음이온 교환막은 수전해 시스템에서 매우 중요한 역할을 하며, 생성된 수소와 산소 기체를 물리적으로 분리할 뿐 만 아니라 전극 사이에서 수산화 이온의 선택적인 전달을 용이하게 한다. 음이온 교환막에 요구되는 특성은 수산화 이온에 대한 높은 전도도와 알칼리 환경에서의 화학적/기계적 안정성 등이 있다. 본 연구에서는 셀룰로오스 나노 크리스탈이 포함된 poly(terphenyl piperidinium) (qPTP/CNC) 복합매질분리막을 제조하였다. 고분자 매질로 사용된 poly(terphenyl piperidinium) 은 super-acid 중합법을 통해 제조되었으며 이온전도성과 알칼라인 내구성이 뛰어난 소재로 알려져 있다. qPTP/CNC 분리막 의 구조는 고분자와 나노 입자 계면의 공극이나 큰 응집체가 없는 조밀하고 균일한 형태를 나타냈다. CNC 나노 입자가 2 wt% 첨가된 qPTP/CNC 분리막은 높은 이온교환용량(1.90 mmol/g)과 낮은 함수율(9.09%) 및 팽윤도(5.56%)를 보였다. 또한, 복합막은 수전해 작동 환경인 50°C 1 M KOH에서 상용 FAA-3-50 분리막에 비해 월등히 낮은 저항과 우수한 알칼라인 내구 성(384시간)을 달성했다. 이러한 결과는 친수성 첨가제인 CNC가 음이온 교환막의 이온 전도 특성과 알칼라인 내구성 향상에 기여할 수 있음을 보고하였다.

본 논문은 서해 군산분지 퇴적층 내에서 발견되는 다양한 화성암들을 탄성파 반사상에 따라 분류하고 그 공간 적 분포 양상을 도시하는 과정에 대해 상술한다. 연구지역인 서해 대륙붕 군산분지의 북동소분지, 남서소분지, 남동소분 지 내에서 총 6종류의 분출 화성암 반사상과 3종류의 관입 화성암 반사상이 중생대 후기 백악기, 신생대 에오세 및 전 기 마이오세, 신생대 제4기 층에서 발견되었다. 분출 화성암은 그 크기, 외형, 내부 층리구조에 따라 (1) 높이 200 m 이 하의 고깔형 화산체들로 1회성 단성화산 분화를 통해 형성된 것으로 추정되는 단성화산체(E.mono), (2) 단성화산체들이 모여 높이 500m 이내의 하나의 화산체를 형성하는 단성화산복합체(E.comp), (3) 높이 1 km 이상 직경 15 km 이상으 로 내부에 복수의 층이 인지되는 성층화산체(E.strato), (4) 기반암 저지대의 정단층 주변에서 고반사 특성을 보이는 열 극 분출암(E.fissure), (5) 저각 사면부와 내부에 직경 약 2 km 화도 구조를 보여주는 마르-다이아트림(E.maar), (6) 퇴적 층을 교란하는 직경 1 km 이내 파이프형 구조를 갖는 열수분출공(E.vent)으로 구성된다. 관입 화성암은 상부 퇴적층의 변형구조를 통해 인지되며, (1) 수평형, 계단형, 종지형 등 다양한 수직/수평 관입 기하를 나타내는 암맥 및 암상(I.dike/ sill), (2) 직경 1-3 km의 뿔 또는 기둥 모양 관입암체인 화성암주(I.stock), (3) 상부 퇴적층을 광범위하게 변형시키는 폭 10 km 이상의 관입암체인 저반/병반(I.batho/lac)으로 구성된다. 분출 화성암은 주로 군산분지 남서소분지 내 백악기 및 신생대 고제3기 에오세 층 내에서 인지되며, 관입암체는 주로 남동 및 남서 소분지 내에서 발견된다. 열수분출공은 군 산분지 전역에서 발견되며 활동시기는 전반적으로 중기 마이오세 이후로 일부는 현재까지 활동중인 것으로 보인다.

Geopolymer, also known as alkali aluminum silicate, is used as a substitute for Portland cement, and it is also used as a binder because of its good adhesive properties and heat resistance. Since Davidovits developed Geopolymer matrix composites (GMCs) based on the binder properties of geopolymer, they have been utilized as flame exhaust ducts and aircraft fire protection materials. Geopolymer structures are formed through hydrolysis and dehydration reactions, and their physical properties can be influenced by reaction conditions such as concentration, reaction time, and temperature. The aim of this study is to examine the effects of silica size and aging time on the mechanical properties of composites. Commercial water glass and kaolin were used to synthesize geopolymers, and two types of silica powder were added to increase the silicon content. Using carbon fiber mats, a fiber-reinforced composite material was fabricated using the hand lay-up method. Spectroscopy was used to confirm polymerization, aging effects, and heat treatment, and composite materials were used to measure flexural strength. As a result, it was confirmed that the longer time aging and use of nano-sized silica particles were helpful in improving the mechanical properties of the geopolymer matrix composite.

한국에서 흰줄숲모기(Aedes albopictus)는 일반적으로 매우 흔한 종으로 여기지지만, 해외에서는 주요 질병 매개체로 인식되고 있으며, 도 시 환경에 잘 적응하는 특징을 가지고 있다. 최근 도심 지역의 기후변화와 열섬 현상에 따른 곤충의 대발생이 보고되면서, 이러한 환경 변화가 모 기의 부화율에 미치는 영향에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구를 위해 서울시 내 25개의 기상청 자동관측장비(AWS)에서 수집된 기후 데이터를 분석하여, 열섬 현상이 강한 도심 지역과 열섬 현상이 약한 교외 지역을 선정하였으며, 이를 통해 임의의 사이구간을 생성하여 총 9 개의 열섬 조건에서 흰줄숲모기의 부화율을 분석하였다. 분석 결과, 열섬 현상이 강할수록 부화율이 증가하였으며, 회귀분석을 통해 열섬 강도가 높아질수록 이러한 추세가 더욱 빨라질 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 도시열섬 현상에 따른 기온 변화가 흰줄숲모기의 부화율에 중 요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

Understanding changes in fermentation characteristics and microbial populations of forage silage during ensiling is of interest for improving the nutrient value of the feed for ruminants. This study was conducted to investigate the changes in fermentation characteristics and bacterial communities of whole crop rice (WCR) silage during the ensiling period. The chemical compositions, pH, organic acids and bacterial communities were evaluated at 0, 3, 6, and 12 months after ensiling. The bacterial communities were classified at both the genus and species levels. The dry matter content of WCR silage decreased with the length of storage (p<0.05), but there was no significant difference in crude protein and NDF contents. Following fermentation, the pH level of WCR silage was lower than the initial level. The lactic acid content remained at high levels for 3 to 6 months after ensiling, followed by a sharp decline at 12 months (p<0.05). Before fermentation, the WCR was dominated by Weissella (30.8%) and Pantoea (20.2%). Growth of Lactiplantibacillus plantarum (31.4%) was observed at 3 months after ensiling. At 6 months, there was a decrease in Lactiplantibacillus plantarum (10.2%) and an increase in Levilactobacillus brevis (12.8%), resulting in increased bacteria diversity until that period. The WCR silage was dominated by Lentilactobacillus buchneri (71.2%) and Lacticaseibacillus casei (27.0%) with a sharp reduction in diversity at 12 months. Overall, the WCR silage maintained satisfactory fermentation quality over a 12-month ensiling period. Furthermore, the fermentation characteristics of silage were found to be correlated to bacterial microbiome.

본 연구에서는 국내 아스팔트 도로 현장에서 발생한 동절기 도로융기 현상의 발생 원인을 현장 규명하고 동결융해 피해를 보수하고 자 현장조사, 현장 LFWD실험 및 포장 코어채취, 지하수위 측정, 기상데이터 및 설계자료 분석 등을 실시하였다. 본 연구의 동상 원인 분석은 추후 동결융해 피해 재발방지를 위한 적정한 보수보강공법을 선정하기 위해 수행하였다. 분석과정은 지하수위 상승에 의한 동 상피해 가능성, 동결깊이 과소설계에 의한 동결융해 가능성, 포장면 표면수 유입에 의한 동결융해 가능성, 도로 외측 비포장면을 통한 수분유입과 이에 의한 동결융해 가능성으로 조사하여 동상 원인을 파악하였다. 또한 현장에서 소형충격 재하시험 LFWD(Falling Weight Deflctometer)시험을 하여 포장의 구조적 지지력을 측정하여 얻은 처짐값을 통해 포장체 구조적 능력을 분석함과 동시에 도로융기와의 연관성을 파악하여 균열분석 결과를 함께 분석하고 보수방법을 제안하였다.

국토교통부는 2020년 '결빙 취약구간 평가 세부 배점표’에 따라, 전국의 고속국도와 일반국도를 대상으로 410개 구간의 결빙 취약구 간을 선정하였다. 그러나, 2021년 감사원의 결빙 취약구간 지정 적정성 감사 결과에서 감사원은 현재 지정ㆍ관리 중인 결빙 취약구간 및 결빙 취약구간 평가 세부 배점표의 적정성에 문제를 제기하였다. 이에, 국토교통부는 결빙 취약구간을 재지정하여 발표하였으나 그 에 대한 평가 및 지정 적정성 검증이 아직 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 결빙 취약구간과 결빙사고 데이터의 위치정보를 수집하여 GIS(Geographic Information System) 데이터로 구축하고 맵핑(Mapping)하여 결빙 취약구간 내 결빙사고이력을 확인함으로서 결빙 취약구간의 결빙사고 예측성능을 평가하였다. 또한, 각 결빙 사고 발생지점에서 도로시설, 교통, 선형구조, 환경인자 데이터를 수집하여 분석한다. 이를 통해 결빙사고와 각 인자 간의 상관성을 파 악하고, 그 결과에 따라 결빙 취약구간 평가 세부 배점표의 평가항목 및 각 항목별 배점을 수정하고 보완함으로써 결빙 취약구간의 신뢰성을 제고한다.

최근의 국제사회는 경제성장에 따른 기상이변의 방지를 위한 국가 간 기후변화협력 체결(1992년)을 시작으로 환경 오염물질 배출 저감을 요구하고 있다(Moon et al, 2014). 따라서 최근에는 전 세계적으로 지구온난화와 기후변화의 원인이 되는 온실가스의 발생을 줄 이고자 노력하고 있으며, 건설 산업은 이러한 온실가스 배출량의 주요 원인으로 인식되고 있다(Kong et al., 2016) 교량 건설사업이 환 경에 미치는 정도를 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)방법을 활용하여 재료 및 공법의 지속가능성에 대한 객관적, 정량적 평가 체계를 구축하고자한다. 본 연구에서는 선행적으로 국내외 환경성적표지제도(Environment Product Declaration, EPD), 탄소발자국(Carbon footprint) 등을 분석함으로써, LCA 관련 제도에 대한 전반적인 동향을 파악하였다. 그다음, 국제적으로 통용되고 있는 제품 범주 규칙 (PCR)과 환경제품선언(EPD) 사례를 분석하여 LCA 관련 분석 범위를 확인했으며, 전과정영향평가(LCIA) 방법론과 국내외 LCI DB(Ecoinvent, Athena Pavement LCA, LCA PAVE 등)을 분석함으로써 국내외 환경 영향인자 관련 기술자료를 확보하였다. 또한, 건설 자재, 시공, 유지 관리 관련 설계 명세서, 표준품셈, 단가 산출표를 분석함으로써, 자재 투입량, 장비 연료 소모량에 대한 기초 DB를 도출하였다. 기존 프로그램을 토대로 고속도로 온실가스 산정 프로그램을 개발하여 건설자재, 수송, 시공, 유지 관리 단계에서의 탄소 배출량 산정 사례 분석을 수행했다. 교량 분야는 STEEL BOX교를 선정했다. 이에대하여 건설자재. 시공, 수송, 유지관리에 탄소배출량 을 산정하였다. 산정된 결과를 바탕으로 LCA분석의 기틀을 마련하였으며, 이를 통하여 추후 추가적인 기초 DB를 추가하여 교량 분야 전과정평가 LCA를 분석하기 위한 플랫폼을 제작할 예정이다.

겨울철 국내 도로 결빙으로 인한 교통사고가 증가하는 추세를 보이고 있으며 2018년~2022년까지 총 4,609건의 결빙 교통사고가 발 생하였다. 결빙 교통사고의 치사율은 2.3으로 일반적인 교통사고와 비교하여 높은 치사율을 보이며 최근 5년(2018~2022)동안 결빙 교 통사고로 인하여 107명이 사망자와 7,728명의 부상자가 발생하였다. 현재 국토교통부에서 제시한 결빙 취약구간 평가기준표에 따라 결 빙 위험 구간을 지정하고 있으나, 해당 기준은 결빙의 주요 요인으로 고려되는 기상조건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 도로 결빙은 노면온도가 0℃ 이하이며 노면에 수분이 공급될 때 형성되며 기온, 구름량, 풍속, 풍향, 상대습도, 강수량 등의 기상인자들이 복합적으 로 작용하여 결빙이 발생한다는 점을 고려하였을 때, 기상 특성은 도로 결빙의 주요 인자로 판단된다. 따라서 국내 결빙 취약구간 평 가기준의 개선이 필요하며 본 연구의 목적은 국내 결빙 교통사고 데이터를 분석하고 결빙이 형성되는 기상 조건을 구체화하는 것이다. 분석을 위한 데이터로 2018년~2022년까지 5년동안 발생한 결빙사고 사례와 기상청 방재기상관측소(AWS)에서 제공하는 기상 데이터 를 적용하였다. 이후, 박스도표, 확률밀도함수 등의 통계분석을 적용하여 결빙 형성 기상 조건을 구체화하였다. 이를 통하여 기존 결빙 취약구간 평가기준의 기상학적 개선 방향성을 제시할 수 있으며 더 나아가 도로 결빙 예측 로직 개발을 기대할 수 있다.

산업화에 따른 이산화탄소 등 온실가스 발생량의 증가는 지구 온난화 현상을 가속화 하였다. 이러한 현상은 지난 수 세기동안 지속 되어왔으며 최근 우리 인간 삶에 지대한 영향을 미치고 있다. 이러한 위험에 따라 주요 선진국들은 에너지 감축 및 온실가스 배출량 제한에 대하여 매우 적극적인 입장을 취하고 있다. 유럽연합(EU)은 온실가스 배출 절감을 위해 시행 중인 ‘탄소배출권 거래제(Emission Traiding System)’ 개혁안에 대하여 합의하여 2050년까지 인위적 생성되는 탄소 배출량을 자연적으로 흡수되는 양과 동일하게 하는 ‘탄 소중립’을 목표로 제시하였다. 국내에선 환경영향평가의 대상이 되는 계획 및 개발사업에 도로건설이 포함되는 ‘탄소중립기본법 시행 령’이 지난 3월 의결되어 시행되었다. 이렇듯, 국내외에선 이러한 탄소저감 제도 구축에 노력을 기울이고 있다. 국내에선 도로건설이 환경영향평가의 대상으로 설정되었으나 2011년 국토교통부에서 배포한 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인 외의 구체적인 생애주기 분석 방법이 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서 국제 표준 ISO 14040의 전과정평가 LCA(Life Cycle Assessment) 방법과 2011년 국 토교통부의 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인을 따라 국내 LCI DB(Life Cycle Inventory Data Base)를 활용한 도로 분야의 전과정 탄소 배출량을 산정하였다. 이후 장비 연료 소모량과 자재 사용에 대한 국내외 LCI DB를 추가하여 도로 건설 전 과정에 대한 LCA 분석 플랫폼을 제작할 예정이다.

In this study, we investigated the microstructure and piezoelectric properties of 0.96(K0.456Na0.536)Nb0.95Sb0.05-0.04 Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5ZrO3 (KNNS-BNKZ) ceramics based on one-step and two-step sintering processes. One-step sintering led to significant abnormal grain (AG) growth at temperatures above 1,085 °C. With increasing sintering temperature, piezoelectric and dielectric properties were enhanced, resulting in a high d33 = 506 pC/N for one-step specimen sintered at 1,100 °C (one-step 1,100 °C specimen). However, for one-step 1,115 °C specimen, a slight decrease in d33 was observed, emphasizing the importance of a high tetragonal (T) phase fraction for superior piezoelectric properties. Achieving a relative density above 84 % for samples sintered by the one-step sintering process was challenging. Conversely, two-step sintering significantly improved the relative density of KNNS-BNKZ ceramics up to 96 %, attributed to the control of AG nucleation in the first step and grain growth rate control in the second step. The quantity of AG nucleation was affected by the duration of the first step, determining the final microstructure. Despite having a lower T phase fraction than that of the one-step 1,100 °C specimen, the two-step specimen exhibited higher piezoelectric coefficients (d33 = 574 pC/N and kp = 0.5) than those of the one-step 1,100 °C specimen due to its higher relative density. Performance evaluation of magnetoelectric composite devices composed of one-step and twostep specimens showed that despite having a higher g33, the magnetoelectric composite with the one-step 1,100 °C specimen exhibited the lowest magnetoelectric voltage coefficient, due to its lowest kp. This study highlights the essential role of phase fraction and relative density in enhancing the performance of piezoelectric materials and devices, showcasing the effectiveness of the two-step sintering process for controlling the microstructure of ceramic materials containing volatile elements.

To understand the spatiotemporal distribution pattern of zooplankton and the environmental factors influencing zooplankton abundance in Gomso Bay, major harvesting area of Manila clam (Venerupis philippinarum) in South Korea, zooplankton sampling was conducted four times in autumn (October 2022), winter (January 2023), early spring (March 2023), and spring (May 2023). Among the environmental factors of Gomso Bay, water temperature, chlorophyll a concentration (Chl-a), dissolved oxygen (DO), and pH observed different patterns, while salinity and suspended particulate matter (SPM) showed no significant statistical differences between the survey periods. The zooplankton in Gomso Bay occurred 33, 29, 27, and 29 taxonomic groups during each respective survey period. In October 2022 and May 2023, arthropod plankton were dominated, while in January and March 2023, protozoa were primarily dominant. Among the Arthropods, copepods including Acartia hongi, Paracalanus parvus s. l., Corycaeus spp., and Oithona spp. commonly found along Korean coastal areas of the Yellow Sea, were dominated. Cluster analysis based on zooplankton abundance indicated a single community (stable condition) in each season, attributed to low dissimilarity distances, while three distinct clusters (autumn, winter-early spring, spring) between seasons indicated a highly seasonal environment in Gomso Bay.

PURPOSES : The purpose of this study is to statistically analyze the meteorological factors that contribute to the formation of road surface icing based on actual cases of icing accidents and provide directions for improving icing evaluation criteria. METHODS : In this study, we collected cases of domestic road icing accidents by searching news articles with the keyword ‘icing collision accidents’. Subsequently, we determined the latitude, longitude, and altitude of accident locations using satellite map service. We applied the Inverse Distance Weighting (IDW) method and temperature lapse rate to estimate meteorological data at each location. Finally, statistical analysis was conducted for temperature, humidity, and precipitation occurrence using probability density functions. RESULTS : As a result, road icing accident data points with identifiable location coordinates were collected. Among these, temperature, humidity, and precipitation occurrence from Automated Weather Stations (AWS) data were selected for analysis. During the process of correcting meteorological factors using the Inverse Distance Weighting (IDW) method, the optimal Weighting Exponent (p) that minimizes the error was determined and applied. The results showed that accidents occurring in the morning indicated the highest accident occurrence rate. The average temperature at the time of the accidents was -1.4°C, with a humidity level of 85.1%. Precipitation was observed at the time of the accident in 19 cases. CONCLUSIONS : Icing on pavement can occur not only under extreme weather conditions but also under typical meteorological conditions. Typically, icing can occur when the relative humidity is above 70%. Accordingly, for future improvements in the evaluation criteria for icing-prone areas by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, it is possible to incorporate the temperature and humidity ranges that generally lead to icing, taking into account climate characteristics.

Conventional aquaculture faces declining productivity, shifting to recirculating aquaculture system (RAS), known for minimizing water usage and maintaining consistent water temperatures for year-round fish growth. Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), a globally important cold-water species and the third most farmed fish in inland waters of Korea, valued for its fecundity and rapid growth. Dissolved oxygen, an important environmental factor affecting fish production and economics, highlights the need for smart aquaculture practices. Since 2018, the rise of intelligent aquaculture platforms, incorporating information and communications technology (ICT), emphasizes the essential role of RAS implementation. This eight-week study aimed to determine the optimal dissolved oxygen concentration for rainbow trout in RAS, utilizing a device for continuous monitoring, control and record. Dissolved oxygen concentrations were set at 5-6 mg/L, 9-10 mg/L, 14-15 mg/L and 17-18 mg/L. The growth rate significantly decreased at 5-6 mg/L, with no significant differences in other experimental groups. In hematological analysis, growth hormone (GH) was significantly highest at 5-6 mg/L, followed by 9-10 mg/L while Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) was significantly lowest at 5-6 mg/L. In conclusion, the optimal dissolved oxygen concentration for rainbow trout in RAS is approximately 9-10 mg/L. Higher concentrations do not contribute to further growth or profitability.

This study investigates the influence of the type of lipid phase (corn oil [CO], palm oil [PO], MCT oil [MO], lemon oil [LO]) on the physical characteristics and bioactive peptide (BP) encapsulation in food-grade water-in-oil-in-water (W/O/W) double emulsions. The stabilities of the double emulsions were analyzed for droplet size characteristics, viscosity, dynamic rheological properties, encapsulation efficiency (EE), and release rate of BP (at different temperatures: 4, 25, 37, and 60oC) for 28 days. The encapsulated BP acts as an active substance in the osmotic balance and destabilization of the double emulsion system. For the effect of the oil phase, double emulsions prepared with PO showed the best droplet stability without phase separation (D50 < 1 m) and high BP retention (EE > 60%). In the release rate at high temperatures (60oC), the BP released from double emulsions was in the order of MO > CO > LO > PO over time. In contrast, the BP release from double emulsions at low temperatures (< 37oC) had no difference depending on the oil type. Therefore, the information obtained from this work is useful for preparing stable, functional food or cosmetic products from double emulsions using a BP.

In the last five decades, there has been a consistent decline in the total catch of fisheries in the Korean jurisdiction since the peak in 1986. The decline in catch slowed and slightly rebounded in the 2000s, but changed back to a decline in the 2010s. As indicators that can identify changes in the marine ecosystem, trophic level (TL), biodiversity index (H'), and the ratio between pelagic fish and demersal fish (P/D) were analyzed by each local marine ecosystem. There were some different changes in each local marine ecosystem, but the mean TL and H' decreased and P/D increased in general in Korean waters. Demersal fish, which were dominant in the 1970s and 1980s, declined, and small pelagic fish and cephalopods have dominantly changed since the 1990s. However, these changes are not simple, and they are fluctuating in complex ways relating to each marine ecosystem and the timing. It is believed that changes in marine ecosystems in Korean waters are likely caused by a combination of fisheries and climate change. The ecosystem indicators reflected a change in the total catch, a sharp drop in catch of demersal fish, and increasing catch of pelagic fish since the mid-1980s.