초고성능 콘크리트(UHPC)는 높은 압축강도를 위해 일반콘크리트에 비해 높은 시멘트 및 바인더 함량을 가지고 있다. UHPC 의 시멘트량을 줄이기 위한 연구가 지속적으로 수행되었으며, 그중 플라이애시와 고로슬래그는 각각 20%, 50% 수준까지는 강도 저하 없이 적용 가능하다는 연구가 확인되었다. 본 연구에서는 UHPC 배합에서 시멘트를 플라이애시와 고로슬래그로 치환하여 강도변화 및 유동성 변화를 분석하였다. 압축강도는 플라이애시 치환 실험체가 가장 낮으며, 고로슬래그는 치환 전과 유사한 강도를 보였다. 휨강도 는 고로슬래그, 플라이애시 치환 실험체 모두 감소하였다. 그러나 유동성은 플라이애시, 고로슬래그 실험체 모두 향상되면서 고성능감 수제 저감이 가능한 것을 확인하였다.

초고성능 콘크리트의 시멘트량 저감을 위해 시멘트와 치환하여 사용가능한 시멘트계 재료를 사용한 연구를 사전 조사하여 플라이애시와 고로슬래그를 선정하였다. 시멘트와 실리카흄 조합으로 120 MPa 이상의 압축강도를 보인 배합을 사용해 바인더조합의 변화에 따른 압축강도, 휨강도를 평가하였다. 플 라이애시와 고로슬래그를 사용한 배합은 유동성이 향상되었으며, 플라이애시는 압축강도가 실리카흄만 사용한 경우보다 다소 감소하였으나, 고로슬래그를 사용한 실험체는 실리카흄만 사용한 실험체와 유사 한 결과를 나타내었다.

초고성능 콘크리트의 충전밀도 향상을 위해 잔골재보다 미세한 실리카플라워를 사용하여 물리적 특 성변화를 분석하였다. 평균입경 300㎛의 규사를 100㎛인 실리카플라워로 일부 치환하여 압축강도, 휨 강도 변화와 유동성 변화를 측정하였다. 실리카플라워 사용으로 인해 압축강도와 휨강도가 향상되었으 나 유동성 저하로 인해 동일한 유동성을 확보하기 위해 추가적인 고성능감수제의 투입이 필요하였다. 유동성 저하는 바인더 차이에는 큰 영향을 받지 않았으며, 추가적인 고성능감수제 투입은 유사하게 나 타났다.

FRP 복합재 중 CFRP(Carbon Fiber Reinforcement Plastic)는 현재 Rebar, Plate, Grid 등 다양한 형태로 RC 구조물에 내‧외부 보강재로써 사용되고 있다. 이 중 CFRP Grid의 경우 국내에서 상용화가 되지 않아 다른 형태의 보강재보다 성능 분석 및 평가 기준이 미흡한 실정이다. 이에 따라 본 연구에 서는 Grid의 Strand, 경계조건, ASTM 고정장치의 유무 등 다양한 실험을 통하여 CFRP 그리드의 인 장 성능평가를 진행하였다. 선행 연구에서는 CFRP Grid의 인장시험 고정단의 경계조건에 따른 영향 성 분석을 위해 ASTM D7205 및 ASTM D6637에 따라 Tap-Tap (Type 1), Tap-Mortor (Type 2) 로 구성하여 인장시험을 수행하였으며, 시편의 파단 형상 및 시험 결과값이 가장 안정적인 Type 2를 CFRP Grid의 고정단 경계조건으로 설정하였다. 이러한 선행 연구를 바탕으로 고온 노출에 따른 CFRP 그리드의 인장 성능시험 평가를 진행하였으며, 인장시험은 만능재료시험기 및 고성능 카메라를 활용하여 최대 응력과 탄성계수를 도출하였다. 온도는 FRP의 전이온도인 150℃ 이내의 130℃에서 각 Case 별 5개의 시편을 70분(Case 2), 100분(Case 3), 120분(Case 4), 150분(Case 5) 노출한 후, 고온 에 노출하지 않은 시편(Case 1)과 비교하였다. 실험 결과, Case 5와 Case 1을 비교하여 인장강도와 탄성계수는 각각 최대 51.32%, 44.4% 감소하였다. 결론적으로 고온 환경에서 지속적으로 노출될 경 우, CFRP Grid의 성능이 최대 절반 수준으로 감소 되며 RC 부재 내‧외부에 보강 시에 고온 조건을 면밀히 검토하여 성능 감소를 최소화할 필요가 있다고 판단된다.

아스팔트는 점성이 높은 도로포장 재료로서 골재와 채움재를 결합시키는 역할을 하는 중요한 재료이다. 아스팔트 콘크 리트는 생산 및 시공 과정에서 혼합물이 장비에 부착되는 현상이 발생하여 생산 효율 및 성능 저하를 유발하기도 한다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 석유류와 식물성 기름을 부착방지제(Asphalt Release Agent)로 사용하고 있다. 하지 만 석유류는 단시간에 아스팔트를 용해시켜 혼합물의 성능 저하를 유발할 수 있고, 발생하는 유증기로 인해 작업자를 위 험에 노출시킬 수 있다. 식물성 기름은 석유류에 비해 아스팔트에 대한 용해력은 다소 작지만 석유류와 동일한 문제를 야기하며 제품 단가로 인해 높은 비용을 발생시킨다. 이에 따라 아스팔트 혼합물 생산 및 시공현장에서 저독성이며 친환 경적인 부착방지제의 중요도가 상승하고 있다.

Liquid phase exfoliation of natural graphite is an industrially effective solution for graphene preparation. However, many countries have identified natural graphite as a strategic resource and restricted its mining. In this report, we used abundant and readily available needle coke (NC) as a graphene exfoliation precursor and sodium carboxymethyl cellulose (CMC) as a dispersant to prepare a sandwich structured conductive graphitized NC nanosheets (GNCNs) by liquid phase exfoliation, freeze-drying and high-temperature graphitization, in which a graphene layer is sandwiched between two thin CMC layers. CMC could increase the liquid absorption and retention ability of the conductive agent and improve the migration rate of lithium ions. The highly ordered graphene layer could accelerate the transmission of electrons. The GNCNs with 0.4 wt% CMC addition showed good rate performance (144.6 mAh g− 1 at 5 C) and high cycle stability (96.2% after 200 cycles at 1 C) for LiFePO4 (LFP) battery. The traditional Super-P (SP) conductive agent exhibited low-rate performance (113.9 mAh g− 1 at 5 C) and cycle performance (89.9% after 200 cycles at 1 C). This study offers a novel approach to selecting graphene precursors and has promising applications for conductive additives in high-performance LFP batteries.

A carbon matrix for high-capacity Li/Na/K-alloy-based anode materials is required because it can effectively accommodate the variation in the volume of Li/Na/K-alloy-based anode materials during cycling. Herein, a nanostructured porous polyhedral carbon (PPC) was synthesized via a simple two-step method consisting of carbonization and selective acid etching, and their electrochemical Li/Na/K-ion storage performance was investigated. The highly uniform PPC, with an average particle size of 800 nm, possesses a porous structure and large specific surface area of 258.82 cm2 g– 1. As anodes for Li/Na/K-ion batteries (LIBs/NIBs/KIBs), the PPC matrix exhibited large initial reversible capacity, fast rate capability (LIB: ~ 320 mAh g– 1 at 3C; NIB: ~ 140 mAh g– 1 at 2C; KIB: ~ 110 mAh g– 1 at 2C), better cyclic performance (LIB: ~ 550 mAh g– 1; NIB: ~ 210 mAh g– 1; KIB: ~ 190 mAh g– 1 at 0.2C over 100 cycles), high ionic diffusivity, and excellent structural robustness upon cycling, which demonstrates that the PPC matrix can be highly used as a carbon matrix for high-capacity alloy-based anode materials for LIBs/NIBs/KIBs.

PURPOSES : This study was conducted to evaluate the physical properties of the RAP 50 asphalt mixture containing polymer modified rejuvenator and warm-mix additive to improve the recycling rate of RAP and reduce CO2 emission. METHODS : Mix design of Polymer Modified Warm-mix Asphalt Mixture(RAP 50), and Hot Mix Asphalt Mixture(RAP 30) were produced and the properties of asphalt mixture such as Marshall Stability, ITS, Deformation Strength, TSR, and Dynamic Stability were compared between the two asphalt mixtures. RESULTS : The RAP 50 asphalt mixture showed superior or similar performances compared to the RAP 30 asphalt mixture in all the tests conducted. The results of the Marshall stability and dynamic stability in particular were 13,045N and 3,826 pass/mm, which were 11.37% and 76.7% greater than the RAP 30 asphalt mixture, which indicated that high plastic deformation resistance may be expected. CONCLUSIONS : The results obtained from laboratory tests on the two types of mixtures indicated that the use of polymer modified rejuvenator and warm-mix additive not only allows to increase the proportion of RAP but also improves its properties under lower temperature condition than RAP 30 asphalt mixture. Additionally, it was confirmed that plastic deformation resistance was high and moisture resistance and crack resistance were improved for a RAP 50 asphalt mixture.

코로나 이후 시기가 도래하며 세계 각국은 빠른 경제 회복을 목표로 다양한 노력을 강구하고 있다. 이러한 측면에서 고성장기업에 관한 관심 역시 지속해서 높아지고 있는데, 지금까지 이루어진 다양한 고성장기업의 연구를 통해 국가 경제발전이나 고용 창출에 있어 고성장기업의 높은 기여도가 입증되었기 때문이다. 이처럼 기존 고성장기업 관련 연구의 경우 국가 경제 차원, 특히 고용 창출에 있어서 고성장기업의 역할을 강조하고 있다. 하지만, 혁신 관점에서 고성장기업의 역할을 언급하고 있는 연구는 많지 않다. 이에 본 연구에서는 기업 재무 데이터와 과학기술정책연구원의 2021년 한국기업혁신조사(KIS)(서비스업 분야)를 병합한 통합데이터를 구축하고 서비스업 고성장기업의 혁신 활동과 혁신성과에 대해 분석해보았다. 방법론 측면에서는 고성장기업이 갖는 특성으로 인해 발생할 수 있는 선택편의 문제를 해결 하기 위해 성향점수매칭방법론을 활용하였다. 분석 결과를 살펴보면 서비스업 고성장기업은 일반기업 대비 더 다양한 혁신 활동을 통해 더 많은 혁신성과물을 창출하고 있는 것으로 나 타났다. 특히, 상품혁신이나 비즈니스 혁신성과물 창출에 있어서 고성장기업이 긍정적인 역 할을 한다는 것은 기존 경제·사회적 관점에서 강조되어오던 고성장기업의 중요성을 혁신성 장 관점으로 확대하여 해석할 수 있는 결과이다. 다만, 연구·개발 유형이나 협력 R&D에서는 일반기업과 차별점을 찾을 수 없었는데, 이는 협력 연구·개발 강화를 통해 고성장기업이 보 유한 혁신역량이 일반기업자들에게 파급될 필요가 있음을 보여주는 결과이다. 이상의 분석 결과를 바탕으로 본 연구에서는 국가 혁신역량 강화를 위한 고성장기업 육성과 모니터링의 필요성, 고성장기업의 협력 활동 유인 통한 혁신의 파급효과 확대 등의 시사점을 제시하고자 한다.

The development of separation method of radioactive tritium is imperative for treating tritiumcontaminated water originating from nuclear facilities. Polymer electrolyte membrane electrolysis technology represents a promising alternative to conventional alkaline electrolysis for tritium enrichment. Nevertheless, there has been limited research conducted thus far on the composition of membrane electrode assemblies (MEAs) specifically optimized for tritium separation, as well as the methods used for their fabrication. In this study, we conducted an investigation aimed at optimizing MEAs specifically tailored for tritium separation. Our approach involved the systematic variation of MEA components, including the anode, cathode, porous transport layer, and electrode formation method. The water electrolysis efficiency and the H/D separation factor in deuterated water (1%) were evaluated with respect to both the preparation method and the composition of the MEA. To assess the long-term stability of the MEAs, changes in cell voltage, resistance, and the active electrode area were analyzed using impedance analysis and cyclic voltammetry. Furthermore, we examined H/D separation factor both before and after degradation. The results showed that MEAs with different anode/cathode configurations and electrode formation methods improved the electrolysis efficiency compared to commercial MEAs. In addition, the degree of change in the resistance value was also different depending on the electrode formation method, indicating that the electrode formation method has a significant impact on the stability of the electrolysis system. Therefore, the study showed that the efficiency and long-term stability of the water electrolzer can be improved by optimizing the MEA fabrication method.

Properties of bentonite, mainly used as buffer and/or backfill materials, will evolve with time due to thermo-hydro-mechanical-chemical (THMC) processes, which could deteriorate the long-term integrity of the engineered barrier system. In particular, degradation of the backfill in the evolution processes makes it impossible to sufficiently perform the safety functions assigned to prevent groundwater infiltration and retard radionuclide transport. To phenomenologically understand the performance degradation to be caused by evolution, it is essential to conduct the demonstration test for backfill material under the deep geological disposal environment. Accordingly, in this paper, we suggest types of tests and items to be measured for identifying the performance evolution of backfill for the Deep Geological Repository (DGR) in Korea, based on the review results on the performance assessment methodology conducted for the operating license application in Finland. Some of insights derived from reviewing the Finnish case are as follows: 1) The THMC evolution characteristics of backfill material are mainly originated from hydro-mechanical and/or hydrochemical processes driven by the groundwater behavior. 2) These evolutions could occur immediately upon installation of backfill materials and vary depending on characteristics of backfill and groundwater. 3) Through the demonstration experiments with various scales, the hydro-mechanical evolution (e.g. advection and mechanical erosion) of the backfill due to changes in hydraulic behavior could be identified. 4) The hydro-chemical evolution (e.g. alteration and microbial activity) could be identified by analyzing the fully-saturated backfill after completing the experiment. Given the findings, it is judged that the following studies should be first conducted for the candidate backfill materials of the domestic DGR. a) Lab-scale experiment: Measurement for dry density and swelling pressure due to saturation of various backfill materials, time required to reach full saturation, and change in hydraulic conductivity with injection pressure. b) Pilot-scale experiment: Measurement for the mass loss due to erosion; Investigation on the fracture (piping channel) forming and resealing in the saturation process; Identification of the hydro-mechanical evolution with the test scale. c) Post-experiment dismantling analysis for saturated backfill: Measurement of dry density, and contents of organic and harmful substances; Investigation of water content distribution and homogenization of density differences; Identification of the hydro-chemical evolution with groundwater conditions. The results of this study could be directly used to establishing the experimental plan for verifying performance of backfill materials of DGR in Korea, provided that the domestic data such as facility design and site characteristics (including information on groundwater) are acquired.

In recent years, supercapacitors have attracted extensive attention due to their advantages such as fast charge and discharge rate, high power density and long cycle life. Because of its unique porous structure and excellent electrochemical properties, heteroatom-doped porous carbon (HPC) is deemed as a promising electrode material for supercapacitors. However, it is a great challenge to synthesize electrode materials with large surface area, ultra-high porosity and good electrochemical performance. In this work, two-dimensional conjugated microporous polymers (CMPs) containing ketones were synthesized by a simple one-step coupling reaction and used as carbon precursors. A series of samples (CMP-Ts) were prepared with the procedures of coupling reaction and carbonization. The optimized carbon material has high specific surface area (up to 2229.85 m2 g− 1), porous structure, high specific capacitance (375 F g− 1 at 0.5 A g− 1), and good cycling stability (capacitance retention of 98.8% after 1000 cycles at 5 A g− 1). Further, the supercapacitor has an energy density of 28.8 Wh kg− 1 at a power density of 5000 W kg− 1. This work lays a foundation for the preparation of carbon materials using microporous polymer as a precursor system, provides a new way of thinking, and demonstrates a great potential of high-performance supercapacitors.

Refined structured tin dioxide gets the amount of attraction because of its low cost and stability. The C@SnO2 nanospheres with mesoporous structures were produced using the hard template method in this work. The C@SnO2 is primarily gained attributed to the dehydration condensation of C6H12O6 and the hydrolysis of SnCl4 ·5H2O. The morphology of the C@SnO2 was analyzed by physical characterization and the diameter of the obtained C@SnO2 was around 138 nm. When C@SnO2 was applied to lithium-ion batteries as anode material, it performed outstanding electrochemical properties, with a capacity of 735 and 539 mA h g− 1 maintained at 1000 and 2000 mA g− 1, respectively. Furthermore, it exhibits favorable discharge/ charge cycle stability. This is probably because of the more chemically redox active sites provided by C@SnO2 nanocomposites and it also allows fast ion diffusion and electron migration.