Pb2+)과 카드뮴(Cd2+)과 같은 양이온 중금속과 달리 비소는 자연 상태에서 음이온(AsO43-, AsO33-)으로 존재하여 기존의 방법으로는 정화효율을 확보하기 어렵고 이에 따라 주로 안정화/고형화법이 쓰이기 때문이다. 한국의 경우 이용가능한 부지가 적어 정화 후 토양의 재사용 가능여부가 중요한 고려요소이다. 이러한 이유로 토양 내 비소의 안정화가 아닌 토양세척을 통한 비소의 제거가 요구되고 비소 오염토양 세척법에 대한 연구가 필요하다. 비소 오염토양의 세척은 추출된 비소가 토양 내 잔류하는 철산화물로 재흡착되기 때문에 정화효율 확보에 한계가 있었고 인산(H3PO4)으로는 높은 효율 달성이 가능하지만 세척제의 가격이 높았다. 또한, 토양의 재사용을 위해 토양세척법을 사용하는 것인데 토양을 산으로 세척하였을 경우에는 토양이 산성화되는 등 토양의 물성을 손상시켜 정화토 재사용에 제약이 있었다. 이에 비소 오염토양에 대한 토양세척법 연구가 충분하지 않다고 판단하여 (구)장항제련소 주변지역 매입구역 비소 오염토양을 대상으로 높은 효율과 경제성을 동시에 확보할 수 있는 염산/인산염 혼합 토양세척법과 토양의 재사용을 고려한 중성 인산염 토양세척법을 개발하고 기존의 비소 오염토양 세척공법들과 세척효율 및 토양기능면에서 비교평가하였다. 연구 대상 부지에 맞는 비소 오염토양 세척법의 개발을 위해 (구)장항제련소 매입구역 비소 오염토양의 비소농도, 토양 내 비소의 존재형태와 같은 오염특성을 파악하였다. 현장에서 채취한 연구대상 시료(J1~6)를 분석하여 서울대에서 수행한 사전 토양정밀조사자료(OU1~6)와 함께 검토한 결과 (구)장항제련소 매입구역 토양은 토지이용용도에 따라 오염특성이 달라졌으며 J1, J5, J6가 해당 토지이용용도인 논(J1~4, OU1~4), 밭(J5, OU5), 임야(J6, OU6)에 대해 대표성을 가짐을 확인하였다. 비소농도는 논과 밭 토양이 각각 평균 33.5±10.8, 37.3±7.8 mg/kg으로 대부분 1지역 우려기준(25 mg/kg)은 초과하는 수준이었고 임야 토양(J6, OU6)은 84.0±49.9 mg/kg으로 2지역 우려기준(50 mg/kg)을 초과하고 편차가 커 대책기준(150 mg/kg)을 초과하기도 하였다. 토양 내 비소의 존재형태는 대부분 철·알루미늄 산화물에 결합되어 있었으며 J1은 비결정질 철·알루미늄 산화물에 결합된 비소의 비율이 높았고 J5와 J6는 결정질 철·알루미늄 산화물에 결합된 비소 혹은 잔류성 비소의 비율이 높았다. 150 ㎛를 기준으로 입도별 분석결과 J5와 J6는 비소가 미세토에 집중되어있어 물리적 선별만으로 세척물량을 줄일 수 있지만 세척효율과 직접적인 연관성을 갖는 비소 존재형태에 따른 비율은 입도별로 차이를 나타내지 않았다. 비소 오염토양 세척법은 첫 번째로 경제성을 바탕으로 높은 효율을 확보할 수 있는 염산/인산염 혼합 토양세척법을 개발하였다. 가격 경쟁력이 있는 염산(HCl)으로 산성 환경을 조성하여 비결정질 철·알루미늄 산화물에 결합되어 있는 비소를 추출하고 소량의 KH2PO4를 첨가하여 PO43-를 통해 추출된 비소의 재흡착을 방지하는 염산/인산염 혼합 세척액을 고안하였다. 0.2 M HCl에 KH2PO4 첨가농도에 따른 혼합용액의 비소 추출효율은 0.04 M KH2PO4 첨가 이후에 평형의 형태를 띠었으며 0.2 M H3PO4의 효율과도 비슷하였다. 도출된 염산/인산염 혼합 토양세척법은 0.2 M HCl/0.1 M KH2PO4 세척액에 고액비 1:5, 상온에서 4시간 세척으로 J1, J5, J6에서 각각 80, 44, 61%의 효율을 확보하여 연구대상 시료와 함께 사전 토양정밀조사자료 모두 각 지역의 우려기준을 만족시켰다. 각 토양별 세척효율 차이는 비결정질 철·알루미늄 산화물에 결합된 비소의 비율과 토양 내 철산화물의 절대량에 따라 달리 나타났다. 다음으로 토양의 재사용을 고려한 중성 인산염 토양세척법을 개발하였다. 중성 인산염 세척제 중 NH4H2PO4가 가장 높은 효율을 나타내었고 사전 토양정밀조사자료를 참고하여 정화토 예상농도를 구해 정화가능성을 확인하였다. 토양세척법 도출결과 0.5 M 인산암모늄 (NH4H2PO4/ (NH4)2HPO4, pH 6) 세척액에 고액비 1:5, 상온에서 24시간 수침 적치 후 1시간 세척이었다. 도출된 중성 인산염 세척공법은 J1에서 36%의 효율로 (구)장항제련소 매입구역 논토양에 대해 법적기준을 만족시켰다. 인산염과 비소의 경쟁이온교환이 지속적으로 일어난다는 점을 고려하여 중성 인산염 세척을 장기 적치형태로 공법을 설계하였을 경우에는 J1, J5에서 비소 추출효율이 최대 각각 83, 60%로 확보되었고 더 낮은 세척액 농도로 논, 밭 토양에 대해 법적기준을 만족시키는 효율을 확보 할 수도 있었다. 본 연구에서 개발한 중성 인산염 토양세척법과 함께 기존 비소 오염토양 세척공법들을 세척효율과 토양기능면에서 비교평가하였다. Neutral phosphate는 중성 인산염 세척법이며 기존 세척법은 Phosphoric acid (0.5 M H3PO4), Hydrochloric acid (1 M HCl), Na-dithionite (2% Na2S2O4/0.01 M HCl)이다. Jar test 수행결과 Phosphoric acid의 세척효율이 J1, J5, J6에서 각각 92, 45, 54%로 가장 높았으며 나머지 세척액들은 그보다 낮은 효율이었으나 일부 토양에서 법적기준을 만족시켰다. 세척액별 비소 제거기작에 따라 제거되는 토양 내 비소의 존재형태는 차이가 있었으나 주로 비결정질 철·알루미늄 산화물에 결합된 비소가 제거되었고, 세척 후 비소의 존재형태가 재분배되기도 하여 Neutral phosphate의 경우, 잔류하는 세척액 제거에 주의가 필요하였다. 토양기능은 정화토양에 적겨자(Brassica juncea. L)를 파종하여 식물의 발아와 생장을 확인하였고 Dehydrogenase와 Acid phosphatase와 같은 토양 미생물의 활성을 분석하였다. 그 결과 모든 실험에서 세척 전 토양이 가장 높은 결과 값을 나타내 토양세척공법 자체가 토양기능을 손상시키는 부분이 있음을 확인하였고 세척액 중에서는 Na-dithionite에서 발아율이 J1, J5, J6 각각 56, 83, 83%로 가장 높았으며 새싹의 생장과 토양 미생물 활성도 가장 우수하였다. 상대적으로 낮은 결과 값을 나타낸 세척액에서의 정화토양을 분석해 본 결과 토양 pH와 가용성인산의 농도가 적정범위를 벗어나 식물의 발아와 생장을 저해한 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구는 (구)장항제련소 매입구역 토양을 대상으로 기존의 비소 오염토양 세척공법의 한계를 보완할 수 있는 토양세척법을 개발하고 세척효율과 토양기능 측면에서 비교평가하였다. 염산/인산염 혼합 토양세척법은 안정적인 효율을 경제적으로 확보할 수 있었고 중성 인산염 토양세척법은 토양의 재사용을 위한 중성영역의 세척액으로 장기 적치형태로 설계할 경우 높은 효율을 확보할 수 있었다. 이 기술들은 실제 (구)장항제련소 매입구역 토양에 활용 가능하며, 토양세척법 비교평가는 비소 오염토양의 오염특성과 정화의 우선순위에 따라 적합한 세척액을 선택 가능하게 한다. Soil washing is a strong method for remediation of large-scale site because it has a large capacity and washing process is very fast. However, there have been not enough studies on soil washing for arsenic-contaminated soil. Since arsenic exists in the form of the anion (i.e. AsO43-, AsO33-) in nature unlike usual heavy metals (e.g. Pb2+. Cd2+), it could be difficult to achieve an objective efficiency by conventional soil washing using hydrochloric acid, so stabilization/ solidification has been mainly applied for arsenic-contaminated soil. In Korea having small available lands, reuse of remediated soil is very important. For this reason, study on soil washing for arsenic-contaminated soil is needed to remove arsenic, not to stabilize, in soil for reusing remediated soil in original land. In this study, two soil washing processes were developed for remediation of arsenic-contaminated soil at the former Janghang smelter site. First one was hydrochloric acid/phosphate mixed soil washing for high washing efficiency on the basis of economical efficiency. Second one was neutral phosphate soil washing for reuse of remediated soil, and it was compared to the currently available soil washing processes for arsenic-contaminated soil in Korea in terms of washing efficiency and soil function. To guarantee remediation of study site, the analysis on contamination properties of the site, arsenic concentrations in soil and the chemical forms of arsenic in soil, was conducted. Study samples (J1~6) from the site and previous site investigation data (OU1~6) conducted by Seoul national university were examined. Contamination properties in the former Janghang smelter site soils were divided according to land uses, rice paddy (J1~4, OU1~4), field (J5, OU5), and forest (J6, OU6) represented by J1, J5, and J6, respectively. The average arsenic concentrations in the soils of rice paddy and field were 33.5±10.8 and 37.3±7.8 mg/kg exceeding Worrisome level for Region 1 (25 mg/kg), and that of forest was 84.0±49.9 mg/kg exceeding Worrisome level for Region 2 (50 mg/kg). The chemical forms of arsenic in soil were mainly bound to Fe·Al-oxide. To be specific, J1 had high ratio of arsenic bound to amorphous Fe·Al-oxide. J5 and J6 had high ratio of arsenic bound to crystalline Fe·Al-oxide and residual forms. First soil washing process developed in this study for washing and economical efficiencies was hydrochloric acid/phosphate mixed soil washing. This soil washing consisted of low cost hydrochloric acid for extracting arsenic bound to amorphous iron oxide and small amount of potassium phosphate for preventing re-adsorption to residual iron oxide in soil. Adding 0.04 M KH2PO4 in 0.2 M HCl was enough to achieve the efficiency of 0.2 M H3PO4. Derived washing conditions were 4-hr washing with 0.2 M HCl/0.1 M KH2PO4 and soil to liquid ratio of 1:5 at room temperature. Arsenic extraction efficiencies of 80, 44, and 61% in J1, J5, and J6, respectively, were attained, which satisfied soil standard in study soils and previous site investigation data. The washing efficiencies in the soils were different depending on the ratio of arsenic bound to amorphous Fe·Al oxide and amount of iron oxide in soil. Second one was neutral phosphate soil washing for reuse of remediated soil. Among the neutral phosphate reagents, ammonium phosphate showed the highest arsenic extraction efficiency. Through the expected average arsenic concentrations derived by the previous site investigation data, the possibility of neutral phosphate for remediation of arsenic-contaminated soil was confirmed. Optimized washing conditions were 1-hr washing with 0.5 M ammonium phosphate (NH4H2PO4/(NH4)2HPO4, pH 6) and solid to liquid ratio of 1:5 at room temperature following 24-hr storage submerged in washing solution and soil at the ratio of 1:1 (v/w). Arsenic extraction efficiency in J1 was 36%, which guarantee legal standard in rice paddy at the former Janghang smelter site. When neutral phosphate soil washing was designed in the submerged form in a long period, arsenic extraction efficiencies of J1 and J5 were 83 and 50% in the maximum, and the legal standard for each region could also have been secured in low concentration. The neutral phosphate soil washing developed in this study was compared to the conventionally available washing processes that use phosphoric acid (0.5 M H3PO4), hydrochloric acid (1 M HCl), and Na-dithionite (a mixture of 0.01 M HCl and 2% Na2S2O4) in terms of washing efficiency and soil function. The highest washing efficiencies of 92, 45, and 54% in J1, J5, and J6, respectively, were attained in phosphoric acid. The others, although having relative low washing efficiencies compared to phosphoric acid, achieved objective efficiencies in some soils. In the chemical forms of arsenic extracted in soil, there were some differences depending on washing solutions, but mainly arsenic bound to amorphous Fe·Al oxide was removed. Re-distribution of the chemical forms of arsenic in soil also occurred after washing, which need to be cautious about removing solution after washing especially in neutral phosphate. To examine soil function in remediated soils, germination test using Brassica juncea. L and soil microbial activity test, Dehydrogenase and Acid phosphatase, were conducted. Basically, soil washing process in itself had some damages to soil function showing the highest results of all soil function experiments in untreated soil. Among the washing solutions, Na-dithionite showed the highest germination rates 56, 83, and 83% in J1, J5, and J6, respectively. It also best for seedling growth and soil microbial activities. As a result of examining chemical properties of remediated soils shown poor soil function, inhibiting soil function due to being out of the acceptable range in soil pH and available phosphorus was identified. In this study, soil washing processes were developed for remediation of arsenic-contaminated soil at the former Janghang smelter site and evaluated in terms of washing efficiency and soil function compared with currently available soil washing processes for arsenic-contaminated soil in Korea. Hydrochloric acid/phosphate mixed soil washing achieved high washing efficiency on the basis of economical efficiency and neutral phosphate soil washing for reuse of soil had high efficiency when applied in submerged form for a long period. These developed washing processes can be applied in the former Janghang smelter site and the evaluation can be used for selecting a washing solution depending on contamination properties and priority of remediation.

트레드밀 운동이 만성 뇌졸중 환자의 심폐지구력, 균형 및 보행에 미치는 영향

임진우 한국교통대학교 일반대학원 2018 국내석사

본 연구의 목적은 트레드밀 운동이 만성뇌졸중 환자의 심폐지구력, 균형 및 보행에 어떤 영향을 미치는지를 규명하는 것이었다. 본 연구에서는 만성 뇌졸중 환자 24명을 대상으로 각각 실험군 12명, 대조군 12명으로 무작위 배정하여 실험군은 트레드밀 운동프로그램을, 대조군은 일반적인 실내 보행운동을 6주간 주당 5회, 회기당 45분간 수행하였다. 트레드밀 운동군은 훈련기간의 1~3주째에는 각 대상자의 예비심박수의 40~45%, 훈련기간 4~6주째에는 예비심박수의 45~50%으로 증가시키기 위해 트레드밀 속도를 점차 증가시켰다. 훈련 전·후의 심폐지구력, 균형 및 보행은 훈련 전, 훈련 6주 후 각 변인별 동일한 검사자에 의한 동일한 측정법으로 평가하였다. 실험군의 1명은 극단치(outlier)를 보여서 데이터에서 탈락시켰고, 대조군의 1명은 실험 중 퇴원으로 인해 중도 포기함으로써 최종 실험군 11명, 대조군 11명 자료의 집단내 및 집단간 차이를 알아보기 위해 Wilcoxon 부호 순위 검정 및 Mann-Whitney U 검정을 사용하여 통계 처리를 하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 일반적인 특성에 대해서는 사전 동질성 검정을 실시한 결과, 성별, 뇌졸중 유형, 마비측 및 보조기 착용여부의 비율, 나이, 신장, 체중, 발병 후 기간, BMI, 안정시 심박수, 최대 심박수 및, MMSE-K 점수에서 집단 간 유의한 차이가 없었다(p>.05). 둘째, 훈련 전보다 훈련 후에 6분 보행 거리에서 트레드밀 운동군(p<.01)과 일반적 보행군(p<.01)은 유의하게 증가하였다. 훈련 후에 6분 보행 거리의 훈련 전·후 변화량은 트레드밀 운동군이 일반적 보행군보다 유의하게 더 크게 증가하였다(p<.05). 셋째, 훈련 전보다 훈련 후에 최대산소섭취량(VO2max)에서 트레드밀 운동군(p<.01)과 일반적 보행군(p<.01)은 유의하게 증가하였다. 훈련 후에최대산소섭취량(VO2max)의 훈련 전·후 변화량은 트레드밀 운동군이 일반적 보행군 보다 유의하게 더 크게 증가하였다(p<.01). 넷째, 훈련 전보다 훈련 후에 BBS 점수에서 트레드밀 운동군(p<.01)과 일반적 보행군(p<.01)은 유의하게 증가하였다. 훈련 후에 BBS 점수의 훈련 전·후 변화량은 트레드밀 운동군이 일반적 보행군 보다 유의하게 더 크게 증가하였다(p<.01). 다섯째, 훈련 전보다 훈련 후에 TUG 값에서 트레드밀 운동군(p<.01)과 일반적 보행군(p<.01)은 유의하게 감소하였다. 훈련 후에 TUG 값의 훈련 전·후 변화량은 트레드밀 운동군이 일반적 보행군 보다 유의하게 더 크게 감소하였다(p<.001). 여섯째, 훈련 전보다 훈련 후에 보행속도에서 트레드밀 운동군(p<.01)과 일반적 보행군(p<.01)은 유의하게 증가하였다. 훈련 후에 보행속도의 훈련 전·후 변화량은 트레드밀 운동군이 일반적 보행군 보다 유의하게 더 크게 증가하였다(p<.01). 일곱째, 훈련 전보다 훈련 후에 mDGI 값에서 트레드밀 운동군(p<.01)과 일반적 보행군(p<.01)은 유의하게 증가하였다. 훈련 후에 mDGI 값의 훈련 전·후 변화량은 트레드밀 운동군이 일반적 보행군 보다 유의하게 더 크게 증가하였다(p<.01). 결론적으로 6주간의 트레드밀 운동은 만성 뇌졸중 환자의 심폐지구력, 균형 및 보행을 향상시키기 위한 중재임을 제안한다. The purpose of this study was to determine whether 6 weeks‘ treadmill exercise training could improve the cardiorespiratory endurance, balance and gait in patients with chronic stroke. Eleven patients with chronic stroke were randomly divided into either experimental group (n=12) or a control group (n=12). The experimental group performed treadmill exercise training, whereas the control group accomplished general walking training for 6 weeks. The cardiorespiratory endurance was assessed by using the measurement 6 Minute Walking Test (6MWT), a single stage submaximal treadmill walk test. Balance was measured by Berg Balance scale (BBS), Timed up and go test(TUG). Gait was measured by the Modified Dynamic Gait Index (mDGI) and Wireless 3-axis accelerometer (G-WALK, Bioengineering S.p.A., Italy) at before and after intervention. Wilcoxon signed rank test was used to analyze changes of all variables before and after intervention in intra-group. Mann Whitney U test was used to analyze changes of all variables in inter-groups. The experimental group improved in 6MWT, VO2max, K-BBS, TUG, 10mWT and mDGI after intervention (p<.05). The control group improved in 6MWT, VO2max, TUG and cadence after intervention (p<.05). The experimental group showed significantly greater changes in 6MWT (p<.05), VO2max (p<.01), BBS score (p<.01), TUG (p<.001), 10mWT (p<.01) and mDGI (p<.01) than the control group. The result of this study suggest that treadmill exercise training is an intervention to improve on cardiorespiratory endurance, balance and gait in patients with chronic stroke.