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이보현,구창식,연석주,최현민,김영출,김선희,Lee, Bohyun,Koo, Changsik,Yeon, Seokju,Choi, Hyunmin,Kim, Youngchool,Kim, Sunhee 한국결정성장학회 2013 한국결정성장학회지 Vol.23 No.2
We performed analysis of composition and structure of coating layers by using ED-XRF and TOF-SIMS for some passion topaz of Swarovski which developed recently as new surface treatment of TCF (thermal color fusion) technique. In addition, we compared differences between Ti-coated topaz (Mystic topaz) and new treated colored topazes (passion topaz) with magnification observation and simplified durability test. As a result, we can observe similar characteristic clues in Ti-coated topaz and passion topaz by magnified observation. According to results of depth profile by TOF-SIMS, we can know that topaz is treated by multi-layer coating or surface diffusion coating. Moreover, the passion topaz which is treated by chemical reaction between metal elements shows more stable chemical resistance and higher Mohs' hardness than Ti-coated topaz. 새로운 표면처리로서 TCF(thermal color fusion) 기술이 적용된 스와로브스키사의 패션 토파즈(passion topaz)의 코팅 층 성분과 적층구조를 파악하기 위해 ED-XRF와 TOF-SIMS 분석을 실시하였다. 더불어 감별특징 관찰을 위한 확대검사와 내구성 평가를 미스틱 토파즈(mystic topaz)와 비교 분석하였다. 그 결과, 패션 토파즈에서도 미스틱 토파즈에서 보이는 유사한 특징들이 확대검사를 통해 관찰되었고, TOF-SIMS에 의한 depth profile 분석 결과에서 토파즈 표면으로의 확산코팅과 다층구조 코팅이 되어있음을 알 수 있었다. 또한 패션 토파즈는 금속 원소간의 화학반응에 의한 코팅처리로 미스틱 토파즈 보다 화학약품에 대한 안정적인 특성과 높은 모스경도를 보였다.
다공성 식생 바이오 패브릭스 콘크리트 공극률 및 휨강도 특성
이보현 ( Bohyun Lee ),이건희 ( Geonhee Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 건설 분야에서도 환경을 보호하기 위해 기존의 구조재료로 사용되고 있는 콘크리트를 친환경적인 재료로 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 다공성 식생 콘크리트에는 콘크리트 내에서 식물이 발아하고 뿌리를 내릴 수 있도록 공극이 형성되어야 한다. 다공성 콘크리트는 식생이 가능한 공극률을 확보하기 위하여 골재의 크기가 균일해야 하고 굵은 골재를 사용하는 것이 유리하다. 본 연구에서는 식생이 가능한 다공성 바이오 패브릭스 콘크리트의 공극률 및 휨강도를 평가하였다. 공극률은 일본콘크리트공학협회 에코콘크리트 연구위원회의 포러스 콘크리트 공극률 시험방법(안)중 용적법에 따라 실시하였다. 25mm, 19mm, 13mm 골재별로 공극률 시험을 한 결과 재령 1일에는 19.90%, 33.10%, 34.25%이며 재령 10일에 23.70%, 34.25%, 45.03%로 19mm 골재 사용 시 가장 적합한 공극률을 나타내어 식물생장시 가장 우수한 효과를 발휘할 것으로 보인다. 휨강도 시험은 KS F 2408에 따라 실시하였다. 시험은 골재 크기(25mm, 19mm, 13mm)를 변수로 하여 실시하였으며, 시험결과 재령 1일에 1.20MPa, 2.55MPa, 0.88MPa, 재령 10일에 1.36MPa, 3.10MPa, 1.32MPa의 값이 측정되었다. 휨시험결과를 분석해보면 19mm 골재가 휨강도 측면에서 가장 적합함을 알 수 있었다. 또한 바이오 패브릭스를 포함하였을 시 휨강도가 증진하는 것으로 나타났다. 다공성 식생 바이오 패브릭스 콘크리트에 수소이온농도 변화 시험은 KS M 0011에 준하여 HI 8424 pH 측정기를 사용하여 실시하였다. 시험변수는 바이오 패브릭스 적용여부에 따른 특성을 평가하였으며, 재령 1일에 각각 pH 9.98, pH 9.74, 재령 10일에 각각 pH 9.78, pH 9.32의 값을 나타내었다. 시험결과 바이오 패브릭스를 포함하였을 경우 다공성 콘크리트의 pH가 기존 콘크리트의 pH보다 낮게 측정되었다.
폴리머 개질 콘크리트 보수재료의 강도 특성에 미치는 월라스토나이트 광물질섬유 및 SB 라텍스의 효과
이재영 ( Jaeyoung Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),이건희 ( Geonhee Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이보현 ( Bohyun Lee ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 국내에서 다양한 종류의 폴리머를 사용한 폴리머 개질 모르타르가 보수재료로 적용되고 있다. 하지만 모르타르의 성능개선을 폴리머에 의존하고 있어 고가인 폴리머의 과다 사용으로 인한 재료비 상승, 폴리머의 품질관리 미흡으로 인한 모르타르 품질 편차 및 폴리머와 시멘트의 응결시간 차이가 발생하여 표면 균열을 초래하는 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 라텍스와 월라스토나이트를 사용하여 폴리머 재료의 사용량을 절감시켜 경제성을 확보할 수 있는 콘크리트 구조물에 대한 보수재료의 강도 특성을 평가하는 것이 목적이다. 보수재료의 성능을 평가하기 위하여 흐름시험, 압축강도 시험, 휨강도 시험을 진행하였다. 배합은 초속경시멘트와 규사 비를 1:1로 결정하였으며, SB라텍스 5%, 10%, 월라스토나이트를 3%, 5%, 10% 혼입률로 변화시켜 역학적 특성을 평가하였다. 흐름시험 결과 SB라텍스의 혼입률이 증가할수록 목표 흐름값을 만족시키기 위한 배합수량이 감소하는 것으로 나타났으며 SB라텍스의 혼입률이 일정하거나 월라스토나이트 혼입률이 증가할수록 배합수량은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 SB라텍스와 월라스토나이트의 혼입률이 증가할수록 압축강도가 감소 하였으며, 반대로 휨강도는 증가하는 경향을 보였다. SB라텍스와 월라스토나이트의 증가는 경화지연 또는 초속경시멘트량의 축소로 인해 압축강도가 저감되는 것으로 판단되며, 휨강도의 증가는 SB라텍스의 필름막 형성과 월라스토나이트의 섬유역할로 콘크리트의 인장성능을 향상시키는것으로 나타난 것으로 확인되었다.
지하수 관정의 농업용수 공급량을 작물 종류에 따른 필요수량 대비 공급량 분석 (예산, 청양, 당진, 아산)
이재영 ( Jaeyoung Lee ),신형진 ( Hyoungjin Shin ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이건희 ( Geonhee Lee ),이보현 ( Bohyun Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
가뭄은 시작과 끝이 명확하지 않고, 장시간에 걸쳐 피해가 발생하기 때문에 경제적, 사회적, 환경적으로 피해가 광범위하다. 지속적인 기후변화로 인해 가뭄의 위험은 더 커지고 빈번해지며, 가뭄 심도가 깊어질 수 있어 세계적인 문제로 떠오르는 만큼 많은 관심을 가지고 이에 대한 대안을 마련해야 한다. 본 연구에서는 예산군(사과), 청양군(고추), 당진시(배추), 서산시(마늘)에 대하여 필요수량, 공공관정 채수량, 민간관정 채수량, 상수도공급량 등을 조사하여 관개용수 부족량을 산정 및 비교분석 하였다. 월별 필요수량은 기준증발산량에 “한국농어촌공사”에서 제시한 작물계수를 적용하여 월별 합산한 값을 산정하였으며, 선별지역 관개면적은 밭면적 전체가 대표작물을 재배한다는 가정하에 산정하였다. 또한 읍면별 필요수량은 시군별 필요수량 산정 후 각 시군에 속해있는 읍면의 개수로 나누어 산정하였다. 공공관정 채수량과 민간관정 채수량은 “농어촌지하수관리시스템”을 참고하였으며, 일 채수량이 제시되어있어 이를 월채수량으로 가공하였다. 월별 상수도 공급량은 환경부에서 제공하는 “상수도 통계”를 참고하였으며, 읍면단위 급수량이 제시되어 있지않아 군단위의 상수도 급수량을 1인/일 급수량(L), 유수율(%), 급수인구(인) 등을 고려하여 일 공급량을 월 공급량으로 가공하였고, 시군별 월별 공급량을 각 시군의 읍면 개수로 나누어 읍면별 월별 공급량을 산정하였다. 분석결과 읍면별 필요수량 대비 공공관정채수량은 대표지역 모두 재배기간 중 용수공급량이 부족한 것으로 나타났으며, 평균 예산군 2,781천㎥, 청양군 271천㎥, 당진시 175천㎥, 서산시 1,032천㎥ 부족한것으로 분석되었다. 공공 및 민관관정 채수량을 모두 고려하였을 경우 일부지역에서의 용수공급 부족량이 다소 감소하는 경향을 보였으나, 재배기간동안의 부족량은 평균 예산군 298천㎥, 서산시 6천㎥로 계속되는 것으로 분석되었다. 따라서 읍면별 필요수량에 비교하여 공급량이 부족한 지역은 추가적으로 공급할 수 있는 용수확보방안 및 효율적인 용수공급체계 관리방안이 필요할 것으로 보인다.
지하수 관정 및 상수도 공급량을 이용한 밭용수 공급량의 계절적 취약성 분석
이재영 ( Jaeyoung Lee ),신형진 ( Hyoungjin Shin ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이건희 ( Geonhee Lee ),이보현 ( Bohyun Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 농업생산기반시설에 대한 기후변화 취약성에 대한 관심이 커져 관련 연구가 진행되고 있으나, 주로 저수지 등 지표수 시설물에 관련 취약성 연구로써 밭용수로 사용되는 지하수 시설물에 대한 취약성 연구는 상대적으로 미흡한 실정이다. 밭작물의 경우 농업용 저수지 및 양수장과 같은 농업수리 시설물로부터 용수를 공급받는 논벼 작물과 달리 지하수 또는 자연 강우를 통해 용수량을 공급받는 경우가 대부분으로 논 농업에 비하여 가뭄에 대하여 취약하다. 본 연구는 선행연구를 통하여 밭가뭄에 대한 취약성을 안전지역(1), 안전지역(2), 우려지역, 상습지역으로 구분하였으며, 계절별 필요수량 대비 공급량 분석을 실시하였다. 필요수량 산정에 필요한 대표 재배작물은 콩으로 선정하였으며, 공급수는 공공관정, 민간관정, 지하수외 공급수로는 상수도를 선정하였다. 분석결과 봄철의 경우 안전지역(1), 안전지역(2), 우려지역, 상습지역에서 공급률은 각 1281.5%, 667.6%, 729.5%, 316.3%로 분석되었고 여름철에는 각 82.4%, 40.6%, 42.6%, 20.0%로 공급률이 100% 미만으로 분석되었으며, 가을철에는 각 436.0%, 212.8%, 213.9%, 105.3%로 용수공급이 충분할 것으로 분석되었다. 다만 본 연구에서 적용한 상수도 공급량은 밭용수 공급량으로 100% 적용하기 어렵기 때문에 공급이 가능한 용수공급량과 공급가능 지역을 결정하는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 보인다.
간척지 농지 범용화를 위한 지하배수 유공관 암거공법 매뉴얼 개발
이병학 ( Byunghark Lee ),이보현 ( Bohyun Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박영준 ( Youngjun Park ),김현태 ( Hyuntae Kim ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
간척농지의 경우 장마철 토양수분이 높고 지표잔류수가 지속되며 가뭄 시 재염화로 인해 농작물의 피해가 심각하다. 본 연구에서는 간척농지 논범용화 단지에서 발생하는 기상재해 문제를 해결하기 위하여 저비용(무굴착식), 고효율(배수효율 증가) 지하암거공법의 설계, 시공 및 유지관리 매뉴얼을 표준화하는데 목적이 있다. 이와 같은 연구목적을 달성하기 위하여 간척농지 논범용화에 적합한 저비용, 고효율 지하암거 공법의 실험변수를 결정하고 모형실험을 실시하였으며 실험결과를 수치해석을 통하여 검증하였다. 실험 및 수치해석 결과를 이용하여 간척농지 논범용화 지하암거공법의 최적화를 달성하였다. 또한 간척농지 논범용화 지하암거 공법에 적용되는 유공관 암거의 품질시험을 통하여 간척지 농지 적용시 요구되는 품질기준을 제시하였다. 설계, 시공 매뉴얼은 모관수 저류 시트형 암거공법, 지표잔류수 지하흡수공 지하배수 암거공법, 고효율 심토파쇄 공법을 포함하고 있으며, 최종적으로 현장 실증시험(Test-Bed)을 통하여 효과를 검증하였다. 간척농지 논범용화 공법에 적합한 유공관 암거의 품질기준은 한국도로공사, 한국화학시험연구원 및 국내·외 농지 범용화 기술개발에 대한 다양한 연구보고서를 참고로 간척농지의 환경특성과 본 연구의 실험결과를 이용하여 정립하였다. 또한 최종적으로 간척농지 논법용화 공법(모관수 저류 시트형 암거공법, 지표잔류수 지하흡수공 지하배수 암거공법, 고효율 심토파쇄 공법)의 품질, 설계 및 시공 매뉴얼은 관련된 국가설계기준(KDS 67 45 40 등)을 만족하도록 하였다.