Double-layer capacitors (DLCs) are developed with high surface electrodes to achieve a high capacitance value. In the present work, the initial bulk concentration of 1 mol/m3 and 3 mol /m3 are selected to show the consequential effects on the performance of a double-layer capacitor. A 1D model of COMSOL Multiphysics has been developed to analyze the electric field and potential in cell voltage, the electric displacement field and polarization induced by the field, and energy density in a double-layer structure. The electrostatics and the electric circuit modes in COMSOL are used to simulate the electrochemical processes in the double-layer structure. The analytical analysis of a double-layer capacitor with different initial bulk concentrations is investigated by using Poisson-Nernst-Plank equations. From the simulation results, the differential capacitance changes as a function of compact layer thickness and initial bulk concentration. The energy density varies with the differential capacitance and voltage window. The values of energy density are dominated by the interaction of ions in the solution and electrode surface.

신재생에너지 신규설비 보급이 매년 꾸준히 증가하고 있으며, 그중 개발 확장성이 풍부하고 생산유발계수가 큰 해상풍력 시장이 급성장하고 있다. 특히 서남해 권역은 최고 수준의 해상풍력 잠재량을 보유하고 있으며, 관련 프로젝트들이 추진 중이다. 본 연구는 점토층 지반에 효과적인 해상풍력 하부구조물의 개발에 있어 EUROCODE에 의한 구조물의 설계 절차를 제시하고 구조 안전성을 고찰하여 관련 기술 분야에 이바지함을 목표로 한다. 선행연구에서는 풍력발전기 용량이 5MW급을 주요 대상으로 하였으나, 서남해 해상 풍력발전기 시장의 기술 추세에 부합하는 발전 용량 8MW급을 연구 모델로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 서남해 지질 조건에 부합하는 하부구조물을 개발하고, 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 초기 설계안에서 일부 구간을 보강하여 구조 안전성을 확보하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 하부구조물에 대한 구조 안전성 평가가 가능하며, 전문화된 구조 설계 및 평가 기준을 확립하였다.

장기생태연구는 미국국립과학재단이 1980년 LTER(Long term ecological research)이라는 이름으로 연구를 하기 시작한 이후부터 활발히 진행되었다. 장기생태연구는 생태계의 역할에 대하여 다방면으로 관찰하여 이에 대한 시계열적 생태정보처리를 할 수 있도록 생태 데이터베이스(ecological database)를 구축하는 것으로 생태계 동태파악에 있어 기초가 된다. 우리나라 장기생태연구의 목적은 우리나라 산림생태를 장기적으로 관찰함으로써 동식물 및 입지환경과의 상호작용 을 이해하고, 시계열적 변화과정 그리고 기후변화에 대응한 생물다양성, 산림생산성과 생태계 서비스를 보전하기 위한 산림생태계 관리방안을 마련하는데 있다. 우리나라에서의 장기생태연구는 생태계 관련 분야의 과학자 및 연구자간의 의사소통, 조정 및 협력을 촉진하기 위하여 1997년 KLTER(Korea Long-Term Ecological Research) 위원회가 설립되었다. 장기생태연구의 목적은 환경변화에 따른 생물다양성의 변화, 임분동태 분석 그리고 양분순환 등 우리나라 생태계의 전반적인 구조와 변화에 대한 분석이 다. 우리나라 장기생태연구조사지는 산림청 국립산림과학원 에서 광릉숲, 남해 금산, 계방산 등에 구축되어 있으며, 환경부 에서도 산림을 포함한 수변생태, 도서연안생태 등의 지역에 서 장기생태모니터링을 구축하여 다양한 서식처와 경관을 대상으로 연구사업이 진행되고 있다. 본 연구대상지인 면봉산은 보현산 일대에 위치하며 군락 내 접근성이 떨어져 외부의 간섭을 적게 받아 임분 내 종조성과 계층구조가 건전하고 생태계의 안정성이 유지되는 곳이다. 또한 면봉산일대 상층부에는 대부분 신갈나무군 집이 우점하고 있고 관목층에는 생강나무, 쇠물푸레나무 등 이 주로 생육하고 있어, 한반도 삼림식생형에 따른 식물사 회학적 식생분류체계에 대한 연구 중, 중‧남부 산지 삼림식생형을 신갈나무-생강나무군단으로 분류한 것으로 보아 본 연구대상지는 우리나라 중‧남부지역 온대활엽수림의 전형 적인 식생상태의 종조성을 보이는 곳으로 판단된다. 본 연 구대상지의 장기모니터링 구축을 통하여 온대림 식생의 종 조성 변화 및 임분동태를 분석하여 타지역의 장기모니터링 연구결과와 비교·분석하는 데 용이할 것으로 판단된다. 본 연구의 목적은 면봉산 일대 신갈나무림을 대상으로 장기모니터링 조사구를 설치하여 향후 임분동태를 파악하기 위한 기초자료를 마련하는데 의의가 있다. 현장답사는 2014년 3월에 실시하였으며 장기모니터링 조사구를 설치할 장소를 물색하였다. 애초에 계획했던 1㏊의 조사구를 설치하기에 힘든 지형조건으로 이를 보완하여 종조성, 사면방위, 해발 고도, 경사 등을 고려하여 생육상황이 비슷한 조사구를 0.25㏊로 4개소 구획하였다. 4개소의 조사구 내 10×10m의 소조사구를 각각 25개씩 설치하여 총 100개소를 설치하였으며 2014년 5월에 실시하였다. 조사구 내 흉고직경 2㎝ 이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌 표를 측정하였으며, 소조사구 내 braun-blanquet의 식물사 회학적 방법을 이용하여 하층식생의 종을 식별하고 피도 및 수도를 조사하였다. 조사년도는 식물의 생육이 왕성한 시기인 여름에 실시하여 2014년 8월, 2015년 7~8월, 2017 년 7~8월에 걸쳐 3회 실시하였다. 중요치 분석결과 상층에 서 신갈나무, 소나무의 순으로 나타났고, 중층에서 신갈나무, 박달나무 등의 순으로 나타났다. 장기모니터링 조사구 내 출현한 개체수는 2014년 3,070본/㏊에서 2017년 3,233 본/㏊로 조사되었다. 이는 교목층 수종의 고사로 인한 숲틈 (forest gap)으로 관목층 목본류(철쭉, 진달래, 쇠물푸레나무 등)의 치수발생에 의한 결과로 사료된다. 흉고직경급은 역J자형으로 나타났으며, 주요 수종이 대부분 집중분포하는 것으로 분석되었다. 장기생태모니터링의 연간 조사에 관한 사항은 국립수목원에서 점봉산 일대와 광릉시험림의 신갈나무와 졸참나무에 대하여 시행하고 있으나 이러한 정밀 한 조사데이터의 구축이 식생대별 그리고 특이서식지별 등 이 국내에서 더욱 요구되는 사항이라고 사료되며 앞으로도 면봉산 일대의 연간 장기모니터링을 통하여 우리나라 참나 무림의 임분동태를 해석하는 데 있어 기초자료를 제공하는 데 연구를 진행할 계획이다.

This study evaluated Jichang Garden in China, which features various visual arrangements for landscape experiences. The purpose of the study was to understand concrete landscape arrangement methods and structure and to analyze the landscape experience therein. The results indicated the following elements. Water spaces in Jichang Garden created synesthetic multi-layers constructed by the sounds of the Eight-pitch stream. A multi-layer landscape structure was created through symmetrical and borrowed landscapes displayed in the buildings centering on the pond. The pot-planting landscape reveals axial and complementing landscapes that extract and separate aesthetic objects from plain walls and distracting surroundings to evoke the profound beauty of mountains and waters. By creating walkways and frameworks, the corridors serve as dividing landscapes that create a sense of direction and dynamics and divide landscapes. The moon gate and openwork windows create visual frameworks, while the overlapping of the framed and window landscapes creates a sense of depth, making the space more intriguing. First, the landscape experience, with framing and layering features, offer visual diversity and illusions. One may find Jichang Garden full of stories and landscapes as it often creates illusions to separate spaces while maintaining the atmosphere through the landscape composition and overlapping unusual layers. Second, Jichang Garden offers the experience of dynamic visual perception. In doing so, Jichang Garden combines standstill and mobile views, which offers opportunities and occasions for each individual to create different layers. Third, to recapitulate huge mountains and waters in nature, Jichang Garden overlaps a range of visual layers, reminiscent of nature outside the garden.

Carbon nanofiber (CNF) is used as an electrode material for electrical double layer capacitors (EDLCs), and is being consistently researched to improve its electrochemical performance. However, CNF still faces important challenges due to the low mesopore volume, leading to a poor high-rate performance. In the present study, we prepared the unique architecture of the activated mesoporous CNF with a high specific surface area and high mesopore volume, which were successfully synthesized using PMMA as a pore-forming agent and the KOH activation. The activated mesoporous CNF was found to exhibit the high specific surface area of 703 m2 g−1, total pore volume of 0.51 cm3 g−1, average pore diameter of 2.9 nm, and high mesopore volume of 35.2 %. The activated mesoporous CNF also indicated the high specific capacitance of 143 F g−1, high-rate performance, high energy density of 17.9-13.0Wh kg−1, and excellent cycling stability. Therefore, this unique architecture with a high specific surface area and high mesopore volume provides profitable synergistic effects in terms of the increased electrical double-layer area and favorable ion diffusion at a high current density. Consequently, the activated mesoporous CNF is a promising candidate as an electrode material for high-performance EDLCs.

The roof grid of single-layer space frame structure, for Energy Core of Incheon Airport Second Terminal, is very simple and aesthetic, but it is apt to buckle under external force because of mild curvature and complex shape. The object of this study is to estimate the stability of single-layer space frame structures for Energy Core of Incheon Airport Second Terminal with the analytical conditions of structural design. The results show that the buckling load of model(pin-pin, uniform load, rigid joint), that is, the most similar model to the analytical conditions of structural design. was 10.7kN/㎡.

본 연구에서는 높은 제거성능을 가지는 분리막 개발하기 위해, 상전이법을 이용하여 이중구조의 중공사형 한외여과막을 제조하였다. 방사조건에서 에어갭, 내부응고제를 조절하여 중공사를 제조하였다. 분리막의 단면과 표면 모폴로지는 전계방출형주사현미경(FE-SEM)을 이용하여 관찰 할 수 있었으며, 수투과도와 제거성능 평가는 0.2cm2 의 테스트 모듈을 제작하여 각각 측정하였다. 50nm PS latex bead를 이용하여 분리막의 공칭공경을 측정하였다. 측정결과 50nm 이하의 공칭공경을 가지는 것을 확인 할 수 있었으며, 박테리아 제거성능은 log 6 이상의 높은 값을 나태내는 것을 확인하였다.

A hierarchical pore structured novolac-type phenol based-activated carbon with micropores and mesopores was fabricated. Physical activation using a sacrificialsilicon dioxide (SiO2) template and chemical activation using potassium hydroxide (KOH) were employed to pre-pare these materials. The morphology of the well-developed pore structure was character-ized using field-emissionscanning electron microscopy. The novolac-type phenol-based activated carbon retained hierarchical pores (micropores and mesopores); it exhibited high Brunauer-Emmett-Teller specificsurface areas and hierarchical pore size distributions. The hierarchical pore novolac-type phenol-based activated carbon was used as an electrode in electric double-layer capacitors, and the specificcapacitance and the retained capacitance ratio were measured. The specificcapacitances and the retained capacitance ratio were en-hanced, depending on the SiO2 concentration in the material. This result is attributed to the hierarchical pore structure of the novolac-type phenol-based activated carbon.

본 연구에서는 막구조 건축물의 유지관리를 위한 막재의 표면 및 코팅층의 열화진단을 수행하였다. 막재는 내화학성능 및 내부식 성능을 포함하는 내구성능이 가장 중요시 되는 재료이다. 일반적으로 대공간 건축물의 지붕재료로 사용되는 막재의 유지관리 진단항목은 막재의 표면 열화진단, 막재의 코팅층 열화진단, 막재의 코팅층 및 섬유포 사이의 열화진단, 막재 전면에 걸친 열화진단, 로프의 열화진단, 보강벨트의 열화진단, 커버고무 등의 열화진단 등으로 대별된다. 본 연구는 대공간 건축물의 지붕재료로 많이 사용되는 PVDF계 막재를 대상으로 표면 및 코팅층의 열화도 진단 결과를 보고한다.

Chromium nitride (CrN) samples with two different layer structures (multilayer and single layer) were coated on bipolar plates of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) using the reactive sputtering method. The effects with respect to layer structure on corrosion resistance and overall cell performance were investigated. A continuous and thin chromium nitride layer (Cr0.48 N0.52) was formed on the surface of the SUS 316L when the nitrogen flow rate was 10 sccm. The electrochemical stability of the coated layers was examined using the potentiodynamic and potentiostatic methods in the simulated corrosive circumstances of the PEMFC under 80˚C. Interfacial contact resistance (ICR) between the CrN coated sample and the gas diffusion layer was measured by using Wang's method. A single cell performance test was also conducted. The test results showed that CrN coated SUS316L with multilayer structure had excellent corrosion resistance compared to single layer structures and single cell performance results with 25 cm2 in effective area also showed the same tendency. The difference of the electrochemical properties between the single and multilayer samples was attributed to the Cr interlayer layer, which improved the corrosion resistance. Because the coating layer was damaged by pinholes, the Cr layer prevented the penetration of corrosive media into the substrate. Therefore, the CrN with a multilayer structure is an effective coating method to increase the corrosion resistance and to decrease the ICR for metallic bipolar plates in PEMFC.

PES/DMF/TSA/PVP 고분자용액을 물에 침지시 시키는 상전이 공정을 통하여 비대칭성이 향상된 PES 멤브레인을 제조하였다. PES (polyethersulfone) 용액에 응고제 (p-toluenesulfonic acid, TSA)와 습윤제 고분자 (polyvinylpyrrolidone, PVP)의 첨가와 습윤 상태에 노출 시간으로 일어나는 멤브레인 표면의 pre-coagulation 현상은 멤브레인의 구조적 특성과 투과량 특성에 있어 중요한 역할을 한다. PES 용액은 폴리에스터 필름에 코팅된 후 약 72~144초 동안 80%의 습도하에서 공기에 노출된 후 응고조에 침지되었다. Capillary flow porometer, FE-SEM과 수투과 평가장치를 통하여 멤브레인의 특성을 살펴보았다. TSA 20 wt%와 PVP 10 wt%가 첨가된 11 wt%의 PES 용액에서 멤브레인 구조의 비대칭성이 크게 향상되었으며 최소 기공충의 두께도 얇아짐을 볼 수 있었다. 그 결과로 수투과량에 큰 증가를 가져옴을 볼 수 있었다.

난류 경계층 유동과 물체주위의 상관유동 및 그 물체 주위에서의 부압 생성과 관련, 그 유동특성에 대한 이해를 높이기 위하여 두꺼운 난류 경계층 내에 놓인 큐브물체 주위의 박리유동에 대해 연구를 수행하였다. 2차원의 PIV와 열선유속계를 이용하여 풍동 내에서 두꺼운 경계층을 생성시키는 실험이 수행되었다. 실험은 큐브의 높이 h에서 측정된 유속 U에 근거한 레이놀즈 수 18,600에서부터 349,000 의 범위에서 수행되었으며, 이 레이놀즈 수의 범위는 평균유동이 레이놀즈 수와 관계없이 충분히 크다고 판단된다. 본 연구에서 큐브의 선단주위와 상부에서의 유동장 측정결과들을 제시할 것이다. 연구결론으로 레이놀즈 효과는 평균표면압력이라든지 표면근처의 평균유속과 같은 평균유동특성에 별 영향을 미치지 않았지만, 섭동장은 큰 영향을 나타내고 있었다.

지반조건은 구조물의 지진거동에 매우 큰 영향을 미치고 성능에 기준한 내진설계에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 지진에 의한 지반의 비선형성을 포함한 지반의 비선형성이 구조물의 탄성지진거동에 미치는 영향을 지반 구조물 일괄해석 유한요소법과 지반의 비선형성을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 토질모델에 대한 근사선형 반복해석법으로 연구하였다. 연구는 말뚝기초의 유무를 고려한 주기가 변하는 선형 단자유도계에 지표에서 기록된 1940년 EI Centre지진을 적용하여 수행하였다. 연구결과에 의하면 연약지반의 비선형 특성 영향이 구조물의 탄성 지진거동에 매우 중요하곡 성능에 기준한 지반의 비선형성을 고려한 구조물의 내진설계가 필요하다는 것을 잘 보여주고 있다.

Metal/ferroelectric/insulator/semiconductor(MFIS)-Field Effect Transistor을 위한 Pt/YMnO3/Y2O3/Si 구조를 제조하여 MFIS 구조의 특성에 미치는 Y2O3박막의 영향을 고찰하였다. PLD법을 이용하여 p=type Si(111) 기판 위에 증착시킨 Y2O3박막은 증착온도와 관계없이 (111)방향으로의 우선배향성을 갖고 결정화 되었다. 실리콘 위에 바로 MOCVD법에 의해 강유전체 YMnO3박막을 증착시킨 경우 실리콘과의 계면에서 Mn이 부족한 층이 형성되지만 Y2O3가 실리콘과 YMnO3사이에 삽입된 경우는 Y2O3바로 위에서부터 화학양론비에 일치하는 양질의 YMnO3박막을 얻을 수 있었다. 850˚C, 100mtorr의 진공분위기에서 열처리한 YMnO3박막은 Y2O3가 삽입된 경우 memory window 값이 Y2O3가 삽입되지 않은 경우보다 더 큰 값을 보였으며 5V에서 1.3V의 값을 보였다.

일본 고베지진후 구조물 수직방향 내진거동의 중요성은 잘 인식되었으나 대부분의 내진설계규준에서는 지반조건을 규정하지 않아 수직방향 구조물 내진해석시 대개 토질과 기초조건을 무시하고 수행하였다 이 논문에서는 연약지반이 Taft 지진과 El Centro 지진의 수직방향 지진하중을 받는 구조물의 수직방향 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 기초크기, 기초 및 지반깊이 , 기초근입깊이 및 말뚝기초가 수직방향 내진반응스펙트럼에 미치는 영향에 대해 연구하였는데 지반은 UBC-97에서 분류한 Sa. Sc. SE를 기초크기는 중 대형 기초를. 기초 및 지반깊이는 30m 와 60m를 기초근입깊이를 0m와 15m를 고려하였으며 연약지반에 설치한 말뚝은 기성제 콘크리트 선단지지말뚝을 고려하였다 연구결과에 의하면 기초크기는 구조물의 수직방향 내진반응에 별 영향이 없지만 지반깊이는 수평방향 내진해석에서처럼 기초 및 60m까지 고려해야 하며 연약지반위에 설치된 묻힌기초와 얕은 말뚝기초는 구조물의 수직방향 내진거동을 크기 증폭시켰다.