Organic-inorganic hybrid coating films have been used to increase the transmittance and enhance the physical properties of plastic substrates. Sol-gel organic-inorganic thin films were fabricated on polymethylmethacrylate (PMMA) substrates using a dip coater. Metal alkoxide precursor tetraethylsilicate (TEOS) and alkoxy silanes including decyltrimethoxysilane (DTMS), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), phenyltrimethoxysilane (PTMS), 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSPM) and vinyltrimethoxysilane (VTMS) were used to synthesize sol-gel hybrid coating solutions. Sol-gel synthesis was confirmed by the results of FT-IR. Cross-linking of the Si-O-Si network during synthesis of the sol-gel reaction was confirmed. The effects of each alkoxy silane on the coating film properties were investigated. All of the organicinorganic hybrid coatings showed improved transmittance of over 90 %. The surface hardness of all coating films on the PMMA substrate was measured to be 4H or higher and the average thickness of the coating films was measured to be about 500 nm. Notably, the TEOS/DTMS coating film showed excellent hydrophobic properties, of about 97°.

해양항공드론은 해양사고의 예방과 대응에 이용할 수 있는 새로운 장비이다. 이러한 해양항공드론을 배치하기 위한 관할구역을 결정하는 것은 정부 의사결정자가 효과적인 정책을 마련하도록 도움을 줄 수 있다. 이 연구의 목적은 F-AHP법과 ARAS법을 이용하여 해양항공드론을 배치하기 위한 적절한 구역을 평가하는 모델을 개발하기 위한 것이다. 그리고 이 제안된 모델의 적용가능성을 확인하기 위해 우리나라 해양경찰청의 관할구역에 적용하였다. 해양항공드론의 배치는 평가요소 사이에 중복이 높은 특징이 있기 때문에 식별된 평가항목의 중요도를 결정하기 위해서 F-AHP법을 이용하였다. 그 결과 해양드론의 배치에 있어서 연안에서의 실종자 항목이 가장 중요 한 평가항목으로 나타났다. 또한 이 연구에서 지역 해양경찰서의 우선순위는 하나의 목표(해양사고 50 % 저감)를 고려할 수 있는 ARAS법을 이용하였다. 그 결과로서 목포 해양경찰서 관할구역의 우선순위가 가장 높게 나타났고, 인천, 서귀포, 태안, 완도, 여수, 포항, 통영, 군산, 보령, 제주, 부안, 동해, 속초, 울산, 울진, 부산, 창원, 평택 해양경찰서 관할구역 순으로 나타났다.

In the present study, effective hydrodynamic pressure modeling methods for three-dimensional earthquake safety analysis of a dam intake tower structure are investigated. Time history analysis results using the Westergaard added mass and Chopra added mass methods are compared with the one by the CASI (Coupled Acoustic Structural Interaction) method, which is accepted as giving almost exact solutions, to evaluate the difference in displacement response, stress and dynamic eccentricity. The 3D time history analysis of a realistic intake tower, which has the standard geometry widely used in Korea, shows that the Chopra added mass method gives similar results in displacement and stress and less conservative results in dynamic eccentricity to CASI ones, while the Westergaard added mass yields much more conservative results in all measures. This study suggests to use the CASI method directly for three-dimensional earthquake safety analysis of a dam intake tower, if computationally possible.

Cost-effective functional phosphor nanoparticles are prepared by introducing low-cost SiO2 spheres to rareearth phosphor (YVO4:Eu3+, YVO4:Er3+, and YVO4:Nd3+) shells using a sol-gel synthetic method. These functional nanoparticles are characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and general photoluminescence spectra. The SiO2 sphere occupying the interior of the conventional phosphor is advantageous in significantly reducing the cost of expensive rare-earth phosphor nanoparticles. The sol-gel process facilitates the core–shell structure formation; the rare-earth shell phosphor has strong interactions with chelating agents on the surfaces of SiO2 nanoparticles and thus forms layers of several nanometers in thickness. The photoluminescence wavelength is simply tuned by replacing the active materials of Eu3+, Er3+, and Nd3+. Moreover, the photoluminescent properties of the core–shell nanoparticles can be optimized by manipulating the specific contents of active materials in the phosphors. Our simple approach substitutes low-cost SiO2 for expensive rare-earth-based phosphor materials to realize cost-effective phosphor nanoparticles for various applications.

본 연구에서는 역량스펙트럼법을 이용해 얻어진 구조물의 성능점을 확률적으로 평가하는 방법을 제시하였다. ATC-40에 따라 역량스펙트럼법을 이용하여 4층 1경간 철골구조물의 성능점을 산정하였다. 요구스펙트럼을 이용하여 구조물의 성능한계를 초과하는지 여부를 분석하기 위해 구조부재의 소성변형각으로부터 정의되는 구조물의 성능한계에 대해 한계변위를 도출하였다. 또한 설계응답스펙트럼과 유사한 응답스펙트럼을 가지는 인공지진파 30개를 선정하여 스펙트럼 가속도에 따른 각 성능한계의 초과여부를 통해 fragility curve를 도출하였다. 관측된 초과확률을 이용하여 fragility curve를 도출하기 위해 maximum likelihood method를 사용하였다. 각 성능한계점에 대응하는 설계응답스펙트럼의 응답가속도값에서 성능한계점을 초과할 확률은 존재하는 것으로 확인되었다. 본 방식은 구조물의 성능점에 대해 지진파의 불확실성을 고려한 확률적 평가가 가능하고, 시간증분해석이 필요하지 않아 해석시간을 상당부분 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

Nitrogen-doped titanium dioxide (N-doped TiO2) is attracting continuously increasing attention as a material for environmental photocatalysis. The N-atoms can occupy both interstitial and substitutional positions in the solid, with some evidence of a preference for interstitial sites. In this study, N-doped TiO2 is prepared by the sol–gel method using NH4OH and NH4Cl as N ion doping agents, and the physical and photocatalytic properties with changes in the synthesis temperature and amount of agent are analyzed. The photocatalytic activities of the N-doped TiO2 samples are evaluated based on the decomposition of methylene blue (MB) under visible-light irradiation. The addition of 5 wt% NH4Cl produces the best physical properties. As per the UV-vis analysis results, the N-doped TiO2 exhibits a higher visible-light activity than the undoped TiO2. The wavelength of the N-doped TiO2 shifts to the visible-light region up to 412 nm. In addition, this sample shows MB removal of approximately 81%, with the whiteness increasing to +97 when the synthesis temperature is 600℃. The coloration and phase structure of the N-doped TiO2 are characterized in detail using UV-vis, CIE Lab color parameter measurements, and powder X-ray diffraction (XRD).

최근 먹는물 수질 기준 강화에 따라 정수처리시설에 고분자 나노여과(Nanofilatration, NF)막이 도입되고 있으나, 화학 세정으로 인한 막의 주기적인 교체가 불가피하다. 반면, 세라믹 막은 강한 물리/화학적 내구성을 지니고 있으나, NF막 제조 기술의 한계로 상용화되지 못하고 있다. 연구에서는 알루미나-지르코니아 나노물질을 여과코팅 방법으로 세라믹 막의 평균 공극 크기를 감소시켰고, SEM-EDX, 분획분자량, 자연유기물, 염(CaCl2) 제거를 통해 막의 특성 변화를 분석하였다. 제조된 막은 분획분자량이 400 Da.이고, Suwannee river 자연유기물과 염의 제거율이 각각 92%와 58%였다. 이취미 물질인 지오스민 제거평가 결과, 실험조건에서 65%의 지오스민이 제거됨을 확인하였다.

본 연구에서는 연안여객선의 지간선 체계 구축 사업의 추진을 위한 권역 및 항로를 선정 평가하고자 하였다. 이를 위해 먼저 타 교통수단의 위계형성 구조 및 연안여객선 운영체계의 특성을 분석하여 구축 대상권역 및 대상항로 선정을 위한 평가항목을 추출한다. 두번째는 전문가 설문조사를 통해 구축 대상권역 및 대상항로의 평가항목에 대하여 AHP기법을 이용하여 중요도를 산출한다. 마지막으로 평가항목에 대한 중요도와 대상권역 및 항로를 종합평가하여 최종 후보권역 및 항로를 선정하고자 한다. 그 결과 대상권역은 항로수, 여객수송실적, 차량수송실적, 도서민수 등 4개의 평가항목이 추출되었고, 이들 항목으로 평가한 결과 목포권역이 선정되었다. 또한 도서민, 지자체, 지역적 여건, 여객선 사업자 등 4개의 평가항목으로 평가한 결과 영광권 항로가 선정되었다. 한편 확대시행을 위해서는 터미널 시설 확충, 대형 선박의 확보 및 (준)공영제 도입등과 함께 단계적인 추진이 필요하다.

최근 원전해체, 원전사고 등으로 인한 수계 내 방사성물질 제거 기술로 고분자 소재의 분리막이 사용되고 있지만 고에너지 광선으로 막의 변형 및 파손이 중요한 문제점 중 하나이다. 무기계열의 세라믹막은 강한 내구성을 지니며, 기 존의 한외여과막 수준의 표면 공극 크기를 나노여과막 수준으로 개질할 경우 방사선 물질 제거에 효과적이다. 본 연구에서는 알루미나-지르코니아 나노물질 을 여과코팅 방법으로 세라믹막 표면을 나노여과막 수준으로 개질을 하였고, SEM-EDX, 분획분자량, 오염 전 투수량을 통해 막의 특성 변화를 확인하였다. 제조된 세라믹 나노여과막의 방사선물질 제거 평가로 우라늄(Uranyl nitrate hexahydrate) 2 mg/L 수용액을 사용하였고, ICP-MS 분석결과 40% 제거율을 확인하였다.

폴리설폰막 위에 친수성 고분자를 Layer-by-Layer법으로 코팅하여 복합막을 제조하였다. FE-SEM 분석을 통하여 복합막 표면과 기공 내 코팅층을 확인하였다. 또한 100 ppm NaCl 용액에 대한 복합막의 투과성능 평가를 실시하였다. 복합 막 제조를 위한 코팅 고분자는 PVSA, PEI, PAA, PSSA, PSSA_MA를 사용하였다. 폴리설폰막 표면에 8,000 ppm PAA (이 온세기 0.35) 수용액을 3분 동안 코팅한 뒤 10,000 ppm PEI 수용액을 4분 동안 코팅하였다. 그 결과 PAA-PEI 복합막의 투과 도는 101 LMH, 제거율은 66.7%로 가장 좋은 투과성능을 나타내었다. PAA-PEI 복합막의 투과성능은 도레이케미칼의 NE 4040-70 (투과도 = 30 LMH, 염 배제율 = 40~70%) 제품과 유사한 성능을 보여주는 우수한 투과 특성을 나타내었다.

본 연구에서 인공 분기공을 이용해 Giggenbach bottle 법의 적정성을 평가하고, 관련된 전처리 및 분석기술을 확립했다. 인공 분기공은 CO2, CO, H2S, SO2, H2, CH4, HCl, HF, N2의 조합으로 이루어졌고, 각 성분의 유속을 조절해 다양한 조성을 지닌 분기공 가스를 만들었다. 분기공 가스는 NaOH 포집용액이 담긴 병을 사용해 채취했다. CO, H2, CH4의 비용존 가스는 채취병의 빈 공간에 축적되고, CO2, SO2, HCl, HF의 산성가스는 포집용액에 용해된다. H2S 는 다른 산성가스처럼 포집용액에 용해되나, 카드뮴 아세테이트를 첨가한 경우 Cd2+와 반응해 CdS로 침전된다. 비용존 가스는 가스 크로마토그래피를 사용해 분석했다. 한편 포집용액에 생긴 CdS 침전물은 여과장치를 사용해 수용액과 분리시킨 후, H2O2 수용액과 반응시켜 CdS 침전물에 결합되어 있는 황화염을 황산염으로 산화시켰다. 또한 침전물이 분리된 포집용액에 H2O2 용액을 넣어 아황산염을 황산염으로 산화시켰다. 이런 전처리를 거친 시료는 이온 크로마토그래피를 사용해 분석했다. 포집용액에 용존된 CO2는 전처리 없이 총유기-무기탄소분석기를 사용해 측정했다. 측정된 화산가스의 농도는 인공 분기공에서 설정된 유속과 비례했고, 이는 Giggenbach bottle 법이 화산가스 관측에 유용하게 적용될 수 있음을 나타낸다. 또한 본 연구에서 제시된 전처리 및 분석법은 화산가스 측정의 정확도 및 재현성을 향상시킬 것으로 기대된다.

산업곤충의 위해성 평가를 위한 우리나라의 법과 제도를 개선하기 위하여, 국내외 법과 제도 및 국제동향을 검토하고 평가하였다. ｢곤충산업의 육성 및 지원에 관한 법률｣의 대상인 산업곤충의 대부분은 외래종에 해당한다. 특히 이들 외래종의 일부는 생태계를 교란시키는 침입 외래종(Invasive Alien Species, IAS) 일 수 있으며, 생물다양성 보전을 위협하고 농업･임업･어업과 인간의 경제활동에까지 큰 피해를 야기할 수 있다. 생물다양성협약(Convention on Biological Diversity, CBD)과 국제식물보호협약(International Plant Protection Convention, IPPC)을 포함하는 국제협약에서는 침입 외래종 도입을 사전에 방지하고, 이미 도입된 침입 외래종의 퇴치 및 방제를 강조하고 있다. 미국, 호주 등의 선진국은 침입 외래종의 도입과 방제를 위하여 정부차원의 통합관리체계를 구축하여 관련 부처간의 협력체계를 유지하고 있다. 우리나라의 경우에도 침입 외래종에 대한 피해를 최소화하기 위하여 기존의 여러 법과 정부 부처에서 외래종 문제를 다루고 있다. 그럼에도 ｢곤충산업의 육성 및 지원에 관한 법률｣의 제정 및 이로 인한 외래곤충의 산업적 이용에 의해 야기될 수 있는 생태계 교란 가능성을 방제할 수 있는 국내의 법과 제도는 미흡한 실정이다. 국내 산업곤충 위해성 평가 및 외래종 관련 여러 법과 제도는 곤충을 산업적으로 이용하고자 하는 신청인(또는 기업)이 해당 곤충을 국내의 새로운 서식지로 도입하고, 방출하여 산업적인 목적으로 활용하고자 하는 절차 및 위해성 평가방법 등이 명시되어 있지 않다. 본 연구에서는 곤충을 새로운 서식지에 도입하고 산업적으로 활용하기 위한 국내 관련 법･제도를 검토하였으며, 이에 대한 선진국의 위해성 평가 체계와 비교･분석하였고, 국내 산업곤충 위해성 평가 및 관리와 산업적 활용을 위한 법･제도를 논의하고 있다.

High-throughput microscopy (HTM) was developed recently for the automatic detection of airborne asbestos fibers that can cause lung cancer, asbestosis and mesothelioma. The HTM method has been applied to couting the airborne asbestos fibers as an alternative to the conventional phase contrast microscopy (PCM). In this paper, we demonstrated that the HTM enabled us to obtain quantitative results for low-concentration airborne asbestos samples under detection limit, and we made a comparison between the results from HTM and PCM. In addition, a verification study was conducted using proficiency analytical testing (PAT) samples of chrysotile and amosite. The HTM method can be applied to the existing PCM method by reducing analysis time and labors. Potential applications can be extended to detection of asbestos fibers in soil and water.

A carbon doped (C-) photocatalyst, which shows good photocatalytic activity to Ultraviolet irradiation and visible irradiation, was successfully prepared by co-grinding of with ethanol or Activated Carbon(C), followed by heat treatment at in air for 60 min. Ethanol and C were used as a representative agent of liquid and solid for carbon doping. Their influence on improving photocatalytic ability and carbon doping degree was studied with degradation of methyl orange and XPS analysis. The product prepared by co-grinding of with Ethanol had Ti-C and C-O chemical bonds and showed higher photocatalytic activity than the product prepared by co-grinding of with C, where just C-O chemical bond existed. As a result, mechanochemical route is useful to prepare a carbon doped photocatalyst activating to visible irradiation, where the solid-liquid operation is more effective than solid-solid operation to obtain a carbon doped .

최근 들어 구조물의 내진성능평가법으로서 간편법인 역량스펙트럼법이 건축물을 비롯한 교량분야에도 활용되고 있다. 현재까지의 연구는 대부분 대칭성을 갖는 정형화된 형상의 교량을 대상으로 하는 연구가 진행되어 왔다. 이 논문에서는 역량스펙트럼법을 비정형 곡선교에 적용시켰을 때의 실용성을 검토하였다. 이를 위해 3경간 연속 곡선교의 비탄성 내진성능을 역량스펙트럼법과 시간이력해석법으로 평가하였다. 곡선교의 응답은 단순 3경간 대칭형 직선교의 응답과 비교하고, 곡선교의 원호각의 정도에 따른 비탄성변위응답의 변화를 분석하였다. 역량스펙트럼법에 의한 평가결과는 비선형 시간이력해석법에 의한 결과와 비교하였다. 입력운동으로 사용한 지반 운동은 실제 기록 지진 중에서 선별된 El Centro지진과 Kobe지진이다. 해석결과, 역량스펙트럼법이 시간이력해석방법에 비하여 대체적으로 변위응답을 크게 산출하고 있는 것으로 확인되었다. 역량스펙트럼법에 의한 해석결과로 얻어진 직선교에 대한 변위 응답 값은 시간이력해석결과와 대체적으로 일치하고 있다. 하지만 곡선교의 원호각이 커질수록 교각의 비탄성 변위는 직선교의 비탄성 변위와 비교하였을 때 그 차이가 증가되는 것으로 확인되었다.

본 연구는 우리나라 RCC/RSC의 효율성을 2개의 입력변수와 5개의 출력변수로 한 토대로 퍼지 DEA를 이용하여 측정 평가하였다. 특히, 본 연구에서는 해양사고 발생자료 뿐만 아니라 환경스트레스치에 의한 잠재적 해양사고 발생가능 자료도 고려하여 운영효율성을 분석하였다. 한편, 현실자료에는 수많은 애매성이 존재하기 때문에 본 연구에서는 DEA법에 퍼지이론을 이용한 퍼지 DEA법을 이용하였다. 이 퍼지DEA법은 α-cut을 기반으로 한 크리습 선형계획문제로 변환된 것으로 입/출력 변수를 삼각형 퍼지수로 하여 해를 산출하는 방법을 제안하였고, 제안된 퍼지 DEA를 이용하여 퍼지 RCC/RSC의 순위를 결정하였다. α-cut을 0.5로 하여 효율성을 산출한 결과 YS, BS, MP, TY, JJ, PH, US, IC, SC, DH, GS, TA, WD RCC/RSC 순으로 효율성이 높게 나타났다. 따라서 효율성이 비교적 낮게 평가된 TA, WD RCC/RSC는 효율성이 높은 준거집단을 참조하여 벤치마킹을 해야 할 필요가 있다.