The electroconvection generated on the surface of an ion exchange membrane (IEM) is closely related to the electrical/ chemical characteristics or topology of the IEM. In particular, when non-conductive regions are mixed on the surface of the IEM, it can have a great influence on the transfer of ions and the formation of nonlinear electroconvective vortices, so more theoretical and experimental studies are necessary. Here, we present a novel method for creating microscale non-conductive patterns on the IEM surface by laser ablation, and successfully visualize microscale vortices on the surface modified IEM. Microscale (~300 μm) patterns were fabricated by applying UV nanosecond laser processing to the non-conductive film, and were transferred to the surface of the IEM. In addition, UV nanosecond laser process parameters were investigated for obvious micro-pattern production, and operating conditions were optimized, such as minimizing the heat-affected zone. Through this study, we found that non-conductive patterns on the IEM surface could affect the generation and growth of electroconvective vortices. The experimental results provided in our study are expected to be a good reference for research related to the surface modification of IEMs, and are expected to be helpful for new engineering applications of electroconvective vortices using a non-conductive patterned IEM.

This research studied the electrical characteristics, IR transmission characteristics, stealth functions, and thermal characteristics of infrared thermal-imaging cameras of copper-sputtered samples. Nylon samples were prepared for each density as a base material for copper-sputtering treatment. Copper-sputtered NFi, NM1, NM2, NM3, NM4, and NM5, showed electrical resistance of 0.8, 445.7, 80.7, 29.7, 0.3, and 2.2 Ω, respectively, all of which are very low values; for the mesh sample, the lower the density, the lower the electrical resistance. Measuring the IR transmittance showed that the infrared transmittance of the copper-sputtered samples was significantly reduced compared to the untreated sample. Compared to the untreated samples, the transmittance went from 92.0–64.1%. When copper sputtered surface was directed to the IR irradiator, the IR transmittance went from 73.5 to 43.8%. As the density of the sample increased, the transmittance tended to decreased. After the infrared thermal imaging, the absolute values of △R, △G, and △B of the copper phase increased from 2 to 167, 98 to 192, and 7 to 118, respectively, and the closer the density of the sample (NM5→NFi), the larger the absolute value. This proves that the dense copper phase-up sample has a stealth effect on the infrared thermal imaging camera. It is believed that the copper-sputtered nylon samples produced in this study have applications in multifunctional uniforms, bio-signal detection sensors, stage costumes, etc.

This study analyzes the effects of the number of angles and bends on resistance in a conductor-embroidered stitch circuit for efficient power transfer through a conductor of wearable energy harvesting to study changes in power lost through connection with actual solar panels. In this study, the angle of the conductive stitch circuit was designed in units of 30°, from 30° to 180°, and the resistance was measured using an analog Discovery 2 device. The measured resistance value was analyzed, and in the section of the angle where the resistance value rapidly changes, it was measured again and analyzed in units of 5°. Following this, from the results of the analysis, the angle at which the tension was applied to the stitch converges was analyzed, and the resistance was measured again by varying the number of bends of the stitch at the given angle. The resistance decreases as the angle of the stitch decreases and the number of bends increases, and the conductor embroidery stitch can reduce the loss of power by 1.61 times relative to general embroidery. These results suggest that the stitching of embroidery has a significant effect on the power transfer in the transmission through the conductors of wearable energy harvesting. These results indicate the need for a follow-up study to develop a conductor circuit design technology that compares and analyzes various types of stitches, such as curved stitches, and the number of conductors, so that wearable energy harvesting can be more efficiently produced and stored.

최근 신체활동에 대해 인식하는 센서와 그 제품군에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있다. 특히 유연하고 연신이 가능하 며 사용자의 생체신호를 감지할 수 있는 웨어러블 소재에 대한 개발이 주목받고 있다. 본 연구에서는 소수성 소재에 Micro Needle을 통해 미세 구멍을 형성한 후 SWCNT 분산용액에 대한 함침 효율을 향상시키는 실험을 수행하였다. 본 연구에서 는 구멍을 뚫지 않은 소재를 대조(control) 군으로 함침을 진행, 비교 분석하였다. 센서의 전기전도도를 평가하기 위해 Strain UTM (Universal Testing Machine, UTM, Dacell)과 저항을 측정하는 멀티미터(Keysight)를 이용해 센서를 인장했 을 때의 센서의 전기전도도를 측정하였다. 또한 센서의 내구성을 평가하기 위해 시료별로 500회 인장을 진행한 후에 센서 의 전기전도도를 평가하였다. 그 결과 Needling을 한 센서의 전기전도성이 Needling을 하지 않은 센서에 비해 최소 16배 이상 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 센서의 초기 저항에 비해 게이지 팩터도 우수해 센서로서 좋은 성능을 확인할 수 있었다. 이를 통해 친수성 소재에 비해 물성이 뛰어나지만, 높은 표면장력 때문에 함침 효율이 좋지 않았던 소수성 소재의 함침 효율을 높여 신체의 움직임을 더 효과적으로 감지하고 내구성과 활용 가능성이 뛰어난 센서를 제작했다.

지속적인 화석연료의 과도한 소비는 지구온난화와 기후환경 위기를 초래하고 있다. 이에 따라 화석연료의 대체 에너지 중 수소에너지가 주목받고 있는데, 수소에너지는 공해물질의 배출이 없고 자원적인 제약이 없다는 장점이 있다. 이에 따라 물의 전기분해를 이용하여 수소를 생산하는 수전해 시스템 및 수소에너지를 연료로 사용하여 전기를 생산하는 연료전 지 시스템과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 수전해 시스템과 연료전지의 핵심 소재 중 하나인 음이온 전도성 이오노머 소재를 대상으로 과량의 수화 상태를 반영하여 3D 이오노머 모델을 제작하였다. 최종적으로 과량의 수화상 태에서 이오노머의 구조적인 안정성과 성능 분석을 통해, 수전해 시스템과 연료전지의 핵심 소재인 음이온 전도성 이오노머 설계에 있어서 성능향상 인자를 제시하고자 하였다.

본 연구에서는 용제를 전혀 사용하지않고 UV경화가 가능한 나노 실버 페이스트를 개발하였다. 무용제(solvent-free) 타입으로 개발한 나노 실버 페이스트의 점도 및 점탄성 측정하였다. 그리고 스크린인쇄로 패턴을 인쇄한 후에 UV 경화로 전극도막을 형성시켰다. 형성된 전극도막의 전도성, 연필경도, 접착력에 대해서 평가하였다. 또한 전극 도막 을 광 소결하여 전도성을 평가하였다. 마지막으로 전극도막의 경화특성은 TGA 및 FT-IR로 평가하였다. 이러한 결 과를 정리하면 UV경화만 시켰을 경우에는 전도성, 접착력, 경화특성에 대해서는 Paste(3)이 가장 우수하였다. 그러 나 광소결 후에는 Paste(1)이 가장 우수한 전도성을 얻을수있었다. 그 이유는 10nm 실버 파우더를 사용한 것이 소 결 특성이 가장 우수했기 때문이라고 판단된다.

This research investigated how adding Sb (0.75, 1.0, 2.0 and 5.0 wt%) to as-extruded aluminum alloys affected their microstructure, mechanical properties, electric and thermal conductivity. The addition of Sb resulted in the formation of AlSb intermetallic compounds. It was observed that intermetallic compounds in the alloys were distributed homogenously in the Al matrix. As the content of Sb increased, the area fraction of intermetallic compounds increased. It can be clearly seen that the intermetallic compounds were crushed into fine particles and homogenously arrayed during the extrusion process. As the Sb content increased, the average grain size decreased remarkably from 282.6 μm (0.75 wt%) to 109.2 μm (5.0 wt%) due to dynamic recrystallization by the dispersed intermetallic compounds in the aluminum matrix during the hot extrusion. As the Sb content increased from 0.75 to 2.0 wt%, the electrical conductivity decreased from 61.0 to 59.8 % of the International Annealed Copper Standard. Also, as the Sb content increased from 0.75 to 2.0 wt%, the ultimate tensile strength did not significantly change, from 67.3 to 67.8 MPa.

PURPOSES : The objective of this study is to develop an optimal placement of the overturning prevention device based on a 3D object model during the development of the girder-type overturning prevention device for the remote control construction of bridges METHODS : Based on existing construction methods and literature research, a detailed design model of a phase-optimized conduction prevention device is presented. The 3D-object model data, optimal placement, and an operating range of the equipment developed for the remote control construction of bridge girders were considered. RESULTS : The shape of the overturning prevention device was selected taking into account the dimensions and operating range of numerous devices developed for the remote control construction of the bridge. In particular, the detachable device was chosen to allow a trouble-free construction considering the spacing between the pier cap of the bridge and the girders. The overturning prevention device presented based on this 3D object model will be manufactured as a mock-up and used for a demonstration project on remote control bridge construction. CONCLUSIONS : This will enable easy and economical construction as this development will support remote control construction of bridge girders to avoid accidents such as workers falling from high places like piers.

본 논문은 청소년들이 직면한 다양한 문제, 특히 과학적 세계관의 강한 영향아래 있는 미 정립된 청소년의 세계관에 대한 문제의식에서 출발하며, 청소년 선교의 올바른 방향을 제시하되 그것을 전도서의 세계관을 통해 드러내고자 하는 목적을 두고 있다. 세계관 형성이 아직 온전히 이루어지지 않은 청소년들은 세계관의 혼란을 겪는다. 이는 교회 내의 청소년도 마찬가지이다. 특별히 ‘복층식 기독교’의 개념은 교회 내의 청소년과 교회 밖의 청소년이 세계를 이해하는 방식에 그리 큰 차이가 없음을 단적으로 보여준다. 그러므로 청소년 선교의 근본적인 방향은 성서적 기독교 세계관의 정립을 통해 제시되어야 한다. 연구자는 이 기독교 세계관을 전도서에서 도출하되, 그 핵심 사상을 헤벨, 하나님 경외, 헬레크로 제시한다. 이 사상은 한계 속의 때를 살아가는 인간에게 모든 판단의 교만을 멈추게 하고, 그 한계 너머의 창조주 하나님을 인식하게 하며, 그로부터 모든 인간에게 주어 지는 몫을 통하여 삶의 의미를 참되게 발견하게 한다. 헤벨, 하나님 경외 헬레크의 세계관은 인생의 방향을 창조주에게 맞추고, 그로부터 주어지는 무한한 가능성을 통하여 문제들의 대안과 소망을 발견할 수 있게 한다.

이 글은 코로나-19시대를 맞이한 한국 상황에서의 복음전도 사역의 새로운 접근을 시도한다. 팬데믹이 장기화하면서 나 홀로 문화 로 대변되는 극단적 개인주의가 한국사회의 전반에 만연하게 되었고, 사회 전체에 만연한 우울감과 세대 간의 이념적 양극화가 극심해지고 있다. 교회의 상황은 더욱 어려운데, 정부의 현장예배 금지조치는 출석 성도 숫자의 급감과 가나안 성도의 양산으로 이어지고 있으며, 모이는 교회론 중심의 한국 성도들에게 심각한 정체성의 위기를 맞이하 게 하였다. 또한, 정부의 방역 조치에 대한 일부 보수적 교회들의 반발과 사회 전체에 퍼져있는 기독교에 대한 부정적 인식으로 한국교회 는 한국사회 안에서 심각한 사회적 지탄을 받고 있다. 본 연구는 이러한 상황 속에서 지역교회가 어떻게 복음 전도의 사명을 팬데믹 상황 속에서도 지속하고 있는지를 조사하였다. 조사 결과를 분석한 후, 필자는 코로나-19시대의 새로운 복음전도 사역의 방식으로 1) 영상을 통한 접근, 2) 이야기를 통한 접근, 3) 삶을 통한 접근, 4) 환대를 통한 접근을 각각 제안하였다.

PURPOSES : The percentage of vehicle overturning accidents is 16.3% of vehicle alone fatal accidents, with a fatality rate of 9.0%, accounting for a high proportion, and heavy vehicles with a high center of gravity are vulnerable to overturning accidents. In the standard guidelines of Super-Bus Rapid Transit(S-BRT), it is recommended to install physical facilities that separate buses from other traffic on dedicated bus ways, and lane separation facilities are being developed. To develop low-profile lane separation facilities that do not interfere with sight obstruction for pedestrians and drivers, it is necessary to review the height of lane separation facilities to prevent overturning crashes of heavy vehicles. METHODS : Heavy vehicle impact conditions of 8ton-55km/h-15°, 8ton-55km/h-20°, 8ton-65km/h-15°, and 8ton-65km/h-20°were applied to compare the vehicle behavior by the height of lane separation facilities using LS-DYNA, a three-dimensional nonlinear impact analysis program based on speed and angle changes. In addition, the behavior of the vehicle after the collision was analyzed to examine the impact conditions in which an overturning crash occurs when a heavy vehicle collides with a low-profile lane separation facility and the appropriate height of the facility to prevent overturning. RESULTS : In general, under the 8ton-65km/h-15°condition, which is a heavy vehicle impact condition used in the performance standard of the barrier, the vehicle’s behavior after the collision was stable as the height of the lane separation facility increased. CONCLUSIONS : Therefore, when the impact conditions were 8ton-65km/h-15°or less, it was determined that the appropriate height to prevent the condition of the lane separation facility was 400mm or more.

본 논문은 에너지를 실시간으로 저장할 수 있는 저장장치 중 열에너지 저장 콘크리트를 대상으로 재료의 미세구조와 물성(열전도 도)의 상관관계를 분석하는 연구를 수행하였다. 에너지 저장 콘크리트의 열전도 성능을 증가시키기 위해 혼화재인 그라파이트 (graphite)를 사용하였다. 그라파이트가 시멘트 질량의 10%와 15%를 치환한 시편과 일반 콘크리트(OPC) 시편을 제작하여 그라파이 트의 혼입에 따른 미세구조 변화 및 열전도도의 영향을 마이크로 스케일에서 분석하였다. 마이크로-CT를 활용하여 OPC와 그라파이 트를 사용한 콘크리트의 공극률을 비교하였으며, 확률함수를 사용하여 미세구조 특성을 정량화하였다. 미세구조 특성 차이가 열전도 도에 미치는 영향을 확인하기 위해 3차원 가상 시편을 제작하여 열해석을 수행하였으며, 이를 열평판법을 사용하여 측정한 열전도도 실험 결과와 비교하였다. 열해석 수행 시 그라파이트 재료가 지닌 열전도도 성능을 반영하기 위하여 해석 결과와 실험 결과를 기반으 로 고체상의 열전도도를 역해석을 통해 계산하였으며, 그라파이트가 시편의 열전도도에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

로마제국 2~3세기에 발생한 대규모 전염병을 겪는 초대교회와 한국전쟁이라는 위기를 겪은 한국교회가 어떻게 복음을 전파하면서 전도의 방향과 목적을 정립해갔는지 살펴본다. 각각 사회적 질서의 아노미 현상이 발생하는 국가적 재난 속에서, 그들은 불신자들에게 어떤 영향을 주었으며, 이것이 기독교에 대한 인식과 전파 그리고 교회의 성장에 어떻게 영향을 주었는지 전도의 차원에서 조명한다. 오늘날 코로나 팬데믹으로 인한 한국사회의 위기 속에서 한국교회가 마주하는 어려움을 역사의 거울에 비추어 봄으로써, 전도의 기회를 모색한다. 코로나 팬데믹을 위기가 아닌, 복음전파의 기회로 인식해야 한다. 교회 내부의 결속과 회복만을 강조하기보다는 그리스도의 사랑과 희생을 실천하여 교회가 사회에서도 유익함을 나타내야 한다. 그러기 위해서는 예전 중심의 전도가 아닌 삶 중심의 전도를 모색해야 한다. 더 나아가 변화된 코로나 이후의 환경에서 전도의 새로운 영역과 방법에 대하여 도전해야 한다. 폐쇄적인 종교모임이 아닌, 개방적인 네트워크 중심의 신앙공동체로 성장하여 복음을 모르는 자들을 만나고 그들의 삶의 형편에서 복음을 전해야 한다.

본 연구의 목적은 생체 신호 측정 압력 및 인장 직물 센서의 전극을 자수 공정을 이용하여 제작할 때 전도사의 필요 물성을 파악하는 것이다. 스마트 웨어러블 제품의 전극을 전도사를 이용한 자수 공정을 통해 전극 및 회로 등을 제작하면 불필요한 재료 손실이 없고 복잡한 전극 모양이나 회로 디자인을 컴퓨터 자수기를 이용하여 추가 공정 없이 제작할 수 있다. 하지만 보통의 전도사는 자수 공정 내의 부하를 못 이기고 사절 현상이 발생하기에 본 연구에서는 silver coated multifilament yarn 3종류의 기계적 물성인 S-S curve, 두께, 꼬임 구조 등을 분석하고 동시에 자수기의 실의 부하를 측정하여 자수 공정 내 전도사의 필요 물성을 분석하였다. 실제 샘플 제작에서 S-S curve의 측정 결과가 가장 낮은 silver coated polyamide/polyester가 아닌 silver coated multifilament의 사절이 발생하였으며 그 차이는 실의 꼬임 구조와 사절이 일어난 부분을 관찰한 결과 수직으로 반복적인 부하가 일어나는 자수 공정에서 꼬임이 풀리면서 사절이 일어나는 것을 알 수 있었다. 추가적으로 압저항 압력/인장 센서를 제작하여 생체 신호 측정용 지표인 gauge factor를 측정하였으며 스마트 웨어러블 제품의 대량 생산화에 중요한 부분인 자수 전극 제작으로의 적용 가능성을 확인하였다.

This study produces electroconductive polycaprolactone (PCL)-based film with different amounts of graphene (G) through electrospinning, and the characteristics of the produced G/PCL composites are investigated. The G/PCL results are analyzed by comparing them with those obtained using pure PCL electrospun film as a control. The morphology of electrospun material is analyzed through scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Mechanical and electrical properties are also evaluated. Composites containing 1% graphene have the highest elongation rate, and 5% samples have the highest strength and elasticity. Graphene contents > 25% show electro-conductivity, which level improves with increase of graphene content. Biological characteristics of G/PCL composites are assessed through behavioral analysis of neural cell attachment and proliferation. Cell experiments reveal that compositions < 50% show slightly reduced cell viability. Moreover, graphene combinations facilitated cell proliferation compared to pure PCL. These results confirm that a 25 % G/PCL composition is best for application to systems that introduce external stimuli such as electric fields and electrodes to lead to synergistic efficiency of tissue regeneration.