본 연구는 규사 기반의 표면처리 기법이 FRCM 복합체의 인장 성능에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 수행되었다. 실험은 탄소 및 내알칼리성 유리 직물을 사용하여 표면처리 유무를 변수로 설정하였으며, 총 4개의 실험군(CN, CS, GN, GS)에 대해 인장 실험을 수행하였다. 실험 결과, 탄소 직물을 적용한 복합체는 유리 직물 대비 우수한 인장 성능을 나타냈으며, 특히 표면처리된 탄소 실험군(CS)은 비처리 실험군(CN) 대비 약 73.7%의 인장강도 향상과 66.9%의 인성 증가를 보였다. 또한 유효계수(COE) 분석을 통해 직물의 기계적 성능이 복합체에 기여하는 정도를 정량화하였으며, 표면처리가 계면 부착 성능 및 응력 전달 효율 향상에 기여함을 확인하였다. 이를 통해 FRCM 복합체가 실구조물에 적용될 경우 일체화된 거동 확보를 기반으로 구조적 성능의 향상 등의 보강 효과를 기대할 수 있는 기술적 가능성을 제시하였다. 본 연구는 FRCM 복합체의 표준화 및 성능 향상을 위한 기초 자료를 제공하며, 향후 실 구조물 적용 및 수치해석 모델링의 신뢰성 제고에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
We present an atomistic investigation of the oxygen activation of a Pt nanoparticle with 147 atoms (Pt147), focusing on the role of microfacets. Using density functional theory (DFT) calculations, we evaluated the adsorption energy (Ead) of both molecular and atomic oxygen across the surface, along with the activation energy barrier (Eact) for O2 dissociation and subsequent atomic oxygen diffusion. The Pt147 exhibited a facet-dependent variation in O2 adsorption, while atomic oxygen displayed a relatively uniform Ead across the surface. This suggests that atomic oxygen can readily participate in surface reactions regardless of the location. The diffusion Eact values of atomic oxygen calculated along various pathways were lower than 0.61 eV, confirming the high surface mobility of oxygen atoms. Interestingly, we found a clear linear correlation between the Ead of O2 on Pt147 and the Eact of subsequent O2 dissociation. The results show that Pt nanoparticles with well-developed microfacets can efficiently activate molecular oxygen and facilitate oxidation reactions.
매립가스 표면발산량 조사 결과의 신뢰도와 측정지점 수의 적정성 평가를 위해 수도권 제2매립 장을 대상으로 중심극한정리와 t-검정을 이용하여 분석하였다. 3개의 표면발산 경로별 flux에서 매립가스 보다 메탄의 상대편차가 훨씬 크게 나타났으며, 계절별로는 두 경우 모두 여름철 상부가 각각 409%, 1,174%로 가장 컸다. 상대오차도 메탄의 값이 전반적으로 컸으며, 4계절 평균시 여름철 메탄이 182.7%로 가장 크고, 매립가스의 봄과 겨울철이 33.0% 내외로 가장 작았다. 20%의 상대오차를 허용할 때 현장 측정 지점 수는 모두 적정 수 대비 100% 미만이었으며, 특히 메탄이 매우 낮았다. 표면발산량이 가장 큰 상부의 경우 측정지점 수의 만족도는 봄부터 겨울까지 매립가스는 각각 26.1%, 9.8%, 17.9%, 22.6% 그리고 메탄 은 각각 2.7%, 1.2%, 5.9%, 3.2%에 불과하였다. 연구결과 매립가스 표면발산량 조사시에 현재의 챔버 방 식은 신뢰도 확보에 한계가 있으므로 대체 조사방법에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 EBR 및 EBROG 기법으로 부착된 CFRP판과 콘크리트 모체 간 부착성능을 평가하였다. 실험 변수로는 콘크리 트 압축강도, 홈의 개수 및 깊이를 고려하였으며, 총 21개의 시편을 대상으로 단일 랩 전단 실험을 수행하였다. 실험 결과, EBROG 기법을 적용한 시편은 EBR 기법을 적용한 시편보다 최대 62% 높은 부착 강도를 보였다. 또한, 홈의 개수와 깊이가 증가할수록 부착강 도도 증가했으나, 홈이 3개일 때 가장 높은 증가율을 기록하였다. 한편, 콘크리트 압축강도가 증가할수록 부착강도도 상승했지만, 압축 강도가 가장 높은 시편에서는 오히려 부착강도 증가율이 가장 낮았다. 아울러, EBROG 기법으로 부착된 CFRP 판의 유효 변형률을 예측하는 모델을 개발하기 위해 실험 데이터를 기반으로 회귀 분석을 수행하였다. 제안된 모델의 예측값과 실험값의 비의 평균과 표준 편차는 각각 1.002 및 0.032로 나타나, 해당 모델이 유효 변형률을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.
도로에서 소음저감에 대한 대책으로 방음벽, 포장 개선, 차량 속도 제한 등 여러 가지 대책이 제기되고 있으며 최근에는 차세대 표면처리 공법(Next Generation Concrete Surface, NGCS)이 사용되고 있다. 이러한 NGCS는 표면을 그라인딩 후 그루빙 공정을 진행하게됨에 따라 포장두께 감소 및 ITZ(Interfacial Transition Zone)의 표면 노출에 따른 내구성 감소가 발생할 수 있다. 이러한 내구성 감소는 교면포장에서 발생 시 안정성에 크리티컬한 영향을 미치게 됨에 따라, 본 연구는 교면포장에 주로 사용되는 라텍스 개질 콘크리트 (Latex-Modified Concrete, LMC)에 NGCS 적용 시 발생할 수 있는 내구성 감소 중 염해에 관한 연구를 진행하였다. 실제 공용 중인 LMC 교면포장의 현장 코어와 라텍스 혼입율(10, 15, 20%)에 따른 실내 배합을 진행하였으며 NGCS를 시험편에 적용하기 위하여 도로공사 표면처리공법 시방서를 기준에 따른 NGCS 모사 공법을 적용하여 염해 내구성 평가를 진행하였다. 시험 결과 현장코어의 경우 높은 수밀성과 염해저항성을 가지고 있어 NGCS 처리 시 뚜렷한 염해 내구성 저하가 나타나지 않았지만 상대적으로 낮은 수밀성을 가진 LMC 실내 배합의 경우 NGCS 적용 시 소폭의 염해 내구성이 감소함을 확인하였다.
본 연구에서는 친환경적이고 경제적인 수용액 환경에서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, MOF)인 UiO-66을 합성하는 방법을 개선하고, 합성 조건이 UiO-66의 표면적 및 결정성에 미치는 영향을 분석하였다. 합성 실험은 금 속 용액과 리간드 용액의 주입 순서 및 계면활성제(Tween 20)의 첨가 유무를 변화시키며 진행하였다. 그 결과, 리간드 용액 을 금속 용액에 주입하고 계면활성제를 사용하지 않은 경우, 표면적과 결정성이 더 높은 UiO-66을 얻을 수 있었다. SEM 및 XRD 분석 결과, 계면활성제의 첨가는 입자 크기와 결정 구조에 큰 변화를 주지 않았으나, BET 분석 결과 표면적 감소가 확 인되었다. 이는 합성 과정에서 계면활성제가 핵 형성과 결정 성장에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 본 연구 결과는 수용액 기반 UiO-66 합성법의 최적화, 대규모 제조 공정 및 다양한 산업적 응용에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.
본 연구는 고객의 무례행동이 서비스지향 OCB에 미치는 부정적인 영 향을 분석하고, 그 과정에서 표면연기와 직무소진이 어떠한 역할을 하는 지 살펴보았다. 첫째, 고객의 무례행동은 서비스지향적 OCB와 부정적 관 계를 가질 것으로 예측하였다. 둘째, 고객의 무례행동이 서비스지향적 OCB 에 부정적인 영향을 미치는 과정에서 직무소진이 주요 매개 변수로 작용 할 가능성이 클 것으로 예측하였다. 셋째, 고객의 무례행동은 서비스지향 OCB에 부정적인 영향을 미치는 관계에서 표면연기가 중요한 매개 역할 을 할 것으로 예측하였다. 이를 검증하기 위하여 2020년 10월 15일부터 11월 4일까지 약 20일간 국내 공기업에서 운영하는 수도권 소재 사업장 을 방문하여 고객접점 종사원을 대상으로 설문조사를 진행하였고, 기존 의 선행연구들을 토대로 가설을 설정하고 검증하였다. 분석 결과 고객의 무례행동은 서비스지향 OCB에 부정적인 영향을 미치고, 표면연기와 직 무소진은 고객의 무례행동이 서비스지향 OCB에 미치는 부정적인 영향을 매개하는 것으로 나타났다. 이와 관련하여 이론적·실무적 시사점을 제시 하고, 본 연구의 한계 및 향후 연구의 방향성을 제시하였다.
The results of the measurements using an optical surface roughness meter are shown according to the angle changes of 0, 0.5, 1, 1.5, 2, and 3°. Through the experiment, it can be seen that the measurement value is 3.140 at 0°, 3.148 at 0.5°, 3.140 at 1°, 3.151 at 1.5°, 5.078 at 2°, and 4.790 at 3° setting. In addition, the test statistic (P) value is 0.000, which is smaller than the significance level of 0.005, so it was confirmed through the experiment that a measurement error occurs according to the angle change when measuring the surface roughness.
In this work the multiple moving magnetic abrasive machining (MAM) process was used to polish the surface of spherical bar that is the components that widely used in many applications such aerospace, medical implantation, and the mechanical engineering industries. The smooth surface of spherical ball plays an important role for improving the lifespan, durability, and functionality of the components. In. Therefore, the moving MAM process was fabricated to achieve high quality surface of the spherical ball sample. This process used the multiple moving actions of the machining tools for polishing the surface sample. The experiments used in this work was set as the rotational speed of sample (50, 120, and 250 rpm), movement of machining tools (X-axis: 12 mm/sec, Y-axis: 12 mm/sec), and the polishing times (0, 2, 4, 6, 8 min). The results demonstrated that within 6 min of the polishing time the surface roughness of sample was significantly reduced from 0.29 μm to 0.02 μm under the polishing action of machining abrasive tool (size: 1-μm). This can be concluded that the multiple moving MAM process is an effective method to achieve high surface quality of sample with extremely low surface roughness (Ra).
본 연구에서는 열유도상분리법으로 제조한 polyvinylidene fluoride (PVDF) 중공사막의 오염성과 화학적 세척에 대한 실험을 진행하였다. 오염수는 소 혈청 단백질(bovine serum albumin, BSA)과 카올린(kaolin)을 이용해 제조하였으며, 차아 염소산나트륨(NaOCl), 구연산(citric acid), 황산(H2SO4)으로 화학적 세척을 진행한 후 뒤 표면 전하 분석기, 주사전자현미경 (scanning electron microscope, SEM) 그리고 에너지 분산 X선 분광법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDX)을 통해 세 척 효율을 평가하였다. PVDF 분리막은 높은 내화학성과 열적 안정성을 가지는 분리막으로 화학적 세척을 진행한 결과 가장 좋은 효율은 차아염소산나트륨으로 세척한 것으로 그 결과 투과도는 793.2 L/(m2.h.bar)로 초기 투과량인 945.3 L/(m2.h.bar) 값과 비교하였을 때 약 84% 회복률을 보여주었다. 이는 수처리 공정에서의 막 오염 방지 및 세척의 중요성을 제시한다.
This study aims to prepare bamboo-based activated carbons with surface modifications, focusing on carbon dioxide (CO2) capture in public indoor spaces. The surface of the activated carbon adsorbents was chemically modified through three steps: carbonization, steam activation, and chemical treatment using potassium hydroxide (KOH) and potassium sulfamate (KSO3NH2). The specific surface area and pore volume of the obtained adsorbent (BSAC-KN) were 1,246 m2/g and 0.74 cm3/g, respectively. The surface modification resulted in an adsorption capacity of up to 3.79 mmol-CO2/ g-AC for carbon dioxide. In addition, the expansion of the specific surface area and the enhanced physico-chemical interaction between the weak acidic CO2 molecules and the basic AC surface improved adsorption capacity.
This study optimized the gelling agent and rice protein ratio for developing elderly friendly jelly using a response surface methodology. Response surface analysis was conducted with a gelling agent (0.1, 0.2, and 0.3%) and rice protein (3, 6, and 9%) set as independent variables. Increasing the gelling agent and rice protein ratio raised the pH while lowering the total acidity. The sugar content decreased nonlinearly with a higher gelling agent ratio. The lightness (L) and yellowness (b) differed according to the addition ratios of each ingredient, and the hardness peaked at 0.3% gelling agent and 6% rice protein, but excessive rice protein addition led to a decrease in hardness. Response surface analysis indicated an optimal formulation of 0.16% gelling agent and 6.41% rice protein, with all response variables aligning within the predicted ranges, validating the model.
Biomimetic study is being conducted in various fields and applied to the development of technology for the realization of a sustainable society. In this study, we analyzed the cuticular surface structure and wax layer composition of the leaves of Myriophyllum verticillatum and Azolla imbricata to investigate the antifouling characteristics. Field emission scanning electron microscopy analysis (FE-SEM) and contact angle measurement revealed that the surface of M. verticillatum had an irregular and curved layered structure with non-directional filament structures and showed high hydrophobicity. On the leaves of A. imbricata, amphiphilic structures with nano-sized hydrophobic plate-like filament structures and micro-sized irregular hydrophilic spikes were observed. The dorsal surface of the A. imbricata leaves had a denser distribution of hydrophobic nano-structures compared to the ventral surface. The dorsal surface of the leaf showed high hydrophobicity, while the ventral surface showed wettability. Due to the habitat characteristics of A. imbricata, which is a floating plant, the ventral surface is constantly in contact with water, while the front surface has a hydrophobic surface. Analysis of the wax composition of plants revealed that M. verticillatum and A. imbricata were mainly composed of saturated fatty acids, ketones (2-Nonadecanone and 2-Heptadecanon), and sugar alcohols such as 1,30-Triacontanediol. These substances have high antimicrobial activity, and saturated fatty acids form stable and rough anisotropic crystalline surfaces. The hierarchical amphiphilic structure and the non-toxic stable hydrophobic surface observed in the cuticle of aquatic plants are expected to be utilized as materials for the development of sustainable antifouling technologies.
This study focuses on optimizing the uniform pressing process in precision manufacturing, addressing challenges posed by surface roughness and height differences between components. In real-world conditions, such irregularities can lead to non-uniform pressure distribution during pressing, negatively affecting product quality. To mitigate these issues, a buffer protection layer was introduced between the press and components. The optimization process was conducted through finite element analysis (FEA) to determine the ideal material properties, including elastic modulus, Poisson's ratio, and thickness of the buffer layer. Two surface roughness scenarios were examined to assess the impact of surface conditions on pressing uniformity. The results indicate that a higher elastic modulus, Poisson’s ratio, and thicker buffer layers are more effective in achieving uniform pressing, particularly under rougher surface conditions. This study provides a practical solution for improving the precision and reliability of pressing processes, ensuring better product consistency and enhancing overall manufacturing efficiency.
Detection and sizing of defects are very important for structure life management base on fracture mechanics. The non-destructive inspection techniques based on the induced current field measurement are newly developed. This paper describes the results obtained by these techniques for artificial surface defects. In the case of the RICFM technique, the potential drop distribution around a surface defects was measured as a smaller potential drop than that in a place without a defect. This potential drop showed a minimum value at the defect location, and the absolute value of this minimum value increases depending on the depth of the defect. In the case of the FEF technique, the potential difference distribution for surface defects was measured as a maximum at the location of the defect. This maximum value showed a difference depending on the depth of the defect.
높은 종횡비와 원자 수준의 얇은 두께를 갖는 다공성 2D 소재는 고성능 분리막 제작에 활용된다. 이를 위해서는 다공성 2D 소재를 다공성 지지체 위에 균일하게 도포할 수 있는 코팅법이 필수이다. 본 연구는 이를 위한 제올라이트 MFI 나노막의 간단하면서도 효과적인 코팅법을 제시한다. 직접합성법으로 합성된 제올라이트 MFI 나노막은 물에 분산되면서 동 시에 표면 활성을 보여, 이 특성을 활용하여 소수성 계면에 흡착시키는 것이 가능하다. 소수성 개질을 다양한 형태의 지지체 에 적용하여, 이들 표면에 고밀도의 나노막 흡착 코팅이 가능함을 보였다. 또한, 이 흡착코팅의 반복 수행을 통해 나노막의 완전피복을 달성하고, 이를 연속적인 MFI 필름 및 멤브레인으로 성장시킬 수 있었다. 이 간단한 코팅법은 제올라이트 나노막 뿐만 아니라, 표면활성을 보이는 다른 2D 소재에도 적용 가능할 것으로 보이며, 2D 소재의 활용도를 제고할 수 있을 것이다.