In this study, we successfully grafted chitosan (CS) onto multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) to enhance their properties and potential applications in the biomedical field. FTIR spectroscopy confirmed the successful covalent bonding of CS onto MWCNTs, indicated by the new absorption peak of the amide bond (–CONH–). Thermal analysis showed that the modified MWCNTs (MWCNT-CS) had significant weight loss around 260 °C, suggesting the decomposition of hydroxypropyl chitosan, and confirming its presence in the nanocomposite. SEM images revealed that CS grafting improved the dispersibility of MWCNTs, a property crucial for their use as nanofillers in polymers. Moreover, the micro-tensile bond strength of dentin surface increased with increasing MWCNT-CS concentrations, indicating the potential of MWCNT-CS as a pretreatment for dentin bonding. After simulated aging, the bond strength remained significantly higher for MWCNT-CS groups compared to those without pretreatment. In biocompatibility assessment using the MTT assay, MWCNT-CS showed higher cell viability than MWCNT, suggesting improved biocompatibility after CS modification. The results of this study suggest that CS-modified MWCNTs could be promising materials for applications in dentin bonding, dentin mineralization, bone scaffolding, implants, and drug delivery systems.

Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are an auspicious energy conversion technology with the potential to address rising energy demands while reducing greenhouse gas emissions. The stack’s performance, durability, and economy scale are greatly influenced by the materials used for the PEMFC, viz., the membrane electrocatalyst assembly (MEA) and bipolar flow plates (BPPs). Despite extensive study, carbon-based materials have outstanding physicochemical, electrical, and structural attributes crucial to stack performance, making them an excellent choice for PEMFC manufacturers. Carbon materials substantially impact the cost, performance, and durability of PEMFCs since they are prevalently sought for and widely employed in the construction of BPPs and gas diffusion layers (GDLs)) and in electrocatalysts as a support material. Consequently, it is essential to assemble a review that centers on utilizing such material potential, focusing on its research development, applications, problems, and future possibilities. The prime focus of this assessment is to offer a clear understanding of the potential roles of carbon and its allotropes in PEMFC applications. Consequently, this article comprehensively evaluates the applicability, functionality, recent advancements, and ambiguous concerns associated with carbonbased materials in PEMFCs.

시설 재배 시, 미세먼지의 잦은 발생은 피복재의 광투과율을 감소시키고 이는 작물의 생육에 간접적인 영 향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 미세먼지 발생에 따른 폴리에틸렌(PE)과 폴리올레핀(PO) 필름의 광투과율 변화 를 조사하고, 피복재의 광투과율 감소에 따른 봄철 재배 오이의 생육 변화를 확인하였다. 미세먼지 발생 챔버를 이 용하여 PE와 PO 필름을 지속적으로 미세먼지에 노출시켰을 때, PE 필름에서 미세먼지 발생에 의한 광투과율 감소 가 PO 필름보다 크게 나타났다. PE 필름에 인위적으로 먼지를 부착시켜서 대조구 대비 10, 20 및 30% 광투과율 감 소 처리구를 설정한 후 오이를 재배하였을 때, 3월 말 이후 재배 후반기에서의 오이 생육은 광투과율 감소 처리구에 서 증가하였으나, 누적 수확량은 대조구에서 가장 높았다. 봄철 오이 재배에서 미세먼지 발생에 의한 광투과율 감 소는 3월 말 이후 시설 내 고온 노출에 의한 생육 지연을 줄일 수 있었으나, 전 생육 기간 동안의 광투과율 감소는 입 사광량의 감소 및 광합성의 저하로 오이의 총 수확량을 감소시켰다.

이 연구는 핵무기 폭발 시 발생하는 효과 변인을 토대로 북한이 언제, 어떤 방법으로 핵무기를 운용할 것이며, 핵폭발 시 생성되는 방사성 물 질이 자연환경과 인공물의 영향에 따라 도심지에서 어떤 거동 현상을 보 이는가와 이를 고려한 국민 방호의 대비 방향에 관한 것이다. 연구 결과 핵무기는 폭발 고도에 따라 그 효과가 달라지며, 북한은 이를 활용하여 개전 초부터 가장 효과적인 공격을 할 것으로 예측되었다. 즉, 북한은 개 전 초 한미연합군과 정부의 지휘‧통제‧통신체계를 무력화하기 위해 저위 력핵무기로 지하 폭발을, 전쟁 도중 결정적인 목표 확보를 위해 전술핵 무기로 저공 폭발을, 전쟁 말기 패색이 짙어지는 위기 시에는 전술핵무 기로 지표면 폭발을 시도할 것이다. 북한의 핵무기 공격 후 발생되는 방 사성 물질은 낙진의 형태로 일정 지역을 오염시킬 것이며, 방사성 물질 이 도심지로 유입된다면 공기역학 또는 유체역학적 거동을 보임으로써 다양한 형태의 오염과 위험이 존재할 것으로 분석되었다. 이에 따라 국 민 방호를 위해서는 북한의 핵무기 공격 양상을 고려 최악의 상황을 가 정한 대비가 평시에 완료되어야 하며, 전쟁 개시 이후에는 당시의 공격 유형에 부합한 대응 및 복구가 뒤따라야 한다. 아울러 방사능 낙진의 거 동을 세밀히 분석하고 이를 고려하여 핵폭발 초기 효과에 대비하는 주민 대피와 이를 후속하는 낙진에 대응하기 위한 주민 소개는 분리되어야 한다.

This study focused on improving the phase stability and mechanical properties of yttria-stabilized zirconia (YSZ), commonly utilized in gas turbine engine thermal barrier coatings, by incorporating Gd2O3, Er2O3, and TiO2. The addition of 3-valent rare earth elements to YSZ can reduce thermal conductivity and enhance phase stability while adding the 4-valent element TiO2 can improve phase stability and mechanical properties. Sintered specimens were prepared with hot-press equipment. Phase analysis was conducted with X-ray diffraction (XRD), and mechanical properties were assessed with Vickers hardness equipment. The research results revealed that, except for Z10YGE10T, most compositions predominantly exhibited the t-phase. Increasing the content of 3-valent rare earth oxides resulted in a decrease in the monoclinic phase and an increase in the tetragonal phase. In addition, the t(400) angle decreased while the t(004) angle increased. The addition of 10 mol% of 3-valent rare-earth oxides discarded the t-phase and led to the complete development of the c-phase. Adding 10 mol% TiO2 increased hardness than YSZ.

Transition metal chalcogenides are promising cathode materials for next-generation battery systems, particularly sodium-ion batteries. Ni3Co6S8-pitch-derived carbon composite microspheres with a yolk-shell structure (Ni3Co6S8@C-YS) were synthesized through a three-step process: spray pyrolysis, pitch coating, and post-heat treatment process. Ni3Co6S8@C-YS exhibited an impressive reversible capacity of 525.2 mA h g-1 at a current density of 0.5 A g-1 over 50 cycles when employed as an anode material for sodium-ion batteries. However, Ni3Co6S8 yolk shell nanopowder (Ni3Co6S8-YS) without pitch-derived carbon demonstrated a continuous decrease in capacity during charging and discharging. The superior sodium-ion storage properties of Ni3Co6S8@C-YS were attributed to the pitchderived carbon, which effectively adjusted the size and distribution of nanocrystals. The carbon-coated yolk-shell microspheres proposed here hold potential for various metal chalcogenide compounds and can be applied to various fields, including the energy storage field.

상변화 물질(PCM)은 상전이 동안 에너지를 흡수하거나 방출할 수 있는 잠열 저장 물질로 활용된다. 최근 수십 년 동 안, 연구자들은 다양한 온도 적용을 위한 건설 물질로의 다양한 PCM의 통합을 탐구해 왔다. 그러나, PCM을 통합하는 콘크리트 의 기계적 및 열적 반응은 통합 방법에 의해 영향을 받는다. PCM을 콘크리트에 추가하기 위한 여러 기술이 제안되었다. 그럼 에도 불구하고, 콘크리트에 마이크로 캡슐화 PCM(m-PCM)의 통합은 종종 기계적 강도의 상당한 감소를 초래한다. 기존 콘크리 트에 m-PCM의 추가와 관련된 한계를 극복하기 위해, 예외적인 강도 및 내구성 특성으로 인해 초고성능 시멘트 복합체(UHPCC) 가 선호된다. 따라서, 본 연구에서는 기존 기술의 단점을 해결하기 위해 PCM을 통합한 신규 나노 엔지니어링 UHPCC를 개발하 였다. 또한, 시멘트 복합체의 기계적 및 열적 성능을 향상시키기 위해 다중 벽 탄소 나노튜브(MWCNT)를 추가하였다. 결과는 MWCNT의 포함이 기계적 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 시멘트 복합체의 열적 성능을 향상시켰다는 것을 보여 주었다.

유기농업자재 제조 원료가 되는 주요 식물인 제충국, 고삼, 데리스, 님 등은 대부분 수입에 의존하고 있는 실정 으로 제품수급, 효용성 및 안전성 등에 빈번한 문제가 발생되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 자생식물을 추출물 원료로 이용하기 위한 연구를 수행하고 있다. 이중 마트린이 함유되어 살충제로 이용되고 있는 고삼에 흰가루병, 총채벌레, 줄붉은들명나방, 담배거세미나방, 거품벌레류가 발생하여 피해를 주었다. 특 히 줄붉은들명나방(Uresiphita prunipennis)은 7월 하순부터 9월 중순까지 발생하여 엽육을 갉아먹고 엽맥만 남기는 피해를 주었고, 피해주율은 11% 였다. 이를 방제하기 위해 18종의 유기농업자재의 살충효과를 조사한 결과 주성분이 마늘추출물 80%, 데리스추출물 70% 등인 자재 6종이 80% 이상의 살충률을 나타내었다.

This study was conducted to develop a renewable and sustainable bio-material to replace polystyrene (EPS) in fungal-mycelium-based composite using agricultural by-products. Four mushrooms (Ganoderma lucidum, Fomitella fraxinea, Phellinus linteus, and Schizophyllum commune) were cultured in an oak sawdust plus rice bran substrate to select the mushroom with the best growth. The mycelia of G. lucidum showed the best growth. To investigate the optimal mixing ratio with spent mushroom substrate (SM) and oak sawdust (OS), samples were prepared by mixing SM and OS at ratios of 50%:50%, 60%:40%, and 80%:20% (w/w). Each substrate was then inoculated with G. lucidum. G. lucidum showed the best mycelial growth of 140.0 mm in the substrate with SM and OS mixed at a 60%:40% ratio. It was also found that the substrate with SM and OS mixed at a 60%:40% ratio had the best handling properties. The compressive strength of mycelial materials inoculated with G. lucidum was in the range of 300–302 kgf mm-1, and the materials were four times stronger than polystyrene materials. These results indicate that substrates comprising spent mushroom substrate mixed with oak sawdust can be successfully upcycled to mycelium-based composite materials using G. lucidum. This represents a sustainable approach.

The emergence of Mo2C- based catalysts in recent years has been favored as promising contender within diverse class MXenes. In terms of rapid development in the photocatalytic application, these intriguing compounds exhibit excellent photocatalytic performance because of their superior optical properties and peculiar structure characteristics. Unfortunately, a systematic review of Mo2C- based catalysts is lacking. In this review, we abstract the implication of structure—property relationship of emerging Mo2C- based MXenes materials and their applications toward the photocatalytic hydrogen evolution reaction (HER). Furthermore, synthetic pathways to prepare high-quality, low cost Mo2C- based MXenes materials and their outcomes for high HER applications are systematically described. Finally, several insights are provided into the prospects and future challenges for the development of highly reactive Mo2C- based MXenes materials, which present large range opportunities in this promising 2D materials for green and clean energy in environmental fields. This review provides a comprehensive scientific guide to the preparation, modification, and photocatalytic HER of MXenes-based materials.

Reliable, inexpensive, environment-friendly, and durable properties of carbon materials with unique and outstanding photoelectric performance is highly desired for myriad of applications such as catalysis and energy storage. Since lattice modulation is a vital method of surface modification of materials, which form by an external force during the synthesis process, causing the internal compression and stretching, leading to lattice sliding event. In this review, we present a summary of different methods to tailor the lattice modulation in 2D carbon-based materials, including grain/twin boundary, lattice strain, lattice distortion, and lattice defects. This overview highlights the implication control of the diverse morphologies of nanocrystals and how to tailor the materials properties without adding any polymers. The improvement in the performance of 2D carbon materials ranges from the enhancement of charge transport and conductivity, structural stability, high-performance of light absorption capacity, and efficient selectivity promote the future prospect of 2D carbon materials broaden their applications in terms of energy conversion and storage. Finally, some perspectives are proposed on the future developments and challenges on 2D carbon materials towards energy storage applications.

There are many types of foam molding methods. The most commonly used methods are the pressure foaming method, in which foam resin is mixed with a foaming agent at high temperature and high pressure, and the normal pressure foaming method, which foams at high temperature without pressure. The polymer resins used for foaming have different viscosities. For foaming under normal pressure, they need to be designed and analyzed for optimal foaming conditions, to obtain resins with low melt-viscosity or a narrow optimal viscosity range. This study investigated how changes in viscosity, molding temperature, and cross-link foaming conditions affected the characteristics of the molded foam, prepared by blending rubber polymer with biodegradable resin. The morphologies of cross sections and the cell structures of the normal pressure foam were investigated by SEM analysis. Properties were also studied according to cross-link/foaming conditions and torque. Also, the correlation between foaming characteristics was studied by analyzing tensile strength and elongation, which are mechanical properties of foaming composites.

본 논문에서는 EU가 경제안보의 도구이자 목표 달성을 위해 제시한 핵심원자재법(CRMA) 정책의 의의를 매슬로의 욕구단계설(Maslow's hierarchy of needs)의 시각에서 분석하였다. 본고에서는 안보 영역과 경제 및 통상 영역에서 EU의 ‘전략적 자율성’이 다른 의미와 적용, 목 적으로 사용되고 있음을 분석하였다. 핵심 광물은 매슬로의 욕구단계 중 생리적 및 안전 욕구(physiological needs)와 관련되므로, CRMA는 최근 제시되고 있는 EU의 경제안보 전략 중 가장 하위단계인 필수요 소에 해당한다. 따라서 주요국들은 최근의 경제안보 전략 중 핵심원자 재에 관한 경쟁은 양보할 수 없는 요소이며, EU 또한 마찬가지인 것이 다. EU는 글로벌 시장에서 공급에 관한 공정성, 수급에 관한 지속가능 성, 환경에 관한 자원효율성을 추구하며 전략적 자율성을 확보하기 위 해 정책을 집중하고 있다.