본 연구는 아민화 셀룰로오스 나노섬유(CNF)를 시멘트 복합체에 적용하여 기계적 및 미세구조적 성능 향상을 도모하고자 하였다. CNF는 (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES)를 활용해 화학적으로 개질하였으며, 이는 시멘트 수화 생성물과의 계면 결합력 및 분산성을 향상시키기 위한 목적이다. 표면 개질의 성공 여부는 주사전자현미경(SEM)과 X-선 회절 분석(XRD)을 통해 확인 하였다. 다양한 함량의 개질 및 비개질 CNF를 혼입한 모르타르를 제작하여 압축강도 및 휨강도를 평가하였다. 그 결과, 아민화 CNF는 0.2% 혼입 시 압축강도 향상 효과가 가장 두드러졌으며, 휨강도는 0.3%에서 가장 우수한 성능을 나타내었다. 미세구조 분석을 통해, 아민화 CNF가 시멘트 수화물과의 상호작용을 통해 내부 조직을 치밀하게 형성하고 공극률을 저감시키는 것으로 확인되었다. 본 연구는 화학적으로 개질된 CNF가 지속가능하고 고성능인 시멘트 복합재료 개발에 있어 유효한 기능성 첨가제로 활용될 수 있음을 시사한다.

시멘트 기반의 재료들은 친수성 및 다공성을 가지고 있어 물과 이온의 침투가 쉽게 발생함에 따른 다양한 내구성 저하를 가져올 수 있다. 현재 발수 코딩제, 페인트 등을 이용해 구조물 표면에 도포하여 외부 수분 침투를 방지하는 방법이 사용되고 있으나, 이러한 방법은 코팅제의 지속적인 재도포에 따른 유지관리 주기가 짧다는 단점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 발수성 혼화재료를 시멘트 혼입한 발수성 모르타르에 대한 연구를 진행하였다. 발수성 모르타르의 발수 성능을 분석하기 위하여 모세관 흡수, 염 결정화 내구성, 물의 접촉각 시험 등을 진행하였다. 또한 열중량 분석, X-선 회절 분석을 통하여 발수성 혼화재료가 시멘트 수화에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구하였다. 실험 결과, 발수성 혼화제의 혼입은 압축 및 휨 강도를 일부 저하시켰으나, 모세관 흡수율 및 염 결정화 내구성 측면에서 우수한 성능을 나타냈다. 열중량분석 및 X-선 회절 분석 결과, 발수성 혼화제가 클링커 입자 표면에 흡착하여 초기 수화 반응을 지연시키는 경향을 보였으며, 장기적으로 총 수화물 생성량을 감소시켜 모르타르의 역학적 성능 저하를 초래하였다.

이미지 분석을 통한 재료의 상 구분은 재료의 미세구조 분석을 위해 필수적이다. 이미지 분석에 주로 사용되는 마이크로-CT 이미 지는 대체로 재료를 구성하고 있는 상에 따라 회색조 값이 다르게 나타나므로 이미지의 회색조 값 비교를 통해 상을 구분한다. 순환골 재의 고체상은 수화된 시멘트풀과 천연골재로 구분되는데, 시멘트풀과 천연골재는 CT이미지 상에서 유사한 회색조 분포를 보여 상 을 구분하기 어렵다. 본 연구에서는 Unet-VGG16 네트워크를 활용하여 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재를 분할하는 자동화 방법 을 제안하였다. 딥러닝 네트워크를 활용하여 2차원 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재 영역을 분할하는 방법과 이를 3차원으로 적 층하여 3차원 천연골재 이미지를 얻는 방법을 제시하였다. 선별된 3차원 천연골재 이미지에서 각각의 골재 입자를 분할하기 위해 이 미지 필터링을 사용하였다. 골재 영역 분할 성능을 정확도, 정밀도, 재현율 F1 스코어를 통해 검증하였다.

This research investigates the incorporation of eco-friendly materials, namely fly ash and artificial interior stone sludge into cement grouts. The study aims to establish the correlation between the microstructural properties and the compressive strength, providing a comprehensive behavior of fly ash and artificial interior stone (AIS) sludge on the cement grouts. A multifaceted experimental approach encompassing compressive strength testing, mercury intrusion porosimetry, thermogravimetric analysis, and scanning electron microscopy is employed. The result indicated that incorporating fly ash and artificial interior stone sludge into cement grouts led to a reduction in the porosity and refinement of the pore size. The thermogravimetry analysis revealed a notable impact of fly ash and artificial interior stone sludge on hydration and phase transition. The scanning electron microscopy findings of the microstructural enhancement confirmed that the combined incorporation of fly ash and AIS sludge densified the structure.

Lead-free perovskite ceramics, which have excellent energy storage capabilities, are attracting attention owing to their high power density and rapid charge-discharge speed. Given that the energy-storage properties of perovskite ceramic capacitors are significantly improved by doping with various elements, modifying their chemical compositions is a fundamental strategy. This study investigated the effect of Zn doping on the microstructure and energy storage performance of potassium sodium niobate (KNN)-based ceramics. Two types of powders and their corresponding ceramics with compositions of (1-x)(K,Na)NbO3-xBi(Ni2/3Ta1/3)O3 (KNN-BNT) and (1-x)(K,Na)NbO3-xBi(Ni1/3Zn1/3Ta1/3) O3 (KNN-BNZT) were prepared via solid-state reactions. The results indicate that Zn doping retards grain growth, resulting in smaller grain sizes in Zn-doped KNN-BNZT than in KNN-BNT ceramics. Moreover, the Zn-doped KNNBNZT ceramics exhibited superior energy storage density and efficiency across all x values. Notably, 0.9KNN-0.1BNZT ceramics demonstrate an energy storage density and efficiency of 0.24 J/cm3 and 96%, respectively. These ceramics also exhibited excellent temperature and frequency stability. This study provides valuable insights into the design of KNNbased ceramic capacitors with enhanced energy storage capabilities through doping strategies.

In this study, Ni-Y2O3 powder was prepared by alloying recomposition oxidation sintering (AROS), solution combustion synthesis (SCS), and conventional mechanical alloying (MA). The microstructure and mechanical properties of the alloys were investigated by spark plasma sintering (SPS). Among the Ni-Y2O3 powders synthesized by the three methods, the AROS powder had approximately 5 nm of Y2O3 crystals uniformly distributed within the Ni particles, whereas the SCS powder contained a mixture of Ni and Y2O3 nanoparticles, and the MA powder formed small Y2O3 crystals on the surface of large Ni particles by milling the mixture of Ni and Y2O3. The average grain size of Y2O3 in the sintered alloys was approximately 15 nm, with the AROS sinter having the smallest, followed by the SCS sinter at 18 nm, and the MA sinter at 22 nm. The yield strength (YS) of the SCS- and MA-sintered alloys were 1511 and 1688 MPa, respectively, which are lower than the YS value of 1697 MPa for the AROS-sintered alloys. The AROS alloy exhibited improved strength compared to the alloys fabricated by SCS and conventional MA methods, primarily because of the increased strengthening from the finer Y2O3 particles and Ni grains.

본 연구는 낙지의 생식생태 이해에 필요한 수컷 생식기관과 정포의 미세해부학적 구조를 기재 하였다. 낙지는 교접완의 유무를 통하여 성을 구별할 수 있는 성적이형을 갖는 종이다. 수컷 생 식기관은 정소, 일차수정관, 저정낭, 이차수정관, 정포선, 정포낭으로 구성된다. 정소는 조직학 적으로 정세관형이었으며, 수컷 생식세포들은 층상배열상을 보였다. 일차수정관은 정소와 저정 낭을 연결하는 관으로 상피층과 결합조직으로 이루어져 있었다. 저정낭은 일차수정관과 이차 수정관의 사이에 위치하며, 상피층은 상피세포와 점액세포로 구성된다. 점액세포는 AB-PAS (pH 2.5) 반응에서 푸른색, AF-AB (pH 2.5) 반응에서 보라색으로 반응하였다. 이차수정관은 저정낭 과 정포선을 연결하는 짧은 관으로 내강에 주름이 발달하였다. 정포선은 다수의 관상선으로 이루어져 있었으며, 분비세포는 호산성 과립을 가지고 있었다. 정포낭은 주머니 모양으로 내강 에 주름이 발달하였으며, 상피층에 공포상의 분비세포가 존재하였다. 정포는 길이 약 83.5 mm 로 전방부의 당김사, 중간부의 발사체와 고정체, 후방부의 정자 저장부로 구성되어 있었다.

본 연구는 생리적, 환경적 변화에 따른 명태 Gadus chalcogrammus 피부계의 변화 연구를 위 한 기초 연구로서 피부계의 구조, 구성 세포 종류 및 조직화학적 특징을 기재하였다. 측선은 전반부가 완만한 곡선형이었으며, 중반부터 후반부까지는 직선으로 나타났다. 피부는 상피층과 진피층으로 구성되며, 상피층은 다층으로 상피세포, 점액세포, 곤봉세포로 이루어져 있다. 상피 세포는 표면층의 편평형 세포, 중간층의 입방형 세포, 기저층의 원주형 세포로 구성된다. 상피 층의 두께는 122.9 μm, 체장에 대한 상피층의 두께 비율은 0.03%였다. 단세포선인 점액세포와 곤봉세포는 주로 상피층의 표면층과 중간층에 분포하며, 점액세포는 산성 당단백질의 점액물 질을 함유하고 있었다. 상피층에서 점액세포와 곤봉세포의 분포비율은 각각 21.3 (± 7.0.)%와 4.0 (± 1.0)%였다. 진피층은 치밀결합조직으로 주로 콜라겐 섬유로 구성되며, 섬유세포, 혈관, 색소포, 비늘이 관찰되었다.

연구에서는 두족류의 생식생태를 이해하기 위하여 우리나라 주요 두족류인 살오징어 Todarodes pacificus 수컷의 생식기관과 정포의 미세해부학적 구조를 기재하였다. 살오징어는 자웅이체로 외투막에 투과되는 생식기관의 색과 교접완을 통하여 암, 수를 구분할 수 있는 성 적이형을 가진다. 수컷 생식기관은 정소, 1차 수정관, 정포선, 정포낭, 2차 수정관으로 구성된다. 살오징어의 수컷은 정포 형성기관인 정포선과 같은 특수화된 생식기관을 가진다. 정소는 조직 학적으로 정세관형이었다. 1차 수정관은 정소의 후방부터 정포선까지 연결된 가늘고 긴 역삼 각형의 용수철 형태였다. 내부에는 H-E 염색에서 호염기성으로 반응하는 정자가 가득 차 있었 다. 정포선은 1차 수정관과 정포낭에 연결된 불규칙한 타원형으로 내부에는 다수의 관상선이 존재하였다. 정포낭은 정포선과 2차 수정관 사이에 위치하는 관 구조로 내강에서는 다수의 정 포가 확인되었다. 2차 수정관은 정포낭의 후방부에 연결되며, 내부에 정포를 갖고 있었다. 정포 는 길이 약 22 mm의 길고 투명한 관 형태로 내부에는 정자 덩어리를 갖고 있었다.

Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP) is considered a promising material for all-solid-state lithium batteries owing to its high moisture stability, wide potential window (~6 V), and relatively high ion conductivity (10-3–10-4 S/cm). Solid electrolytes based on LATP are manufactured via sintering, using LATP powder as the starting material. The properties of the starting materials depend on the synthesis conditions, which affect the microstructure and ionic conductivity of the solid electrolytes. In this study, we synthesize the LATP powder using sol-gel and co-precipitation methods and characterize the physical properties of powder, such as size, shape, and crystallinity. In addition, we have prepared a disc-shaped LATP solid electrolyte using LATP powder as the starting material. In addition, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and electrochemical impedance spectroscopic measurements are conducted to analyze the grain size, microstructures, and ion conduction properties. These results indicate that the synthesis conditions of the powder are a crucial factor in creating microstructures and affecting the conduction properties of lithium ions in solid electrolytes.

Yttria-stabilized zirconia (YSZ) has a low thermal conductivity, high thermal expansion coefficient, and excellent mechanical properties; thus, it is used as a thermal barrier coating material for gas turbines. However, during long-time exposure of YSZ to temperatures of 1200oC or higher, a phase transformation accompanied by a volume change occurs, causing the YSZ coating layer to peel off. To solve this problem, YSZ has been doped with trivalent and tetravalent oxides to obtain coating materials with low thermal conductivity and suppressed phase transformation of zirconia. In this study, YSZ is doped with trivalent oxides, Nd2O3, Yb2O3, Al2O3, and tetravalent oxide, TiO2, and the thermal conductivity of the obtained materials is analyzed according to the composition; furthermore, the relative density change, microstructure change, and m-phase formation behavior are analyzed during long-time heat treatment at high temperatures.

대표적인 짚공예 가운데 하나인 맥간공예(혹은 보릿대 조각공예)는 표면이 매끄럽고 광택이 나는 보릿대를 활용하고 있으며 최근에 국내뿐 아니라 해외로 전파되고 있다. 보릿대 표면의 줄기 방향과 나란한 미세 줄무늬는 맥간공예 작품에 입체감과 각도에 따른 색감을 갖게 한다. 하지만 아직까지 보릿대 표면의 형상과 물성이 체계적으로 분석되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 고해상도 실체현미경과 고해상도 3차원 X-ray 현미경을 이용하여 보릿대의 미세구조를 이미징할 뿐만 아니라 보릿대의 물접촉각과 인장 강도를 측정하여 보릿대의 재질을 분석하였다. 이를 통해 보릿대 최외각에 존재하는 4-6 μm 너비의 미세요철에 의한 줄무늬, 소수성을 띈 겉면, 친수성을 띈 속면, 그리고 60 MPa 정도의 줄기 방향의 항복강도를 갖는 보릿대 특성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 분석 방법으로 볏짚을 비롯한 다른 짚공예에 사용되는 짚 재료의 특성을 파악한다면 짚의 재질을 최대로 활용한 새로운 짚공예로 이어질 것이다.

본 논문은 에너지를 실시간으로 저장할 수 있는 저장장치 중 열에너지 저장 콘크리트를 대상으로 재료의 미세구조와 물성(열전도 도)의 상관관계를 분석하는 연구를 수행하였다. 에너지 저장 콘크리트의 열전도 성능을 증가시키기 위해 혼화재인 그라파이트 (graphite)를 사용하였다. 그라파이트가 시멘트 질량의 10%와 15%를 치환한 시편과 일반 콘크리트(OPC) 시편을 제작하여 그라파이 트의 혼입에 따른 미세구조 변화 및 열전도도의 영향을 마이크로 스케일에서 분석하였다. 마이크로-CT를 활용하여 OPC와 그라파이 트를 사용한 콘크리트의 공극률을 비교하였으며, 확률함수를 사용하여 미세구조 특성을 정량화하였다. 미세구조 특성 차이가 열전도 도에 미치는 영향을 확인하기 위해 3차원 가상 시편을 제작하여 열해석을 수행하였으며, 이를 열평판법을 사용하여 측정한 열전도도 실험 결과와 비교하였다. 열해석 수행 시 그라파이트 재료가 지닌 열전도도 성능을 반영하기 위하여 해석 결과와 실험 결과를 기반으 로 고체상의 열전도도를 역해석을 통해 계산하였으며, 그라파이트가 시편의 열전도도에 미치는 영향에 대해 분석하였다.