본 연구는 계분의 바이오차 전환을 통해 새로운 처리 방안 및 전량 수입되는 주요 상토 원료의 대체 가능성을 확인하고 농업적으로 활용하기 위해 수행되었다. 계분 바이오차(CMB, chicken manure biochar)는 계분과 목질계 바이오매스를 이용하였으며, 100:0(CMB1), 95:5(CMB2), 90:10(CMB3), 85:15(CMB4), 80:20(CMB5), 75:25(CMB6) 및 70:30(CMB7)의 비율로 각각 혼합하여 혐기성 열분해를 통해 생산하였다. 생산된 계분 바이오차는 비료공정규격과 비교하였을 때 CMB4부터 염분함량이 1.93%로 조건을 충족하였으나 원료인 계분의 염분 변동성과 계분의 활용을 극대화하기 위해 염분함량이 1.80%인 CMB5를 최적 생산조건으로 선정하였다. 계분 바이오차를 이용한 상토(BS, bedsoil) 제조는 상토의 주요 원료인 코코피트 대신 계분 바이오차를 1~5%(CMB+BS 1~5%)의 부피 비율로 대체하여 생산하였다. 계분 바이오차 상토는 혼합 비율에 상관없이 비료공정규격을 준수하였고, 이를 이용하여 배추, 상추, 열무, 무, 완두를 대상으로 비해평가를 진행한 결과, 열무를 제외한 작물의 생육이 계분 바이오차가 1~2% 투입된 처리구에서 대조구와 비교하였을 때 초장은 –7~79.2%, 엽수의 경우 0~50.7% 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한 제작된 계분 바이오차 상토가 상토 공정규격을 충족하였기 때문에 이상의 연구 결과를 통해서 최적 조건으로 생산된 계분 바이오차는 상토 원료로 활용이 가능하다는 것을 확인하였다. 그러나, 계분 바이오차의 투입 수준과 작물에 따른 생육차이가 있어 농업적 활용 가능성을 개선할 수 있는 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

지진이라는 재해는 인류가 직면하고 있는 재해 중 가장 파괴적인 자연재해 중 하나로 인명, 자연을 포함한 인프라, 경제에도 지대한 영향을 끼질 수 있다. 세계적으로도 최근 수년간 환태평양 조산대를 기점으로 지진의 빈도가 꾸준히 증가해왔으며 강도 또한 상승해져왔다. 규모가 7 가량을 넘는 지진부터는 인류가 대처하기 힘들만큼 많은 에너지가 발생되며 특히나 우리나라와 밀접히 인접해 있는 일본의 경우 난카이 대지진과 같은 이슈가 발생하여 그 경계의식이 높아진 실정이다. 따라서 이에대한 지진 에너지를 효과적으로 흡수하고 분살시킬 수 있는 댐퍼장치들이 많이 발명되었고 여기에 적용되는 많은 압축 소재들이 개발되고 있다. 현재까지는 많은 댐퍼 장치가 고무를 압축재료로 사용하고 있으며 이를 대체하기 위해 폴리우레탄이라는 고분자 재료가 개발되었지만 낮은 하중에도 쉽게 변형이 발생하는 한계가 발생하는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리케톤이라는 물질을 재료적 성능 평가를 통해 제안한다. 폴리 케톤은 합성될 때 일산화탄소를 매개로 하기 때문에 탄소저감에도 효과적인 물질이다. 이러한 폴리케톤을 폴리우레탄과 반복 압축 실 험을 통해 비교하였으며 시편의 길이, 선행압축의 유무 등의 변수를 적용하여 실험을 진행하였다. 이후 힘-변형 그래프, 최대 압축성능, 에너지 소산 능력, 초기회복력 등의 성능을 확인하였다. 실험 결과 모든 결과가 폴리케톤이 폴리우레탄보다 우수한 성능을 나타냈으며 내진 구조용 압축소재로서의 적용 가능성을 입증하였다.

리튬이온배터리는 높은 에너지 저장 효율과 환경 지속 가능성으로 점점 더 많은 관심을 받고 있다. PU 기반 리튬이온배터리에 사용되는 기존의 고분자 (polyurethane, PU) 바인더는 높은 유연성과 기 계적 강도를 제공하여 전극의 부피 변화를 감소시키고 구조적 안정성을 확보하는데 효과적이지만, 이와같 은 고분자 계열의 바인더는 전기전도도가 낮고 생산 및 폐기 과정에서 환경 문제를 야기할 수 있다. 따라 서, 본 연구에서는 이러한 고분자계 바인더의 단점을 해결하고자 고분자계 바인더로 많이 사용되는 PU 기 반 리튬이온배터리에 비해 향상된 전기화학적 성능과 안정성을 가진 새로운 바인더로서 석유계 피치 (SM260)/고분자 (polyurethane, PU) 복합소재 기반 바인더를 개발하였다. 특히, PU 바인더가 적용된 리튬 이온배터리는 100 사이클 후 가역 용량이 80 mAh/g으로, 초기 용량의 25%의 용량 유지율을 나타낸 반면, 본 연구에서 개발한 석유계 피치 (SM260)/고분자 (polyurethane, PU) 복합소재 복합 바인더가 적용된 리 튬이온배터리는 100 사이클 후 가역용량이 208 mAh/g으로 유지되고, 초기 용량의 68% 용량 유지율을 나 타내었다.

Due to the special nature of the rotary type dust remover operating close to a river, more than 80% of the parts that make up the device are made of stainless steel. Stainless steel material is applied to the parts. In addition, sufficient rigidity is required, so the dimensions of the members that affect rigidity, including thickness, are applied excessively, resulting in a large weight. As a result, resistance increases during operation, lowering operating efficiency, and production and maintenance are costly and time-consuming, and maintainability is poor. In particular, when the rake blade is damaged, drainage by the pump cannot be smoothly achieved due to inoperability or performance degradation due to interference with other parts, which can cause serious damage to life and property due to flooding. Accordingly, in this study, a carbon material rake was developed to replace the existing stainless steel rake, and research was conducted to improve and optimize the problems of the existing rake.

이 글은 미륵사지 석탑 등의 문화유산 보수 재료로서 콘크리트의 물성에 주목하여 당시 문화유산 복원이 지니는 근대적 성격을 조명한 것이다. 전근대 시기에는 쓰이지 않았던 시멘 트라는 새로운 재료의 도입과 이를 이용한 문화유산 보수와 복원을 물질문화 연구의 관점에 서 이해하려는 시도의 일환이다. 조선 고적 조사를 하던 일제 관학자들은 화강암을 주재료로 한 석조유물과 유적에 주목했지만 당시 일제는 석조유물 보수와 복원의 경험이 없었다. 조선 보다 앞선 문명을 자랑하던 일본은 근대의 물질 시멘트로 석조 문화유산을 보수했다. 시멘트 를 통한 일제의 미륵사지 석탑과 석굴암 등의 보수는 일제에 의한 근대의 이식이자 복원의 근대화라고 평가할 수 있다. 지속 가능한 문화유산의 현상 유지, 대량생산을 통한 균일한 품 질의 신재료 사용, 상대적으로 빠른 기간에 가능한 효율적인 공정이었다는 점에 일제강점기 시멘트를 통한 문화유산 보수의 근대성을 지적하고자 한다.

Humans have the ability to perceive an object’s material and properties instantaneously, and use this information to prepare for future actions. Material perception is not only an important factor for humans but also for artificial intelligence robots that are being developed. In addition, material perception is one of the important design requirements in selecting materials suitable for the products desired by consumers and pursued by designers. Because it is impossible to perform material perception using an exact formula, it is determined from tendencies that are identified in surveys. In this study, surveys with a binary selection were conducted, presenting participants with pairs of bipolar adjectives and asking them to choose one of two. After multiple surveys were conducted all the data were merged. Before merging the data, to ensure the reliability of the data homogeneity and correlation were tested using hierarchical clustering, correlation coefficient, and k-means cluster analysis. Afterwards, the merged data was used to analyze universal and comparable perceptual qualities of various material classes using relative frequency and hierarchical cluster analysis.

Iron oxide (ε-Fe2O3) is emerging as a promising electromagnetic material due to its unique magnetic and electronic properties. This review focuses on the intrinsic properties of ε-Fe2O3, particularly its high coercivity, comparable to that of rare-earth magnets, which is attributed to its significant magnetic anisotropy. These properties render it highly suitable for applications in millimeter wave absorption and high-density magnetic storage media. Furthermore, its semiconducting behavior offers potential applications in photocatalytic hydrogen production. The review also explores various synthesis methods for fabricating ε-Fe2O3 as nanoparticles or thin films, emphasizing the optimization of purity and stability. By exploring and harnessing the properties of ε-Fe2O3, this study aims to contribute to the advancement of next-generation electromagnetic materials with potential applications in 6G wireless telecommunications, spintronics, high-density data storage, and energy technologies.

벌나무(Acer tegmentosum Maxim.)는 국내 고산지대를 중심으로 분포하고 있고 간질환 치 료에 효과가 있다고 알려져 왔다. 본 연구에서는 벌나무 추출물의 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능 성을 알아보기 위해 항산화, 항균, 항염증 효능 평가를 수행하였다. 시료 추출은 벌나무 껍질을 사용하 였고 벌나무 70% EtOH 추출물 (ATE)와 벌나무 열수 추출물 (ATW)로 나누어 추출하여 두 추출물의 효능을 비교평가 하고자 하였다. DPPH radical 소거능, ABTS+ radical 소거능, 총 폴리페놀 및 플라보 노이드 함량 측정을 진행한 결과 ATE와 ATW 모두 우수한 항산화 능력을 보였다. 항균 효능 평가 결 과, ATW는 E. coli와 P. aeruginosa에 대해 ATE보다 우수한 항균 효과를 보였으나, ATE는 S. aureus 에 대해 ATW보다 우수한 항균력을 보였다. 항염증 효능을 알아보기 위해 세포 독성 평가, NO 생성 측정, Western blotting 실험을 진행한 결과 ATE는 6.25 및 12.5 μg/ml에서 세포독성 없이 NO 생성 을 유의하게 감소시키고 iNOS 및 COX-2의 발현을 억제하여 우수한 항염증 효과를 보였다. 이 연구의 결과를 바탕으로 Acer tegmentosum Maxim. 추출물을 기능성 화장품 소재로 활용할 가능성을 제안한 다.

In order to revitalize the marine leisure industry, researches on various leisure vessels have been widely conducted in Korea. In particular, in the field of leisure sports, researches and developments for improving the performance of high-speed motorboats are actively progressing. For reducing the weight of motorboats various composite materials are applied to the hull, and these composite materials must ensure structural safety. In this study, the material properties of composite materials applied to tunnel-type motorboats, used in the OSY(Outboard Stock Yamato)-400 race, were evaluated and the structural analysis was performed to examine the safety of the motorboat hull. Material tests were conducted according to Korean Industrial Standard and structural analysis of finite elements model of the motorboat hull was performed under longitudinal bending and torsional load conditions, respectively. By comparing the analysis results with the material test results, it was confirmed that the applied composite material meets the required strength.

친환경적인 전기자동차, 전기 추진 선박, 하이브리드 자동차, 전철 등의 구성 요소 중 기존 파워 디바이스에서 사용 중인 실리 콘(Si)을 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide)로 대체하려는 연구가 진행 중이다. 고품질의 SiC 결정 성장을 시키기 위해 다양한 방법 중 상 부 종자 용액 성장(top seeded solution growth, TSSG)법이 큰 주목을 받고 있다. 그러나 SiC 결정 성장 시, 느린 성장 속도뿐만 아니라 많은 결함을 갖는 문제를 갖고 있다. 그래서 본 연구에서는 SiC 단결정을 성장 시키는 TSSG법의 개선을 위한 기초 연구를 진행하였다. 기존에 많이 사용되는 Si, Si0.6Cr0.4 용융 물질와 탄소 도가니와 관계를 가열 온도에 따른 접촉각과 자연 냉각 후 시료의 단면의 차이점을 통해 비 교 분석하였다. 젖음성 분석 시험 장비를 이용하여 탄소 도가니로 쓰이는 카본판 위에 Si과 Si0.6Cr0.4를 놓고 가열 및 용융 시키며 접촉각의 변화를 측정하였고, 가열 종료 후 자연 냉각된 시료의 단면을 관찰하였다. 결과적으로 1800 ℃에서 Si, Si0.6Cr0.4와 탄소판 간의 접촉각이 10°정도 차이를 나타냈다. 단면 관찰에서는 Si의 경우, 탄소판 안으로 스며든 후 굳은 모습을 확인할 수 있었다. 반면, Si0.6Cr0.4의 경우는 탄 소판 안으로 스며든 범위가 훨씬 더 적게 나타냈다. 본 연구의 결과는 TSSG법을 활용한 SiC 단결정 성장을 위한 연구의 기초 자료로 활용 될 것으로 기대된다.

This paper explores a convergent approach that combines advanced informatics and computational science to develop road-paving materials. It also analyzes research trends that apply artificial-intelligence technologies to propose research directions for developing new materials and optimizing them for road pavements. This paper reviews various research trends in material design and development, including studies on materials and substances, quantitative structure–activity/property relationship (QSAR/QSPR) research, molecular data, and descriptors, and their applications in the fields of biomedicine, composite materials, and road-construction materials. Data representation is crucial for applying deep learning to construction-material data. Moreover, selecting significant variables for training is important, and the importance of these variables can be evaluated using Pearson’s correlation coefficients or ensemble techniques. In selecting training data and applying appropriate prediction models, the author intends to conduct future research on property prediction and apply string-based representations and generative adversarial networks (GANs). The convergence of artificial intelligence and computational science has enabled transformative changes in the field of material development, contributing significantly to enhancing the performance of road-paving materials. The future impacts of discovering new materials and optimizing research outcomes are highly anticipated.