In this study, the shape evaluation and design of the spare tire carrier for SUV (sports utility vehicle) were addressed through structural analysis. Spare Tire Carrier analysis was conducted to evaluate rigidity, and strength and improvement measures for appropriate shapes were found and reflected in the design. Through structural analysis of the spare tire carrier, this study was conducted to derive an optimal design plan as the stiffness and strength needed to be increased for stable installation of the spare tire carrier. Compared to the existing model, the bar, which was curved, was changed to a straight line to shorten the length, thereby increasing rigidity. In addition, because the moment was concentrated in the structure of the rear hanger mounting bracket, the side part of the bracket was extended, but the cross member stiffness was relatively weak, so it did not have a significant effect.

In this study, the shape evaluation and design of clamp mount for SUVs (sports utility vehicles) was dealt with through structural analysis. The clamp mount analysis was performed to evaluate stiffness, strength and improvement plans for appropriate shape were found and reflected in the design. In addition, strength analysis and was performed in parallel to solve the problem of rib design around the edge part of the clamp mount and the thickness effect results were reflected in the design. As a result of analysis through various design changes, it was possible to present an appropriate reinforcement design shape. In addition, when the thickness of the fuel tank was changed from 3.2mm to 4.0mm, the stiffness of the fuel tank decreased by approximately 30%, and reinforcement was required.

본 연구는 맞벌이 부모의 일-가족 이점과 갈등이 부모의 양육 행동을 거쳐 자녀의 화용언어에 미치는 영향을 파악하고, 일-가족 이점과 갈등이 부모의 양 육 행동에 미치는 영향력에서 자기-상대방효과에 차이가 나는지를 비교 분석하 였다. 이를 위하여 한국아동패널 10차 조사자료에서 맞벌이 부모 604쌍과 자녀 의 데이터를 사용하였다. 기술통계와 상관분석은 SPSS.22, 자기-상대방 상호의 존모형(APIM)은 AMOS.28 통계 프로그램으로 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 모 의 일-가정 이점과 갈등은 모의 양육 행동에, 모의 양육 행동은 아동의 화용언 어에 유의한 정적 영향을 미치지만, 모의 일-가정 이점과 갈등이 부의 양육 행 동에 미치는 영향은 유의하지 않았다. 둘째, 부의 일-가정 이점과 갈등은 부와 모의 양육 행동에 유의한 영향을 미쳤으나 부의 양육 행동은 아동의 화용언어에 미치는 영향이 유의하지 않았다. 셋째, 모는 부 보다 일-가정 이점과 갈등상황에 서 자신의 양육 행동에 대해 배우자보다 자기 자신의 영향력이 더 큰 것으로 나 타났다. 따라서 일-가정 양립 지원에 있어 부와 모의 관계성에 초점을 둔 세밀 화된 지원정책의 수립과 여성복지의 새로운 측면에 대한 고민이 필요하다.

본 연구에서는 철근 부식 문제의 근본적인 해결책으로 각광받고 있는 GFRP 보강근을 교각의 두부 보에 적용하기 위해 철근 보강 콘크리트로 설계된 고속도로 교각의 두부보를 철근 대신 GFRP 보강근 으로 대체하여 설계하고 실용화를 위해 필요한 요소를 발굴하였다. 교란영역(D-region)인 두부보 설계 를 위해 8도로교량의 콘크리트 바닥판, 콘크리트 방호울타리 등의 휨 지배 구조물9의 설계로 적용범위 를 한정하고 있는 국내 설계기준 대신 8AASHTO LRFD Bridge Design Guide Specifications for GFRP-Reinforced Concrete 2nd Edition9을 적용하여 설계하였다. 이를 통해 철근 대비 지나치게 보 수적인 설계 요소 및 GFRP 재료가 철근 대체재로 활용되기 위해서 보완되어야 할 점을 제시함으로써 향후 GFRP 보강근 적용 부재의 확대 및 실용화에 기여할 수 있을 것이라 기대한다.

본 연구에서는 강합성라멘교의 벽체 배면 철근 커플러 적용 여부에 따른 두 실험체를 제작하여 하 중가력 실험을 수행하였다. 그 결과 공법에 적용된 주요 기술에 대한 구조적 안전성 및 적정성을 확인 하였으며, 실험체는 설계 내하력 대비 충분한 안전성을 확보하고 있음이 확인되었다. 또한, 경간장 17.3m, 교폭 3.0m, 높이 3.25m의 실험체에 대한 정적성능실험 및 동특성 측정 실험을 수행하였으며, 그 결과 설계 내하력 대비 충분한 안전성을 확보하고 있는 것으로 나타났다.

실물 크기로 제작된 L형 프리캐스트 옹벽의 저판부에 대한 휨 실험을 수행하여, 프리캐스트 부분과 현장타설 부분의 연결방법에 따른 구조적 거동을 분석하였다. 연결방법은 기존의 일반적인 철근 겹이 음 방식과 최근 새롭게 개발된 비접촉식 커플러 방식 두 가지를 적용하였다. 실험체 셋팅을 위하여 현 장타설부를 갖는 프리캐스트 L형 옹벽을 제작하여 벽체를 반력벽에 고정하고, 벽체 하단에 힌지 지점 을 설치하였다. 또한 L형 옹벽 저판부의 현장타설부 중간 지점에 하중을 재하하여 고정단 조건으로 인한 전단 및 휨이 연결부에 작용하도록 하였다. 실험결과를 보면 비접촉식 커플러를 적용한 옹벽 저 판부에서 좀더 높은 강성을 보이는 것을 확인하였으며, 최대 강도에는 차이가 없었다. 비접촉식 커플 러는 철근의 부착력에 의해 구조적 성능을 확보하는데 이를 위하여 확대마디, 연결 철근, 스파이럴바 등이 사용된다. 이러한 구성품들로 인하여 비접촉식 커플러 적용 구간에 철근 단면적 향상 효과가 나 타나 높은 강성을 갖게 된 것으로 판단 된다. 비접촉식 커플러는 기존 겹이음에 비해 이음길이를 50% 수준으로 감소할 수 있어 대형 프리캐스트 구조물의 제작에 활용되는데 이번 실험을 통하여 충분한 구조 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

구조물 보수 부위의 손상, 재 박리 등의 2차 피해가 이어지며, 보수 부위의 새로운 거동 평가 기법 에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 현재 구조물 보수 부위의 거동을 알기 위해서 주로 인력 중 심의 구조물 외관 검사를 진행하고 있으나, 단편적인 검사 결과를 얻게 되어 지속적이고 세밀한 점검 이 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 탄소나노튜브 기반 폴리머 콘크리트를 활용해 압축과 같 은 외부 응력에 대한 탄소나노튜브 함량별 전기적 변화를 분석하였으며, 균열이 발생한 콘크리트 구조 물을 보수 후 응력을 가해 거동에 따른 전기적 변화를 평가하였다. 압축 시험 결과, 응력에 따른 탄소 나노튜브 기반 폴리머 콘크리트의 전기 저항이 감소하며, 탄소나노튜브 함량이 낮을수록 응력에 대한 저항 감소 폭이 넓게 나타나며 민감도가 증가하였다. 균열 보수 시험 결과, 보수 부위에 응력이 가해 졌을 때 전기 저항이 감소해 앞서 진행된 실험 결과와 동일한 경향을 보였으며, 또한 응력이 가해지지 않을 때 초기 저항으로 회복하는 경향을 보여 구조물 보수 부위 거동에 대한 평가가 가능한 것으로 검 증되었다. 이를 통해, 탄소나노튜브 기반 폴리머 콘크리트는 구조물에 적용이 가능하며, 구조물 보수 후에도 가해지는 응력에 대한 지속적인 감지가 가능해 보수 부위 거동 평가가 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 콘크리트 구조물의 내구성 고도화를 위하여 고속도로용 교각 기둥부에 대하여 내부 식성이 우수한 GFRP 보강근 적용하였으며, 설계적 분석, 축소모형 시험체 제작 및 성능 시험을 통하 여 실용화의 타당성를 검증하였다. 설계적으로 교각의 기둥부는 축방향 주철근을 GFRP 보강근으로 대체하였다. 일반적으로 GFRP는 압축부에 취약한 것으로 알려져 있으며, 국외 기준의 경우는 압축부 에 대하여 GFRP 보강근은 저항력이 없는 것으로 가정하고 있다. 본 연구에서는 탄성 교각에 대하여 기존 철근을 대체할 수 있는 GFRP 보강근의 설계적 방안 제시 및 실물 시험을 통한 성능 검증을 수 행하여 결과를 제시하였다. 본 연구 결과는 고속도로용 탄성 교각 기둥의 내구성 증진을 위한 설계 및 실용화에 있어 가능한 가이드라인을 제시할 것으로 기대된다. 다만, 본 연구에서 다룬 기둥부는 주철 근만을 GFRP 보강근으로 대체한 것으로, 향후 GFRP 나선형 보강근 등의 적용, GFRP의 축하중 분담 률 및 건조수축 크리프 특성, 기둥부의 최소 보강근비 산정 그리고 GFRP 보강근의 압축강도 측정법 등 상세 사항에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다.

송전철탑의 심형기초 시공 시 안전확보가 매우 중요한데, 무거운 철근을 취급하는 작업자의 중대 재 해 위험이 크고 실제로 심형기초를 위한 철근공 작업자들의 사고가 끊이질 않는 실정이다. GFRP는 철근 이상의 인장강도를 갖도록 제작이 가능하고, 철근에 비해 무게가 가벼워 취급이 용이하며 시공 편이성이 높다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 철근을 대체하여 GFRP를 보강근으로 활용한 심 형 기초의 구조설계에 대해 다루었다. 국내 송전철탑 설계기준(가공송전선용 철탑기초 설계기준, DS-1110, 한국전력) 및 ACI440.1R-06 설계기준을 참고하여 GFRP 보강근이 적용된 심형 기초의 구 조검토를 수행하여 GFRP 보강근의 적용성을 검토하였다. 송전철탑의 심형 기초 단면에는 휨모멘트와 축력이 동시에 작용하며 심형기초의 주체부 및 구체부 특성에 따라 축력에 의한 편심모멘트가 추가로 작용한다. 이에 따라 설계 검토는 휨 및 축력이 동시에 작용하는 경우에 대해 수행되었다. 국내 기준 (DS-1110)의 구조검토는 허용응력설계법의 형식을 취하므로 축력과 휨모멘트에 의한 최대응력을 산 정하여 허용응력과 비교하였고, 강도설계법을 통한 구조검토는 보강된 단면의 P-M 상관도를 작도하 여 휨모멘트 및 축력이 동시에 작용하는 경우 구조 안전성 확보 유무를 판단하여 GFRP 보강재를 배 근한 단면의 설계적정성을 판단하였다.

In recent years, the energy storage sector has experienced a notable transition toward the use of organic electrodes. This shift is largely attributed to their superior energy density, cost-effectiveness, and eco-friendliness. However, there is a main drawback that the organic molecules oftentimes suffer shuttle phenomenon across the separator due to their high solubility in the organic electrolyte. In addition, the low electrical conductivity of organic materials is also detrimental, thereby requiring a large amount of carbon additives (up to 40 wt. %) in the electrode. In this perspective, addition of carbon additives with the desirable amount, which can prevent organic molecules from being dissolved into the liquid phase as well as provide the electrical conductivity. While N,Nʹ-dimethylphenazine (DMPZ) was investigated as a model material, we compared two carbon additives with different surface areas and functional groups. We carefully scrutinized the structural effect of carbon additives on the cycle-life performance of the organic electrode.

Engineering of activated carbons (ACs) through chemical activation of organic precursors has been extensively studied for a wide variety of biopolymers, biomasses, wastes and other fossil-based precursors. Despite huge efforts to engineer evermore performant and sustainable ACs, “searching-for-the-best-recipe” type of studies are more the rule than the exception in the published literature. Emerging AC applications related to energy and gas storage require strict control of the AC properties and a better understanding of the fundamentals underlying their engineering. In this study, we provide new insights into the K2CO3 chemical activation of plant-based polyphenols—lignins and tannins—through careful thermoanalytical and structural analyses. We showed for the the first time that the reactivity of polyphenols during K2CO3 chemical activation depends remarkably on their purity and structural properties, such as their content of inorganics, OH functionalities and average molecular weight. We also found that the burn-off level is proportional to the K2CO3/ lignin impregnation ratio (IR), but only within a certain range—high impregnation ratios are not needed, unlike often reported in the literature. Furthermore, we showed for the first time that the K2CO3 chemical activation of different carbon surfaces from lignins and tannins can be modelled using simple global solid-state decomposition kinetics. The identified activation energies lay in the range of values reported for heterogenous gas-carbon surface gasification reactions ( O2-C, H2O- C, or CO2- C) in which the decomposition of C(O) surface complexes is the common rate-limiting step.

Traditional piles used for deep foundation, such as steel, concrete, and timber, are susceptible to corrosion and a reduction in structural capacity over time. This has led to the development of new materials like concrete-filled FRP piles (CFFP). CFFP is a composite pile filled with concrete and covered with a fiber-reinforced plastic (FRP) shell, providing non-corrosive reinforcement and protection to the concrete. As a result, CFFP is a highly promising candidate for implementation in various fields due to its structural advantages and necessity. Compared to traditional concrete piles, CFFP can be installed with less damage and a lower blow range due to its elastic modulus, damping ratio, and specific weight. The bearing capacity of a pile is influenced by various factors, including its stiffness, residual stress, and axial load resistance. Due to competitive pricing, glass fiber has been widely utilized, and there is a growing interest regarding carbon-fiber-reinforced concrete piles due to the excellent mechanical properties of carbon fiber. The remarkable stiffness and strength attributes of carbon fibers are evident in CFRP-confined piles, which present a notably wide range of load-bearing capacities, boasting an ultimate axial load capacity ranging from 500 to 4000 kN. Furthermore, CFFPs have been confirmed to have superior lateral load resistance compared to conventional piles, attributed to the reinforcement provided by FRP materials. Conventional piles face a challenge in that their structural characteristics deteriorate in the corrosive marine environment, with a projected lifespan of less than 20 years. In contrast, the service life of CFFPs is estimated to range from 50 to 75 years.

This study systematically investigated the efficacy of incorporating graphene/cerium hydroxide (GH) composite material into epoxy-modified polyurethane resin coatings for enhancing the corrosion resistance of Q690qE steel within polluted marine atmospheric conditions. The research encompassed a range of electrochemical assessments and analyses. Notably, the E/GH-0.3% coating displayed a substantially positive open-circuit potential (OCP) and prominently reduced corrosion current density, leading to annual corrosion rates of 2.72 mm/a following 25 days of immersion. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) elucidated the superiority of the E/GH-0.3% coating, characterized by the highest impedance modulus |Z| at 0.1 Hz, indicative of robust corrosion protection. Remarkably, the self-healing performance of E/GH-0.3% and E/ GH-0.5% coatings was evidenced by the formation of a composite passivation layer at scratch sites, particularly pronounced after 40 days of immersion. These findings underscore the promising potential of the GH composite as an effective corrosion inhibitor, holding significant promise for the advancement of protective coatings in harsh coastal industrial environments.

Photoanode optimization is a fascinating technique for enlightening the power conversion efficiency (PCE) of dye-sensitized solar cells (DSSCs). In this present study, V2O5/ ZnO and reduced graphene oxide (rGO)-V2O5/ZnO nanocomposites (NCs) were prepared by the solid-state technique and used as photoanodes for DSSCs. A wet chemical technique was implemented to generate individual V2O5 and ZnO nanoparticles (NPs). The structural characteristics of the as-synthesized NCs were investigated and confirmed using powder X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectra (XPS), and Scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) analysis. The average crystallite size (D) of the as-synthesized V2O5/ ZnO and rGO-V2O5/ZnO NCs was determined by Debye-Scherer’s formula. The bandgap (eV) energy was calculated from Tauc’s plots, and the bonding nature and detection of the excitation of electrons were investigated using the Ultra violet (UV) visible spectra, Fourier Transform infrared (FTIR) and photoluminescence (PL) spectral analysis. Electrical studies like Hall effect analysis and the Nyquist plots are also described. The V2O5/ ZnO and rGO-V2O5/ZnO NCs based DSSCs exhibited 0.64% and 1.27% of PCE and the short circuit current densities and open circuit voltages improved from 7.10 to 11.28 mA/cm2 and from 0.57 to 0.68 V, respectively.

해상풍력발전 시장의 성장과 함께 해상풍력발전기 설치 선 시장에 대한 기대감이 커지고 있다. 해상풍력발전 시장 내 2030년까 지 약 100척의 설치 선이 필요할 것으로 전망되고 있다. 척당 가격이 3,000∼4,000억 원이라서 일반 운반선보다 고부가가치 시장이다. 특 히, 풍력발전기 용량이 11MW 이상의 대형 설치 선의 수요가 커지고 있다. 중국을 중심으로 아시아 해상풍력발전기 시장의 급성장으로 이 지역에서 운용 가능한 설치 선에 대한 발주에 대한 협의가 많다. 아시아권역 대부분의 해저 지질은 지지 반력이 작은 점토층으로 구성되 어 있다. 이러한 특성에 의해서 설치 선이 작업을 위해 수면 밖으로 오르고 내림 시 스퍼드캔(Spudcan)과 레그(Leg)의 관입 깊이가 크게 발 생한다. 연구에서는 최소 3m에서 최대 21m까지 관입 변수를 이용하여 관입 깊이에 따른 고유 진동 주기, 레그의 구조 안전성 평가 그리고 전복 안전성 지수를 평가하였다. 관입 깊이가 증가하면 고유 진동 주기가 짧아지고, 레그의 모멘트 길이가 짧아져서 구조 강도의 여유 치 가 증가한다. 모든 입사각에서 전복 모멘트에 대해 안전하며, 최댓값은 270도에서 발생한다. 본 연구를 통하여 검토된 조건들은 연약 지반 에서 설치 선의 운용 절차서를 작성 시 관입 깊이에 따라서 레그를 어떻게 운용해야 하는지 판단할 수 있는 중요한 자료로 활용할 수 있 다. 결론적으로 관입 깊이에 따른 레그 구조 안전성을 정확히 파악하는 것은 설치 선의 안전과 직결된 문제이다.