PURPOSES : The purpose of this study is to experimentally analyze the flexural strength characteristics of cement mortar mixtures simultaneously incorporated with graphene oxide (GO) and polyvinyl alcohol (PVA) fibers, and to understand the composite effect of those on enhancing resistance against the initiation and progression of micro-cracks, as well as the control of macro-cracks in flexural behavior. METHODS : Cement mortar(w/c=0.5) specimens for flexural strength test, mixing 6 mm and 12 mm PVA fibers at 1% and 2% volume ratios, were fabricated. Additionally, specimens incorporating GO at a cement weight ratio of 0.05% were prepared for each mixture to analyze the effect of GO. Therefore total eight types of mixture were prepared. The fabricated specimens were subjected to flexural strength tests after curing in waterbath for 7 and 28 days. Concurrently, digital images for analyzing deformation in accordance with loading history were obtained at a rate of 20 Hz using the DIC technique. Through displacement and strain calculation via DIC, the flexural behavior characteristics of the mixtures combined with GO and PVA fibers were precisely analyzed. Furthermore, the composite effect on flexural behavior characteristics when GO and PVA fibers are incorporated was discussed. RESULTS : For the PVA fiber-reinforced cement mortar mixture, the incorporation of 0.05% GO increased the crack initiation load by up to 23%, and the maximum resistive load after cracking by up to 24%. Moreover, introducing GO into the PVA fiber-reinforced mixture increased the flexural strain just before cracking by approximately 30 to 50%, while the maximum resistive load after cracking exhibited similar strain levels with or without GO incorporation. Therefore, under flexural behavior, the integration of GO might delay crack initiation by increasing the strain concurrent with the rise in flexural stress before crack occurrence. It also seems to contribute to reducing crack expansion by synergistically interacting with PVA fibers after crack occurrence. CONCLUSIONS : It was experimentally examined that the flexural strength of PVA fiber reinforced cement mortar is improved by incorporating GO. Moreover, GO enhances resistance of crack occurrance and reduces crack propagation in combination with PVA fibers. This study suggests that simultaneous incorporation of GO and PVA fibers can synergistically improve the performance of cement composites.

아민 흡수제를 이용한 CO2 포집용 충전탑 기술의 문제점으로 제기되고 있는 범람, 거품, 과다한 재생 에너지 등을 해결하기 위하여 최근 접촉막 기술이 주목받고 있다. 연구자들 대부분은 고분자 분리막을 이용하여 접촉막 기술을 개발 하고 있으며, 장기 운전 시 팽윤 현상에 의한 성능저하 문제가 제기되고 있다. 세라믹은 고분자 소재에 비해 화학적, 열적안정성이 뛰어나기 때문에 아민 흡수 제에 대한 팽윤 현상을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 세라믹 중공사 접촉막의 기공구조 제어 기술을 개발하고, CO2 포집 특성을 분석하였다.

본 연구는 섬유 제조과정에서 발생하는 파쇄섬유 및 버려지는 의류 등의 합성섬유를 과채류 수경재배용 배지로 활용하기 위하여 적용 가능성을 여러 방면에서 검토하였으며 그 결과는 다음과 같다. 물리성 분석에서 합성섬유 배지는 암면에 비해 가비중과 고상률은 약간 낮았고, 기상률과 수분함량은 높았다. 화학성은 pH 6.5, EC 0.03dS·m-1로 암면의 6.6과 0.01dS·m-1와 큰 차이가 없었으며, CEC는 0.39me/100mL로 암면의 3.29me/100mL보다 낮았고, K+, Ca2+, Mg2+, Na+등의 양이온 함량은 합성섬유 배지에서 약간 높았다. 모모따로 토마토 재배에서, 합성섬유 배지는 초장, 경경, 화방별 첫꽃 개화소요일수 등 생육은 암면 배지에서와 차이가 없었다. 1과중은 각각 182g과 181g, 상품과율은 각각 93.8%와 92.0%로 두 배지간에 큰 차이가 없었으며, 10a당 상품수량은 합성섬유 배지에서 암면 배지의 97%수준인 12,799kg이었다. 수출오이 재배시, 합성섬유와 암면 배지간의 엽장, 엽폭, 엽수, 경경, 엽록소 함량 등 생육 차이는 없었다. 1과중은 암면 배지에서 높았으나, 상품률은 합성섬유 배지에서 약간 높았다 10a당 상품수량은 합성섬유 배지에서 5,062kg으로 암면 배지에서보다 오히려 2% 증가하였다. 재배기간 동안 근권 양액의 무기이온 농도는 NO3 - 농도만 암면 배지에서 높았을 뿐, NH4+, H2PO4- , K+ Ca2+, Mg2+, SO42- 등의 다른 이온들의 농도는 두 배지간에 유의한 차이가 없었다.

기포가 포함된 다상흐름의 측정은 중요함에도 불구하고 많은 제약이 있었다. 특히, 공극률이 높은 다상 흐름은 밀도차의 급격한 변화와 두꺼운 공기-물 경계면으로 인해 측정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 공극률에 상관없이 기포흐름을 측정할 수 있는 기포영상유속측정법과 다발 광섬유유동측정계를 소개하고자 한다. 기포영상측정기법의 경우, 화상측정시 발생하는 원근에 의한 오차를 최소화하고 추정할 수 있는 피사계 심도에 대한 계산방법을 제시하여 정도 분석을 위한 방안을 제시하였다. 다발 광섬유유동측정계는 얇은 광섬유의 특성을 이용해 다발로 제작하여 측정률을 증가시키고자 하였다. 제시된 두 기법을 기포플룸에 적용하여 신뢰도를 검토하였으며 잘 일치하는 것을 확인하였다. 소개된 기법으로 대표적인 하천 다상흐름인 도수흐름을 측정하여 그 적용성을 검토하였다.