유기농업자재 제조 원료가 되는 주요 식물인 제충국, 고삼, 데리스, 님 등은 대부분 수입에 의존하고 있는 실정 으로 제품수급, 효용성 및 안전성 등에 빈번한 문제가 발생되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 자생식물을 추출물 원료로 이용하기 위한 연구를 수행하고 있다. 이중 마트린이 함유되어 살충제로 이용되고 있는 고삼에 흰가루병, 총채벌레, 줄붉은들명나방, 담배거세미나방, 거품벌레류가 발생하여 피해를 주었다. 특 히 줄붉은들명나방(Uresiphita prunipennis)은 7월 하순부터 9월 중순까지 발생하여 엽육을 갉아먹고 엽맥만 남기는 피해를 주었고, 피해주율은 11% 였다. 이를 방제하기 위해 18종의 유기농업자재의 살충효과를 조사한 결과 주성분이 마늘추출물 80%, 데리스추출물 70% 등인 자재 6종이 80% 이상의 살충률을 나타내었다.

This study was conducted to develop a renewable and sustainable bio-material to replace polystyrene (EPS) in fungal-mycelium-based composite using agricultural by-products. Four mushrooms (Ganoderma lucidum, Fomitella fraxinea, Phellinus linteus, and Schizophyllum commune) were cultured in an oak sawdust plus rice bran substrate to select the mushroom with the best growth. The mycelia of G. lucidum showed the best growth. To investigate the optimal mixing ratio with spent mushroom substrate (SM) and oak sawdust (OS), samples were prepared by mixing SM and OS at ratios of 50%:50%, 60%:40%, and 80%:20% (w/w). Each substrate was then inoculated with G. lucidum. G. lucidum showed the best mycelial growth of 140.0 mm in the substrate with SM and OS mixed at a 60%:40% ratio. It was also found that the substrate with SM and OS mixed at a 60%:40% ratio had the best handling properties. The compressive strength of mycelial materials inoculated with G. lucidum was in the range of 300–302 kgf mm-1, and the materials were four times stronger than polystyrene materials. These results indicate that substrates comprising spent mushroom substrate mixed with oak sawdust can be successfully upcycled to mycelium-based composite materials using G. lucidum. This represents a sustainable approach.

The emergence of Mo2C- based catalysts in recent years has been favored as promising contender within diverse class MXenes. In terms of rapid development in the photocatalytic application, these intriguing compounds exhibit excellent photocatalytic performance because of their superior optical properties and peculiar structure characteristics. Unfortunately, a systematic review of Mo2C- based catalysts is lacking. In this review, we abstract the implication of structure—property relationship of emerging Mo2C- based MXenes materials and their applications toward the photocatalytic hydrogen evolution reaction (HER). Furthermore, synthetic pathways to prepare high-quality, low cost Mo2C- based MXenes materials and their outcomes for high HER applications are systematically described. Finally, several insights are provided into the prospects and future challenges for the development of highly reactive Mo2C- based MXenes materials, which present large range opportunities in this promising 2D materials for green and clean energy in environmental fields. This review provides a comprehensive scientific guide to the preparation, modification, and photocatalytic HER of MXenes-based materials.

Reliable, inexpensive, environment-friendly, and durable properties of carbon materials with unique and outstanding photoelectric performance is highly desired for myriad of applications such as catalysis and energy storage. Since lattice modulation is a vital method of surface modification of materials, which form by an external force during the synthesis process, causing the internal compression and stretching, leading to lattice sliding event. In this review, we present a summary of different methods to tailor the lattice modulation in 2D carbon-based materials, including grain/twin boundary, lattice strain, lattice distortion, and lattice defects. This overview highlights the implication control of the diverse morphologies of nanocrystals and how to tailor the materials properties without adding any polymers. The improvement in the performance of 2D carbon materials ranges from the enhancement of charge transport and conductivity, structural stability, high-performance of light absorption capacity, and efficient selectivity promote the future prospect of 2D carbon materials broaden their applications in terms of energy conversion and storage. Finally, some perspectives are proposed on the future developments and challenges on 2D carbon materials towards energy storage applications.

There are many types of foam molding methods. The most commonly used methods are the pressure foaming method, in which foam resin is mixed with a foaming agent at high temperature and high pressure, and the normal pressure foaming method, which foams at high temperature without pressure. The polymer resins used for foaming have different viscosities. For foaming under normal pressure, they need to be designed and analyzed for optimal foaming conditions, to obtain resins with low melt-viscosity or a narrow optimal viscosity range. This study investigated how changes in viscosity, molding temperature, and cross-link foaming conditions affected the characteristics of the molded foam, prepared by blending rubber polymer with biodegradable resin. The morphologies of cross sections and the cell structures of the normal pressure foam were investigated by SEM analysis. Properties were also studied according to cross-link/foaming conditions and torque. Also, the correlation between foaming characteristics was studied by analyzing tensile strength and elongation, which are mechanical properties of foaming composites.

본 논문에서는 EU가 경제안보의 도구이자 목표 달성을 위해 제시한 핵심원자재법(CRMA) 정책의 의의를 매슬로의 욕구단계설(Maslow's hierarchy of needs)의 시각에서 분석하였다. 본고에서는 안보 영역과 경제 및 통상 영역에서 EU의 ‘전략적 자율성’이 다른 의미와 적용, 목 적으로 사용되고 있음을 분석하였다. 핵심 광물은 매슬로의 욕구단계 중 생리적 및 안전 욕구(physiological needs)와 관련되므로, CRMA는 최근 제시되고 있는 EU의 경제안보 전략 중 가장 하위단계인 필수요 소에 해당한다. 따라서 주요국들은 최근의 경제안보 전략 중 핵심원자 재에 관한 경쟁은 양보할 수 없는 요소이며, EU 또한 마찬가지인 것이 다. EU는 글로벌 시장에서 공급에 관한 공정성, 수급에 관한 지속가능 성, 환경에 관한 자원효율성을 추구하며 전략적 자율성을 확보하기 위 해 정책을 집중하고 있다.

본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 재료 물성치들을 효율적으로 분석하고 추후 최적설계 연구에 활용하기 위해서 파라메트릭 배치 해석 워크플로우를 제시하였다. 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어들 사이의 간격을 설계 매개변수로 하는 파라메트릭 모델에 대해 서 임의의 변수 조합을 가지는 2,500개의 수치 모델을 생성하였으며, 상용 프로그램인 매트랩과 앤시스의 여러 모듈을 사용하여 체적 탄성계수, 열전도도, 유체투과율과 같은 다양한 재료 물성치들을 배치 해석을 통해서 자동으로 얻어질 수 있도록 구성하였다. 이와 같 이 얻어진 대용량의 재료 물성치 데이터베이스를 활용해서 회귀 분석을 수행하였으며, 그 결과 설계 변수들과 재료 물성치 사이의 경 향성과 수치 해석 결과의 정확도를 검증하였다. 또한 확보된 데이터베이스를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치를 예측할 수 있는 인 공 신경망을 구성하고 학습시켰으며, 그 결과 임의의 설계 매개변수 값들을 가지는 엮임 재료 모델에 대해서 구조 및 유체해석 과정 없 이도 높은 정확도로 재료 물성치들을 추정할 수 있음을 확인하였다.

일반적인 불투과형 사방댐은 제체 대부분이 콘크리트로 구성되어 분리 및 해체가 어려워 조속한 보강이 난해하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 투과형 강재 스크린 사방댐이 제작되어 사용 중에 있지만, 강재가 부식되는 등 여러 문제를 보이는 실정이다. 이에 따라, 선행 연구에서는 강재 스크린 구조물을 내부식성이 뛰어난 GFRP로 대체하여 성능 및 안전 성을 검증하였지만, 동수압만 고려되는 등 다양한 조건이 고려되지 않은 것으로 확인되었다. 그렇기에 본 연구에서는 선행 연구 에서 수행된 GFRP 스크린 구조물뿐만 아니라, CFRP도 고려하였으며, 보다 다양한 표면 유속 별 하중 조건 및 유목, 토석류 등 과 같은 다양한 조건에서의 성능 비교 및 안전성 평가를 수행하였다. 해석 결과, GFRP와 CFRP는 강재 대비 제체에 작용하는 응력이 29.79∼91.73%가량 감소된 성능을 보이며, 이 외에도 충분한 안전성과 경제성을 겸비함을 확인하였다. 결론적으로 GFRP 및 CFPR 스크린 구조물은 강재 투과형 사방댐을 대체하여 사용하기에 충분하다고 판단되지만, 이는 수치 해석을 통한 결과이 므로 향후 실제 실험이 진행될 필요가 있을 것으로 판단된다.

Marine industry generates tons of waste, which is usually discarded or used for production of fish feed and low-value silage. However, marine residual raw materials (e.g., skins, heads, liver, and roe after fish gutting and processing) contain lipids rich in omega-3 fatty acid, which has several beneficial physiological effects such as maintenance of normal cardiac function, normal brain function, and normal vision. Food fortification with omega-3 fatty acid derived from marine residual raw materials can therefore provide health benefits and contribute to a circular food system. The current research explores consumer acceptance of the food fortified with microencapsulated fish oil derived from marine residual raw materials. Consumers may be hesitant to try these products due to food neophobia associated with tendency to eat foods with familiar ingredients. The idea of ingredients from normally discarded food parts may seem disturbing. However, there is a growing concern about low utilization of bioresources. Thus, conflicting goals may be in place and there is a need for research on motivations and barriers for consumption of this type of food. To address this, focus group interviews were conducted with 42 Norwegian consumers (7 groups, 4-7 participants each). The sample represented different age groups (20-55 years), genders, educational backgrounds, and income levels. Each participant received a compensation of ca. USD 30. The focus groups discussed food habits, attitude towards the fortified food and utilizing residual raw materials, and reasons for intake/no intake of such food. The interviews were transcribed and analyzed using the constant comparative method. The results indicate that the informants have limited experience with fortified food. However, they demonstrate positive attitude towards the foods fortified with microencapsulated fish oil and appreciate the utilization of residual raw materials. Health benefits are one of the important motivations. Still, the informants are concerned about the fishy taste, as the flavor is also quite crucial. Another barrier is an expected high price for such food. Adding fish oil may also be a problem for vegetarians and consumers with allergies. Thus, transparent information about the food ingredients is essential. The results also highlight the importance of food’s sensory characteristics. The current study advances understanding of the consumer acceptance of the food with residual raw materials (so far under investigated in the literature), and thus provides a basis for finding an efficient strategy for communicating its benefits to consumers. It also provides societal health benefits and positive environmental effects due to the increased intake of omega-3 and better utilization of unused bioresources.

Selective doping of pyridinic nitrogen in carbon materials has attracted attention due to its significant properties for various applications such as catalysts and electrodes. However, selective doping of pyridinic nitrogen together with controlling skeletal structure is challenging in the absence of catalysts. In this work, four precursors including four fused aromatic rings and pyridinic nitrogen were simply carbonized in the absence of catalysts in order to attain mass synthesis at low cost and a high percentage of pyridinic nitrogen in carbon materials with controlled edges. Among four precursors, dibenzo[f,h] quinoline (DQ) showed an extremely high percentage of pyridinic nitrogen (96 and 86%) after heat treatment at 923 and 973 K, respectively. Experimental spectroscopic analyses combined with calculated spectroscopic analyses using density functional theory calculations unveiled that the C-H next to the pyridinic nitrogen in DQ generated gulf edge structures with controlled pyridinic nitrogen after carbonization. By comparing the reactivities among the four precursors, three main factors required for maintaining the pyridinic nitrogen in carbon materials with controlled edges, such as (1) high thermal stability of the pyridinic nitrogen, (2) the presence of one pyridinic nitrogen in one ring, and (3) the formation of gulf edges including pyridinic nitrogen to protect the pyridinic nitrogen by the C-H groups on the gulf edges, were revealed.

Carbon-based materials have emerged as an excellent class of biomedical materials due to their exceptional mechanical properties, lower surface friction, and resistance to wear, tear, and corrosion. Experimental studies have shown the promising results of carbon-based coatings in the field of biomedical implants. The reasons for their successful applications are their ability to suppress thrombo-inflammatory reactions which are evoked as an immune response due to foreign body object implantation. Different types of carbon coatings such as diamond-like carbon, pyrolytic carbon, silicon carbide, and graphene have been extensively studied and utilized in various fields of life including the biomedical industry. Their atomic arrangement and structural properties give rise to unique features which make them suitable for multiple applications. Due to the specificity and hardness of carbon-based precursors, only a specific type of coating technique may be utilized for nanostructure development and fabrication. In this paper, different coating techniques are discussed which were selected based on the substrate material, the type of implant, and the thickness of coating layer. Chemical vapor deposition-based techniques, thermal spray coating, pulsed laser deposition, and biomimetic coatings are some of the most common techniques that are used in the field of biomaterials to deposit a coating layer on the implant. Literature gathered in this review has significance in the field of biomedical implant industry to reduce its failure rate by making surfaces inert, decreasing corrosion related issues and enhancing biocompatibility.

In the design of HLW repositories, it is important to confirm the performance and safety of buffer materials at high temperatures. Most existing models for predicting hydraulic conductivity of bentonite buffer materials have been derived using the results of tests conducted below 100°C. However, they cannot be applied to temperatures above 100°C. This study suggests a prediction model for the hydraulic conductivity of bentonite buffer materials, valid at temperatures between 100°C and 125°C, based on different test results and values reported in literature. Among several factors, dry density and temperature were the most relevant to hydraulic conductivity and were used as important independent variables for the prediction model. The effect of temperature, which positively correlates with hydraulic conductivity, was greater than that of dry density, which negatively correlates with hydraulic conductivity. Finally, to enhance the prediction accuracy, a new parameter reflecting the effect of dry density and temperature was proposed and included in the final prediction model. Compared to the existing model, the predicted result of the final suggested model was closer to the measured values.

목적 : 최근 전자기기의 발달로 인해 근거리 작업이 증가하고 있으며, 이로 인해 안 건강에 대한 우려가 증가함 에 따라 청광 차단에 대한 관심이 증가하고 있다. 방법 : 유해 광선 차단이 가능한 기능성 콘택트렌즈 소재 개발을 위해 reactive yellow 86을 안료 중합체에, 그리고 propyl gallate를 실리콘 하이드로겔 소재에 첨가제로 각각 사용하여 안 의료용 소프트 콘택트렌즈 제조에 적용하였다. 결과 : propyl gallate의 첨가량에 따라 접촉각이 68.25~42.50˚로 측정되었으며, 습윤성이 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 제조된 컬러 소프트 콘택트렌즈는 산소투과성 및 습윤성이 우수함과 동시에 자외선 및 청광 차단 효과를 나타내었다. 결론 : reactive yellow 86 및 propyl gallate가 적용된 컬러 콘택트렌즈의 재료의 경우, 기본적인 안 의료용 하이드로젤 렌즈의 물성을 만족시킴과 동시에 우수한 자외선 및 청광차단 효과를 가지는 것으로 판단된다.

To develop a high capacity lithium secondary battery, a new approach to anode material synthesis is required, capable of producing an anode that exceeds the energy density limit of a carbon-based anode. This research synthesized carbon nano silicon composites as an anode material for a secondary battery using the RF thermal plasma method, which is an ecofriendly dry synthesis method. Prior to material synthesis, a silicon raw material was mixed at 10, 20, 30, 40, and 50 wt% based on the carbon raw material in a powder form, and the temperature change inside the reaction field depending on the applied plasma power was calculated. Information about the materials in the synthesized carbon nano silicon composites were confirmed through XRD analysis, showing carbon (86.7~52.6 %), silicon (7.2~36.2 %), and silicon carbide (6.1~11.2 %). Through FE-SEM analysis, it was confirmed that the silicon bonded to carbon was distributed at sizes of 100 nm or less. The bonding shape of the silicon nano particles bonded to carbon was observed through TEM analysis. The initial electrochemical charging/ discharging test for the 40 wt% silicon mixture showed excellent electrical characteristics of 1,517 mAh/g (91.9 %) and an irreversible capacity of 133 mAh/g (8.1 %).

폭발물을 사용한 폭력적 극단주의나 테러사건은 자주 발생하는 사건은 아 니지만, 폭발물 테러나 범죄사건은 그 영향력이 매우 심각하고 다수의 사상 자를 발생시켜 엄청난 사회적 파급력을 남긴다. 최근 국내외에서 발생한 사 제폭탄을 이용한 공격들은 이러한 위협이 실존하는 위협이라는 것을 명확히 보여준다. 문제는 오늘날에는 악의를 가진 범죄자나 극단주의자들이 폭발물 을 제조하는 방법이 알려지고 관련 화약류 등의 물질을 손쉽게 구할 수도 있 다는 점이다. 그러나 학계에서는 사제폭탄을 비롯한 폭발물 범죄와 테러의 위협에 대한 연구가 매우 부족하고, 법령이나 담당기관들이 변화하는 유통망 이나 사회환경, 그리고 잠재적 극단주의자들의 발생가능성 등에 대한 정비가 미진하다고 판단된다. 특히 국내의 경우는 폭발물 관련 테러나 극단주의범죄 사용에 대한 미국의 대응에 비교하면 더욱 그러하다. 이에 따라 이 연구는 국내의 폭발물관련 대응을 분석하기 위해 관련 법령과 폭발물질에 대한 관 리ㆍ감독에 대한 분석하였다. 그리고 국내의 상황을 미국의 폭발물 관련 입 법례와 연방정부기관의 활동을 비교 분석하였다. 이 연구는 특히 미국의 입 법례들 중 the Safe Explosives Act of 2002(이하 SEA)의 미국 폭발물 관 련 형법들의 개정과 미국 연방정부기관들 중 폭발물관리에 대한 가장 핵심 적 역할을 수행하는 ATF의 활동을 규정하는 데 미친 영향을 분석하였다. 또 한 ATF의 최근 강화된 폭발물 관리ㆍ감독과 관련된 업무를 분석하고 이에 대한 평가를 수행하였다. 특히 ATF업무들 중 민간영역의 파트너들과의 협 력, 교육강화 등에 대해 초점을 맞추어 분석하였다. 분석결과는 미국의 입법 례와 ATF의 활동이 국내의 폭발물 법령과 담당기관의 활동에 중요한 정책 적, 법적 함의가 있다고 분석되었다. 특히 국내의 민간영역의 파트너들과의 긴밀한 협력과 이를 가능하게 할 수 있는 전문담당인력의 양성을 위해 관련 법령의 개정의 필요성이 강조되었다. 이 연구의 분석결과, 정책적 함의, 학 문적 공헌 등은 결론과 논의 부분에서 논의되었다.

전고체 전지는 전기 자동차의 안정성을 향상시키기 위해 기존의 리튬 이온 전지를 대체할 주요 후보로 간주되고 있 습니다. 그러나 전고체 전지에 사용되는 황화물계 고체 전해질은 산화 환원 안정성이 부족하며 양극복합전극과 표면 에서 부반응을 이르켜 문제를 야기시킵니다. 때문에 양극 표면 코팅법이 제안되었고 이는 충방전 사이클 안정성 및 속도 특성의 개선에 유용한 효과를 나타낼 수 있습니다. 본 논문에서는 결정학적 분석을 통하여 신규 Li-Zr-O 조성 탐색을 하였고, 다양한 양극 소재 코팅소재 후보군 중 리튬 이온 전도체인 Li6Zr2O7 구조가 매우 유망하다는 연구 결 과를 확인했습니다. 본 논문은 기존에 사용되는 LiNbO3, Li4Ti5O12가 아닌 새로운 다양한 구조 및 조성의 양극 코팅 소 재개발에 대한 필요성 및 가능성을 시사합니다.

Graphitic carbon nitride (g-C3N4) has attracted extensive attention in energy storage due to its suitable and tunable bandgap, high chemical/thermal stability, earth abundance and environmental friendliness. However, its conductivity should be improved to work as the electrode materials in supercapacitors. In this report, we have prepared a two-dimensional composite (CN-PANI) based on g-C3N4 and polyaniline (PANI) by in-situ polymerization, which can be efficiently applied as electrode material for supercapacitors. The introduction of PANI can increase the conductivity of the electrode, and the porous structure of g-C3N4 can provide enough channels for the transport of electrolyte ions and improve the electrode stability. As a result, the obtained CN-PANI demonstrates excellent specific capacitance (234.0 F g− 1 at 5 mV/s), good rate performance and high cycling stability (86.2% after 10,000 cycles at 50 mV/s), showing great potential for high-rate supercapacitors.