탄소중립을 달성하기 위해 이산화탄소를 포집, 활용, 저장하는 CCUS (carbon capture, utilization, and storage) 기 술이 주목받고 있다. 본 연구에서는 광물 탄산화 공정을 통해 이산화탄소를 탄산염으로 고정하고, 이를 전이금속 탄산염 기반 리튬이온배터리 (LIB) 음극재로 적용하였다. CO2를 탄산염으로 고정후, 이를 이용해 FeCO3를 제작하고, rGO와 PVP와 복합 화하여 음극활물질에 적용하였다. rGO는 전기전도도를 높이고 입자의 응집을 방지해 부피 팽창을 완화했으며, PVP는 계면 활성제로서 입자 표면을 안정화하여 구조적 안정성을 강화하였다. FeCO3-PVP-rGO 복합체 기반한 음극재에 대한 전기화학 테스트를 진행한 결과, FeCO3/rGO 복합체는 1,620 mA/g의 전류 밀도에서 50 사이클 이후에도 400 mAh/g의 용량을 유지하 였다. 본 연구는 CO2를 고부가가치 배터리 소재로 전환하여 차세대 에너지 저장 기술에 기여할 가능성을 시사한다.

리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO3/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상 하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨 롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(DLi+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리 튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

고용량 배터리에 대한 요구가 증가에 따라 기존 음극재보다 높은 용량(3,860 mAh/g)과 낮은 전기화학적 전위(– 3.040 V)를 갖는 리튬 금속 기반 음극재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 제작된 아나타제(anatase) 타입의 TiO2 나노 입자 기반한 PVdF-HFP/TiO2 복합체를 리튬 금속 음극의 계면 보호층으로 적용하였다. 결정구조 및 형상 분석을 통해 유/무기-리튬 나노복합체 박막의 형성을 확인하였다. 또한, 전지화학 테스트(사이클 테스트 및 전압 프로파일)를 통해 리튬 금속 음극의 전기화학 성능은 복합체 보호막이 TiO2 10 wt%, 코팅 두께 1.1 μm의 조건에서 가장 개선된 전기화학적 성능(콜롱 효율 유지: 77 사이클 동안 90% 이상) 발현을 확인하였다. 이를 통해, 처리하지 않은 리튬 전극 대비 본 보호층에 의한 리튬 금속 음극의 성능 안정화/개선 효과가 검증되었다.

리튬 덴드라이트의 효과적인 억제를 위해 유/무기 복합체를 리튬메탈 전극의 보호층으로 사용하였다. 유기물로는 PVDF-HFP가 사용되었으며 무기물로는 TiO2가 사용되었다. 유기물로 사용된 PVDF-HFP는 높은 유연성을 가지는 고분자로서 무기물의 matrix 역할을 하며, 무기물로 사용된 TiO2 나노입자는 보호막의 기계적 강도와 이온전도성을 향상시켜주는 역할을 하였다. 합성된 보호막은 SEM, AFM, XRD를 통하여 PVDF-HFP matrix에 TiO2가 잘 분산되어 있는 형태인 것을 확인할 수 있 었다. 또한 전기화학적 분석 결과, 향상된 기계적 물성과 이온전도성으로 인해 polymer-inorganic composite은 비교 샘플(untreated 와 PVDF-HFP 보호층) 대비 100번째 사이클까지 80%의 높은 쿨롱 효율 및 20 mV 미만의 낮은 과전압을 나타내었다.

Fe3O4/SiO2/YVO4:Eu3+ multifunctional nanoparticles are successfully synthesized by facile stepwise sol-gel processes. The multifunctional nanoparticles show a spherical shape with narrow size distribution (approximately 40 nm) and the phosphor shells are well crystallized. The Eu3+ shows strong photoluminescence (red emission at 619 nm, absorbance at 290 nm) due to an effective energy transfer from the vanadate group to Eu. Core-shell structured multifunctional nanoparticles have superparamagnetic properties at 300 K. Furthermore, the core-shell nanoparticles have a quick response time for the external magnetic field. These results suggest that the photoluminescence and magnetic properties could be easily tuned by either varying the number of coating processes or changing the phosphor elements. The nanoparticles may have potential applications for appropriate fields such as laser systems, optical amplifiers, security systems, and drug delivery materials.

Cost-effective functional phosphor nanoparticles are prepared by introducing low-cost SiO2 spheres to rareearth phosphor (YVO4:Eu3+, YVO4:Er3+, and YVO4:Nd3+) shells using a sol-gel synthetic method. These functional nanoparticles are characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and general photoluminescence spectra. The SiO2 sphere occupying the interior of the conventional phosphor is advantageous in significantly reducing the cost of expensive rare-earth phosphor nanoparticles. The sol-gel process facilitates the core–shell structure formation; the rare-earth shell phosphor has strong interactions with chelating agents on the surfaces of SiO2 nanoparticles and thus forms layers of several nanometers in thickness. The photoluminescence wavelength is simply tuned by replacing the active materials of Eu3+, Er3+, and Nd3+. Moreover, the photoluminescent properties of the core–shell nanoparticles can be optimized by manipulating the specific contents of active materials in the phosphors. Our simple approach substitutes low-cost SiO2 for expensive rare-earth-based phosphor materials to realize cost-effective phosphor nanoparticles for various applications.

목적 : 영유아 뇌성마비 아동과 정상발달 아동을 대상으로 K-MBI와 한글 PEDI를 실시하여 영유아 뇌성마비의 일상생활 평가에 있어서 두 평가 도구의 적합성을 비교하고자 하였다. 연구방법 : 만 1세부터 5세 미만의 뇌성마비 아동 66명과 정상 발달 아동 68명을 대상으로 하였다. 일상생활활동의 검사도구인 K-MBI와 한글 PEDI는 모두 검사자 1명에 의해서 시행되었고. 통계분석은 SPSS version 18.0과 MedCalc version 12.3을 사용하였다. 뇌성마비군과 정상군에서 두 평가의 변별력을 비교하기 위해 Receiver Operating Characteristics (ROC) 분석을 이용하였고, 두 집단 간에 K-MBI 점수와 한글 PEDI 점수를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 실시하였다. 결과 : K-MBI와 한글 PEDI 모두 정상군과 뇌성마비군에서 유의한 차이를 보였으며, K-MBI의 경우 보행, 의자/침대 이동, 계단 오르기 순으로 큰 차이를 보였다. 한글 PEDI에서는 기능적 기술 부분과 보호자 도움 부분 양측에서 이동 영역, 신변처리 영역, 사회적 기능 영역 순으로 큰 차이를 보였다. 또한 두 평가의 적합성 비교를 위하여 Area Under the ROC Curves (AUC) 넓이 차이를 비교한 결과 총합, 신변처리 영역, 이동 영역 모두에서 한글 PEDI가 K-MBI보다 넓었다. 결론 : 영유아 뇌성마비 아동의 장애 유무를 변별하는데 한글 PEDI가 현재 뇌병변 장애 판정 기준으로 사용되는 K-MBI보다 높은 변별력을 가진다. 임상에서 영유아 뇌성마비의 뇌병변 장애등급 판정시 아동의 일상생활을 보다 적절히 평가 할 수 있는 도구로 보완하거나 대체하는 것이 필요하다.

목적 : 사물조작능력 분류 체계(Manual Ability Classification System : MACS)를 통한 경직형 뇌성 마비 아동의 사 물조작능력 수준 분류와 신변처리 기술 간의 상관성을 분석하고자 하였다. 연구 방법 : 본 연구는 경직형 뇌성마비 아동 45명을 대상으로 하였다. MACS의 검사자간 신뢰도를 평가하기 위해 두 명의 검사자가 동시에 평가하였으며, 주검사자가 평가 시행 시 부검사자가 독립적으로 채점하도록 하였다. 검 사자간 신뢰도는 급간 내 상관계수(ICC)를 통하여 분석하였으며 신변처리 기술 능력을 평가하기 위 해 Pediatric Evaluation of Disability Inventory(PEDI)를 사용하였다. MACS와 신변처리 기술 간의 상관성 분석은 스피어만 상관 분석을 사용하였으며, MACS 단계에 따른 신변처리 기술의 차이를 확인하기 위하여 크루스칼- 윌리스 검정 과 맨-휘트니 검정을 시행하였다. 결과 : 연구 결과 MACS의 검사자간 신뢰도는 ICC .93으로 좋은 일치도를 보였다. MACS와 신변처리 기술은 높은 수준의 상관성을 보였으며(r=-.921), 신변처리 기술 모든 항목에서 유의한 상관을 보였다. 그 중 신발 /양말 신기 (r=-.852), 단추/지퍼 채우기(r=-.849), 하의(r=-.846)에서 상관관계가 가장 높았다. 또한 MACS 단계 간 신 변처리 기술 총점 및 모든 하위 영역에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, MACS 1-2단계 간 에는 3가지 항목(얼굴과 몸 씻기, 티셔츠/앞여밈이 있는 의복입기, 단추/지퍼 채우기)에서 유의한 차이를 보였고 , 2-3단계 간 에는 4가지 항목(손 씻기, 하의, 신발/양말 신기, 화장실 이용)에서 유의한 차이를 보였다. 3-4단계 간 에는 단추/ 지퍼 채우기 항목에서 유의한 차이를 보였다. 하지만 4-5단계 간에는 유의한 차이를 보이는 항목이 없었다. 결론 : 사물조작능력 분류 체계는 뇌성마비 아동의 사물조작능력을 평가하기에 신뢰할 수 있는 도구 이다. 또한 뇌성 마비 아동의 사물조작능력 분류 체계는 뇌성마비 아동의 신변처리 기술 수행 능력을 잘 반영하는 유 용한 평가 체 계라고 판단된다.

본 연구는 산의 남쪽 면에 동서 방향으로 길게 건축한 두 동의 개방돈사 간의 이격거리와 높이차가 환기에 어떤 영향을 미치는지를 시뮬레이션 기법을 이용하여 비교분석하고자 수행되었다. 개방돈사 간의 이격거리는 6과 12 m로, 개방돈사 간의 높이차는 0과 2 m로, 그리고 평균풍속은 여름 1.3과 겨울 1.1 m/s로 각각 설정하였다. 여름철 조건 하에서, 남쪽에 있는 첫 번째 개방돈사 내부의 풍속은 이격거리 및 높이차와는 상관없이 0.75 m/s로 각각 나타났으나 북쪽에 있는 두 번째 개방돈사의 풍속은 높이차가 없을 때 첫 번째 개방돈사의 풍속과 같은 0.75 m/s였고 높이차가 2 m일 때 0.0 m/s에 매우 가깝게 나타났다. 겨울철 조건 하에서, 남쪽에 있는 첫 번째 개방돈사 내부의 풍속은 높이차와는 상관없이 0.15 m/s로 각각 나타났으나 북쪽에 있는 두 번째 개방돈사의 풍속은 이격거리가 12 m일 때 첫 번째 개방돈사의 풍속과 같은 0.15 m/s였고 이격거리가 6 m일 때 0.0 m/s에 매우 가깝게 나타났다. 따라서 개방돈사 간의 이격거리를 12 m 정도로 하고 계단형태보다는 평지형태로 정지작업을 하여 개방돈사를 건축하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.