The asphalt concrete industry, accounting for >90% of road pavement, is a crucial contributor to construction waste. This study focuses on the recycling of asphalt concrete recycled aggregates, which currently exhibits a low rate. We investigated the application of these aggregates, combined with hardener and mixing water, in the development of ecofriendly road base materials using circular aggregates. Results revealed that the 13-mm asphalt concrete recycled aggregates met all quality standards. However, the 25-mm aggregates did not conform to the reclaimed asphalt content standard; however, they met other quality standards. Moreover, the experimental results for the hardener and mixing water indicated compliance with all quality standards.

PURPOSES : Experimental findings pertaining to the mechanical properties and microstructures of calcium sulfo-aluminate (CSA) cement and amorphous calcium aluminate (ACA) cement based-repair mortars incorporated with anhydrite gypsum (AG) are described herein. METHODS : To prepare the mortars, the CSA or ACA as binders were adopted and the ratio of water–binder was fixed at 0.57. For comparison, mortar made of Type I ordinary Portland cement (OPC) was prepared. The fluidity, setting time, compressive and bond strengths and absorption of the mortars were measured at predetermined periods. In addition, the microstructures of paste samples using OPC, CSA or ACA were visually examined through SEM observation. RESULTS : The ACA-based mortars showed the increases in the fluidity, and the acceleration of the setting time. Furthermore, the ACAbased binder effectively enhanced the compressive and bond strengths of the mortars owing to amount of formation of C2AH8 hydrates. Meanwhile, the mortar with ACA showed an excellence absorption. CONCLUSIONS : Comparing with those of CSA-based mortars, the mechanical properties of ACA based-mortars were more remarkable. However, further studies regarding the durability of repair mortars using aluminate-based binders must be conducted to obtain the optimal mixture.

본 연구의 목적은 재료분야 국내 공동특허의 공동 출원인 정보를 이용하여 연구협력 네트워크의 구조, 특징, 진화를 탐구하는 것이다. 이를 위해 재료 기술분야(금속, 세라믹, 고분자 등 6개 기술분야) 및 혁신주체(산업계, 학계, 연구계)의 네트워크 구조 및 동태를 정량적으로 분석하며, 2010년∼2021년까지 한국의 공동특허 데이터를 활용하여 소셜 네트워크 분석(SNA)을 사용한다. 분석결과, 재료분야는 세부기술별로 네트워크의 차별점이 존재하며, 산업계, 학계, 연구계 등 혁신주체별 협력 강도의 명백한 단계별 특성을 가진다. 연구협력 네트워크의 규모는 점차 확장되어 ‘작은 세계’ 구조를 보여주고 있다. 본 연구를 통해 재료 정책 관점에서 지금까지 시행된 재료분야 산학연 협력 정책의 효과를 파악하는데 정책적 시사점을 제공함과 동시에, 보다 효과적인 재료 혁신주체 간의 네트워크를 구축하기 위한 근거 기반의 정책 수립에 도움이 될 수 있다.

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.