장경간 라멘교의 하부구조의 시공과정에서 발생되는 위치 오차와 높이 오차는 현장에서 빈번히 발생하고 있다. 이러한 시공 오차를 보정하는 과정에서 초래되는 구조적 손상, 공사비 증대, 공사기간 증가를 방지하기 위해서, 높이 변경이 가능한 ‘다기능 받침연결장치’를 개발하였다. 다기능 받침연결장치에는 거더를 지지하는 받침판을 기준으로 각각 위아래 최대 0.3m 연 장 길이를 가진 강봉을 적용하였다. 다기능 받침연결장치는 교량의 계획 높이 변경 및 선 시공 벽체의 수직오차를 현장에서 간편하게 변경할 수 있도록 하였다. 다기능 받침연결장치의 좌굴안정성을 예측하기 위하여 도로교설계기준에 의하여 설계 검토를 하였으며 유한요소해석을 통하여 설계검토 결과를 검증하였다. 검토 결과 응력은 중심하중 재하 시 240.6MPa, 편심하중 재하 시 320.8MPa로 나타났으며, 편심 거리에 따라 좌굴 안전율은 1.64∼2.19로 나타났다. 유한요소해석을 통해 도출된 좌굴 안전율 은 3.40∼3.45로 나타났으며 이는 설계기준에 의한 검토 값 이상이므로 안전 측으로 판단된다.

현장타설 콘크리트 기초 혹은 흙막이용 파일로 사용되는 강관파일은 일반적으로 원형단면구조를 갖고 있다. 그러나 접합면이 원형이기 때문에 띠장을 용접하는 작업이 어렵고, 다른 접합부재를 곡면으로 가공해야 하므로 작업효율이 떨어지고 내외부 콘크리트의 분리현상으로 인해 구조적인 안전성이 떨어진다. 또한 기존의 H-Pile흙막이 공법의 경우, 엄지말뚝간의 간격이 1m 내외로 강재물량이 증가하고 암반천공 수가 많아져서 공사기간이 늘어나는 문제점이 있다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 기존의 흙막이 말뚝이 갖는 제작과 시공상의 문제점을 해결하기 위하여 다각형 폐단면을 갖는 신개념 CIP공법용 흙막이 말뚝을 개발하였다. 이를 위해 띠장 등의 접합용접을 용이하게 하기 위한 단면을 산정하였고, 냉간프레스성형을 통한 다각형단면을 구성을 통해 기존의 H-Pile보다 강한 휨강성을 갖는 Pile을 제작하여 단면성능을 평가하였다. 또한, 폐단면강관 내부에 콘크리트 및 모래 등을 타설하여 채움재로 보강했을 때 Pile의 구조성능을 평가하였다. 그 결과, 제안형 다각형 폐단면을 갖는 합성 파일의 충분한 소성능력과 내력을 확보하고 있었다.

본 연구는 FRP-콘크리트 합성구조의 휨/전단에 대한 구조적 성능 및 거동 특성을 해석적으로 규명하고자 휨/전단 저항성능에 대해 외연적 유한요소해석을 이용하여 FRP 합성보의 휨/전단파괴거동 해석을 실시하여 기 수행한 실험과 비교분석 하고, 적용된 콘크리트손상소성모델의 각각의 인자들의 영향에 대해 매개분석하고 최적화된 안을 제시하고자 하였다. 기하학적 및 재료적 비선형성 큰 경우 유한요소해석 중 내연적 해석의 경우 수렴에 많은 문제점을 내포함으로 외연적 유한요소 접근법이 보다 합리적임을 수치해석을 통해 보였다. 본 연구의 경우 콘크리트손상소성모델의 여러 인자들에 대한 매개변수 해석을 수행한 결과, 다이레이션각의 경우는 26°, 파괴에너지 값으로 100Nm/m2, 인자 Kc의 값으로는 0.667 그리고 손상계수는 감안하는 것이 합리적이다.

자연에서도 생합성이 되는 테트라하이드로-β-카볼린 화합물은 Pictet-Spengler반응을 통해서 화학적으로도 합성된다. 본 연구에서는 β-카볼린 화합물을 쉽고 효과적으로 합성할 수 있는 친환경 합성법을 개발하여 유기용매가 아닌 물을 사용하여 합성하였다. 이 화합물은 투명한 결정형의 생성물로 얻어지므로 복잡한 분리과정이 필요하지 않다. 합성된 화합물은 NMR 및 UPLC/MS를 이용하여 구조를 확인하 였다. 화합물 1의 이론적 분자량(C17H17N2 249.1392), 화합물 2 (C17H23N2 255.1861), 화합물 3(C19H21N2O3 325.1552), 화합물 4(C19H19N2O 279.1497)과 측정된 화합물들의 질량과 비교하였다. 그 결과 측정된 화합물 1의 분자량 ([M+H]+m/z detected 249.1315), 2 (detected 255.1789), 3 (detected 325.1460) 그리고 4 (detected 279.1364)와 거의 일치함으로써 생성된 화합물이 1~4의 구조를 가지고 있음을 확인하였다. 합성된 화합물들을 그람 음성균인 E. coli DH5α를 대상으로 항균효과를 조사한 결과 강한 저해효과를 확인할 수 있었다.

최근에 화장품, 식품, 그리고 의약용품의 첨가제로 사용되어지는 benzyl alcohol (BzOH)에 대한 독성 문제와 피부 알러지 문제가 보고되고 있다. 그래서, 본 연구에서는 이러한 첨가제의 문제점을 해결하기 위하여 galactose 한 분자를 BzOH 분자에 결합시킨 benzyl alcohol galactoside (BzO-gal)를 합성하여 이러한 문제를 해결하려는 시도를 수행하였다. 이미 선행연구에서 대장균의 β-galactosidase (β-gal)를 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal이 transgalactosylation 반응으로 합성된다는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 먼저 대장균의 β-gal을 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal의 합성을 반응액의 액체 크 로마토그래피/질량 분석을 이용하여 BzO-gal-sodium adduct ion (m/z=293.1004)과 BzO-gal의 protonated ion (m/z=271.1180)의 검출로 확인할 수 있었다. 그리고, BzOH로부터 BzO-gal로의 합성 반응을 실시 할 때, 최적의 β-gal 양, BzOH 양, 반응 온도, 반응 pH, lactose 농도 등 반응의 최적 조건을 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과 0.75 U/ml β-gal, 185 mM BzOH, 온도 40℃, pH 7.5, 350 g/l lactose의 조건이 가장 많은 양의 BzO-gal이 합성되는 최적의 조건을 확인하였다. 또한, BzO-gal의 최적 합성 조건에서 36시간 동안 β-gal에 의하여 185 mM BzOH로부터 약 131 mM BzO-gal이 합성되었고, 이 때, 전환 수율(conversion, %)은 약 72%로 확인되었다. 본 연구를 통하여 보다 안전한 식품, 화장품, 그리고 의약품용 첨가제의 개발을 기대하고 있으며, BzO-gal의 특성 분석 등 추가적인 연구를 계획하고 있다.

화재의 초기 검출은 인명과 재화의 손실을 최소화하기 위한 중요한 요소이다. 불꽃과 연기를 신속하면서 동시에 검출해야 하며 이를 위해 영상 기반의 화재 검출에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 기존의 화재 검출은 불꽃과 연기의 특징을 추출하기 위해 여러 알고리즘을 거쳐서 화재의 검출 유무를 판단하므로 연산량이 많이 소모되었으나, 딥러닝 알고리즘인 합성곱 신경망을 이용 하면 별도의 과정이 생략되므로 신속하게 검출할 수 있다. 본 논문에서는 선박 기관실에서 화재 영상을 녹화한 데이터로 실험을 수행 하였다. 불꽃과 연기의 특징을 외각 상자로 추출한 후 합성곱 신경망 중 하나인 욜로(YOLO)를 이용하여 학습하고 결과를 테스트하였 다. 실험 결과를 검출률, 오검출률, 정확도로 평가하였으며 불꽃은 0.994, 0.011, 0.998, 연기는 0.978, 0.021, 0.978을 나타내었고, 연산시간 은 0.009s를 소모됨을 확인하였다.

BaSiO3:RE3+ (RE = Sm or Eu) phosphor powders with different concentrations of activator ions are synthesized using the solid-state reaction method. The effects of the concentration of activator ions on the structural, photoluminescent, and morphological properties of the barium silicate phosphors are investigated. X-ray diffraction data reveals that the crystal structure of all the phosphors, regardless of the type and the concentration of the activator ions, is an orthorhombic system with a main (111) diffraction peak. The grain particles agglomerate together to form larger clusters with increasing concentrations of activator ions. The emission spectra of the Sm3+-doped BaSiO3 phosphors under excitation at 406 nm consist of an intense orange band at 604 nm and three weak bands centered at 567, 651, and 711 nm, respectively. As the concentration of Sm3+ increases from 1 to 5 mol%, the intensities of all the emission bands gradually increase, reach maxima at 5 mol% of Sm3+ ions, and then decrease significantly with further increases in the Sm3+ concentration due to the concentration quenching phenomenon. For the Eu3+-doped BaSiO3 phosphors, a strong red emission band at 621 nm and several weak bands are observed. The optimal orange and red light emissions of the BaSiO3 phosphors are obtained when the concentrations of Sm3+ and Eu3+ ions are 5 mol% and 15 mol%, respectively.

In this study, ultrasonic spray pyrolysis combined with salt-assisted decomposition, a process that adds sodium nitrate (NaNO3) into a titanium precursor solution, is used to synthesize nanosized titanium dioxide (TiO2) particles. The added NaNO3 prevents the agglomeration of the primary nanoparticles in the pyrolysis process. The nanoparticles are obtained after a washing process, removing NaNO3 and NaF from the secondary particles, which consist of the salts and TiO2 nanoparticles. The effects of pyrolysis temperature on the size, crystallographic characteristics, and bandgap energy of the synthesized nanoparticles are systematically investigated. The synthesized TiO2 nanoparticles have a size of approximately 2–10 nm a bandgap energy of 3.1–3.25 eV, depending on the synthetic temperature. These differences in properties affect the photocatalytic activities of the synthesized TiO2 nanoparticles.

본 연구에서는 녹말(starch)과 poly(acrylonitrile) (PAN)으로 이루어진 가지형 공중합체 기반의 슈퍼 캐퍼시터용 전해질막을 손쉽게 제조하는 방법을 제시하였다. 가지형 공중합체(starch-g-PAN)는 세륨 이온에 의해 개시된 자유 라디칼 중합을 통해 합성되었다. 실온에서 어떠한 유기용매 없이 Starch-g-PAN 고분자를 이온성 액체, 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMIM DCA)에 용해하였으며 1시간 동안 100°C의 고온을 가해줌으로써 손쉽게 고분자 막을 만들었다. 제조된 막은 유연하여 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터의 전해질에 적용되었다. Starch-g-PAN 기반의 고분자 전해질막을 사용한 슈퍼 캐퍼시터는 0.5 A/g의 전류 밀도에서 약 21 F/g의 정전용량을 가졌으며 10,000 사이클 동안 86%의 유지율을 보이며 높은 주기 안정성을 보였다. 본 연구를 통해 starch-g-PAN 기반의 고분자 전해질막이 우수한 성능을 가진 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터에 응용될 수 있음을 확인하였다.

This study aimed to test a convolutional neural network (CNN) in two different settings of training and testing data. Panoramic radiographs were selected from 1170 female dental patients (mean age 49.19 ± 21.91 yr). The cortical bone of the mandible inferior border was evaluated for osteoporosis or normal condition on the panoramic radiographs. Among them, 586 patients (mean age 27.46 ± 6.73 yr) had normal condition, and osteoporosis was interpreted on 584 patients (mean age 71.00 ± 7.64 yr). Among them, one data set of 569 normal patients (mean age 26.61 ± 4.60 yr) and 502 osteoporosis patients (mean age 72.37 ± 7.10 yr) was used for training CNN, and the other data set of 17 normal patients (mean age 55.94 ± 4.0 yr) and 82 osteoporosis patients (mean age 62.60 ± 5.00 yr) for testing CNN in the first experiment, while the latter was used for training CNN and the former for testing CNN in the second experiment. The error rate was 15.15% in the first experiment and 5.14% in the second experiment. This study suggests that age-matched training data make more accurate testing results.

(트리플로로아세톡시)메틸 기능기를 갖는 디프로파길 단량체인 4-(트리플로로아세톡시)메틸-1,6- 헵타 디인을 합성하고 그 중합실험을 수행하였다. 여러 가지 전이금속촉매를 사용한 4-(트리플로로아세톡시)메틸 -1,6-헵타디인의 고리화중합을 통하여 해당 고분자인 폴리[4-(트리플로로아세톡시)메틸-1,6-헵타디 인]을 높은 수율로 합성하였다. 본 중합에서는 몰리브데늄 계 촉매가 텅스텐 계 촉매보다 더 효과적이였 다. 반응과정 중에 생성된 고분자의 가교화반응으로 합성 고분자들은 대부분 유기용매에 용해하지 않았다. 고분자의 IR 스펙 트럼에서는 단량체의 아세틸렌 C≡C 및 ≡C-H 신축진동띠를 보여주지 않았다. 이 고분자는 XRD 회절분석 결과 대부분 무정형상임이 밝혀졌다.

제한된 토지의 효율적 이용을 위하여 건물들이 점점 더 거대화, 초고층화 되어가고 있기 때문에, 대형합성기둥에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다. 선행 연구를 통하여 리브를 갖는 냉간성형강재를 사용하여 구조적으로 안정적이며 경제적 인 충전강관기둥(ACT Column Ⅰ)이 기존에 개발되었으나, ACT Column Ⅰ은 크기가 제한(618×618)되는 문제가 있기 때문에 새로운 폭 1m이상 고하중용 대형합성기둥의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 폭이 커지고 접합부 형식이 단순해지는 대형합성기둥(ACT Column Ⅱ)를 제안하고, 바인딩프레임이 보강된 실험체를 중심압축가력하여 구조성능을 확인하였다. 콘크리트 충전 여부 및 바인딩프레임의 보강 폭과 면적을 변수로 한 바인딩프레임 보강 실험체를 중심압축가력 하여 실험체 최대내력 값과 KBC2016 합성구조 설계메뉴얼에 따른 설계내력을 비교한 결과 ACT Column Ⅱ이 대형합성기둥으로써 안정적으로 거동함을 확인하였다.

본 연구는 분쇄효율 향상과 더불어 최근 대두되고 있는 시멘트의 품질 문제 해결을 위하여 기능성 분쇄 조제 TIPA계의 대체 를 위해 Glycerine-co-MEA의 유기고분자를 합성하고 이를 적용하여 시멘트 클링커의 분쇄효율 및 압축 강도 향상을 기하고자 하였다. 시 멘트 클링커의 분쇄 효율 및 제조된 시멘트의 물리적 특성을 향상시키기 위하여 고분자 구조 내에 분쇄능을 향상시킬 수 있는 하이드록 실기(-OH)와 압축강도를 향상시키는 아민기(-NHx)를 동시에 가지는 유기 고분자를 합성하고 이를 적용한 시멘트의 분쇄능, 강도발현율 및 유동성 등 시멘트의 물리적 특성을 검토하였다. 실험결과 Glycerine-co-MEA의 최적 합성 조건은 몰비 1 : 1, 반응온도 80℃, pH 5.0, 점도 35 cPs일 때 가장 안정한 고분자의 합성이 가능 한 것으로 나타났으며, 분쇄능은 기존 DEG 및 TIPA계 보다 분말도는 약 150~310 ㎠/g 증가하였고, 45 ㎛체 잔사율은 1.6~2.0% 정도 감소 하여 분쇄효율이 향상되는 것으로 나타났다. 압축강도는 알카놀 아민계 유기 고분자의 하이드록실기에 의한 분쇄능 증진 및 아민기에 의한 시멘트 초기 강도 증진 현상으로 초기 재령 1일에서 DEG보다 약 31%, 기능성 분쇄조제인 TIPA계 보다 약 12%의 높은 강도 증진을 나타내었으며, 재령 28일에서는 DEG보다 19%, TIPA계 보다 약 12%의 강도 증진 결과를 나타내었다.

국문 우주항공 분야에서 널리 쓰이고 있는 하이드라진[hydrazine, N2H4]은 로켓연료로 사용되는 대표적인 추진제이지만 환경에 유해하고 독성이 강하다는 단점이 존재한다. 따라서 친환경적이고 독성 이 적은 추진제가 다양하게 개발되고 있다. 본 연구에서는 수산화아민[hydroxylamine, NH2OH]을 출발물질로 하여, 질산[nitric acid, HNO3]과 산-염기 반응을 통해 얻어지는 친환경 추진제 HAN [hydroxylammonium nitrate, NH3OHNO3]의 물리 화학적 특성에 대하여 적외선분광법을 이용하여 합성물의 조성, 화학구조 및 작용기를 관찰하였고, 열중량분석을 통해 HAN의 분해온도를 확인하였다. 이온 크로마토그래피를 통해 합성한 HAN에 함유되어 있는 질산이온의 함량을 측정하였다. 즉, N-H와 N-O의 IR peak가 3161 cm-1와 1324 cm-1에서 각각 나타나는 것을 통해 생성한 화합물이 HAN임을 확인하였고, pH 5-7 근처에서 합성한 HAN은 분해온도가 120-140℃인 반면, pH 8 정도인 HAN은 분해온도가 14 0℃ 이상임을 알 수 있었다. 한편, pH 6-7 사이에서 HAN을 합성하였을 때, 가장 높은 질산이온의 농도는 70%인 것으로 나타났다.