Due to the concern on global warming, refrigerants having high GWP(Global Warming Potential) are being replaced to low GWP refrigerants. As for small slush maker, R-134a is being to replaced to R-290, whose GWP is 3. In this study, performance tests were conducted on the slush maker having dual evaporator, which was designed to operate using R-290. Results showed that the optimum refrigerant charge amount was 100g. At the charge amount, 61 minutes was needed to make a slush from a raw milk substance, which contained 10% sucrose. The power consumption was 0.89 kW, which yielded COP of 0.252. Tests were further conducted changing the outdoor air temperature. It was resulted that slush-making was possible at all outdoor temperatures except at an extreme temperature of 43°C. Even at the temperature, slush-making was possible if the machine operated with a single evaporator. The COP increased with the decrease of the outdoor temperature.

We report on stretchable electrochromic films of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) fabricated on silver nanowire (AgNW) electrodes. AgNWs electrodes are prepared on polydimethylsiloxane (PDMS) substrates using a spray coater for stretchable electrochromic applications. On top of the AgNW electrode, poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) is introduced to ensure a stable resistance over the electrode under broad strain range by effectively suppressing the protrusion of AgNWs from PDMS. This bilayer electrode exhibits a high performance as a stretchable substrate in terms of sheet resistance increment by a factor of 1.6, tensile strain change to 40%, and stretching cycles to 100 cycles. Furthermore, P3HT film spin-coated on the bilayer electrode shows a stable electrochromic coloration within an applied voltage, with a color contrast of 28.6%, response time of 4-5 sec, and a coloration efficiency of 91.0 cm2/C. These findings indicate that AgNWs/PEDOT:PSS bilayer on PDMS substrate electrode is highly suitable for transparent and stretchable electrochromic devices.

A heterogeneous photocatalytic system is attracting much interest for water and air purification because of its reusability and economical advantage. Electrospun nanofibers are also receiving immense attention for efficient photocatalysts due to their ultra-high specific surface areas and aspect ratios. In this study, ZnO nanofibers with average diameters of 71, 151 and 168 nm are successfully synthesized by facile electrospinning and a subsequent calcination process at 500 ℃ for 3 h. Their crystal structures, morphology features and optical properties are systematically characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, UV-Vis and photoluminescence spectroscopies. The photocatalytic activities of the ZnO nanofibers are evaluated by the photodegradation of a rhodamine B aqueous solution. The results reveal that the diameter of the nanofiber, controlled by changing the polymer content in the precursor solution, plays an important role in the photocatalytic activities of the synthesized ZnO nanofibers.

제조업이 국가경제에서 차지하는 중요성에도 불구하고 고용비중의 급격한 감소는 한국을 포함한 선진국이 당면한 공통의 문제이다. 그 중에서도 과학기술 일자리는 고용의 질과 산업경쟁력에 직결되기 때문에 정책적 차원에서 중요성하나 이에 대한 선행연구는 미진 한 편이다. 본 연구에서는 제조업을 기술체제에 따라 세분화하고 신제품 개발, 신공정 개발, 개 방형 혁신, 정부 R&D지원이 과학기술 일자리 창출에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 신제품 개발은 과학기술 일자리 확대에 기여하나 신공정 개발은 과학기술 일자리를 감소시키는 것으로 확인되었다. 또한 개방형 혁신은 연구개발 기능의 아웃소싱으로 인해 과학기술 일자리를 감소시키는 효과가 있으며, 정부 R&D 지원은 기술혁신에 대한 수요가 낮은 전통산업의 과학기술 일자리 창출에 기여하는 것으로 나타났다.

Lead free (Ba0.7Ca0.3) TiO3 thick films with nano-sized grains are prepared using an aerosol deposition (AD) method at room temperature. The crystallinity of the AD thick films is enhanced by a post annealing process. Contrary to the sharp phase transition of bulk ceramics that has been reported, AD films show broad phase transition behaviors due to the nanosized grains. The polarization-electric hysteresis loop of annealed AD film shows ferroelectric behaviors. With an increase in annealing temperature, the saturation polarization increases because of an increase in crystallinity. However, the remnant polarization and cohesive field are not affected by the annealing temperature. BCT AD thick films annealed at 700 ℃/2h have an energy density of 1.84 J/cm3 and a charge-discharge efficiency of 69.9%, which is much higher than those of bulk ceramic with the same composition. The higher energy storage properties are likely due to the increase in the breakdown field from a large number of grain boundaries of nano-sized grains.

이방성 입자는 독특한 물리적 특성 때문에 다양한 분야에서 발표되고 있다. 여기서, 이방성 도토리구조 나노 입자를 제조하기 위해 새로운 동적 상분리 방법이 도입된다. 동적 상분리 방법은 용제 증발 및 무용제에 의한 침전으로 구성된다. 하부층은 비용매 희석제로서 물을 공급함으로써 제어되며, 상부층의 상분리는 휘발성 용매의 확산 및 증발에 의존한다. 이 상태에서, 도토리 형 입자가 제조되었다. 물이 채워진 밀폐된 상자(자발적 상분리)하에서, 단분산 폴리스틸렌 입자가 합성되었다. 동적 상분리와 자발적 상분리가 공존할 때, 캡과 입자의 크기가 변경되었다. 또한, 폴리스틸렌 용액의 부피는 입자 형상에 영향을 미친다. 독특한 구조가 다양한 응용 분야에 활용될 수 있기 때문에 멤브레인 기반의 제어된 물 공급과 같은 첨단 기술이 개발되면 단분산의 도토리와 같은 입자가 제조될 수 있을 것이다.

Tungsten trioxide (WO3) is a promising candidate as a photocatalyst because of its outstanding electrical and optical properties. In this study, we prepare WO3 thin films by electrodeposition and characterize the photocatalytic degradation of methylene blue using these films. Depending on the voltage conditions (static and pulse), compact and porous WO3 films are fabricated on a transparent ITO/glass substrate. The morphology and crystal structure of electrodeposited WO3 thin films are investigated by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction. An application of static voltage during electrodeposition yields a compact layer of WO3, whereas a highly porous morphology with nanoflakes is produced by a pulse voltage process. Compared to the compact film, the porous WO3 thin film shows better photocatalytic activities. Furthermore, a much higher reaction rate of degradation of methylene blue can be achieved after post-annealing of WO3 thin films.

This is an experimental study where the coefficient of friction between engine pulley and V-Belt is obtained. The experimental method is applied pulleys made of existing steel and aluminium materials. The relative friction workpiece is a v-belt incorporating rubber with cloth. The friction test uses a pin-on-disk friction modulator and measures the coefficient of friction depending on the number of revolutions in the disc. As a result, in the case of aluminum material, there was a sliding phenomenon because the coefficient of friction was small when accelerating and decelerating. Also, the variation of the friction coefficient was severe when the rotation speed was increased or decreased. Therefore, it is considered that the aluminum pulley is slippery even if it is fit to the structural rigidity. Therefore, in order to secure a stable friction coefficient, the pulley groove surface will be surface-treated, a special alloy is added, or a heat treatment is required.

In this study, freeze drying of a porous Ni with unidirectionally aligned pore channels is accomplished by using a NiO powder and camphene. Camphene slurries with NiO content of 5 and 10 vol% are prepared by mixing them with a small amount of dispersant at 50℃. Freezing of a slurry is performed at -25℃ while the growth direction of the camphene is unidirectionally controlled. Pores are generated subsequently by sublimation of the camphene during drying in air for 48 h. The green bodies are hydrogen-reduced at 400℃ and then sintered at 800℃ and 900℃ for 1 h. X-ray diffraction analysis reveals that the NiO powder is completely converted to the Ni phase without any reaction phases. The sintered samples show large pores that align parallel pores in the camphene growth direction as well as small pores in the internal walls of large pores. The size of large and small pores decreases with increasing powder content from 5 to 10 vol%. The influence of powder content on the pore structure is explained by the degree of powder rearrangement in slurry and the accumulation behavior of powders in the interdendritic spaces of solidified camphene.

In this study, porous Mo-5 wt% Cu with unidirectionally aligned pores is prepared by freeze drying of camphene slurry with MoO3-CuO powders. Unidirectional freezing of camphene slurry with dispersion stability is conducted at -25℃, and pores in the frozen specimens are generated by sublimation of the camphene crystals. The green bodies are hydrogen-reduced at 750℃ and sintered at 1000℃ for 1 h. X-ray diffraction analysis reveals that MoO3- CuO composite powders are completely converted to a Mo-and-Cu phase without any reaction phases by hydrogen reduction. The sintered bodies with the Mo-Cu phase show large and aligned parallel pores to the camphene growth direction as well as small pores in the internal walls of large pores. The pore size and porosity decrease with increasing composite powder content from 5 to 10 vol%. The change of pore characteristics is explained by the degree of powder rearrangement in slurry and the accumulation behavior of powders in the interdendritic spaces of solidified camphene.

This study investigates Ag coated Cu2O nanoparticles that are produced with a changing molar ratio of Ag and Cu2O. The results of XRD analysis reveal that each nanoparticle has a diffraction pattern peculiar to Ag and Cu2O determination, and SEM image analysis confirms that Ag is partially coated on the surface of Cu2O nanoparticles. The conductive paste with Ag coated Cu2O nanoparticles approaches the specific resistance of 6.4 Ω·cm for silver paste(SP) as (Ag) /(Cu2O) the molar ratio increases. The paste(containing 70 % content and average a 100 nm particle size for the silver nanoparticles) for commercial use for mounting with a fine line width of 100 μm or less has a surface resistance of 5 to 20 μΩ·cm, while in this research an Ag coated Cu2O paste has a larger surface resistance, which is disadvantageous. Its performance deteriorates as a material required for application of a fine line width electrode for a touch panel. A touch panel module that utilizes a nano imprinting technique of 10 μm or less is expected to be used as an electrode material for electric and electronic parts where large precision(mounting with fine line width) is not required.

본 연구에서는 무전해도금법을 이용한 Pd coating 기술을 활용하여 폐수처리를 위한 전기분해 공정에 anode로의 적용을 목적으로 Ti-mesh 기반 전극을 제조하였다. 제조된 Pd/Ti-mesh 전극은 염색염료인 RO16을 대표로 그 제거성능을 평가하였으며, 전극 제조조건을 다르게 하여 내구성 및 성능을 극대화한 결과 coating 조건은 성능에 크게 영향을 미치지 않았지만, Pd coating 후 열처리 공정의 경우 성능에 크게 영향을 미쳤으며, 내구성 역시 증진됨을 확인하였다. 또한 Ir, Ru, Ta을 복합화하여 성능 및 내구성을 극대화하고자 하였으나, coating법의 한계로 layer의 thickness가 증가함에 따라 저항이 커졌으며, 이에 따라 성능이 감소함을 확인하였다.

자외선차단 화장품은 기능성 화장품 중의 하나로서, 유·무기 자외선차단물질이 함유되어 있다. 무기계 자외선차단제는 주로 산화아연, 이산화티탄 등이 있다. 무기계 자외선차단제는 입자의 지름이 60 ~ 100 nm로 자외선 A, B의 차단능이 좋은 것으로 알려져 있다. 또한 자외선을 포함한 태양광선에 대해 비활성이 크고 안전성이 우수하다. 그리고 유기계 자외선차단제처럼 피부에 흡수 또는 축적되지 않으므로 피부 자극이나 알레르기를 유발하지 않는다. 본 연구에서는 판상 무기안료인 마이카, 자외선차단 효과를 갖는 이산화티탄 나노입자, 소수성 실리카를 각각 계면활성제로 표면처리 하였고, 각 물질의 전하 차이에 따른 비화학적인 상호 인력 작용에 의해 마이카에 이산화티탄 나노입자, 실리카를 물리적으로 흡착시켰다. 이후, 소수성 표면처리제인 실란을 표면처리 하여 소수성을 갖는 자외선 차단 판상 마이카 복합체를 제조하였다. 자외선 차단 판상 마이카 복합체는 일반적인 나노입자 이산화티탄의 응집성을 개선하고 균일한 분산에 따른 자외선차단 효과가 증대되었으며, 소수성으로 표면처리를 하여 화장품 제형에서의 분산안정성을 크게 개선할 수 있었다. 안료의 표면전하는 제타전위로 평가하였으며, 제조된 자외선차단 마이카 복합체의 특성 평가는 FE-SEM, XRD, FT-IR, UV-VIS 등으로 확인하였다.

본 연구에서는 탄소 나노재료 중 환원된 그래핀 옥사이드와 전도성 고분자중 폴리아닐린을 복합화 하여 슈퍼커패시터용 전극을 제조하였으며, 각각의 전극 재료가 가지는 단점을 서로 보완하고 장점을 극대화시킴으로써 전극의 전기화학적 특성을 크게 향상 시킬 수 있었다. 전극 물질에 사용된 폴리아닐린은 아닐린 단량체를 화학 중합법으로 제조하였고, 환원된 그래핀 옥사이드는 별도의 전 처리 과정 없이 사용 하였으며, DMF(N,N-dimethyl formamide)를 용매로 도입하여 분산용액을 제조하였다. 분산용액은 금이 코팅된PET(Polyethylene terephthalate) 기판위에 산업적 스케일로 적용이 가능한 스프레이 코팅 방법을 이용하여 전극으로 제조하였다. 환원된 그래핀 옥사이드/폴리아닐린 복합재료를 기반으로 제조된 전극의 전기화학적 특성을 비교하기 위하여 환원된 그래핀 옥사이드와 폴리아닐린 단일 전극을 제조하였으며, 동일 한 조건하에서 순환전압전류법, 임피던스 분광법, 정전류 충·방전법을 통하여 각각의 전극이 나타내는 전기 화학적 특성을 비교·분석 하였다. 그 결과로, 환원된 그래핀 옥사이드/폴리아닐린 복합재료를 기반으로 제조된 전극은 폴리아닐린, 환원된 그래핀 옥사 단일 전극에 비하여 전기 용량 값이 높게 나타났으며, 전해질 계면과의 내부 저항은 폴리아닐린, 환원된 그래핀 옥사이드 단일 전극에 비하여 각각 24 %, 58 % 감소하는 결과를 나타내었다. 이러한 결과로 미루어보아 본 연구를 통하여 제조된 환원된 그래핀 옥사이드/폴리 아닐린 복합재료 기반의 전극은 유연성 에너지 저장 매체나 웨어러블 전자기기에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 대추즙을 첨가하여 양갱의 품질 특성에 미치는 영향을 알아보고, 나아가 노인 및 운동선수를 위한 고열량 간식 등으로 기능성 식품을 개발하고자 하였다. 수분함량은 실험구의 경우는 대조구에 비해 다소 낮은 수분함량을 나타냈으나, 대추즙 함량이 증가할수록 낮아지거나 혹은 높아지는 경향성은 나타나지 않았다. 대추즙의 첨가량이 증가할수록 양갱의 pH는 감소하였고, 총산은 증가하였다. 색도의 경우 대추즙 첨가량이 증가할수록 오히려 명도(L값) 및 적색도(a값)는 유의적으로 감소하였고, 황색도(b값)는 유의적인 차이는 있었으나, 경향성은 보이지 않았다. 양갱의 조직감은 대추즙을 첨가하지 않은 양갱보다 대추즙을 첨가하여 제조한 양갱의 경도가 농도 의존적으로 증가하였다. 대추즙의 함량을 증가시키면서 제조한 양갱의 총폴리페놀, 항산화능 및 탄닌의 함량은 농도 의존적이며, 유의적으로 증가하였다. 따라서, 대추즙을 첨가한 양갱은 고기능성 간식으로 개발 가능할 것으로 판단된다.

In this study, glass fibers are fabricated via a continuous spinning process using manganese slag, steel slag, and silica stone. To fabricate the glass fibers, raw materials are put into an alumina crucible, melted at 1550℃ for 2 hrs, and then annealed at 600℃ for 2 hrs. We obtain a black colored glass. We identify the non-crystalline nature of the glass using an XRD(x-ray diffractometer) graph. An adaptable temperature for spinning of the bulk marble glass is characterized using a high temperature viscometer. Spinning is carried out using direct melting spinning equipment as a function of the fiberizing temperature in the range of 1109℃ to 1166℃ , while the winder speed is in the range of 100rpm to 250rpm. We investigate the various properties of glass fibers. The average diameters of the glass fibers are measured by optical microscope and FE-SEM. The average diameter of the glass fibers is 73 μm at 100rpm, 65 μm at 150rpm, 55 μm at 200rpm, and 45 μm at 250rpm. The mechanical properties of the fibers are confirmed using a UTM(Universal materials testing machine). The average tensile strength of the glass fibers is 21MPa at 100rpm, 31MPa at 150rpm, 34MPa at 200rpm, and 45MPa at 250rpm.

Inorganic semiconductor compounds, e.g., CIGS and CZTS, are promising materials for thin film solar cells because of their high light absorption coefficient and stability. Research on thin film solar cells using this compound has made remarkable progress in the last two decades. Vacuum-based processes, e.g., co-evaporation and sputtering, are well established to obtain high-efficiency CIGS and/or CZTS thin film solar cells with over 20% of power conversion. However, because the vacuum-based processes need high cost equipment, they pose technological barriers to producing low-cost and large area photovoltaic cells. Recently, non-vacuum based processes, for example the solution/nanoparticle precursor process, the electrodeposition method, or the polymer-capped precursors process, have been intensively studied to reduce capital expenditure. Lately, over 17% of energy conversion efficiency has been reported by solution precursors methods in CIGS solar cells. This article reviews the status of non-vacuum techniques that are used to fabricate CIGS and CZTS thin films solar cells.

Anti-reflection thin films are fabricated on glass substrates using the screen printing method. Tetra ethyl silicate(TEOS) and methyl tri methoxy silane(MTMS) are used as starting materials and buthyl carbitol acetate(BCA) and buthyl cellusolve(BC) are mixed to improve the viscosity of the solution. Anti-reflection thin films are fabricated according to the number of the screen mesh and the characteristics improve as the mesh size increases. The transmittance and reflectance of the coated thin film using 325 mesh are about 94 % and 0.43 % in the visible wavelength. The thickness and refractive index of the AR thin film are 107 nm and n = 1.26, respectively.

Selective laser melting (SLM), a type of additive manufacturing (AM) technology, leads a global manufacturing trend by enabling the design of geometrically complex products with topology optimization for optimized performance. Using this method, three-dimensional (3D) computer-aided design (CAD) data components can be built up directly in a layer-by-layer fashion using a high-energy laser beam for the selective melting and rapid solidification of thin layers of metallic powders. Although there are considerable expectations that this novel process will overcome many traditional manufacturing process limits, some issues still exist in applying the SLM process to diverse metallic materials, particularly regarding the formation of porosity. This is a major processing-induced phenomenon, and frequently observed in almost all SLM-processed metallic components. In this study, we investigate the mechanical anisotropy of SLM-produced 316L stainless steel based on microstructural factors and highly-oriented porosity. Tensile tests are performed to investigate the microstructure and porosity effects on mechanical anisotropy in terms of both strength and ductility.

해양심층수는 수심 200 m보다 깊은 심층(深層)에 위치하고 있어 차가운 온도를 유지하고 있으며, 대장균 및 일반세균 등에 의해서도 오염 되지 않은 깨끗한 해수이다. 해양심층수는 산업적 가치가 높은 재생순환형 자원이기 때문에 이를 상업적으로 이용하기 위한 활동이 활발히 전개되고 있다. 해양심층수를 기존 식육가공품의 염지제 대체제로서, 최적인 해양심층수 처리수를 적용한 시제품을 일반 식육가공품 소세지와 비교하여 안전성과 품질특성, 미네랄 함량차이를 알아보았다. 이를 통하여 해양심층수의 염지액 대체제로서의 가능성을 검토하고 이를 이용하여 제작한 식육가공품의 품질을 검토한 결과, 안전성과 품질특성에서는 일반 식육가공품 소세지와 차이가 없었으나, 미네랄 함량은 해양심층수를 적용한 축산가공품이 더 높았다. 이를 통하여 해양심층수는 소금의 대체제와 청정미네랄로 그 활용도가 높아서 해양심층수를 이용한 새로운 식품시장이 크게 활성화될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 식품공전 규격 검사에 의한 안전성 평가 시험방법을 이용하여 품질검사항목 분석에 의한 품질특성 평가 및 유통기한 경과에 의한 안정성을 검토하고, 시험군과 대조군간의 미네랄 함량 시험을 진행하여 그 함량을 비교, 분석한 결과 후속 연구를 통한 식품, 의약품 및 축산업에 다양하고 차별화된 식육가공품을 제조할 수 있는 가능성이 있다고 판단하였다.