우리나라의 도농복합시는 1995년 지방자치제도가 시행되면서 등장한 도시 유형으로, 도시와 농촌의 균형발전을 목적으로 시행되고 있다. 본 연구는 우리나라 54개 도농복합시를 대상으로 인구, 사회, 경제, 인프라의 4개 영역, 14개 지표로 구성된 도시역량 지표를 종합지수화하여 2010년과 2020년의 도농복합시 도시역량의 공간 분포 패턴 및 변화를 실증적으로 탐색한다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 인구가 많은 도시일수록 도시역량이 높은 경향이 나타났다. 둘째, 2010년부터 2020년까지 전반적으로 도농복합시 도시역량 지수의 범위가 축소되는 경향이 나타났다. 셋째, 세 집단으로 유형화한 도농복합시의 도시역량 의 차이를 비교한 결과, 유의미한 차이가 확인되었다.

In the present study, a novel pH-sensitive hydrogel composite of pectin-grafted-poly (acrylic acid-co-itaconic acid)/MWCNTs- COOH was prepared by using graft copolymerization of acrylic acid and itaconic acid on pectin backbone with incorporation of MWCNTS- COOH. The prepared hydrogel composite has been employed for the adsorption and controlled release of the diclofenac sodium (DS) drug. The hydrogel composite was characterized by the analysis methods: FTIR, XRD, SEM, and TGA to analyze structural characteristics before and after DS drug adsorption. The swelling ratio of the hydrogel composite was investigated at different pH values from pH 1.2 to 10. According to the results, the swelling ratio of the hydrogel composite was found 4195% at pH 7.4. Adsorption process parameters such as pH, contact time, adsorbent dose, and temperature were investigated and found to have a significant influence on DS drug adsorption. The maximum DS drug loading through adsorption of 91% was obtained at pH 3, adsorbent dose of 0.05 g, contact time of 150 min, and temperature of 15 °C. The adsorption isotherm and kinetic results were well-fitted to Freundlich and second-order models. Thermodynamic parameters including changes in Gibb’s free energy, enthalpy, and entropy suggested that the adsorption of DS drug onto hydrogel composite was a spontaneous and exothermic process. The in vitro drug release experiment showed that the cumulative release of DS drug from hydrogel composite after 35 h was significantly higher in simulated intestinal fluid at pH 7.4 than in simulated gastric fluid at pH 1.2.

The most significant threat to the ecosystem is emerging pollutants, which are becoming worse each year and harming the planet severely and permanently. Many organic and inorganic contaminants are present and persistent due to various world events and population growth. As a result, there is a greater need for new technology and its application to address the problems caused by developing pollutants. Carbon composite nanomaterials have significant potential in the fight against numerous environmental contaminants due to their distinctive attributes. This review discusses the reports of customized carbon composite nanomaterials to meet the need for specific elimination of emerging contaminants. Physical and chemical features such as high surface area, conductivity (thermal and electrical), and vibroelectronic properties, size, shape, porosity, and composite nature are making these tailored materials of carbon-based nanomaterials an emerging and sustainable tool to remove persistent compounds like emerging contaminants in aqueous solution. Different composite materials are well discussed in this review, along with their adsorption efficiency of diverse emerging contaminants, including Bisphenol A, estradiol, metformin, etc. This review provides insight into the recent trends limited to 2017–2023. The limitations of carbon-based nanomaterials, such as regeneration and cost-effectiveness, have also been overcome in recent years by diverse modifications in the production process, which can be further improved to make these materials well suited for an extended group of emerging contaminants.

The lithium-ion battery has been utilized in various fields including energy storage system, portable electronic devices and electric vehicles due to their high energy and power densities, low self-discharge, and long cycle-life performances. However, despite of various research on electrode materials, there is a lack of research on developing of binder to replace conventional polymer-based binding materials. In this work, petroleum pitch (MP-50)/polymer (polyurethane, PU) composite binder for lithium-ion battery has fabricated not only to use as a binding material, but also to re-place conventional polymer-based binder. The MP-50/PU composite binder has also prepared to various ratios between petroleum pitch and polymer to optimize the physical and electro-chemical performance of the lithium-ion battery based on the MP-50/PU composite binder. The physical and electrochemical performances of the MP-50/PU composite binder-based lithium-ion battery were evaluated using a universal testing machine (UTM), charge/discharge test. As a result, lithium-ion battery based on the MP-50/PU composite (5:5, mass ratio) binder showed optimized performances with 1.53 gf mm− 1 of adhesion strength, 341 mAh g− 1 of specific discharge capacity and 99.5% of ICE value.

In this work, we investigated the photo-degradation performance of MnO2-SiC fiber-TiO2 (MnO2-SiC-TiO2) ternary nanocomposite according to visible light excitation utilizing methylene blue (MB) and methyl orange (MO) as standard dyes. The photocatalytic physicochemical characteristics of this ternary nanocomposite were described by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), tunneling electron microscopy (TEM), ultraviolet-visible (UV-vis), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), photocurrent and cyclic voltammogram (CV) test. Photolysis studies of the synthesized MnO2-SiC-TiO2 composite were conducted using standard dyes of MB and MO under UV light irradiation. The experiments revealed that the MnO2-SiC-TiO2 exhibits the greatest photocatalytic dye degradation performance of around 20 % with MB, and of around 10 % with MO, respectively, within 120 min. Furthermore, MnO2-SiC-TiO2 showed good stability against photocatalytic degradation. The photocatalytic efficiency of the nanocomposite was indicated by the adequate photocatalytic reaction process. These research results show the practical application potential of SiC fibers and the performance of a photocatalyst composite that combines these fibers with metal oxides.

Advancements in technology for large aircraft have led to the development of new materials for aviation. Traditional alloy-based components in aircraft, once prevalent, are now being replaced by composite materials that offer superior performance in terms of strength and operational limits. Notably, propellers have evolved from wood to composite materials, finding application in contemporary small aircraft. In this context, there is a need for research on the composite propellers of the 3-blade "W Company," based on the widely used Rotax 914 engine in South Korea. This study aims to investigate the changes in noise and thrust corresponding to variations in propeller blade angles and engine RPM, with the goal of selecting the optimal propeller pitch angle. Particularly, the "W Company's" propellers are durable and cost-effective, widely adopted in domestic aircraft. The research seeks to propose an effective method to minimize noise while maintaining the necessary thrust, contributing to the smooth operation of aircraft and promoting coexistence with local communities.

국토 대부분인 산지로 구성된 국내의 특성상 대형 산불 사례가 지속적으로 보고되고 있으며, 동해안에서 다발적으로 발생하 는 과거 대비 최근 서해안의 산림원이 확대됨에 따라 점차 전국화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 산불 발생 주기의 증가로 인한 산지에 설치되어 있는 사방댐의 산불에 의한 영향성 평가를 수행하였다. 대상 구조물은 선행 연구에서 사용된 강재, GFRP 및 CFRP를 사용한 투과형 사방댐으로 선정하였으며, 각 재료별 구조재를 사용한 투과형 사방댐의 안전성 평가를 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 활용하였다. 해석 결과, 600℃ 수준에서 파괴가 발생한 강재 구조재에 반해 FRP 구조재는 800℃ 이상에도 파 괴되지 않음을 확인하였다. 또한, FRP 구조재는 강재 대비 10.30%∼11.20% 가량 낮은 응력 수준을 보였으며, 최대 변위는 약 73.1배, 17.9배 증가하는 것으로 측정되었다. 콘크리트로 구성된 댐체의 경우, 구조재의 설치부에 응력이 집중됨을 알 수 있으며, 압축 측은 모 든 구조재에서 안전한 것으로 나타났지만, 인장 측은 600℃ 이상에서 모든 구조재의 댐체 콘크리트가 파괴됨을 확인하였다. 따라서, 사 방댐 설계 시 이러한 강도 감소를 충분히 고려할 필요가 있을 것으로 사료된다. 댐체와 구조재가 연결되는 고정부의 경우, GFRP 및 CFRP 구조재가 강재 구조재 대비 약 82.43%, 67.63% 감소된 반력을 보이는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 FRP 구조재의 높은 변위가 하중을 소산하여 고정부에 적은 영향을 미치는 것으로 생각된다. 결론적으로, FRP 구조재를 사용하는 것은 기존 강재 구조재 대비 고온 저항성 측면에서 다양한 이점을 얻을 수 있으나, 수치해석적 접근법으로 평가된 결과이므로 향후 지속적인 연구로 신뢰성을 검증할 필요가 있다.

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.