도시 불투수 지역에서 발생하는 초기 강우 유출수는 고농도의 비점오염물질을 단기간에 하천으로 유입시켜 수질 악화를 초래한다. 본 연구에서는 우수받이 및 맨홀에 설치 가능한 다단 폴리프로필렌 섬유 여과장치를 개발하고, 실험실 및 현장자료를 기반으로 오염물질 제거 효율을 평가하였다. 섬유 여재 조합 실험을 통해 53 μm, 20 μm, 10 μm 구성의 3단 여과가 TSS, TN, TP 제거에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 현장 초기유출수 분석 결과, 평균 제거 효율은 TSS 79.7%, TN 31.6%, TP 43.1%로 확인되었다. 또한 SWMM을 이용하여 학사마을 도시유역에 적용 시 25%, 50%, 100% 설치비율에 대해 TSS 47.3∼99.2%, TN 21.6∼49.4%, TP 23.6∼67.7%의 저감효과가 모의되었다. 본 연구의 결과는 공간 제약이 큰 도시지역에서 초기세척효과(first flush)를 제어하기 위한 실용적인 비점오염 관리기술로서 활용 가능성을 제시한다.

본 연구는 3차원 비선형 유한요소해석을 이용하여 고속도로 2주형 교각 코핑부에서 철근을 유리섬유보강폴리머(GFRP) 보강 근으로 대체하는 경우를 평가하였다. 콘크리트의 균열, 손상 및 보강근 응답을 모사하기 위해 콘크리트 손상소성(CDP) 모델을 적용하 였다. 단조하중 조건에서 철근 기준 Case와 다수의 GFRP Case를 비교하였다. 주요 변수로는 GFRP의 강성, 콘크리트와의 부착계수 영향, 그리고 수직 전단보강근 상세 배근을 포함하였다. 수치해석 모델은 실험 경향과의 비교를 통해 검증되었으며 전반적인 거동이 일관되게 나타났다. GFRP로의 대체는 철근 대비 강성과 하중 전달 메커니즘을 변화시켰다. 또한 콘크리트 손상이 전체 응답과 파괴 진행을 지배하는 주요 요인으로 나타났다. GFRP 강성이 높고 부착성능이 우수할수록 구조 효율과 상세설계의 실현성이 향상되었다. 적절한 설계가 전제될 경우 전단보강근의 양은 전체 거동에 미치는 영향이 제한적인 범위에서 최적화가 가능하였다. 이상의 결과는 GFRP 적용의 실무적 가능성을 뒷받침하는 동시에, GFRP의 선형탄성ㆍ취성 거동과 국부 응력집중 가능성을 고려할 필요가 있음을 시사한다.

We present a new fiber assignment algorithm for a robotic fiber positioner system in multi-object spectroscopy. Modern fiber positioner systems typically have overlapping patrol regions, resulting in the number of observable targets being highly dependent on the fiber assignment scheme. To maximize observable targets without fiber collisions, the algorithm proceeds in three steps. First, it assigns the maximum number of targets for a given field of view without considering any collisions between fiber positioners. Then, the fibers in collision are grouped, and the algorithm finds the optimal solution resolving the collision problem within each group. We compare the results from this new algorithm with those from a simple algorithm that assigns targets in descending order of their rank by considering collisions. As a result, we could increase the overall completeness of target assignments by 10% with this new algorithm in comparison with the case using the simple algorithm in a field with 150 fibers. Our new algorithm is designed for the All-sky SPECtroscopic survey of nearby galaxies (A-SPEC) based on the K-SPEC spectrograph system, but can also be applied to similar fiber-based systems with heavily overlapping fiber positioners.

This study investigates the repeated impact behavior and compression-after-impact (CAI) performance of triaxially braided carbon/glass fiber-reinforced polymer (C/GFRP) composite tubes. A two-stage experimental strategy was proposed to evaluate the synergistic effect of interlayer hybridization and axial yarn reinforcement on damage evolution and mechanical performance. In Stage I, six hybrid braided tubes with different carbon/glass stacking configurations—including pure carbon, pure glass, layered, and reversed-layered structures—were subjected to repeated low-velocity impacts at 31 J. Micro-CT was employed to reconstruct the internal damage morphology and assess damage accumulation. The optimal interlayer configuration was selected based on impact force, displacement, energy absorption, and internal failure characteristics. In Stage II, the selected structure was further reinforced with four types of axial yarns (none, carbon, glass, and carbon/glass alternating), and their axial compressive and CAI performance after 10 J impact was tested. Results revealed that reversed interlayer design effectively suppressed crack propagation and improved damage tolerance under cyclic impacts. Moreover, the inclusion of hybrid axial yarns significantly enhanced residual compressive strength without compromising energy absorption. This study establishes a lightweight, high-performance braided tube design strategy suitable for aerospace and transportation applications.

This study experimentally evaluated the flexural behavior of reinforced concrete (RC) beams incorporating a high-performance cementitious composite (VC) with 1.0 vol.% Vectran fibers. Three-point bending tests were conducted on a reference high-strength concrete beam (RCB) and two VC beams (VCB-1, VCB-2). Compared with RCB, the maximum load increased by +19.8% (VCB-1) and +9.0% (VCB-2), while the yield load rose by +18.9% and +16.0%, respectively. The ductility index (Δu/Δy) improved from 1.89 (RCB) to 5.22 (VCB-1), confirming the crack control effect based on multiple micro-cracking. The improved performance indicates not only enhanced flexural capacity and ductility but also suggests the potential for carbon-neutral structural design through material reduction and service-life extension enabled by the Vectran fiber-reinforced composite system.

본 연구에서는 실험실 규모의 혈액투석 실험 장치를 구성하고 polysulfone (PS) 중공사막과 polyethylene terephthalate (PET) 소재의 모노 및 멀티 스페이서 얀(spacer yarn)을 적용한 5 종류의 소형 혈액투석 모듈을 제작하여 스페이서의 존재가 혈액투석 모듈에 미치는 영향을 확인하였다. 수투과도 측정 결과에서 스페이서가 없는 모듈의 flux가 가장 높은 것으 로 확인되었으나, 이는 스페이서를 적용한 모듈의 막표면적이 감소한 원인으로 분석된다. 반면, 요소(urea) 제거 실험에서는 스페이서 적용 여부와 종류에 따른 성능 차이가 뚜렷하게 나타났으며, 스페이서가 내부 유동 균일화에 기여함으로써 확산 저 항을 감소시키는 효과가 확인되었다. 특히 모노 스페이서를 10 wt% 적용한 모듈은 낮은 막표면적에도 불구하고 혈액투석 실 험 3 h 경과 시점에서 약 67.99%의 요소 제거율을 기록하여, 스페이서를 적용하지 않은 모듈(62.75%) 대비 약 5.24% 높은 요소 제거 효율을 나타냈다.

본 연구에서는 α-Al2O3 중공사 지지체 위에 γ-Al2O3, SiO2 산화막 및 Pd 금속막을 각각 증착하여 수소 분리막을 제작하고, 암모니아 열분해 반응 후 생성되는 혼합기체(H2, N2, NH3)에 대한 투과 성능을 비교⋅분석하였다. scanning electron microscope과 atomic force microscope 분석 결과, 산화막 코팅을 통해 표면 조도가 크게 개선되어 Pd 무전해도금 시 결 함 억제에 기여할 수 있음이 확인되었다. 기체투과실험은 450°C, 0.5~2.0 barg 조건에서 수행되었으며, 산화막 기반 분리막은 기공 투과 메커니즘에 의해 최대 수소 순도가 82%에 머무른 반면 금속막 기반 분리막은 용해–확산 기반의 bulk diffusion 메 커니즘을 통해 97% 이상 순도의 수소를 안정적으로 분리하였다. 특히 Pd/α 중공사막은 2 barg에서 15 mL/min 이상의 수소 flux와 1900 이상의 H2/NH3 seperation factor을 기록하며 산화물 기반 분리막보다 월등한 성능을 보였다. 결론적으로 산화물 막은 단독 분리 성능은 제한적이지만 Pd 증착을 위한 전처리 및 중간층으로서 유효함이 확인되었으며, Pd 중공사막은 고온 수소 정제 공정에 가장 적합한 선택지임을 입증하였다.

메탄화 공정은 탄소 포집 및 활용(CCU) 기술의 하나로, 탄소중립 달성을 위한 핵심 기술이다. 본 연구는 메탄화 반응기 배출가스에서 생성가스인 메탄과 미반응 수소를 분리하기 위한 가스 분리 시스템 설계를 위한 사전 연구로, 소형 막 모듈을 이용한 2단 분리막 시스템을 설계⋅제작하고 시험 가스인 질소-수소 혼합가스에 대한 분리 성능을 실험적으로 평가하 였다. 1단 막 모듈에서는 질소-수소 혼합가스에 대한 혼합 가스 선택도를 측정하였으며, 1단 및 2단 막 모듈 모두에서 잔류 측과 투과 측의 목표 가스 회수율 및 순도를 분석하였다. 본 연구에서 수행한 국내 A사 막 모듈의 성능 분석 결과는 향후 메 탄화 반응 가스 분리 시스템 설계 및 최적화 연구의 기초자료로 활용될 수 있다.

CNT/epoxy composite film (CECF) was prepared and used to fabricate the interlayer stiffened and reinforced photothermal synergistic curing glass fiber-reinforced polymer (GFRP) composites, and the influence of the photothermal effects of CECF on compressive strength and failure mechanism of the composite was investigated. Compared to GFRP composite, the uniform and wide temperature distribution in the in-plane and thickness direction was exhibited due to the heat from the lattice vibrations induced by photothermal conversions of CECF, thereby facilitating the decomposition of the thermal initiator and the increase of the curing degree in the CECF/GFRP composite. The in-plane shear modulus and interlaminar shear strength (ILSS) of the CECF/GFRP composite were 12.2% and 13.7% higher than those of the GFRP composite, respectively, indicating the enhanced deformation resistance and interfacial adhesion of the interlayer region. The compressive strength of the CECF/GFRP composite was increased by 14.1% relative to the GFRP composite, which was ascribed to restricted kink-band and delayed delamination damage during the compression process of composite.

테트라포드는 일반적으로 무근콘크리트로 제작되어 취성적 거동을 보인다. 이러한 파괴 양상을 개선하고 균열 저항성을 증진시키 기 위한 방안으로 섬유보강 콘크리트를 사용하는 것이 대안 중 하나가 될 수 있다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 섬유보강 콘크 리트를 적용한 테트라포드의 구조성능을 평가하는데 중점을 두었다. 이를 위해 기존 연구자들의 실험 결과와 비교하여 유한요소모 델을 검증하였으며 이후 변수해석을 진행하였다. 변수해석의 주요 변수는 섬유보강 콘크리트의 파괴에너지로 설정하였다. 문헌조사 를 통해 다양한 섬유보강 콘크리트의 파괴에너지 범위를 도출하고 이를 변수해석에 적용하였다. 해석 결과, 테트라포드의 파괴는 균 열에 의한 인장 파괴가 지배하는 것으로 나타났으며, 섬유보강 콘크리트의 사용은 테트라포드의 연성을 향상시킬 수 있는 것으로 확 인되었다.

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.