To improve photocatalytic performance, a PbS/ZnO/TiO2 nanotube catalyst was synthesized, and its surface characteristics and photocatalytic efficiency were investigated. The hybrid photocatalysts were produced by anodic oxidation and successive ionic layer adsorption and reaction(SILAR). The photocatalytic efficiency was evaluated using the dye degradation rate. The PbS/ZnO/TiO2 photocatalyst significantly enhanced the photocatalytic activity for dye degradation, which was ascribed to the synergistic effect of their better absorption of solar light and a decrease in the rate of excited electron-hole recombination.

The porous Mg3Sb2 based compounds with 60~70% of relative density were prepared by powder compaction at room temperature and reactive liquid phase sintering at 1023 K for 4hrs. The stoichiometric Mg3Sb2 compounds were synthesized from elemental Sb and Mg powder in the mixing range of 61~63 at% Mg. The increased scattering effect due to the micro-pores reduced the mobility of the charge carrier and the phonon, which caused the electrical conductivity and the thermal conductivity to decrease, respectively. But the scattering effect was greater for the electrical conductivity than for the thermal conductivity. Excess Mg alloyed in the Mg3Sb2 compounds decreased the electrical conductivity, but had no effect on the thermal conductivity. On the other hand, the large increase of the Seebeck coefficient was the result of a decrease in the charge carrier density due to the excess Mg. Dimensionless figure of merit of the porous Mg3Sb2 compound reached a maximum value of 0.28 at 61 at% Mg. The obtained value was similar to that of Mg3Sb2 compounds having little pores.

Mg3-xZnxSb2 powders with x = 0-1.2 were fabricated by mechanical alloying in a planetary ball mill with a speed of 350 rpm for 24 hrs and then hot pressed under a pressure of 70 MPa at 773 K for 2 hrs. It was found that there were systematic shifts in the X-ray diffraction peaks of Mg3Sb2 (x = 0) toward a higher angle with increasing Zn for both the powder and the bulk sample and finally the phase of Mg1.86Zn1.14Sb2 was formed at the Zn content of x = 1.2. The Mg3-xZnxSb2 compounds had nano-sized grains of 21-30 nm for the powder and 28-66 nm for the hot pressed specimens. The electrical conductivity of hot pressed Mg3-xZnxSb2 increased with increasing Zn content and temperature from 33 Sm-1 for x = 0 to 13,026 Sm-1 for x = 1.2 at 323 K. The samples for all the compositions from x = 0 to x = 1.2 had positive Seebeck coefficients, which decreased with increasing Zn content and temperature, which resulted from the increased charge carrier concentration. Most of the samples had relatively low thermal conductivities comparable to the high performance thermoelectric materials. The dimensionless figure of merit of Mg3-xZnxSb2 was directly proportional to the Zn content except for the compound with Zn = 1.2 at high temperature. The Mg3-xZnxSb2 compound with Zn = 0.8 had the largest value of ZT, 0.33 at 723 K.

2011년 7월부터 2012년 2월에 걸쳐 광양만, 목포 내항, 신안 비금도 주변해역의 퇴적물의 강열감량(IL), COD, 황화수소(H₂S)와 퇴적물 중금속의 함량을 조사하여 해저 퇴적물의 오염도를 평가하였다. 아울러 중금속의 농집지수(Muller, 1979)를 이용하여 퇴적물의 오염도를 평가하였다. COD, H₂S, IL를 이용한 저질의 오염 정도는 신안 비금해역이 I등급, 광양만은 II등급으로 나타났다.

2010년 1월부터 1011년 9월에 걸쳐 조선철강 업체가 밀집하고 있는 목포내항, 광양만 그리고 비교구인 신안증도 해역 을 중심으로 저층퇴적물 내의 중금속 함량을 조사하여 지점별 해역별 오염도를 비교 분석하였다. 목포내항에서는 비교구 지점보다 높게 분포하고 있었고 특히, 선박수리 해체 업체의 플로팅도크 주변해역에서 높게 분포하고 있었다. EPA 기준치와 ERL의 기준치와 비교해서는 카드뮴과 구리, 크롬은 높았고 납은 3개 정점이 초과 하였으나 그 외 정점에서는 기준치 이하 농도였다. 아연은 전 정점에서 기준치보다 낮게 분포하였다. 앞으로 광양만과 신안군 증도 해역의 퇴적물내의 중금속 함량과 비교하고 부화지수와 농집지수 등을 통해 퇴적물의 중금속의 오염도를 평가할 계획이다

2009년 6월부터 2010년 4월에 걸쳐 전라남도 갯벌공원으로 지정되어 있는 신안군 증도 갯벌과 무안군 해제면 갯벌 공 원을 중심으로 해 저층 퇴적물의 층별 강열감량(IL), COD, 황화수소(H2S), ORP(Oxident Reduction Potential) 와 퇴적물 중금속을 측정하여 갯벌의 오염도를 평가하였고 갯벌 오염도의 등급화를 구분하였다. 두 지 역의 갯벌 오염도를 비교한 결과, COD는 증도 갯벌이 약간 높았으나 H2S와 IL치는 오히려 무안 갯벌보 다 낮은 양호한 상태를 보였고, 두 해역 퇴적물 중금속 함량의 비교에서는 Zn은 서로 비슷한 함량을 보 였으나 Cu, Cd, Cr과 Pb은 무안 갯벌보다 증도 갯벌에서 낮게 분포하였다. 다른 지역의 일반 연안의 갯 벌 상태와 비교해서는 두 지역 모두 양호한 저질 상태를 보였고 오염도의 등급으로는 1-2등급에 속하는 것으로 나타났다.

중성과 산성의 전해질내에서 여러 탄소전극의 전기화학적 특성과 전극재료의 중요함수인 이중층 축전용량에 대하여 조사 하였다. 이를 위해 임피던스 스펙트로스코피를 이용하였으며, 0.5M K2SO4용액과 0.1M H2SO4용액내에서 electrographite와 박판상 흑연의 경우 이중층 축전용량은 다른 두 전극재료에 비하여 높게 나타났으며, 0.1M H2SO4용액에서 탄소재료의 전하이동저항 R1은 유리상 탄소와 PVDF graphite의 경우 140 ㏀과 31.9㏀로 나타났으며 electropraphite와 박판상 흑연의 경우 2.0㏀과 5.7㏀의 적은 값을 나타냈다. 이는 재료의 표면이나 내부의 기공에 의해 생기는 커다란 비 표면적 때문이며, 이것에 의해 재료의 상경계에서 측정된 임피던스량은 저주파영역에서 낮게 나타났다. 특히 electrographite는 전극계면에서 흡착의 영향이 현저하게 나타났으며, 4종류 전극재료의 전기화학적 특성과 이중층 축전용량은 전극표면 조직에 의해 차이가 나타났다.

고강도 콘크리트(HSC)는 화재 시 폭렬현상과 함께 부재가 취성적인 거동을 하게 되는 단점을 지니고 있다. 폭렬현상은 화재 시 100℃이상에서 부재내부의 수분 증발로 인하여 발생한 수증기가 수밀한 콘크리트에 갇혀 발생한다. 따라서 콘크리트 강도가 증가 할수록 수밀성이 높아져 폭렬의 정도가 심해진다. 콘크리트의 폭렬을 제어할 수 있는 방안으로는 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)를 혼입하는 방법이 가장 효율적인 것으로 보고 되었다. 본 연구에서는 콘크리트 강도와 PP섬유 함유량을 변수로 하는 기둥 실험체에 대한 내화실험과 잔존강도실험을 수행하여 폭렬현상을 관찰하고 잔존강도를 측정하였다. 그 결과 콘크리트 강도가 60MPa에서 85MPa로 증가할 때 기둥 실험체의 잔존 축 강도는 10%증가하였다. 또한, PP섬유 함유량이 0%에서 0.2%까지 증가 할수록 잔존 축강도비는 68%에서 85%까지 증가하였으나, PP섬유 함유량이 0.2%이상에서는 잔존강도의 증가가 거의 나타나지 않았다.

고온에 노출된 고강도 콘크리트의 폭렬저감대책으로서 폴리프로필렌 섬유를 콘크리트에 혼입함으로써 취성적 파괴를 방지할 수 있는 것으로 보고 되었다. 그러나 초고강도 콘크리트 배합시 다량으로 혼입되는 PP섬유는 시공성을 저하시키는 원인이 된다. 또한 초고강도 콘크리트의 강도발현을 위하여 필수적으로 사용되는 실리카흄은 콘크리트의 수밀성을 높여 폭렬현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트에서 실리카흄이 폭렬에 미치는 영향과 초고강도 콘크리트의 시공성을 확보하기 위하여 PP섬유를 대신하여 PP분말 및 PVA의 내화성능을 실험을 통하여 관찰함으로써 초고강도 콘크리트의 내화성능확보를 위한 기초 자료를 제시하였다.