폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF) 기반의 중공사막은 뛰어난 열적, 기계적, 화학적 안정 성을 통해 분리 응용을 위한 유연한 플랫폼을 제공한다. 본 총설에서는 PVDF 중공사막의 생산 및 표면 처리 기술의 최신 발 전과, 이를 담수화 및 염료/염 분리 공정에 적용한 사례를 검토하였다. 딥 코팅 기술과 화학적 접목, 그리고 TiO2, MXene, MoS2와 같은 나노소재를 혼합층 형성을 통해 첨가하는 것은 소수성, 습윤 방지 성능 및 투과성에서 뚜렷한 향상을 가져왔으 며, 야누스 트라이보어 및 이중층 막은 막 증류 공정을 장기간 수행할 때 내오염 저항성과 기계적 강도에서 우수한 성능을 보였다. 그리고 혼합 매트릭스 막에서 MOF와 rGO 같은 탄소 기반 충전재를 결합하면 높은 염 거부 수준(> 99.9%)과 물 유 속(> 25 kg/m2·h)을 달성하여 해수 및 산업 폐수 처리에 적합하였다. 본 총설에서는 투과증발, 나노여과, 진공 막 증류 (vacuum membrane distillation, VMD) 방법이 PVDF 막과 어떻게 시너지 효과를 발휘하는지를 검토하였으며, 첨가제 최적화 및 표면 기능화와 함께 막 구조를 설계함으로써 막 성능을 향상시킬 수 있으며 이를 통해 PVDF 중공사막이 실험실 규모의 연구에서 산업 규모 생산으로 확장될 수 있음을 보였다.

Phase change materials (PCM) with enhanced thermal conductivity and electromagnetic interference (EMI) shielding properties are vital for applications in electronic devices, energy storage, and aerospace. However, achieving a synergistic improvement in both thermal and EMI shielding performance remains a significant challenge. This study presents the development of phase change composites reinforced with 3D Ag foam and short carbon fibers (SCF) to address this challenge. Ag@SCF/ PCM composites were fabricated using a vacuum-assisted impregnation and curing process. Polyethylene glycol and epoxy resin formed the PCM matrix, while SCF and Ag foam created a dual-scale interpenetrating network to provide channels for phonon and electron transmission. The dual-scale network significantly improves thermal conductivity (2.24 W/m·K) and EMI shielding (69.7 dB), while maintaining latent heat storage (melting: 71.5 J/g, freezing: 68.7 J/g). These multifunctional properties make Ag@SCF/PCM composites promising candidates for applications requiring simultaneous thermal management and electromagnetic performance optimization.

The purpose of this study is to fabricate a multi-stage, variable-section and high-speed of the cutting device for recycling carbon fiber from waste hydrogen storage tanks. In this study, a high precision cutting device is fabricated utilizes (i.e., multi-stage, variable-section, high-speed cutting function and a diamond wire tool) to cut various waste hydrogen storage tank carbon fibers into scrap in a short period of time. The fabricated items include the development of diamond wire tools and wheels, cutting feed systems, structural frames, cooling system applications, and hydrogen tank fixing systems. The rotational speed of multi-stage wheel is in range of 0~600 rpm, and feed speed of diamond wire cutting tools is in range of 10–80 mm/min. The results showed that a new precision cutting device is able to cut the waste hydrogen storage tanks more than 400 pieces of performance indicator scrap (200×200 mm) within 8 hours of the cutting time. This confirmed that a new fabricated cutting device is a high speed cutting machine that is feasible for application in waste hydrogen storage tanks recycling in stead of conventional cutting device.

본 연구는 동결융해 및 철근 부식으로 복합열화된 철근콘크리트 보를 탄소섬유 복합재료로 보강한 경우의 휨 거동을 평가하 기 위해 층상화 단면해석 모델을 제안하고 그 유효성을 실험적으로 검증하였다. 해석 모델은 열화에 따른 재료물성 저하와 CFRP 보강 효과를 통합적으로 고려하여 휨 거동을 예측하도록 구성되었다. 제안된 모델의 해석 결과, 열화 및 CFRP 보강 RC 보의 항복휨모멘트 와 최대휨모멘트 예측값은 실험값과 평균 1.01∼1.16의 비율을 보여 휨 성능을 매우 높은 신뢰도로 예측함을 확인하였다. 그러나 휨모 멘트-변위 관계에서는 일부 상이한 경향이 관찰되었다. 항복 이전 구간에서는 해석 모델의 휨 강성이 실험 결과보다 높게 평가되었는 데, 이는 해석 모델이 콘크리트의 초기 미세균열과 같은 비선형적 거동을 완벽히 반영하지 못하기 때문으로 분석된다. 반면, CFRP로 보강된 보의 항복 이후 구간에서는 해석 모델의 강성이 실험값보다 낮게 나타났다. 이는 현행 RC 이론 기반의 변위 산정 방식이 CFRP 보강재의 높은 탄성계수 효과를 충분히 반영하지 못하여 최대강도 도달 시의 변위를 과대평가하기 때문으로 판단된다.

본 연구에서는 온대산재 및 남양재 원목을 표층재로하고, 금속, 유리섬유, 탄소섬유로 보강한 코르크 보드를 중층에 배열한 코르크 복합 원목마루판 의 치수안정성을 평가하였다. 표층재에 따른 코르크 복합 원목마루판의 평균 흡수율은 백합나무(Tu)가 6.1%로 가장 높은 값을 나타내었고, 티크와 멀바우가 4.7%로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 밀도가 낮은 온대산재를 배열한 원목마루판보다 남양재에서 낮은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 중층보강재는 CM (cork board-metal) 타입이 CG (cork board-glass fiber) 및 CC (cork board-carbon fiber)타입에 비하여 높은 흡수율을 나타내어 밀도에 따른 흡수량의 차이가 확인되었다. 표층 수종에 따른 흡수두께팽창률은 백합나무가 7.2%로 가장 높은 값을, 티크(T)가 3.9%로 가장 낮은 값을 나타내었다. 전반적으로 금속 보강 원목마루판(CM)의 흡수두께팽창률은 유리섬유(CG)와 탄소섬유(CC)에 비하여 금속이 2–3배 높은 값을 나타내었다. 금속 보강 원목마루판을 제외한 모든 원목마루판은 목질 마루판에 관한 KS 규격 기준을 충족하는 우수한 치수안정성을 나타내는 것이 확인되었다.

In the pursuit of achieving in-situ real-time detection of methanol production rate during the photocatalytic reduction of CO2, we developed a methanol sensor using a copolymer-coated fiber Bragg gratings. The theoretical model of methanol measurement by sensor was established. The effect of methanol-selective sensitive material and its thickness on the performance of the sensor were investigated. Humidity and temperature interference to sensor measurements was compensated. Furthermore, TiO2 photocatalyst was prepared and the photocatalytic reactor was constructed. The methanol production rate in the photocatalytic CO2 reduction process was monitored by the prepared sensor in-situ. The results highlight that the fiber Bragg grating methanol sensor with 600 nm-thick poly(N-isopropylacrylamide)/polymethyl-methacrylate coating showed a high sensitivity, lower limit of detection, fast response and recovery speed, and high selectivity. The methanol generation rate of TiO2 photocatalytic reduction of CO2 measured by gas chromatograph and prepared fiber Bragg grating methanol sensor was 1.42 and 1.53 μmol/g-cat·h, respectively, the error of the two detection methods was 7.86%. This highlights the efficacy of the developed fiber Bragg grating methanol sensor for real-time in-situ detection of the methanol production rate during the photocatalytic reduction of CO2.

막 분리 기술은 이산화탄소(CO2) 포집을 위한 가장 효과적인 기술 중 하나로, 운영이 간단하고 화학적 배출이 없 다는 장점이 있다. 수증기와 같은 불순물은 고분자 막의 성능에 큰 영향을 미친다. 다양한 산업 분야의 배가스 농도에 따라, PDMS/PSF 중공사막을 이용한 가스 분리 실험이 수행되었다. PDMS/PSF 막에서의 습도의 영향을 확인하기 위해, 상대습도 0%와 96% 조건에서 CO2 농도를 달리하며 실험을 진행하였으며, 공급 유량은 300 ccm, 온도는 50°C로 유지하였다. 실험 결 과, 수증기는 막의 CO2 투과도는 다소 감소시키는 반면, CO2/N2 선택도는 소폭 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 선택도 향상은 CO2의 흡착 증가에 기인한 것으로 해석된다. 50°C에서 20 d간의 연속 실험 후, 막의 CO2 투과도는 소폭 감소하였으나, CO2/N2 선택도는 증가하였다. 이 결과는 PDMS 코팅된 PSF 막이 가혹한 조건에서도 안정적인 성능을 유지함을 보여준다.

본 연구는 패션산업에서 재활용 섬유의 촉감 및 감성 인지가 소비자의 구매의도 및 선호도에 미치는 영향을 분석 하였다. 양모65/재활용 캐시미어35, 캐시미어65/재활용 캐시미어35, 뉴 캐시미어 100%의 동일 사양으로 제직된 저 어지 니트 원단 3종류를 20∼30대 남녀 소비자 62명을 대상으로 촉감성의 관능평가 설문조사를 실시하였다. SPSS 28 통계패키지로 평균 및 빈도분석, t-test, ANOVA 분석을 실시하였다. 1차 관능평가 결과, 기모가공 된 재활용 섬 유가 긍정적으로 겨울철 섬유소재로서 선호되는 것으로 평가되었으나, 재활용 섬유 및 혼방률을 인지한 후의 2차 평가 결과, 감성 평가가 낮았던 캐시미어 100% 신섬유가 ‘우아한’, ‘정장용’, ‘개성적인’ 등 긍정적 평가가 상승하였 고, 예상 가격도 크게 증가하였다. 이처럼 유사 자극에 대한 감성 반응이 정보 인지에 따라 반전되는 현상은, 촉감각보다 인지적 정보가 소비자 평가에 더 강하게 작용함을 보여준다. 재활용 섬유 판단의 기준은 원단이 거칠고 딱딱하 거나 인공적인 촉감성을 나타내었기 때문이라고 응답하였다. 본 연구는 재활용 섬유에 대한 소비자 인식 개선 및 효과적인 정보 전달 전략 수립의 중요성을 시사한다.