PURPOSES : Graphene nanoplates, which have recently been in the spotlight in various fields, are a layer of graphite used in pencil leads, with carbon arranged in hexagonal honeycomb shapes. The graphene is 0.2 nanometers thick, and it possesses high physical and chemical stability, high strength, and conductivity. These graphene nanoplates have been studied for application in various devices such as semiconductors and batteries, and in the construction sector, where they are used as additives to improve the durability of cement concrete. The purpose of this study was to investigate the physical, and functional properties of graphene-modified asphalt mixtures. METHODS : In this study, the graphene input content of asphalt mixture samples was determined using an asphalt performance grade (PG) test. Based on the results of the test, their strength, stiffness, thermal properties, and electrical conductivity were evaluated. Indirect tensile strength test and dynamic modulus (DM) test were conducted to evaluate the strength and stiffness, and thermal conductivity tests and electrical conductivity evaluations were conducted for determining the functionality of the graphene-modified asphalt mixtures. The thermal conduction test was used to measure the external temperature change over time by placing a general heated asphalt mixture and graphene-modified asphalt with the same raw material-specific mixing ratio inside the temperature chamber in order to measure the heat conductivity. The electrical conductivity was evaluated using a digital multimeter to measure the resistance of DC voltage and DC current via a 4-probe method. RESULTS : The performance grade (PG) test results showed that, for a dynamic shear rheometer (DSR), both tests met the baseline and that physical changes in the binder did not appear evident with graphene addition. Furthermore, each content met the baseline for the bending beam rheometer (BBR). The increasing ratio of flexural creep stiffness approached the maximum when 7.5% graphene was used. In indirect tensile strength test, an average of thrice the indirect tensile strength for graphene-modified asphalt was 0.92 N/mm2, which was approximately 0.04 N/mm2 higher than the average measured three times that of hot mix asphalt mixture, with the same raw material mixing ratio. In the thermal conduction tests, the temperature and the rate of change of temperature of the graphene-modified asphalt mixture were higher than those of the hot-mix asphalt mixture. Lastly, the results of the electric conductivity test using the 4-probe method showed that the electrical conductivity increased slightly as the graphene content increased, but overall, it showed very low electrical conductivity. CONCLUSIONS : In this study, the potential for enhancing the physical and functional performance of graphene nanoplates applied to asphalt mixtures was demonstrated. However, it is practically difficult to arrange graphene particles continuously within an asphalt mixture, which is believed to have very low electrical conductivity.

사람 아이치바이러스 (Aichivirus A; AiV-A)는 positivesense single-strand RNA 비외피 바이러스로 지난 10년 동안 하수, 강, 지표 및 지상의 다양한 물환경에서 전 세계적으로 검출이 보고되고 있다. 지하수 등 물환경에서 AiV-A 진단을 위한 고감도 및 특이성이 우수한 방법의 개발이 요구됨에 따라, 본 연구에서는 기존 및 신규 설계된 프라이 머 세트를 기초로 역전사 (RT) 및 이중 중합효소연쇄반응이 가능한 조합을 개발하였다. 개발한 방법을 국내 음용 지하수 시료에 적용 및 평가하였으며, 그 결과 지하수 시료에서 AiV-A를 성공적으로 검출 및 동정할 수 있는 RTnested PCR primer sets가 선정되었고 후속적으로 동정할 수 있는 절차가 고안되었다. 본 연구 결과는 지하수 등 물 환경에서 AiV-A 오염을 탐지하기 위한 모니터링 시스템 마련에 기여할 것으로 기대된다.

PURPOSES : Over the years, the concentration of fine dust is gradually increasing, thereby aggravating the seriousness of the situation. Accordingly, this study intends to install a clean road system using low impact development (LID) techniques on the roadside in order to reduce the scattering of dust on roads effectively. This system stores rainwater collected through gutters in rainy weather and sprays water onto the pavement surface to reduce the scattering of road dust. METHODS : The developed clean road system consists of a water tank, controller, rain detection sensor, and solar cell. Based on this, a test-bed construction was used to evaluate its applicability. By applying the developed system, actual applicability was evaluated through total suspended solid (TSS) test and fine dust measurement. TSS test was conducted to measure the reduction rate of scattering dust on the road owing to the water injected by the clean road system. A spray nozzle was used for the TSS test, and a nebulization nozzle was used for the measurement of fine dust. In order to increase the reliability of the test, three measurements were taken each, for normal road as well as unfavorable conditions road that reproduced the construction site. RESULTS : In this study, fine dust concentration measurement and TSS test were conducted to evaluate the practical applicability of the developed clean road system. From the TSS test, it was found that for both general roads and roads depicting bad conditions, the TSS value after the first spray was the highest, and the value after the second spray was sharply reduced, such that most of the re-dispersed dust was washed out after the first spray, and similar TSS value results were obtained after the third spray. Based on this result, the result of fine dust measurement showed similar fine dust reduction effect of 9%-15.9% regardless of the concentration of fine dust in the atmosphere. These results indicate that the concentration of fine dust in the atmosphere does not significantly affect of the degree of reduction in fine dust. CONCLUSIONS : In this study, a clean road system for reducing fine dust on the road was developed and its applicability was evaluated. In a future study, we intend to check the performance of the drainage pavement through performance evaluation of water permeability coefficient test and performance test in the form of drainage pavement. Through this, we intend to evaluate the applicability of the clean road system to which drainage pavement is applied. Moreover, we will develop a clean road system that applies drainage packaging, and analyzes the degree of fine dust reduction according to the spray angle, spray amount, and spray time of the clean road system in order to study the spray system with the optimum amount of fine dust reduction. In addition, in order to reduce fine dust in the winter, when fine dust is mainly generated, it is planned to install heating wires in spray pipes where freezing is expected. Lastly, the black ice prevention effect will be analyzed by mixing a certain amount of sodium chloride when spraying water.

PURPOSES: The intensiveness of highway management has increased owing to the growth in the number of vehicles and the rapid climate change. The disadvantages produced by these factors can affect management time and cost. Serious traffic accidents and traffic jam may be experienced when snow fall accumulates on highway surfaces and the friction between tires and pavements is lower than that in the general state, in a non-management condition. Such conditions need intensive management. In this regard, one of the spread methods used for the melting material is pre-wetted salt (PWS), which is the frequently used method in South Korea. In the PWS method, the solid material with CaCl2 is mixed with water in 30% concentration and then finally mixed with NaCl before application to pavements. The chloride-type melting material not only is cheaper, but also has a high melting property than the others. It can shorten the pavement or structure life by deterioration and corrosion. This melting material can affect the flora near the highways; hence, an eco-friendly de-icing agent must be utilized considering the environmental effect. METHODS : The Kalman filter algorithm (KFA) was utilized herein to develop optimization models using the performed test data. The KFA, which was developed from recursive filter algorithms, such as the low- and high-pass filters, applies a weighting filter to the Kalman filter. The algorithm has the property of utilizing the filter and updated estimations. In this regard, melting tests were performed for the real applicative utilization of de-icing agents. The KFA was also applied to reduce the error rates and optimize the relationships between the test data and the predictions. RESULTS: Comparing the measurements performed, the error was reduced by 1.69 g when the KFA was applied. Moreover, the error can be optimized to approximately 91.4% compared to the test errors. The prediction data had over 85% tendency in the test measurement, showing that the KFA application can reduce the error and increase the tendency. By comparison, the agent with CaCl2 showed the best ice melting performance within 10 min without surface temperature. However, the PWS with a 25% concentration indicated the best water melting performance from start to end of the test time, implying that this is a powerful agent in terms of performance. CONCLUSIONS : The melting test is an artificial test method; therefore, it can generate a huge error from the test. The error and the tendency can be controlled by tracking the measurement error and the white noise matrix using the KFA. A further research will be performed to track the measurement error and the white noise matrix. Other optimization methods will also be applied to reduce the experimental error.

PURPOSES : The recent increase in the application of reclaimed asphalt pavement (RAP) calls for more research focusing the evaluation of pavement performance. For this matter, this study aims at evaluating pavement performance using the application rate of RAP. METHODS: To obtain mixtures with RAP aggregate application rates of 10%, 25% and 30%, the gyratory compaction method was applied regarding the mix design process for determining the optimum asphalt content (OAC). Additionally, the in-direct tension (IDT) test, deformation strength test (DST), tensile strength ratio (TSR) test and dynamic modulus (DM) test were conducted to verify the effect of RAP application rate on pavement performance. Based on the above-mentioned results, performance evaluation was done to these RAP application of design or utilization to construction site. The performance evaluation analysis was performed using the Korean Pavement Research Program (KPRP) of second level for the pavement design. RESULTS: From the DST results, the rutting resistance was improved as the application rates of RAP were increased. Additionally, all the IDT and toughness results satisfied the quality standards of the asphalt concrete pavement. However, the results did not conform with the tensile strength ratio standards with the application rates of RAP of 25% and 30%. This means that the standards, which should be considered when the addictive regeneration material is applied to the mixture when the RAP application rate is over 25%, were reflected. CONCLUSIONS : The predicted performance decreased from the second level performance analysis with the increase in the RAP application rates. All the cases satisfied the design standards (fatigue cracking, rutting depth and international roughness index (IRI)). However, the results of them closed to these standards (up to 94% (Fatigue)).

최근 서울 도심 지역에 급격한 자동차 수 증가로 인한 도로교통소음의 심각성이 사회에서 주목을 받고 있다. 각 기관들은 도로교통소음을 해결하기 위해 여러 가지 방안을 내놓고 있으며, 2017년 3월 서울시는 저소음포장을 소음감소대책으로 내놓았다. 여러 가지 소음감소대책 중 저소음포장이 최근 들어 많은 관심을 받고 있는 이유는 방음벽과 방음터널의 경우 도심의 미관을 파괴하고 소음대책이 필요한 지점에 따라 소음저감 효과가 상이하게 발생하는 반면, 저소음포장의 경우 소음대책이 필요한 지점에 상관없이 일정한 소음저감 효과를 나타내고 있기 때문이다. 이와 관련하여 본 연구에서는 소음예측 프로그램을 통하여 저소음포장의 소음감소효과를 평가를 하는 것을 목적을 두고 있다. 소음예측은 Korea Environment Institute 가이드라인에 기초하여 수행되었다. 저소음 포장에 대한 감소효과를 평가하기 위해 소음지도 모델링을 진행하여야 한다. 모델링의 경우 일반포장에서의 실제 교통량과 통행속도를 입력하여 나온 시뮬레이션 값과 실제 지점에서 소음을 측정한 값이 3dB차이가 나지 않아야 검증된 모델로 규정하고 있다. 이렇게 검증이 된 모델을 사용하여 소음예측을 진행하였을 때, 일반 포장이 설치 된 도로를 저소음포장으로 교체 설치하여 소음감소도를 분석하게 된다. 또한 저소음포장이 한 층 및 두 층으로 포장되었을 경우에 대해 소음감소도를 분석하였고, 여러 조건의 속도와 교통량을 입력하여 각 조건별로 감소도를 분석하였다. 여러 가지 상황에서 어떤 경우에 가장 많은 감소도를 보이는지 분석하였다. 그림 1.은 특정 교통량과 특정 속도에 대한 소음예측을 한 것이다. 그림 2.의 경우는 그림 1.과 같은 교통량과 속력을 입력하였지만 포장이 저소음포장을 두 층으로 바꿔 설치 된 것이다. 그림을 비교해보면 저소음포장을 설치한 경우 7dB의 감소도를 볼 수 있다. 이를 포함한 많은 경우의 수에서 저소음포장에 대한 소음감소도를 분석하였다

Cherry leaf roll virus(CLRV)는 group IV positive sense ssRNA viruses, Nepovirus로 분류되는 식물병원성 바이러스이다. CLRV는 체리 등 목본 및 완두 등 콩과 작물을 자연 기주로 하며, 실험적으로 약 36개 과 이상의 넓은 기주 범위를 가지고 있어 국가적, 경제적 및 농가 개인적 피해를 야기 할 가능 성이 보고되고 있다. 현재 CLRV를 검출하는 방법으로 역전사(reverse transcription; RT)-nesdted 중 합효소연쇄반응(polymerase chain reaction; PCR) 이 활용되고 있으며, 다양한 기주로부터 CLRV를 검출하기 위해서는 검출 감도, 특이성, 반응 시간, 단순성 등이 중요 요소였다. 그러나 RT-nested PCR은 두 단계로 구성되어 있어 단순하지 않고, CLRV를 검출하는데 약 10시간 이상의 반응 시간이 소 요되었다. 이번 연구에서는 등온증폭법을 이용하여 단순하고 신속하게 CLRV를 검출하는 방법을 개발하 였다. 등온증폭 반응은 RT-nested PCR과 동등한 검출 감도로 CLRV를 검출 하였다. 그러나 반응 시간 을 약 2시간 수준으로 단축하였으며, 6개 영역을 사용하는 등온증폭 프라이머의 사용으로 더욱 특이적 으로 증폭 할 수 있었다.

Tomato ringspot virus (ToRSV)는 Group IV(+) sense ssRNA viruses, Nepovirus속으로 분류되며 식물병원성을 가진 국내 미보고 관리급 검역바이러스이다. 본 연구에서는 우리나라 검역현장에서 ToRSV를 검사하기 위한 reverse transctiption(RT)-polymerase chain reaction(PCR)과 nested PCR 진단시스템을 개발하였다. ToRSV 특이적으로 진단할 수 있는 RT-PCR은 프라이머 조합9 (F120/R20, 549 bp)와 조합31(F60/R80, 741 bp)]이며, 각각의 nested PCR 결과 439와 363 bp를 증폭할 수 있다. 한편, 본 연구에서 개발한 유전자변형-양성대조구는 실험실 오염으로 인한 거짓양성반응을 확인할 수 있다. 본 연구에서 개발한 ToRSV 검역진단시스템은 향후 식물검역에 기여할 것으로 기대된다.

Pelargonium zonate spot virus (PZSV)는 group IV (+) ssRNA viruses, Bromoviridae에 속하는 식물 병원체로, 일반적으로 토마토, 국화, 아티초크 및 제라늄에 감염된다. 본 연구는 검역 현장에서 PZSV를 신속하고 특이적으로 진단 할 수 있는 PCR module을 개발하는 것을 목적으로 하였다. PZSV를 검출하기 위한 RT-PCR 프라이머 선발 결과, 각각 513 및 320 bp를 증폭하는2개 조합을 선발하으며, 더욱 높은 검출감도로 검출할 수 있을 뿐아니라 RT-PCR을 검증할 수 있는 nested PCR 프라이머 조합을 개발하였다. 또한, 제한효소 Xho I 부위를 삽입한 유전자변형-양성대조구 플라스미드를 설계하여, PCR module에서 대조구로부터 오염을 검증할 수 있도록 개발하였다. 본 연구에서 개발한 PCR module은 토마토, 국화, 아티초크 및 제라늄 등에서 PZSV를 간편, 신속 및 특이적으로 검출하여, 지속적으로 식물검역에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

종자의 수입 시, 검역관련 종자전염바이러스는 가장 문제가 되는 식물병이다. 본 연구에서 PCR 검역체계가 보고되지 않은 3종의 종자전염바이러스, Cherry rasp leaf virus (CRLV), Spinach latent virus (SpLV) 및 White clover mosaic virus (WClMV)를 검출하기 위하여 reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)과 nested polymerase chain reaction (nested PCR) 방법을 도입하였다. 각각의 바이러스별로 2 세트의 RT-PCR primer가 선발되었으며, 증폭산물에서 더욱 높은 감도로 검출 할 수 있는 nested PCR primer set를 개발하였다. 본 연구에서 사용한 RT-PCR과 nested PCR 방법은 종자로부터 CRLV, SpLV 및 WClMV를 검역하는 고효율적 진단시스템으로 제공될 것이다.

목적 : 본 연구에서는 주의력결핍-과잉행동장애(Attention Deficit-Hyperactivity Disorder : ADHD) 아동을 대상으로 독립변 인인 Interactive Metronome®(IM) 중재를 실시했을 때, 실시 후에 종속변인인 주의집중력에 속하는 충동적인 반응 감소와 집 중력 향상에 미치는 효과를 알아보고자 한다. 연구방법 : ADHD 관련검사에서 ADHD 아동 1명을 대상으로 하여 단일사례 연구(Single-case research) 방법 중 ABA 디자 인을 적용하였다. 2011년 8월 12일부터 9월 25일까지, 약 7주간 기초선(A) 3회기, 중재선(B) 15회기, 유지선(A') 3회기를 시행 하였다. 평가로는 아동의 주의집중력을 중재 전과 후에 측정하기 위해 아동․청소년 행동평가 척도(Korean-Child Behavior Checklist : K-CBCL), 전산화 신경인지기능 검사(Computerized Neurocognitive Test : CNT), IM의 Long Form Test(LFT)를 실시하였다. 그리고 IM Short Form Test(SFT)를 중재선 회기동안 훈련 이전에 실시하여, 기준음(reference sound)과 안내음 (guide sound)을 구분하는지 그리고 점차적인 집중력의 변화를 관찰하기 위해 시행하였다. ADHD 아동의 집중하지 못하는 행동 관찰 측정, 전산화신경인지기능 검사, K-CBCL, 그리고 IM LFT의 결과들은 각각 표와 시각적 그래프를 이용하여 분석 하였다. 결과 : 중재 이후, 과제수행에 따른 집중하지 못하는 행동 빈도수는 22.6회에서 7.8회로 감소하였고, IM LFT에서 운동과제 평 균치는 104.0ms에서 49.5ms로 시간이 감소하였다. CNT의 항목 T점수들은 감소하는 양상을 보였다. K-CBCL의 하위 항목의 T점수들은 유의미한 변화가 없었다. 결론 : 본 연구를 통하여 IM 중재가 ADHD 대상자의 주의집중력 향상에 영향을 미친다는 것은 알 수 있었지만 이 연구의 제한점을 보완한 더 객관적이고 일반화 가능한 연구가 필요할 것이다.