The Study on the Hydrodynamic Evaluation Method of Tsunami Force acting on Onshore Structures

본 연구에서는 최근 전 세계적으로 관심이 높아지고 있는 지진해일파력에 대하여 논의하였다. 지진해일에 대한 대표적인 예로 2004년 12월 26일 발생한 인도양지진해일, 2010년 2월 27일 발생한 칠레지진에 의한 지진해일 및 2011년 3월 11일 발생한 동일본대지진에 의한 지진해일 등이 있으며, 이러한 지진해일은 연안으로 내습시 엄청난 인명피해는 물론이고, 연안구조물에 큰 파력을 작용시켜 구조물을 파괴시키거나 지형변동과 지반침식을 발생시켜 막대한 사회간접자본의 손실을 초례하는 경우도 있다. 따라서, 지진해일에 의한 피해를 저감하기 위하여 지진해일파의 특성을 파악하고, 그에 따른 제어방법에 관한 연구가 수반되어야 할 것이다. 또한, 지진해일파에 의한 연안구조물의 피해를 최소화하기 위하여 연안구조물에 작용하는 지진해일파력을 정확히 예측하여야 할 것이다. 먼저, 육상저유탱크, 가옥 및 교량과 같은 육상구조물에 작용하는 지진해일파력을 Navier-Stokes방정식에 기초한 TWOPM-3D법과 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 병용하여 검토하였다. 육상저유탱크와 가옥에 대해서는 지진해일파고 및 구조물과 호안 사이의 이격거리변화에 따른 지진해일파력의 특성을 검토하고, 교량에 대해서는 지진해일파고의 변화에 따른 연직ㆍ수평파력의 특성을 조사하였다. 특히, 육상구조물에 작용하는 지진해일파력을 추정하기 위하여 Morison 식을 바탕으로 항력만을 고려한 추정법과 항력과 관성력을 동시에 고려한 추정법을 각각 적용하여 수치해석결과 및 설계기준과의 비교를 통하여 보다 정도 높은 지진해일파력의 추정법을 제안하였다. 이로부터 육상구조물에 작용하는 지진해일파력은 지진해일파고가 높을수록, 호안과 구조물 사이의 이격거리가 작을수록 높게 나타나는 경향을 확인하였으며, 지진해일파력추정에 항력과 관성력을 동시에 고려한 추정법이 고정도 해석법이라는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로, 월파시 해안안벽에 작용하는 지진과 지진해일의 영향에 대하여 한계평형상태해석법을 적용하여 안정성을 검토하였다. 지진해일파력의 해석에 TWOPM-3D법을 적용하였으며, 특히 안벽의 뒷채움재에 0.4의 공극률을 갖는 투과성지반을 고려하여 지진해일파가 월파한 후에 안벽배후에 작용하는 파력을 측정하였다. 그리고, 수동적인 상황과 주동적인 상황에 대하여 해안안벽의 안정성에 영향을 주는 요인인 지진해일파고, 뒷채움재의 수위, 수평ㆍ수직지진가속도계수, 내부마찰각, 벽마찰각, 간극수압비 등을 변화하여 활동과 전도에 대한 안전율변화 특성을 검토하였다. 이로부터 지진과 지진해일파의 작용하에 지진해일파가 안벽을 월파하는 경우 수동적인 상황에 대한 안전율은 결과적으로 안전율을 증가시키는 요인으로 작용하는 반면, 주동적인 상황에 대하여 결과적으로 안전율을 감소시키는 요인으로 작용함을 확인할 수 있었다.In this study, tsunami force which has been the center of global interest recently was discussed. Typical examples of the tsunami are found in Indian Ocean tsunami occurred in December 26th, 2004, tsunami caused by an earthquake in Chile in February 27th, 2010 and tsunami resulting from Great East Japan Earthquake in March 11th, 2011, which caused tremendous casualties and loss of social overhead capital through destruction of structures, topographic variations and soil erosion due to great wave force acting on the coastal structures. Accordingly, to reduce damages caused by the tsunami, a research on the characteristics of tsunami force and its control methods is required. In addition, to minimize damages to the coastal structures caused by tsunami, it is necessary to predict the tsunami force acting on the coastal structures accurately. First, tsunami force acting on onshore structures such as onshore oil storage tanks, houses and bridges was reviewed by means of TWOPM-3D method based on Navier-Stokes equation and VOF method which can track free surface. In case of onshore oil tanks and houses, review on the characteristics of tsunami force according to its wave height and changes in clearance between structures and shoreline were carried out, and for bridges, the characteristics of vertical and horizontal wave force according to changes in tsunami wave height were surveyed. In particular, to estimate tsunami force acting on the onshore structures, estimation method with higher degree was suggested through numerical analysis results and comparison with design criteria by applying estimation method considering drag and inertial force simultaneously and estimation method taking only drag force into consideration based on Morison equation. From this, it was confirmed that the higher the tsunami wave height and the smaller the clearance between structures and shoreline, the higher the tsunami force, and in estimating tsunami force, the estimation method considering drag and inertial force simultaneously is analysis method with high precision. Next, stability on the effects of an earthquake and tsunami acting on coastal berth in case of a wave overtopping was reviewed through application of limit equilibrium analysis method. In an analysis of tsunami force, TWOPM-3D method was applied, and in particular, the wave force acting on behind the quay after a tsunami wave overtopping was estimated by considering soil permeability which has porosity of 0.4 in the back filler of the quay. In addition, the characteristics of changes in safety rate on the activities and overturn were reviewed by changing factors which have a huge effect on the stability of coastal berth such as pore water pressure ratio, wall friction angle, internal friction angle, vertical and horizontal seismic acceleration coefficients, water level of back filler and tsunami wave height. From this, it was confirmed that in case of tsunami wave overtopping on the quay wall due to an earthquake and tsunami force, safety rate on the passive situation serves as a factor to increase the safety rate, but it serves as a factor to decrease the safety rate towards the leading situations.제 1장 서론 1.1 연구의 배경 및 목적 1.2 연구의 구성 제 2장 육상구조물에 작용하는 지진해일파력의 추정 2.1 서언 2.2 지진해일파력의 직접적인 산정을 위한 수치해석이론 2.2.1 기초방정식 2.2.2 LES에 의한 난류응력의 해석 2.2.3 각 상에서 경계면의 추적 2.2.4 SMAC법에 의한 이산화 2.2.5 고립파의 수치조파 2.3 Morison 식에 의한 간접적인 지진해일파력의 평가를 위한 이론 2.3.1 항력만을 고려한 지진해일파력의 추정법 2.3.2 항력 및 관성력을 동시에 고려한 지진해일파력의 추정법 2.4 육상저유탱크에 작용하는 지진해일파력의 평가 2.4.1 수치해석에 의한 최대지진해일파력 2.4.2 지진해일파력의 추정 (1) 항력만을 고려한 지진해일파력의 추정 (2) 항력 및 관성력을 동시에 고려한 지진해일파력의 추정 2.5 육상가옥에 작용하는 지진해일파력의 평가 2.5.1 수치해석에 의한 최대지진해일파력 2.5.2 지진해일파력의 추정 (1) 항력만을 고려한 지진해일파력의 추정 (2) 항력 및 관성력을 동시에 고려한 지진해일파력의 추정 2.6 교량에 작용하는 지진해일파력의 평가 2.6.1 수치해석에 의한 지진해일파력 2.6.2지진해일파력의 추정 (1) 항력만을 고려한 지진해일파력의 추정 (2) 항력 및 관성력을 동시에 고려한 지진해일파력의 추정 2.7 결언 2.7.1 육상저유탱크 2.7.2육상가옥 2.7.3 연안교량 제 3장 지진 및 지진해일파 작용하의 해안안벽의 안정성평가 3.1 서언 3.2 수치해석의 이론 3.2.1기초방정식 3.2.2 LES에 의한 난류응력의 해석 3.2.3 각 상에서 경계면의 추적 3.2.4 SMAC법에 의한 이산화 3.2.5 고립파의 수치조파 3.3 해안안벽의 안정성해석을 위한 이론적 배경 3.3.1 지진해일파력 3.3.2 지진에 의한 토압 3.3.3 안벽의 지진관성력 3.3.4 동수압 3.4.5 정수압 3.4 안정성평가방법 3.4.1 수동적인 상황 (1) 활동 (2) 전도 3.4.2 주동적인 상황 (1) 활동 (2) 전도 3.5 지진 및 지진해일 작용하의 안정성평가결과 3.5.1 지진해일파력에 대한 수치해석결과 3.5.2 수동적인 상황에 대한 안정성평가결과 (1) 지진해일파고의 영향 (2) 뒷채움재의 지하수위의 영향 (3) 수직지진가속도계수의 영향 (4) 수평지진가속도계수의 영향 (5) 흙의 내부마찰각의 영향 (6) 벽마찰각의 영향 (7) 간극수압비의 영향 3.5.3 주동적인 상황에 대한 안정성평가결과 (1) 지진해일파고의 영향 (2) 뒷채움재의 지하수위의 영향 (3) 수직지진가속도계수의 영향 (4) 수평지진가속도계수의 영향 (5) 흙의 내부마찰각의 영향 (6) 벽마찰각의 영향 (7) 간극수압비의 영향 3.6 지진해일 작용하의 안정성평가결과 3.6.1 수동적인 상황에 대한 안정성평가결과 (1) 지진해일파고의 영향 (2) 뒷채움재의 지하수위의 영향 (3) 흙의 내부마찰각의 영향 (4) 벽마찰각의 영향 3.6.2 주동적인 상황에 대한 안정성평가결과 (1) 지진해일파고의 영향 (2) 뒷채움재의 지하수위의 영향 (3) 흙의 내부마찰각의 영향 (4) 벽마찰각의 영향 3.5 결언 제 4장 결론 4.1 육상구조물에 작용하는 지진해일파력의 추정 4.1.1 육상저유탱크 4.1.2육상가옥 4.1.3 연안교량 4.2 지진 및 지진해일파 작용하에 해안안벽의 안정성평

Meta-analysis of bioethics experimental studies on cognitive, affective, and psychomotor effects

생명공학이 발전함에 따라 불치병을 치료하고, 시험관을 통해 아기를 갖는 등 과거에는 할 수 없었던 일이 가능하게 되었지만, 인간 존엄성 훼손이나 생태계 파괴 등의 위험이 생기게 되었다. 과학 지식이 이러한 윤리 문제를 야기함에 따라 과학의 윤리적 특성에 대한 교육의 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 생명윤리 교육의 연구동향을 분석하고, 인지적, 정의적, 심체적 영역에 미치는 영향을 메타분석하여 시사점을 얻고자 한다. 연구방법은 생명윤리의 연구동향을 알아보기 위해서 생명윤리를 다룬 선행논문을 연도별, 교과별, 내용별 연구동향으로 분석하였다. 생명윤리 교육연구들을 메타분석하기 위해서 수집된 논문들의 교육목표를 작성하고, 그에 따른 교육목표를 선정하였다. 코딩도구에 따라 각 영역과 하위영역을 분석하고, 학교급과 수업차시에 따른 매개변인 분석을 하였다. 메타분석은 CMA2를 사용하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 생명윤리 연구동향을 살펴본 결과 2000년대부터 생명과 관련된 문제의 의사결정을 비판적으로 검토하는 진정한 의미의 생명윤리 교육이 시작되었다고 볼 수 있다. 생명윤리 교육은 범교과적인 접근을 해왔다. 하지만 교과끼리의 생명윤리 내용의 수평적인 연계가 맞지 않아서 학생들에게 적절한 교육과정을 제공하지 못하고 있었다. 따라서 생명윤리교육이 수평적 연계에 따라 교육되기 위해서는 교육과정의 수정이 필요하다. 생명윤리의 내용적인 측면으로는 생명의료와 생명공학에 관한 연구내용이 많았다. 이는 교육과정에서 다루어지는 생명윤리가 인간중심 생명윤리이며, 학생들이 앞으로 사회에서 직면할 수 있는 문제 상황과 관련이 있기 때문으로 판단된다. 둘째, 생명윤리연구의 인지적 영역을 메타분석 한 결과 생명윤리 교육의 효과가 0.423로 나타났다. 이는 생명윤리 수업을 한 실험 집단이 통제 집단보다 18% 정도 효과적이다. 학교급에 따른 효과를 보면 고등학교에서 효과가 가장 큰데, 생명윤리 내용이 초ㆍ중학생에게서는 다소 어려웠다고 판단된다. 따라서 초ㆍ중학생에게 알맞은 생명윤리 프로그램의 개발이 필요하다. 인지적 영역의 하위영역인 지식에서는 차시가 증가할수록 효과가 커졌다. 장기적인 생명윤리 수업이 학생들의 지식에 긍정적인 효과가 있고 이에 따른 장기간의 연구가 필요하다. 셋째, 생명윤리연구의 정의적 영역을 메타분석 한 결과 생명윤리 교육의 효과가 0.475로 나타났다. 이는 생명윤리 수업을 한 실험 집단이 통제 집단보다 19% 정도 효과적이다. 생명윤리 교육은 정의적 영역의 하위요인 중에 가치를 내면화시키는 인격화에 효과적이었다. 또한, 정의적 영역의 하위요인 중 가치화는 가치에 대해 판단을 하는 고등사고에 속하기 때문에 고등학생에게서 가장 효과가 컸다. 인격화는 나이가 어릴수록 효과가 컸는데, 학교현장에서 학년이 올라갈수록 가치관의 형성보다는 생물 교과가 지식의 전달에 초점을 맞추고 있다는 것을 알 수 있다. 하위영역인 인격화는 수업 처치 기간이 길어질수록 긍정적인 영향을 가졌다. 장기적인 학습경험을 통해서 학생들의 가치판단능력이나 가치관이 발달한다. 넷째, 생명윤리의 심체적 영역을 메타분석 한 결과 생명윤리 교육의 효과가 0.509로 나타났다. 이는 생명윤리 수업을 한 실험 집단이 통제 집단보다 20% 정도 효과적이었다. 학교급에 따른 생명윤리 수업은 고등학생(28%)과 초등학생(19%)에게 효과적이었다. 처치기간에 따른 생명윤리 수업의 효과는 유의미한 통계 결과를 얻지 못하였다. 이러한 결과를 바탕으로 몇 가지 제언을 해보면, 생명윤리 교육이 학년에 맞게 적절히 교육되기 위해서는 교육과정에서 생명윤리 교육의 수평적 연계성이 맞아야 한다. 또한, 생명공학의 연구윤리에 대한 프로그램이 개발돼야 하며, 중학생 수준에 맞는 생명윤리 교육프로그램이 필요하다.;The development of biotechnology in the past were not able to have been able to do. For example, The development of science is to treat the terminally ill or test tube baby was able to have a baby. However, the side effects occurred such as undermining human dignity or destruction of the ecosystem. So, the need for education about the bioethics has increased. For this study, bioethics about the experimental study of the cognitive, affective, psychomotor was a meta-analysis. And research trends were analyzed about science education and other education in bioethics Leading papers dealing with bioethics collected and analyzed for studying bioethics research. It was analyzed per year, each subject and content. And The collected papers was a Meta-analysis according to the educational objectives. It was analyzed sub-region, school level, and class period. Meta-analysis used CMA2. The findings of this study were as follows: First, since 2000, the authentic bioethics education that decision-making is critical review began. Bioethics education in various subjects have been training. But, bioethics for horizontal linkages are different. So, true bioethics education is necessary to modify the curriculum. Second, the results of a meta-analysis of the cognitive domain was 0.423. It has 18% a positive effect. According to the school level, high school is most effective because bioethics difficult elementary and junior school students. Bioethics topics and programs need to be developed for elementary and junior school students. Third, the results of a meta-analysis of the affective domain was 0.475. It has 19% a positive effect. Valorisation and personified has a positive effect on the sub-region of affective. From high school the effect of valorisation is great because it belongs to the higher thinking. The effect of personified is greater the younger age. It means that the higher grade emphasizes knowledge. Fourth, the results of a meta-analysis of the psychomotor domain was 0.475. It has 20% a positive effect. Elementary and high school students had a positive effect. Based on the above result, bioethics educational curriculum should match the horizontal linkages. Also, according to the level of junior high school bioethics education programs should be developed.I. 서론 1 A. 연구의 필요성 및 목적 1 B. 연구문제 3 C. 연구의 제한점 4 II. 이론적 배경 5 A. 생명윤리 5 1. 생명의 의미 5 2. 생명윤리학의 정의 7 3. 생명윤리의 범위 8 4. 생명윤리 교육의 필요성 13 B. 교육목표 17 1. 일반적 교육목표 17 2. 과학교육의 교육목표 19 C. 메타분석 23 1. 메타분석의 개념 23 2. 메타분석의 특성 23 3. 효과크기(effect size)의 의미 26 4. 효과크기의 통합 28 D. 선행연구의 고찰 31 1. 생명윤리 교육에 관한 연구 31 2. 메타분석에 관한 과학교육 연구 33 III. 연구방법 및 절차 34 A. 연구의 대상 34 1. 연구동향의 대상 34 2. 메타분석의 대상 35 B. 연구방법 36 1. 생명윤리 연구동향의 연구방법 36 2. 메타분석의 연구방법 36 C. 분석의 기준선정 37 1. 연구동향의 생명윤리 범주별 기준선정 37 2. 메타분석의 교육효과 목표 선정 39 D. 조사 도구의 개발 41 1. 조사 도구의 개발 41 E. 자료의 분석 41 1. 자료의 코딩 41 2. 효과크기 산출 42 3. 통계의 처리 42 IV. 연구결과 및 논의 43 A. 생명윤리의 연구동향 43 1. 연도별 생명윤리 교육의 목표 43 2. 교과별 생명윤리 교육 동향 46 3. 생명윤리 내용별 연구동향 49 B. 생명윤리의 메타분석 51 1. 인지적 영역의 메타분석 51 2. 정의적 영역의 메타분석 55 3. 심체적 영역의 메타분석 59 V. 결론 및 제언 62 참고문헌 65 부록 73 ABSTRACT 8

사시를 동반한 선천성 약시에 대한 관련 유전자의 연관 분석

Graduate Program im Molecular Medicine/석사[한글] 사시를 동반한 선천성 약시에 대한 관련 유전자의 연관 분석 약시는 전체 인구의 약 2%를 차지하는 질병으로 유아기 시력의 저하를 일으키는 가장 흔한 원인이 되며, 약시 환자의 약 50%가 사시를 함께 나타내는 것으로 알려져 있다. 환자는 시력의 교정이 불가능하며, 이러한 사시를 동반한 약시의 증상으로 환자는 각 눈의 불균형을 이루며, 이것은 약시의 주원인이 된다. 이러한 사시를 동반한 선천성 약시의 연구가 현재까지 보고되어지지 않았으며, 이 질병의 분자 유전학적 분석 방법이 알려진 바 없으므로 본 연구에서는 가족적으로 나타난 선천성 약시 및 사시에 관련된 유전자의 위치를 분석 하고자 하였다. 이 분석을 위한 방법으로 현재까지 가장 많이 사용되며 효과적인 방법인 linkage 분석방법을 사용하였다. Microsatellite marker의 polymorphism과 human genome 상의 넓은 범위에 분포되는 있는 장점을 이용하여 linkage 분석에 사용하였다. 본 연구에는 임상적으로 선천성 사시를 동반한 약시로 진단된 환자를 갖는 가족을 대상으로 linkage 분석을 실행하였다. 이 가족에서 genomic DNA를 추출하여 이를 주형으로 약 150개의 microsatellite markers를 사용하여 각 염색체를 대상으로 분석하였다. 이 결과로 선천성 약시 및 사시의 관련 유전자의 위치를 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해 가족적으로 나타나는 선천성 약시 및 사시의 관련 유전자의 위치를 확인할 수 있었으며, 이러한 markers를 사용하여 환자의 진단과 산전검사를 사용할 수 있는 진단적 가치가 있다. [영문] Strabismic amblyopia occurs in 2-4% of adults and children, and is one of the most common causes of severely decreased vision in childhood. Amblyopia with strabismus causes patients having misalignment of eyes and "crowding effects". Although it is concerned that congenital strabismic amblyopia has genetic factors involved for some reported family history, the disease has not yet been studied in molecular basis; therefore, as the first step of molecular genetic study of the disease, assignment for the location of the probable candidate gene was studied. For this study a three generation family with six patients was included, and about 150 microsatellite markers were tested for the linkage analysis in this family. Among tested markers, four markers ; D6S294,D6S1053, D6S430, and D6S965, showed tight linkage to phenotype of the disease. The lod score obtained for these markers were 2.709. The locus of linked markers was 6pll-12, so that it could be predicted that the candidate gene of the disease might close to the centromere of chromosome 6. These results on the assignment of the disease gene would be the first step toward further study on the molecular nature of the disease, and provide valuable information for diagnosis of the disease.prohibitio

Verification of the Objectivity for Application of a Modified Glasgow Coma

Purpose: Rapid and accurate assessment of impaired consciousness is very important, especially for critically ill patients. Therefore, the Glasgow coma scale (GCS) has been widely adopted in the assessment of adult and pediatric comas. But the GCS should not be used for small children who show various normal responses according to their developmental stage. Therefore, the objectivity of pediatric coma measurements was verified by applying the modified GCS to patients in a pediatric intensive care unit (PICU) at a university hospital in Korea. Methods: The level of consciousness was evaluated for 200 cases who were admitted to a PICU from July 4, 2009 to September 18, 2009 and could show a verbal response, with our modified GCS for children. In addition, and we confirmed the frequency analysis and Kappa statistics with SPSS/WIN 17.0. Results: Kappa statistics which show inter-observer reliability were very good for all components (eye opening, verbal, and motor score) and was good for total GCS scores. Conclusion: It is concluded that our modified GCS is reliable. Therefore, reliable assessment for the level of consciousness is clinically practicable if enough training is supported