최근 신체 움직임, 심장 박동 감지 및 신체 감각 등과 같은 유연한 생체 전자 장치에 대한 연구가 급격히 성장하 고 있다. 압전 센서는 신체 움직임에 의해 생성된 압력을 전기 신호로 효율적으로 변환하기 때문에 인기 있는 웨어러블 장치 로, 자가 동력 웨어러블 장치의 대체 재생 가능한 에너지원 중 하나이다. 폴리(불화비닐리덴)(poly(vinylidene fluoride), PVDF)는 높은 기계적 강도와 쉬운 가공성 및 저렴한 재료를 가진 우수한 압전 폴리머이다. PVDF에 존재하는 5개의 결정상 중 β상이 가장 높은 쌍극자 모멘트를 가진 가장 큰 극성 구조이다. 전기 방사는 β상 배향을 유도하여 가장 높은 압전 특성 을 유도한다. 비-PVDF 고분자 멤브레인은 압전 특성은 PVDF 멤브레인에 비해 상대적으로 낮지만 높은 고분자 사슬의 유연 성, 낮은 결정성 및 높은 기공률을 가진다. 이로 인해 비 PVDF 멤브레인은 우수한 기계적 유연성과 여과 효율을 보인다. 이 리뷰에서는 생체 전기 적용을 위해 PVDF 및 nonPVDF 유형의 멤브레인이 모두 논의된다.

최근 지구온난화에 따른 이상기후의 빈도 증가로 구조물의 손상사례가 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 본 연구는 구조물의 보 수·보강을 위한 친환경 숏크리트를 개발하는 것을 목표로 하여 진행하였다. 자연섬유와 나노버블수를 혼입하여 진행하였다. 자연섬 유는 수축·균열 억제 효과를 가지며 내구성 증진으로 구조물의 공용수명 증진 효과를 기대할 수 있다. 나노버블수는 포집된 이산화탄 소를 사용함으로써 탄소배출 절감 효과를 가지며 리바운드 저감의 효과로 시공재료비 절감 효과를 갖고, 초기강도 증진으로 급결제 사용량 감소로 인한 환경오염 개선도 기대할 수 있다. 본 연구에서는 리바운드율, 레올로지 및 붙임두께, 숏크리트 실험 후 평균 소 성수축 균열을 분석하였으며 펌핑성, 워커빌리티, 균열 저감 효과, 시공성 등을 확보하였다. 또한 자연섬유와 나노버블수를 혼입한 친환경 숏크리트를 통해 환경오염 개선, 탄소배출 절감, 시공재료비 절감, 구조물의 공용수명 증진 효과를 기대할 수 있다.

This study aimed to examine relationships of water and dietary fiber intake with various health-related factors using data from the 2016~2019 Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES). A total of 8,419 adults aged 19~49 years were categorized into four groups: (1) sufficient intake of both water and fiber (Type 1) (n=2,235), (2) water deficiency with sufficient fiber (Type 2) (n=1,470), (3) fiber deficiency with sufficient water (Type 3) (n=1,031), and (4) deficiency in both water and fiber (Type 4) (n=3,683). General characteristics, body composition, health behaviors, dietary habits, nutrient and food intake, and dietary quality were compared. Type 4 had more female (p=0.028), older adults (p<0.001), and higher socioeconomic status (p<0.001) than Type 1. Type 1 consumed breakfast more frequently (p<0.001). Nutrition label recognition, usage of nutrition label, and all nutrient intakes were the highest in Type 1 but the lowest in Type 4. Type 1 also had better dietary variety score and nutritional quality. These findings highlight the importance of adequate water and fiber intake for balanced nutrition and suggest that targeted nutrition education is needed, especially for male and low-income groups with insufficient intake.

중대재해처벌법 시행 이후에도 고소작업에서의 추락 사고는 여전히 높은 비율로 발생하 고 있으며, 이로 인한 사망 사고는 기업경영의 리스크로 작용하고 있다. 추락재해를 예방 하기 위해 안전대를 착용하도록 하고 있는데 안전대를 거는 수평 생명줄의 적절한 설치와 처짐 길이를 고려하지 않을 경우 작업자의 생명에 직접적인 위협이 될 수 있다. 본 연구는 섬유로프를 이용한 수평 생명줄의 처짐 길이를 실험적으로 분석하고, 이를 바탕으로 고소 작업 시 안전한 고정점 높이를 제시하는 데 목적을 두었다. 연구에서는 폴리프로필렌(P.P) 및 폴리에틸렌(P.E) 로프를 사용하여 하중을 가한 상태에서 로프의 처짐 길이를 측정하고, 그 결과를 바탕으로 고정점 높이를 산출하였다. 실험 결과, 로프의 규격에 따라 처짐 길이 가 상이하게 나타났으며, 고정점 높이를 설정할 때 이를 충분히 고려해야만 안전한 작업 환경이 조성될 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 ESG(환경, 사회, 지배구조) 관점에서 기업의 안전 관리 중요성을 제시하고 수평 생명줄의 처짐으로 인한 사고 예방을 강화하기 위한 방안을 제언하였다. 연구 결과를 활용하여 고소작업에서의 추락 사고 예방을 위한 실질적인 지침을 제공하고 기업의 안전 관리를 강화하는데 기여할 것으로 기대한다.

본 연구에서는 실제 임상 조건에서 MRI 검사 시 금속성 섬유와 비금속성 섬유의 온도 변화를 정량적으로 평가하고 자 하였다. 11% 은사 섬유와 비금속성 섬유의 온도 변화 비교를 위해 척추, 허벅지, 무릎 프로토콜을 이용하였으며, 15% 구리사 마스크와 비금속성 마스크의 온도 변화 비교를 위해 구강 프로토콜을 이용하였다. 온도 변화 측정을 위해 돼지고기 팬텀을 사용하였으며, 동일한 실험 조건을 위해 팬텀의 온도는 MRI 영상 획득 전 20℃를 유지하였고, 온도 변화는 광섬유 온도 측정기를 사용하였다. 은사 섬유와 비금속성 섬유의 온도를 측정한 결과, 척추 MRI 검사 후 은사 섬유는 4.9℃ 온도가 상승하였으며, 비금속성 섬유는 1.9℃ 온도가 상승하였다. 허벅지 MRI 검사 후 은사 섬유는 3.7℃ 온도가 상승하였으며, 비금속성 섬유는 2.0℃ 온도가 상승하였다. 무릎 MRI 검사 후 은사 섬유는 1.7℃ 온도가 상승하였으며, 비금속성 섬유는 0.9℃ 온도가 상승하였다. 구리사 마스크와 비금속성 마스크의 온도를 측정한 결과 구강 MRI 검사 후 각각 0.2℃, 0.1℃ 상승하였다. 본 연구를 통해 MRI 검사 시 금속성 섬유는 일반적 으로 제공되는 환자 가운에 비해 높은 온도 상승을 보였으며 열 손상의 위험성이 있음을 확인하였다. 결론적으로 환자 안전을 위해 검사 전 환자 가운으로 갈아입는 것이 필요할 것으로 사료된다.

Tunnel fires have significant social and economic impacts, causing extensive damage to concrete and steel reinforcements at high temperatures. Despite international advancements in fire-resistant designs, the safety measures for tunnel fires in South Korea remain insufficient. This study aimed to evaluate the fire resistance of fiber-reinforced concrete incorporating fire-resistant fibers with a focus on preventing spalling and enhancing structural safety. These findings are expected to contribute to the development of fire-resistant tunnel-design standards. Concrete mixtures with compressive strengths of 27 MPa were prepared according to highway construction material standards. Fiberreinforced concrete samples were produced with fire-resistant fiber dosages of 0.0, 0.6, 0.8, and 1.0 kg per cubic meter. Fresh concrete tests, including air content (KS F 2421) and slump (KS F 2402) tests, were conducted along with compressive strength tests (KS F 2405) on the hardened concrete. The fire resistance was assessed using an electric furnace to simulate the fire curve conditions specified in the Road Tunnel Fire Safety Guidelines based on KS F 2257. Increasing the fiber content led to a slight reduction in slump, likely owing to fiber agglomeration, with minimal effect on workability within the tested range. The air content exhibited negligible variation, indicating that there was no major impact on the air-void system. The compressive strength before the fire resistance test fluctuated but consistently met the design target of 27 MPa. The compressive strength after the fire resistance test across all samples decreased to approximately 2.0 MPa. The fiber-reinforced concrete exhibited reduced internal temperatures compared to the control, which was attributed to heat transfer disruption and the formation of micropores by the fibers. In this study, fiber-reinforced concrete demonstrated improved thermal resistance under fire conditions with minimal impact on the workability and air content within the tested range. Although the compressive strength before the fire resistance test remained adequate, the sharp decline in the post-fire strength highlights the need for further optimization. These findings emphasize the potential of fiber-reinforced concrete as a cost-effective solution for enhancing tunnel fire resistance, thereby supporting the development of safer and more resilient infrastructures.

The mechanical performance of SiC/SiC composites is significantly influenced by the architecture of fiber reinforcement. Among the various fabrication methods, the nano-powder infiltration transition/eutectic (NITE) process is a promising technique that is capable of achieving a dense and stoichiometric SiC matrix. The reinforcement architecture, such as cross-ply (CP) or woven prepreg (WP), is determined during the preform stage of the NITE process, which is crucial in determining the mechanical properties of SiC/SiC composites. In this study, the tensile test and double notch shear (DNS) test were conducted using NITE-SiC/SiC composites to investigate the effect of the fiber reinforcing architecture on the fracture mechanism of SiC/SiC composites. The tensile strength and maximum shear strength of both CP and WP specimens were nearly identical. However, other mechanical properties, particularly those of CP specimens, exhibited significant variability. A comparison of fracture surfaces and load-displacement curve analyses from the DNS tests revealed that the cross points of the longitudinal or transverse fibers act as obstacles to both deformation and crack propagation. These obstacles were found to be more densely distributed in WP specimens than in CP specimens. The variability observed in the mechanical properties of CP specimens is likely due to size effects caused by the sparser distribution of these obstacles compared to the WP specimens.

본 논문에서는 초기 압축 성형 공정 조건들이 단섬유 강화 복합소재 구조물의 기계적 거동 특성에 미치는 영향을 효과적으로 반영 할 수 있는 압축 성형-구조 연계 해석 방안을 제안하였다. 압축 성형 해석을 바탕으로 초기 charge의 형상 및 배치에 따른 부위별 단섬 유 배향 특성을 분석하였으며, 평균장 균질화 이론을 통해 단섬유 배향 특성에 따른 등가 이방 물성을 도출하였다. 나아가, 단섬유 배 향 정보가 Mapping된 유한요소 모델을 기반으로 초기 공정 조건들에 의해 야기되는 부위별 거동 특성 변화를 고려할 수 있는 압축 성 형-구조 연계 해석을 진행하였다. 관련 수치 예제 검증을 통해 제시된 해석 방안은 압축 성형을 통해 제작된 단섬유 강화 복합소재 구 조물 설계 과정에서 효과적인 솔루션을 제공함을 확인하였다.

본 논문에서는 3D 프린팅 공정을 통해 제작된 단섬유 강화 복합소재 구조물의 기계적 거동을 효과적으로 예측하기 위한 AM 공정 연계 구조 해석 기법을 제안하였다. 복합소재 3D 프린터(Mark Two, Markforged)를 활용하여 다양한 노즐 경로를 갖는 인장 시편을 출력하였으며, 출력물에 대한 인장 시험을 진행하였다. 또한, 노즐 경로에 따른 부위별 이방 물성을 도출하기 위해 실험적 데이터를 기반으로 역공학 기법을 적용하였다. 제안된 AM 공정 연계 구조 해석 방안의 타당성을 검증하기 위해 실험 결과와의 비교/분석을 병 행하였으며, 부위별 이방 물성이 반영된 FE 모델을 바탕으로 AM 공정 연계 구조 해석을 수행함으로써 복합소재 3D 프린팅 출력물의 거동 양상을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.