Incorporating nanotechnology into cement composites significantly improves mechanical properties such as strength, toughness, and durability. Graphene, with high tensile strength and large surface area, shows great promise as a nanofiller, but its hydrophobicity complicates its dispersion in cement matrices. This study used a graphene-cellulose nanofiber (G@ CNF) hybrid filler to ensure a highly uniform dispersion within the cement microstructure. The hybrid filler acts as a bridge and efficiently fills voids within the matrix. The planar structure of graphene also provides nucleation sites for hydrated products, leading to a denser microstructure. The cement composite containing 0.01 wt.% graphene exhibited a compressive strength of 72.7 MPa, representing a 47.5% improvement over the plain cement. Furthermore, the resulting cement demonstrated enhanced water resistance compared to graphene oxide-reinforced-cement. This approach offers a cost-effective and sustainable way of producing high-strength, durable cement composite.
우리나라 자생식물인 와송, 영동바위솔, 가지바위솔, 제주바위 솔을 대상으로 GA가 휴면과 추대에 미치는 영향을 알아보기 위해 플라스틱온실에서 실험을 수행하였다. 와송과 영동바위솔은 대조구를 포함 모든 처리구에서 휴면이 시작되었다가 휴면이 타파되는 현상이 관찰되었으며, GA3 50-200 mg·L-1 스프레이처 리는 휴면타파를 촉진시키는 효과가 인정되었다. 하지만 실험개 시 80일까지도 추대나 화서신장이 관찰되지 않아 개화촉진 효과 는 보이지 않았다. 가지바위솔과 제주연화바위솔에서는 휴면현상 이 나타나지 않았으며, 추대개시와 화서신장이 관찰되었다. GA3 처리는 추대개시가 단기간에 완성되는 경향이 있었고 화서신장을 촉진하는 효과가 있었다. 하지만 실험 종료일까지 대조구를 포함 한 어떤 처리구에서도 소화의 개화는 관찰되지 않았다.
Reversible solid oxide cells (rSOCs), which enable two-way conversion between electricity and hydrogen, have gained attention with the rise of hydrogen energy. However, foam-type current collectors in rSOC stacks exhibit poor structural controllability and limited electrode contact area. To address these limitations, this study aimed to convert spherical cobalt powders into flake-type morphology via high-energy ball milling, as a preliminary step toward fabricating flake-based current collectors.Milling parameters—specifically, the ball-to-powder ratio (BPR), milling time, and process control agent (PCA) content—were varied. At an 8:1 BPR, over 90% of the powder became flake-shaped after 8 hours, while extended milling caused cold welding. In contrast, a 10:1 BPR resulted in dominant fragmentation. The Burgio–Rojac model quantified energy input and defined the optimal range for flake formation. Increasing the PCA to 4 wt% delayed flake formation to 16 hours and induced cold welding, as shown by bimodal particle size distributions. These results support the development of Co-based current collectors for use in rSOCs.
Grapevine l eaf rust (GLR) c aused b y Phakopsora euvitis diminishes fruit quality and reduces yield in viticulture, making it one of the world’s most significant fruit crop threats. To develop GLR-resistant grape varieties, substantial efforts have been made to select rust-resistant genes and determine effective strategies f or achieving durab le resistance in grapevines. This study aims to identify genetic resources resistant to GLR by investigating disease incidence in vineyards and symptom development in grapevines inoculated with pathogens. Fifty-seven genotypes from Ampelopsis brevipedunculata, Vitis acerifolia, V. aestivalis, V. amurensis, V. cinerea, V. coignetiae, V. flexuosa, V. labrusca, V. labruscana, V. rotundifolia, and V. vinifera were evaluated for rust disease incidence over four years (2021 –2024) at Yeunganm University. Three plants per genotype were potted and sprayed with a pathogen suspension to assess disease incidence on their adaxial leaf surfaces in a greenhouse. Variation in resistance to GLR was observed among genotypes within each species. Resistant genotypes of V. coignetiae exhibited no symptoms on their leaves, while severe infections were noted in the leaves of susceptible genotypes of A. brevipedunculata, V. amurensis, V. flexuosa, V. labruscana, and V. vinifera. None of the tested V. rotundifolia genotypes displayed yellow pustules and remained unaffected for three weeks after artificial inoculation. These findings highlight the potential of V. rotundifolia and V. coignetiae as valuable genetic resources for breeding rust-resistant grapevines. Chlorophyll content was comparable across all uninfected genotypes. While resistant genotypes maintained relatively stable chlorophyll levels, the average chlorophyll content in the majority of susceptible genotypes was significantly lower following inoculation than before. This negative relationship indicates a general decline in photosynthetic capacity due to disease development in grapevines. Identifying resistant genotypes among both resistant and susceptible genotypes across different Vitis species provides crucial insights for developing new grape varieties with improved resistance to GLR.
The development of high-performance metal filters is essential for maintaining ultra-clean environments in semiconductor manufacturing. In this study, cross-sealed honeycomb filters were fabricated using STS316L powder via material extrusion additive manufacturing (MEAM) for semiconductor gas filtration. The effects of filter geometry (4 or 9 channels) and sintering temperature (850°C, 950°C, or 1,050°C) on performance were examined. First, 4-channel and 9-channel filters sintered at the same temperature (950°C) exhibited similar porosities of 50.08% and 50.57%, but the 9-channel filter showed a higher pressure-drop (0.26 bar) and better filtration-efficiency (3.55 LRV) than the 4-channel filter (0.19 bar and 3.25 LRV, respectively). Second, for filters with the same geometry (4-channel) increasing the sintering temperature reduced porosity from 64.52% to 40.33%, while the pressure-drop increased from 0.13 bar to 0.22 bar and filtration-efficiency improved from 2.53 LRV to 3.51 LRV. These findings demonstrate that filter geometry and sintering temperature are key factors governing the trade-off between air permeability, pressure-drop, and filtration efficiency. This work provides insights and data for optimizing MEAM-based high-performance metal powder filter design.
In recent years, there has been growing interest in the potential applications of carbon-based non-metallic catalysts in various fields, such as electrochemical energy storage, electrocatalysis, thermal catalysis, and photocatalysis, owing to their unique physical and chemical properties. Modifying carbon catalyst surfaces or incorporating non-metallic heteroatoms, such as nitrogen (N), phosphorus (P), boron (B), and sulfur (S), into the carbon structure has emerged as a promising approach to improve the catalytic performance. This method enables the adjustment of the electronic structure of the carbon catalyst's surface, leading to the formation of new active sites or the reduction of side reactions, ultimately enhancing the catalyst's performance. Here, the preparation methods for doped non-metallic heteroatom carbon catalysts have been systematically explored, encompassing techniques, such as impregnation, pyrolysis, chemical vapor deposition (CVD), and templating. Finally, the existing challenges in the application of non-metallic atomic catalysts have been discussed, insights into potential future development opportunities and new preparation methods of carbon catalysts in the future have been offered.
자생 바위솔인 와송(Orostachys japonica), 영동바위솔(O. japonica from ‘Youngdong’), 포천바위솔(O. latiellipticus) 의 휴면과 추대에 미치는 일장의 영향을 알아보기 위해 식물생 장상의 일장을 달리하여 실험을 수행하였다. 세 종류의 바위솔 들을 일장이 다른 식물생장상(86.7±8.7μmol·m-2·s-1 PPFD, 24±2℃)으로 옮기자 세 종류 모두 대부분의 일장에서 휴면이 시작되었다. 그러나 이 휴면은 얼마 지나지 않아 타파되기 시작 하였는데, 와송과 영동바위솔은 일장이 길수록 빨리 타파되었 고, 휴면타파에 걸리는 기간도 짧아졌다. 그러나 포천바위솔은 12시간 이하의 단일 조건에서는 휴면 타파가 보이지 않았다. 와송의 경우 16시간 일장에서는 휴면 없이 화서가 신장하는 것을 관찰할 수 있었다. 영동바위솔은 16시간 일장에서 잠시 휴면 에 들어갔으나 곧 타파되었고, 이어서 추대가 이루어졌으나, 포 천바위솔은 어떤 일장에서도 추대가 보이지 않았다. 결론적으 로, 이 연구의 바위솔에서 관찰된 휴면은 자연 조건에서 보이는 휴면과는 성질이 다르며 식물생장상의 낮은 광도 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 이로써 바위솔은 환경 변화에 대해 매우 민감하게 반응하는 식물이며, 일장과 광도에 대한 반응은 바위 솔 종류에 따라 다르다는 것을 알 수 있었다.
국립수목원 전시원의 지속가능하고 친환경적인 관리를 위하 여 유기물 멀칭재 처리에 대한 잡초 억제 효과를 조사하였다. 대표적 잡초인 쑥군락과 바랭이군락을 대상으로 고정방형구 (1×1㎡)를 3반복 설치하였다. 처리구의 유기물 멀칭재는 5가지 재료로 활엽수 우드칩, 침엽수 바크, 갈참나무 낙엽, 메타세쿼이 아 낙엽, 칠엽수 과피를 사용하였다. 멀칭재 중에서 갈참나무 낙엽, 활엽수 우드칩, 칠엽수 과피가 비교적 잡초 억제 효과가 높은 것으로 나타났다. 갈참나무 낙엽은 지중 온도를 낮게 유지 하는 효과가 상대적으로 좋았기 때문에 토양의 보습 효과가 뛰 어날 것으로 판단된다. 유기물 멀칭재 처리는 일년생식물의 발 생은 억제하고, 지중식물 및 반지중식물의 생육에 도움을 주는 효과가 있었다. 멀칭재의 무게보다 재료에 의한 빛 차단 면적이 잡초를 억제하는 주된 요인이었다. 본 연구 결과는 국립수목원 전시원에서 발생하는 부산물을 활용한 친환경적 관리 방안 수립 에 활용될 것이며, 향후 잡초의 발생 시기에 따른 멀칭 시기 및 유기물 멀칭재의 유지 관리에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
많은 연구에 따르면 Tenebrio molitor은 유충 단계에서 플라스틱을 섭취할 수 있다고 보고되었다. 이 연구의 목적은 T. molitor 유충의 성장과 발달에 발포폴리스티렌 섭취가 미치는 영향을 조사하는 것이다. 밀기울을 섭취한 유충의 성장률은 발포폴리스티렌을 섭취한 유충의 성장률보다 더 좋았고(p < 0.001) 발포폴리스티렌을 섭취한 유 충의 번데기로 전환되는 기간은 밀기울을 섭취한 유충의 번데기로 전환되는 기간보다 더 빨랐다(p < 0.001). 하지만 두 처리구간 생존율은 유의미한 차이가 없었다(p = 0.786). 이 결과에 따르면 발포폴리스티렌을 섭취한 유충은 체중 감소와 짧은 발육기간이 특징이지만 생존하는 것에는 문제가 없었다. 따라서 우리는 T. molitor가 플라스틱 폐기물 의 지속 가능하고 친환경적인 제거를 위한 주요 자원이라는 결론을 내렸다.
거저리는 식품으로 사용되기 때문에 유충기가 오래 지속되면 더 좋다. 반면에 거저리의 개체수 유지를 위 해 성장을 가속화하기 위해서는 유충이 빨리 성충이 되면 더 좋다. 이 연구에서는 개체군 밀도가 거저리의 발달 시 간에 미치는 영향을 구명하였다. 이를 위해 상단 7 cm, 하단 5 cm, 높이 3 cm 크기의 용기를 사용했다. 거저리는 용기 당 1, 2, 5, 10, 20마리의 밀도로 용기에서 서식하였다. 용기에 밀기울 1 g을 넣고 거저리의 먹이 여부에 따라 라벨을 붙였다. 실험은 세 번 반복되었다. 모든 실험에서 개체군 밀도가 높을수록 유충에서 번데기로의 변환 시간이 짧았 지만 번데기에서 성충으로 변환되는 시간은 크게 다르지 않았다. 또한 먹이가 있는 그룹에서 번데기로의 변환 시간 이 단축되었지만, 성충으로 변환되는 시간에는 차이가 없었다. 이 연구 결과는 유충기를 연장하기 위해 더 낮은 밀 도가 필요하고 더 빠른 속도로 성충이 필요하다면 밀도가 더 높아야 한다는 것을 보여주었다. 결론적으로 거저리의 발달 시간은 개체수 밀도에 의해 제어할 수 있을 것이다.
One of the key challenges for the commercialization of carbon nanotube fibers (CNTFs) is their large-scale economic production. Among CNTF spinning methods, surfactant-based wet spinning is one of the promising techniques for mass producing CNTFs. Here, we investigated how the coagulation bath composition affects the spinnability and the properties of CNTFs in surfactant-based wet spinning. We used acetone, DMAc, ethanol, and IPA as coagulants and analyzed the relationship between coagulation bath composition and the properties of CNTFs in terms of kinetic and thermodynamic coagulation parameters. From a kinetic perspective, we found that a low mass transfer rate difference (MTRD) is favorable for wet spinning. Based on this finding, we mixed the coagulant bath with solvent in a proper ratio to reduce the MTRD, which generally improved the wet spinning. We also showed that the coagulation strength, a thermodynamic parameter, should be considered. We believe that our research can contribute to establishment of surfactant-based wet spinning of CNTFs.
Haemaphysalis longicornis는 사람과 동물에게 여러 심각한 병원체를 전달하는 주요 매개체로, 한반도에 널리 분포하고 있다. H. longicornis는 Rickettsia spp., Borrelia spp., Francisella spp., Coxiella spp., 그리고 중증열성혈소판 감소증후군 바이러스 (SFTS virus) 등을 매개하는 것으로 알려져 있다. 국내에 서식하는 H. longicornis의 미생물 군집과 관련된 연구는 많이 진행되지 않은 것으로 확인되었다. 이 연구는 한반도 내 다양한 지역에서 채집된 H. longicornis의 미생물군집 다양성을 지역별, 성장 단계 및 성별에 따라 분석하였다. 2019년 6월부터 7월까지 질병관리청 권역별기후변화매개체감시거점센터 16개 지역에서 채집한 H. longicornis의 16S rRNA 유전자 V3-V4 영역을 PCR로 증폭 후 Illumina MiSeq 플랫폼으로 시퀀싱하였다. Qiime2를 활용한 미생물 다양성 분석을 통해 총 46개의 샘플에서 1,754,418개의 non-chimeric reads를 얻었으며, 평균 126개 의 operating taxonmic unit (OTU) 을 식별하여 총 1,398개의 OTU를 확인하였다. 대부분의 지역에서 Coxiella spp.가 우점종으로 나타났으며, 특히 Coxiella endosymbiont는 가장 높은 우점도를 보이며, Coxiella burnetii와 계통 발생 학적으로 유사한 것으로 확인되었다. 이 연구를 통해 분석된 결과는 각 지역의 H. longicornis 미생물군집 데이터 베이스 구축에 활용되었으며, 이를 통해 지역별 미생물군집의 특이성을 식별할 수 있게 하였다. 이는 한반도의 H. longicornis에 의한 질병 전파 연구와 이를 통한 공중보건 개선에 기여할 것으로 기대된다.
The purpose of this study is to select various insect species for healing resources and develop a healing program in order to use insect as a healing agriculture. In this study, there are two kinds of breeding kit were developed, one for Gryllus bimaculatus and the other for Oxya chinensis sinuosa. Using these insect breeding kits, we conducted a survey of 60 children and the elderly. In the case of children, the results of the insect breeding satisfaction showed that 30.6% said that the sound of crickets was very good, and 11.1% said that it was good. In addition, the higher the child's awareness of insects, the higher the proportion of children who wanted to raise insects in the future. As a result of a survey of seniors, 45.2% do not like insects and 51.6% are not interested, meaning that most seniors are not very interested in insects. However, the emotions after breeding insects showed positive results, with 45.2% saying their personality became brighter, 48.4% reducing their anger, 48.4% relieving their irritation, 54.8% relieving loneliness, 58.1% feeling more responsible, and 51.6% developing intimacy.
본 연구는 환경교육용 보드게임 개발에 관한 연구다. 이를 위해 문헌 고찰과 전문가 인터뷰를 실시하여 핵심 메커니즘과 용어를 도출하였다. 또한, 타당도와 신뢰도 검증을 위하여 델파이 조사를 진행하였다. 연구 결과 9개 항목에 대하여 합의가 이뤄졌으며, 이를 기반으로 ‘수풀로 메이커’ 프로토타입을 제작하고 플레이테스트 를 진행하였다. 그 결과, 환경에 대한 관심, 생태복원의 개념, 탄소 중립에 대한 이해를 보여, 연구의 초기 목 적을 달성한 것으로 나타났다. 본 연구로 인해 개발된‘수풀로 메이커’는 아동과 청소년의 환경교육 교재의 역할 뿐만 아니라, 환경에 대한 깊이 있는 이해를 견인하고, 더 나아가 실천양식 변화의 잠재성을 키우는 역 할에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
금번 연구를 통해 외래산림해충 확산 분석 플랫폼 K-SDM (K-SDM)의 해충 분포 기능이 개발되었다. 해충 분포를 보여주는 기능은 2가지로 구현되며, 조사 자료를 바탕으로 현재 국내의 해충 분포를 나타내는 “외래산림 해충분포”기능과 데이터를 분석하여 예측되는 미래의 해충 분포를 제공하는 “외래산림해충예측”기능이 있다. “외래산림해충분포”는 조사자에 의해 현장에서 구축된 DB 현황을 지도상에 수치로 나타내며, 입력 기간, 해충 종 별로 구분이 가능하여 원하는 해충종의 분포를 선택하여 볼 수 있다. 지도 좌측에는 각 도별로 조사된 해충 개체수의 통계를 도표로 제공하여 수치상으로도 해충 분포를 파악할 수 있다. “외래산림해충예측”은 DB를 분석 하고 미래 기후 시나리오를 적용하여 도출한 미래의 해충 예측 분포도를 사용자에게 제공되며, 미리보기 이미지 와 함께 원본자료가 첨부되어 좀 더 자세한 정보를 열람할 수 있다. 본 플랫폼의 해충 분포 기능은 최근 기후변화 등으로 외래산림해충의 발생이 증가하는 추세에 맞춰 이들의 현재 분포와 미래의 분포양상을 조기 파악하여 이를 통한 추후 조기 방제 및 대응책 마련 등에 크게 기여할 것으로 기대된다.