As the demand for electric vehicles increases, the stability of batteries has become one of the most significant issues. The battery housing, which protects the battery from external stimuli such as vibration, shock, and heat, is the crucial element in resolving safety problems. Conventional metal battery housings are being converted into polymer composites due to their lightweight and improved corrosion resistance to moisture. The transition to polymer composites requires high mechanical strength, electrical insulation, and thermal stability. In this paper, we proposes a high-strength nanocomposite made by infiltrating epoxy into a 3D aligned h-BN structure. The developed 3D aligned h-BN/epoxy composite not only exhibits a high compressive strength (108 MPa) but also demonstrates excellent electrical insulation and thermal stability, with a stable electrical resistivity at 200 °C and a low thermal expansion coefficient (11.46×ppm/°C), respectively.

This study explored the process-structure-property (PSP) relationships in Ti-6Al-4V alloys fabricated through direct energy deposition (DED) additive manufacturing. A systematic investigation was conducted to clarify how process variables—specifically, manipulating the cooling rate and energy input by adjusting the laser power and scan speed during the DED process—influenced the phase fractions, pore structures, and the resultant mechanical properties of the samples under various processing conditions. Significant links were found between the controlled process parameters and the structural and mechanical characteristics of the produced alloys. The findings of this research provide foundational knowledge that will drive the development of more effective and precise control strategies in additive manufacturing, thereby improving the performance and reliability of produced materials. This, in turn, promises to make significant contributions to both the advancement of additive manufacturing technologies and their applications in critical sectors.

이 연구는 셀룰로오스 또는 실리카를 포함하고 있는 목재, 왕겨 및 축분 바이오차로 시멘트 또는 잔골재를 대체한 콘크리트 의 강도시험을 통하여 역학적 특성을 파악한 것이다. 시험결과에 따르면, 바이오차 종류에 따른 강도는 왕겨 바이오차 혼입 콘크리트가 가장 크고, 다음으로 목재 바이오차였으며, 축분 바이오차가 가장 낮은 것으로 나타났다. 그리고 시멘트 또는 잔골재의 대체율에 따른 콘크리트 강도는 왕겨 바이오차의 대체율이 증가할수록 강도가 감소하였으나, 목재 및 축분 바이오차의 경우에는 대체율에 따라 강도 가 증가 하였다. 또한, 바이오차를 혼입하지 않은 보통 콘크리트와 비교하여 왕겨, 목재 및 축분 바이오차 순으로 최대 강도가 90%에 서 99%까지였으며, 압축강도로 추정하는 휨강도 또는 쪼갬인장강도 또한 보통 콘크리트의 상관 계수와 비슷하였다. 이와 같은 시험결 과를 근거로, 바이오차를 혼합한 콘크리트의 역학적 특성은 대체율에 따른 차이에도 불구하고 보통 콘크리트와 비슷한 강도를 확보할 수 있으므로 바이오차를 콘크리트의 새로운 혼화재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

Carbon fibers of polyacrylonitrile (PAN) type were coated with nickel nanoparticles using a chemical reduction method in alkaline hydrazine bath. The carbon fibers were firstly heated at 400 °C and then chemically treated in hydrochloric acid followed by nitric acid to clean, remove any foreign particles and functionalized its graphitic surfaces by introducing some functional groups. The functionalized carbon fibers were coated with nickel to produce 10 wt% Cf/Ni nanocomposites. The uncoated heat treated and the nickel coated carbon fibers were investigated by SEM, EDS, FTIR and XRD to characterize the particle size, morphology, chemical composition and the crystal structure of the investigated materials. The nickel nanoparticles were successfully deposited as homogeneous layer on the surface of the functionalized carbon fibers. Also, the deposited nickel nanoparticles have quazi-spherical shape and 128–225 nm median particle size. The untreated and the heat treated as well as the 10 wt% Cf/Ni nanocomposite particles were further reinforced in ethylene vinyl acetate (EVA) polymer separately by melt blending technique to prepare 0.5 wt% Cf-EVA polymer matrix stretchable conductive composites. The microstructures of the prepared polymer composites were investigated using optical microscope. The carbon fibers as well as the nickel coated one were homogenously distributed in the polymer matrix. The obtained samples were analyzed by TGA. The addition of the nickel coated carbon fibers to the EVA was improved the thermal stability by increasing the thermal decomposition temperature Tmax1 and Tmax2. The electrical and the mechanical properties of the obtained 10 wt% Cf/Ni nanocomposites as well as the 0.5 wt% Cf-EVA stretchable conductive composites were evaluated by measuring its thermal stability by thermogravimetric analysis (TGA), electrical resistivity by four probe method and tensile properties. The electrical resistivity of the fibers was decreased by coating with nickel and the 10 wt% Cf/Ni nanocomposites has lower resistivity than the carbon fibers itself. Also, the electrical resistivity of the neat EVA is decreased from 3.2 × 1010 to 1.4 × 104 Ω cm in case of the reinforced 0.5 wt% Cf/Ni-EVA polymer composite. However, the ultimate elongation and the Young’s modulus of the neat EVA polymer was increased by reinforcing with carbon fibers and its nickel composite.

In this study, the aromatic carbon content of epoxy resin (EP) increased via carbon tar pitch (CTP) modification, and the CTP occurred self-polymerization reaction. The carboxyl and hydroxyl groups of CTP and the hydroxyl and carboxyl groups of EP occurred chemical cross-linking reaction. CTP and graphitization treatment promoted EP CF carbon crystal growth. The graphitization degree of pure EP CF and 40 wt% CTP modified EP CF are 8.42% and 44.21%, respectively. With the increase CTP content, the cell size, ligament junction and density of graphitization modified EP CF gradually increased, while the number of pores and cells gradually decreased. The cell size, ligament junction size and density of 40 wt% CTP modified graphitization EP CF increased to 1200 μm, 280 μm and 0.5033 g/cm3, respectively. EP CF exhibits entangling carbon ribbon and isotropic amorphous carbon. The 40 wt% CTP modified EP CF is composed of evenly distributed amorphous resin carbon and graphite domain CTP carbon. The graphitization modified EP CF improved electrical conductivity, and the electrical conductivity of 40 wt% CTP modified EP CF is 126.6 S/m. The compressive strength can be decided by EP carbon strength and its char yield, and graphitization 40 wt% CTP modified EP CF reached 4.9 MPa. This study provides some basis for preparation and application of CTP modified EP CF.

This paper reports an enhanced strategy for improving the mechanical flexibility and ionic kinetic properties of a double network hydrogel based on Co2+- coordination assistance. The modified double-network hydrogel was obtained by using acrylic acid and N, N-dimethylacrylamide as monomers, adding cross-linking agents and 3D nitrogen-doped graphenes. The tensile fracture rate of the modified hydrogel was 1925% and its tensile strength was 1696 kPa. In addition, the hydrogel exhibited excellent ionic dynamics, and its application to an all-solid-state supercapacitor was able to achieve a specific capacitance of up to 182.8 F g− 1. The supercapacitor exhibited an energy density of 34.2 Wh kg− 1, even when operating at a power density of 5 kW kg− 1, highlighting its significant potential for practical applications.

High-entropy alloys (HEAs) have been reported to have better properties than conventional materials; however, they are more expensive due to the high cost of their main components. Therefore, research is needed to reduce manufacturing costs. In this study, CoCrFeMnNi HEAs were prepared using metal injection molding (MIM), which is a powder metallurgy process that involves less material waste than machining process. Although the MIM-processed samples were in the face-centered cubic (FCC) phase, porosity remained after sintering at 1200°C, 1250°C, and 1275°C. In this study, the hot isostatic pressing (HIP) process, which considers both temperature (1150°C) and pressure (150 MPa), was adopted to improve the quality of the MIM samples. Although the hardness of the HIP-treated samples decreased slightly and the Mn composition was significantly reduced, the process effectively eliminated many pores that remained after the 1275°C MIM process. The HIP process can improve the quality of the alloy.

최근 지구온난화로 인해 발생하는 폭우 및 강설과 같은 비정상적인 기상 패턴으로 인해 도로 표면 결빙(블랙 아이스)으로 인 한 사고와 인명 피해가 증가하고 있으며, 이는 주요 문제로 대두되고 있습니다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 연구에서는 열저장 능력을 갖춘 상변화 물질(PCM)을 시멘트 복합재료에 포함시켰습니다. PCM은 상변화 과정에서 열에너지를 흡수, 저장 및 방출할 수 있어 온도 변동으로 인한 결빙을 최소화할 수 있습니다. PCM은 먼저 미세 캡슐화된 후 시멘트 복합재료에 강화되어 기계적 및 열적 성능 검증 연구가 수행되었습니다. 또한, 열전달 효율과 기계적 특성을 향상시키기 위해 다중벽 탄소나노튜브(CNT)와 실리카 퓸이 추 가되었습니다. 미세 캡슐화된 PCM의 열 성능은 열 거동을 측정하기 위한 재료 실험을 통해 검증되었습니다. 이후, 제조된 시멘트 복 합재의 기계적 및 열적 성능 테스트가 그 효과를 평가하기 위해 수행되었습니다. 이러한 테스트 동안 일정 온도와 습도 챔버를 사용한 열 주기 테스트가 열 성능을 검증하기 위해 수행되었습니다. 기계적 성능 실험에서는 CNT와 실리카 퓸의 포함이 미세 캡슐화된 PCM 의 포함으로 인한 강도 저하를 완화하는 것을 확인하였습니다. 더욱이, 열 주기 테스트를 통해 고효율 열저장 시멘트 복합재가 결빙 조건에서도 영하의 온도를 유지할 수 있음을 보여주었으며, 이는 효율적인 열저장 성능을 입증하였습니다.

In this study, the SBC system, a new mechanical joint method, was developed to improve the constructability of precast concrete (PC) beam-column connections. The reliability of the finite element analysis model was verified through the comparison of experimental results and FEM analysis results. Recently, the intermediate moment frame, a seismic force resistance system, has served as a ramen structure that resists seismic force through beams and columns and has few load-bearing walls, so it is increasingly being applied to PC warehouses and PC factories with high loads and long spans. However, looking at the existing PC beam-column anchorage details, the wire, strand, and lower main bar are overlapped with the anchorage rebar at the end, so they do not satisfy the joint and anchorage requirements for reinforcing bars (KDS 41 17 00 9.3). Therefore, a mechanical joint method (SBC) was developed to meet the relevant standards and improve constructability. Tensile and bending experiments were conducted to examine structural performance, and a finite element analysis model was created. The load-displacement curve and failure pattern confirmed that both the experimental and analysis results were similar, and it was verified that a reliable finite element analysis model was built. In addition, bending tests showed that the larger the thickness of the bolt joint surface of the SBC, the better its structural performance. It was also determined that the system could improve energy dissipation ability and ductility through buckling and yielding occurring in the SBC.

총담관결석의 치료는 내시경역행담췌관조영술을 시행하여 결석을 제거하는 것이 표준적인 방법이며 내시경유두부 괄약근절개술 및 내시경유두부풍선확장술을 시행한 후 바스켓 및 풍선도관, 기계석 쇄석술 등의 여러가지 방법을 사용하여 그 성공률은 90% 이상으로 알려져 있다. 그러나 일부 거대담석이나 담도협착이 동반된 경우 등에서는 담석의 제거에 실패하는 경우가 있다. 본 저자들은 방사선 비투과성 담석에 대해서 일반적인 담석제거를 위한 방법을 사용한 후에도 담석제거에 실패하고 기계적 쇄석술을 시행하던 중 바스켓의 철선이 끊어지면서 담석과 함께 총담관 내에 잔류하게 된 환자에서 체외충격파 쇄석술을 시행하여 담석을 파쇄한 후 담석의 제거에 성공하였던 증례를 문헌고찰과 함께 보고한다.

산업혁명 이후 화석연료 사용의 급격한 증가와 온실가스 배출이 심해져 온난화 경향이 심각해 탄소 배출을 절감하는 상황이 요구되고 있다. 본 연구는 탄소 격리 효과를 가지고 있는 바이오차와 콘크리 트의 취성을 극복하고 연성을 증가시켜 균열의 발생을 최소화하여 내구성을 향상 시킬 수 있는 PVA (Polyvinyl Acohol)섬유를 활용하여 기존의 콘크리트의 단점을 보완하고, 시멘트 저감 효과와 친환경 성을 갖춘 고연성 섬유보강 시멘트 복합체(ECC)를 제작하여 바이오차 시멘트 대체 비율에 따른 ECC 의 역학적 특성을 분석하고 비교하였다. 바이오차 시멘트 대체 비율 5%를 최대치로 설정하여 시멘트 대체 비율을 1%씩 올려 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%까지 설정하여 플로우 시험, 압축강도 실험, 쪼갬 인장 강도 실험, 휨 강도 실험을 진행하였다. 모르타르의 유동성을 평가하기 위해 플로우 시험을 실시 했으나, 바이오차 시멘트 대체 비율에 관계없이 플로우는 큰 차이를 보이지 않았다. 바이오차 시멘트 대체 비율에 따른 강도 비교를 위한 압축강도 실험, 쪼갬 인장 실험에서는 바이오차 시멘트 대체 비율 2%가 가장 높은 값을 보였다. 휨 강도 실험에서는 바이오차 시멘트 대체 비율 3%가 가장 큰 값을 보 였다. 휨 강도 실험에서는 바이오차를 혼입하지 않은 노말 ECC와 비교했을 때 바이오차의 시멘트 대 체율이 높아질수록 강도가 감소하였지만, 압축강도와 쪼갬 인장강도 실험에서는 대체율이 높아지면 강 도가 증가하는 경향이 나타났다.

본 연구에서는 바이오차 콘크리트의 개발과 역학적 특성에 대한 연구를 통해, 환경친화적이고 지속 가능한 건설 자재로의 활용 가능성을 탐구하였다. 바이오차는 바이오매스와 숯의 합성어로, 탄소격리 효과가 있어 시멘트 대체재로 사용할 수 있는지 실험을 통해 분석하였다. 바이오차를 시멘트 질량비 5%를 치환 최대치로 설정하였다. 실험 변수로 바이오차의 시멘트 대체율을 0%에서 5%까지 1%씩 올 려 대체하여 방식으로 설정하였다. KS F 2403에 따라 시편을 제작하였고, 슬럼프, 압축강도, 쪼갬인장 강도, 휨강도를 실험을 통해 바이오차 콘크리트의 역학적 특성을 분석·비교하였다. 실험 결과, 바이오 차의 대체율이 증가할수록 슬럼프가 감소하는 경향이 나타났다. 압축강도는 바이오차가 시멘트를 대체 함으로써 강도가 감소하였지만, 대체율 1%(23.37MPa)를 제외한 실험체에서 설계기준 압축강도 24MPa 이상을 만족하였다. 휨강도는 대체율 5%가 가장 높았으며 0% 대비 약 12% 증가하였다.

3D 콘크리트 프린팅 기술은 거푸집 없이 콘크리트를 출력하고 제작하여 콘크리트 표면의 대부분이 외기에 노출되고, 이로 인해 콘크리트 내부 수분이 빠르게 증발하고 수축이 크게 발생한다. 또한, 결합 재 대비 낮은 골재 함량과 낮은 물/결합재 비(W/B)를 가지는 사용 배합의 특성상 수축으로 인한 균 열이 발생하기 쉽다. 이러한 3D 콘크리트 프린팅의 수축에 대한 문제는 섬유 혼입을 통해 해결할 수 있고, 부가적으로 적층성 향상의 이점을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 이러한 섬유 보강 3D 프린팅 모르타르의 역학적 특성을 살펴보고자 섬유 혼입률을 변수로 실험하였다. 보강 섬유로는 PP섬유를 사 용하였고, 섬유 혼입률 0, 0.2, 0.5, 0.8%를 변수로 실험하였다. 갠트리 방식의 3D 프린터에 30 × 30 mm 사각형 개구부를 가진 노즐을 설치해 1300× 800mm 크기의 직사각형 형태로 모르타르를 출력 하였다. 호퍼 회전속도 6 rpm, 노즐 이동 속도 1500 mm/min을 적용하여 출력하였고, 1층 높이를 30mm로 출력하여 5층 적층하였다. 적층 완료 후 압축강도, 휨인장강도, 층간 부착강도를 측정하기 위 한 시험체를 각각 추출하였고, 28일 수중 양생 후 각 강도실험을 통해 역학적특성을 평가하였다.

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.

최근 생활방식의 변화로 인하여 실내 생활이 점점 증가함에 따라 다양한 인테리어 자재의 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 인테리어 스톤 제품 생산 과정에서 발생하는 산업 폐기물인 슬러지의 발 생도 더불어 증가하고 있다. 발생하는 슬러지는 전량 소각 및 매립되어 처리되고 있으며 환경파괴 및 매립지 부족 등의 문제로 슬러지 처리에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이와 더불어 최근 건설 현장의 골재 수급은 매우 어려운 상황이며 이는 직접적으로 레미콘의 품질 및 가격에 영향을 미치게 된다. 이 러한 문제점의 해결을 위하여, 본 연구에서는 모르타르 내부의 잔골재를 인테리어 스톤 슬러지로 치환 하여 슬러지의 친환경적 재활용성을 검토하고자 하였다. 선행 연구를 바탕으로 시멘트, 슬러지, 잔골 재, 고유동화제 등을 활용하여 배합비를 설정하였으며, 이에 대한 시험체를 제작 하였다. 잔골재 무게 대비 슬러지는 각각 5, 10, 15, 20%를 치환하였으며, 각 배합에 대한 유동성과 재령별 압축강도를 측 정하였다. 관입저항 실험을 통해 각 시편의 초결과 종결 시간을 확인하였으며 수은압입법을 통해 시편 별 내부의 공극을 측정하였다.