탄소보강근(Carbon Fiber Reinforced Polymer)은 탄소섬유를 에폭시로 결합한 것으로 높은 인장강 도와 강한 내부식성으로 철근대체재로 각광받고 있다. 하지만 결합재인 에폭시의 특성상 고온에 취약 하다. 따라서 고온에 노출된 탄소보강근의 인장 시험을 통해 인장강도 및 탄성계수의 변화를 관찰하고 온도별 거동특성을 파악하고자 한다. 사용된 탄소보강근의 직경은 10mm이며 나선모양의 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer) 리브로 구성되어있다. 인장 시험체는 ASTM D 7205에 따라 강관으로 구 성된 그립부 700mm, 자유단 500mm 총길이 1,900mm로 제작하였다. 시험체 중앙부를 고온에 노출시 키기 위해 가열부 200mm의 퍼니스를 배치하였으며, 온도범위는 50~550℃이다. 시험결과 유리전이온 도인 150℃까지는 고온에 노출된 시험체가 상온 시험체에 비해 인장강도가 2.7~3.1% 감소하였으며, 탄성계수는 15.7~18.7% 감소하였다. 이후 250~550℃에서는 인장강도가 8.9~54.3% 감소하였고, 탄성 계수는 17.2~20.1% 감소하였다. 따라서 인장강도의 경우 550℃에서 최대 인장강도의 절반 이상으로 감소하는 것을 확인 하였고, 탄성계수는 인장강도에 비해 크게 감소하지 않는 것을 확인하였다.

FRP 복합재 중 CFRP(Carbon Fiber Reinforcement Plastic)는 현재 Rebar, Plate, Grid 등 다양한 형태로 RC 구조물에 내‧외부 보강재로써 사용되고 있다. 이 중 CFRP Grid의 경우 국내에서 상용화가 되지 않아 다른 형태의 보강재보다 성능 분석 및 평가 기준이 미흡한 실정이다. 이에 따라 본 연구에 서는 Grid의 Strand, 경계조건, ASTM 고정장치의 유무 등 다양한 실험을 통하여 CFRP 그리드의 인 장 성능평가를 진행하였다. 선행 연구에서는 CFRP Grid의 인장시험 고정단의 경계조건에 따른 영향 성 분석을 위해 ASTM D7205 및 ASTM D6637에 따라 Tap-Tap (Type 1), Tap-Mortor (Type 2) 로 구성하여 인장시험을 수행하였으며, 시편의 파단 형상 및 시험 결과값이 가장 안정적인 Type 2를 CFRP Grid의 고정단 경계조건으로 설정하였다. 이러한 선행 연구를 바탕으로 고온 노출에 따른 CFRP 그리드의 인장 성능시험 평가를 진행하였으며, 인장시험은 만능재료시험기 및 고성능 카메라를 활용하여 최대 응력과 탄성계수를 도출하였다. 온도는 FRP의 전이온도인 150℃ 이내의 130℃에서 각 Case 별 5개의 시편을 70분(Case 2), 100분(Case 3), 120분(Case 4), 150분(Case 5) 노출한 후, 고온 에 노출하지 않은 시편(Case 1)과 비교하였다. 실험 결과, Case 5와 Case 1을 비교하여 인장강도와 탄성계수는 각각 최대 51.32%, 44.4% 감소하였다. 결론적으로 고온 환경에서 지속적으로 노출될 경 우, CFRP Grid의 성능이 최대 절반 수준으로 감소 되며 RC 부재 내‧외부에 보강 시에 고온 조건을 면밀히 검토하여 성능 감소를 최소화할 필요가 있다고 판단된다.

Vulnerable populations in healthcare facilities are more sensitive to exposure to indoor air pollutants, and therefore are more affected by such pollutants than the general population. This was the underlying reason why studies of indoor air pollutant concentration distribution and health risk assessment have been conducted targeting facilities, such as daycare centers, medical facilities, elderly care facilities, and postnatal care centers. However, previous studies have mainly focused on daycare and medical facilities for their research, and relatively speaking, studies conducted on the other venues are lacking. Therefore, this study aims to present the current status of indoor air quality and perform a health risk assessment in regard to Formaldehyde exposure at postnatal care centers and elderly care facilities. Here, the study focused on facilities that had undergone pollution level inspections from January 2017 to December 2021. A total of 81 postnatal care centers and 48 elderly care facilities were selected as the subject of the study. Then, the study utilized concentrations of five elements (CO2, HCHO, PM10, PM2.5, TBC) to determine the status of indoor air quality of both postnatal care centers and elderly care facilities. For health risk assessment, HCHO concentration was used. The investigation demonstrated that the yearly average concentration of the five elements stood within the indoor air quality maintenance standards, and the ratio of PM2.5 to PM10 in the two types of facilities was distributed as high as about 70%. In addition, the study showed that HCHO and TBC demonstrated a positive correlation when the relationship between indoor temperature and humidity with the five elements was examined. The health risk assessment showed that the cancer risk level of postnatal care center users stood below 10-6, below the level that is perceived as an acceptable risk. The cancer risk of workers from both postnatal care centers and elderly care facilities and elderly care facility users exceeded the acceptable risk level of 10-6, but was shown to be below 10-4, the maximum acceptable risk.

국내 건설현장에서 장스팬 구조물이 증가함에 따라 콘크리트와 강재를 조합한 충전형합성보의 적용이 증가하고 있 다. 충전형합성보는 경제적이며 시공성이 향상되고 콘크리트 축열효과에 따라 내화성도 우수하다. 충전형합성보 내부에 휨성능 을 향상시키기 위해 Re-bar로 보강하여 사용한다. 이는 콘크리트 균열에 의해 부식 되어 내력저하를 유발한다. CFRP Re-bar는 경량이며 내부식성이 우수하다. 그러나 임계온도가 250℃로 낮기 때문에 화재에 취약으로 적절한 내화피복재를 적용해야된다. 따라서 열전달해석을 통해 내부 CFRP Re-bar가 보강된 충전형합성보의 온도분포를 확인하였다. 온도 상승에 따른 휨내력을 산 정하여 피복두께를 제안하고자 한다. 해석결과 단면크기에 상관없이 콘크리트 피복두께 40mm와 뿜칠내화피복재 20mm를 적용 하면 표준화재에서 3시간 내화성능을 확보하는 것으로 평가되었다.

Although monitoring of radon has been extensively implemented throughout South Korea, the risk assessment has been mainly limited to indoor environments such as schools, workplaces, and multi-use facilities, and evaluations have normally been performed separately. In this study, the differences in radon exposure according to two groups (< 1 and 1-6 years old) were evaluated considering various indoor and outdoor environments, timeactivity patterns, variations in radon concentrations, and dwelling type (single detached and apartment house) using Monte-Carlo simulation. The distribution and representative values of radon concentration by micro-environments were confirmed through the Anders-Darling test, and a uniform distribution was applied in case of uncertainty. The effective dose ranged from 1.81 ± 1.19 to 2.81 ± 3.02mSv/y. Comparing the levels recommended by EPA, WHO, and ICRP with the value of the 95th percentile of this study, it was found that the results for those dwelling in detached houses exceeded recommended levels. Infants that spend a lot of time in homes with relatively high levels of concentration of radon are assessed to be somewhat more vulnerable to radon exposure.

작물 생육 진단에 있어서 군락 엽면적과 군락 피복은 주한 요소 이다. 최근에는 이러한 측정을 디지털 카메라를 활용하여 RGB 식생지수로 작물 생육을 측정하고 있다. 본 연구는 밀 재배 기간 카메라의 노출 값을 다르게 설정하여 RGB 컬러 식생 지수와 군락 엽면적지수 및 군락피복에 대해 평가하였다. 군락 엽면적, 군락 피복 및 디지털 영상 측정은 출수 16일전부터 출수 후 25일까지 하였다. 일출 후 30분 이내에 촬영하였다. 노출 값은 셔터 속도를3 수준(1/60s, 1/340s, 1/640s)으로 하였다. RGB 컬러 식생지수 분석은 파이썬으로 하였다. 실제 군락 엽면적과 군락 피복간에는 정의 상관관계(r2 =0.94)를 보였다. 군락 피복 이미지의 ExG, GLI, NGRDI, ExG-ExR, MExG, TGI, MNGRD 및 MExG-CIVE는 군락 엽면적 지수와 및 군락 피복과는 정의 상관관계를 보였다. 그러나 CIVE와 ExR은 부의 상관관계를 보였다. 본 연구 결과 1/640s 가 1/60s와 1/320s에 비하여 노출이 높게 설정된 것으로 보였다. 또한, 토양과 녹색 영역을 분리하는데 있어서 너무 어린 시기 보다는 출수 전이 가장 잘 분리되었다. 따라서 야외에서의 다양한 광 조건에서는 과도한 노출보다는 광 간섭을 줄이는 기술과 함께 작물의 생육 시기와 기상환경을 고려하여 노출 값이 설정되어야 할 것이다.

Intertidal mud crab (Macrophthalmus japonicus) is an organism with a hard chitinous exoskeleton and has function for an osmotic control in response to the salinity gradient of seawater. Crustacean exoskeletons change in their natural state in response to environmental factors, such as changes in the pH and water temperature, and the presence of pollutant substances and pathogen infection. In this study, the ecotoxicological effects of irgarol exposure and heavy metal distribution were presented by analyzing the surface roughness of the crab exoskeleton. The exoskeleton surface roughness and variation reduced in M. japonicus exposed to irgarol. In addition, it was confirmed that the surface roughness and variation were changed in the field M. japonicus crab according to the distribution of toxic heavy metals (Cd, Pb, Hg) in marine sediments. This change in the surface roughness of the exoskeleton represents a new end-point of the biological response of the crab according to external environmental stressors. This suggests that it may affect the functional aspects of exoskeleton protection, support, and transport. This approach can be utilized as a useful method for monitoring the aquatic environment as an integrated technology of mechanical engineering and biology.

국내외적으로 유해물질의 통합 노출에 대한 관심은 높아지고 있다. 이러한 흐름에 따라 다양한 경로를 통해 노출될 수 있는 중금속에 대한 통합 노출 연구가 필요하다. 카드뮴과 납은 각각 신장 독성과 인지 장애 등 다양한 독성을 나타낼 수 있으며 또한 발암 물질로 알려져있다. 따라서 본 연구에서는 카드뮴과 납의 노출량 추정 및 통합 위해성 평가를 진행하였다. 2016, 2017년의 7기 국민건강 영양조사에 참여한 10,733명의 식품, 물, 흡연과 간접흡연, 호흡, 화장품, 여성용 위생용품을 통한 중금속 노출 추정량을 계산하였다. 결과적으로 카드뮴과 납 모두 식품을 통한 노출이 제일 높게 나타났다. 이외에도 흡연은 카드뮴의 주요한 노출원이었으며, 납은 화장품을 통해 높은 농도로 노출되었다. 통합 위해평가에서도 식품이 가장 큰 영향을 미쳤다. 지역적 특성의 차이는 노출 추정량의 차이를 보이지 못하였으나, 연령 별, 성별 간 노출 추정량은 큰 차이를 보였다. 특히, 월경 중인 성인 여성의 경우 카드뮴, 월경 중이지 않은 여성은 납의 노출 추정량이 더 높으며 신체 대사를 고려하였을 때, 그 위험성이 더 클 수 있음을 암시하였다. 결론적으로 노출량 추정 및 통합 위해평가 모두 식품이 주요 노출원이었다. 다만, 잠재적 위험을 방지하기 위해 다른 경로에 대한 노출량 추정 및 위해평가가 요구된다.

In the manufacturing industry, sparks occur during operation due to collisions of metals, and strong sparks and arcs are generated even during welding works. X-rays are generated when high-speed electrons from outside collide with electrons in a metal. Thus, the objective of this study proposes the risk of sparks and arcs that can generate X-rays. We developed the spark generator using the electrostatic principle and constructed the arc generating device using the high voltage. The X-rays are measured when sparks and arcs are continuously generated between the anode metal target and the cathode metal. The measured X-rays were found to be harmful to humans when exposed for a long period. Therefore, workers exposed to workplaces with frequent sparks and arcs need to protect themselves.

본 연구는 식물성 식품에 대한 잔류농약의 국내와 코덱 스의 residue definition 비교를 통해 국내에서 식이노출과 소평가의 가능성이 있는 농약성분을 파악하고 더 나아가 식이노출 과소평가가 위해성 평가에 미치는 영향에 대해 우선적으로 검토가 필요한 농약성분을 알아내고자 하였다. 연구결과, 국내와 코덱스의 residue definition 정보로부터 식이노출 과소평가의 가능성이 있는 44종의 농약성분이 파악되었다. 이들 성분 중 농약성분의 ADI값, 국내 MRL 정보 및 대사물질의 독성학적 정보에 근거하여 다음의 24종 농약성분이 식이노출 과소평가가 위해성 평가에 미치는 영향에 대해 우선적으로 검토가 필요한 것으로 나타났다: acibensolar-S-methyl, chlorfenapyr, chlorothalonil, cyantraniliprole, cyclaniliprole, cyflumetofen, dithiocarbamates, fenamidone, fenpyroximate, fluazifop-P-butyl, fluopicolide, flupyradifuron, fluxapyroxad, glyphosate, hexythiazox, isoprothiolane, isopyrazam, myclobutanil, penthiopyrad, propiconazole, spinetoram, spiromesifen, spirotetramat, trifloxystrobin. 더 나아가 chlorfenapyr, chlorothalonil, dithiocarbamates, fenamidone은 대사물질의 독성이 더 커서 특히 우선적으로 검토가 요구되는 것으로 판단된다 . 본 연구는 식품 중 잔류농약에 대한 국내 위해성 평가방법의 개선을 위해 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

중금속은 다양한 경로를 통해 환경 중 배출되어 서식 생물에 노출되며 체내 다양한 생리학적 불균형을 유도한다. 본 연구에서는 수서생물지표종으로 이용되는 깔따구 (Chironomus riparius)를 이용하여 야외 중금속 (Al, Aluminum; Cr, Chromium; Cu, copper; Mn, Manganese; Zn, Zinc) 농도 노출에 따른 다양한 분자발현 반응과 상관성을 분석하였다. 생물 체내 분자 반응을 관찰하기 위해 heat shock protein 40, 70, 90 (HSP40, 70, 90), cytochrome 450 (CYP450), Glutathione S-transferase (GST) and Serine-type endopeptidase (SP)를 이용하였다. 그 결과, 스트레스 분자마 커로 이용되는 HSPs 유전자들은 중금속 노출된 개체들에서 대조군보다 높은 경향을 보였으며 Cu 노출 시 가장 높은 발현을 나타냈다. 해독에 관여하는 CYP450과 GST 유전자 발현 결과, Cr과 Cu에서는 다른 노출군에 비해 높은 발현 경향을 나타냈다. SP 유전자 발현 결과 Al을 제외한 모든 노출군이 대조군과 유사한 발현 패턴을 보였다. 이와 같은 연구 결과는 실내에서 환경 중 존재하는 실제 농도를 반영한 독성실험을 통해 노출물질과 농도에 따라 특이적으로 발현하는 분자마커 패턴을 보고하였다. 또한, 수생태계로 유입되는 중금속이 하천에 서식하는 생물에 주는 유해 영향에 대한 정보와 분자 지표 유전자들의 현장 적용 가능성을 보여준다.

Outdoor air pollution with particulate matter has become more severe in Korea. Ambient particle concentration affects the indoor environment through various routes through building envelopes. In this study, we investigated particle exposure in residential buildings. Indoor and outdoor particle sources determined the indoor concentrations and particle exposure. This paper measured indoor particles and CO2 concentrations in two different apartment buildings and conducted the survey for 24 hours. The I/O ratio of the occupant awake period was higher than the asleep period. The I/O ratio in the awake period is 0.93-3.65, while the I/O ratio in the asleep period is 0.31- 0.76.Indoor peak events such as cooking or cleaning temporarily increase the I/O ratio and emit the indoor particle sources. Decay rate constant is 0.49-6.84 (1/h) in the indoor peak events during the operation of the exhaust hood and natural ventilation. The size range of 0.3-0.5 μm size is over half for the proportions of emitted particles (55.6%). Daily exposure is divided into indoor sources (45.2%) and outdoor sources (54.8%). We found the differences for the proportion of particle exposure. The ratio of daily exposure in particles for 0.3-0.5 μm size is 43.1 (indoor)/ 56.9 (outdoor) %. However, indoor sources are higher than outdoor sources for the ratio of daily exposure in particles for the 0.5-10.0 μm size.

In this study, 40 residents of the Gwangyang and Yeosu areas were assessed for their level of exposure to heavy metals (As, Cd, Ni) from April 2017 to June 2018. The aim was to understand the differences in levels of indoor exposure to heavy metals (As, Cd, Ni), and a health risk assessment was conducted to determine whether there was any fatal cause from carcinogenic elements. The mean concentrations of PM10 particles indoors were As 0.24 μg/m3, Cd 0.07 μg/m3, and Ni 0.89 μg/m3. The health risk assessment for the arsenic, cadmium, and nickel in indoor air confirmed that the mean values exceeded the cancer risk tolerances specified by the U.S. EPA, for As (males 3.07 × 10−4, females 3.35 × 10−4), Cd (males 3.83 × 10−5, females 4.18 × 10−5), and Ni (males 6.36 × 10−5, females 6.95 × 10−5).

공작물 주차장은 제한된 높이를 갖는 시설물로써, 제한된 층고 내에 합리적 구조가 되도록 계획하는 것이 중요하다. 공작물 주차장은 제한된 층고 내에 주차 통로부(6m)와 주차공간부(5m)를 고려한 11m 전후의 장스팬이 대부분이다. 기존의 합성보는 제한된 층고내에서 충분한 보춤을 확보할 수 없기 때문에, 처짐과 같은 사용성에 대한 문제가 발생한다. 본 연구에서는 박스형 강재보의 상부플랜지를 콘크리트 슬래브의 마감면까지 노출시킨 형상의 합성보를 개발하였다. H형 합성보, U형 합성보, Box형 합성보를 대상으로 2점가력 휨실험을 수행하여, 구조특성을 비교하였다. 그리고 주차장 모듈에 대해 대안설계를 수행하여 경제성과 효율성을 비교평가하였다.

This study was conducted targeting 30 residents of Gwangyang industrial complex area from April to May 2017 to assess their level of exposure to VOCs and conduct a health risk assessment for individual exposure. The aim was to understand the difference in levels of indoor, outdoor and personal exposure to VOCs (benzene, toluene, ethylbenzene, m-xylene, p-xylene, o-xylene) and a health risk assessment was conducted to determine whether there was any fatal cause from carcinogenic or non-carcinogenic elements from a respiratory disease patients. In the case of benzene in the air, the geometric levels of the group are indoor, outdoor and personal exposure; on the CTE, RME condition and Monte-Carlo analysis, all subjects were seen to exceed the carcinogenicity tolerance of 10−6 specified by the US EPA. In the case of toluene, ethylbenzene, m-xylene, p-xylene, o-xylene on the CTE, RME condition and Monte-Carlo analysis, the non-carcinogenic standard of 1 was not exceeded.