이 연구는 다목적 선박(MPV)의 공기역학적 구조물 설계, 분석 및 향상을 통해 그린 워터 압력에 의한 구조적 안전을 보장하고, 탈탄소화 및 에너지 효율성에 이바지하는 방법을 기술하였다. 유한 요소 분석(FEA)을 통한 초기 평가에서 좌굴 발생에 대한 잠재적인 취약점 이 있음을 확인하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 보강재(Carling stiffener)와 두께 증가를 통하여 응력을 재분배하고 국부적인 좌굴 발생의 위험을 최소화하였다. 보강 후 분석 결과, 한국선급(KR)의 안전 기준인 항복 강도, 미국 선급(ABS) 좌굴 강도 및 노르웨이 표준(NORSOK) 변 위 기준을 모두 충족하는 것이 확인되었다. 결과적으로 고유치 좌굴 해석 결과가 안전 기준을 초과하고 최대 변위가 허용 한계 내에 있는 등 중요한 개선이 이루어졌다. 이러한 개선은 극한의 해양 조건에서 운영 신뢰성을 보장할 수 있다. 이 연구는 공기역학적 항력 감소와 구조적 안전성의 이중적인 이점을 강조하며, 국제 해사 기구(IMO)의 2050 탈탄소화 목표에 부합하는 연료 효율성 및 온실가스 배출 감소에 이바지할 수 있다. 연구 결과는 다양한 선박 유형에 걸쳐 항력 감소 기술을 확장하기 위한 기초 자료를 제공하며, 지속 가능하고 탄력적인 해양 운영을 위한 대안을 제시하였다. 향후 연구는 구조적 안전 평가를 가속할 수 있는 단순화된 모델링 기술 개발에 집중할 것이다.

An environmentally friendly and low-cost chitosan-containing polysaccharide (CP) composite ZIF-8/CP was designed and prepared based on the difficulty of separating the traditional adsorbent from the water phase. ZIF-8/CP was synthesized through in-situ growth approach. The physical, chemical and structure properties of ZIF-8/CP were determined through a series of characterization methods, including SEM, FT-IR and PXRD. The effects of touch time, pH, temperature, and coexisting ions on adsorption were assessed. In addition, kinetics, isotherms of adsorption and thermodynamics were examined. The data of isotherms for adsorption indicated that the adsorption of ZIF-8/CP on MG was similar to the Langmuir model, with a maximum adsorption capacity of 1428.57 mg/g. Moreover, the kinetic parameters were consistent with the pseudo- 2nd-order equation. Thermodynamic studies (ΔG < 0, ΔH > 0) demonstrated a heat-absorbing and spontaneous adsorption process. Our study reveals that ZIF-8/CP has good adsorption properties and environmental properties.

Water electrolysis holds great potential as a method for producing renewable hydrogen fuel at large-scale, and to replace the fossil fuels responsible for greenhouse gases emissions and global climate change. To reduce the cost of hydrogen and make it competitive against fossil fuels, the efficiency of green hydrogen production should be maximized. This requires superior electrocatalysts to reduce the reaction energy barriers. The development of catalytic materials has mostly relied on empirical, trial-and-error methods because of the complicated, multidimensional, and dynamic nature of catalysis, requiring significant time and effort to find optimized multicomponent catalysts under a variety of reaction conditions. The ultimate goal for all researchers in the materials science and engineering field is the rational and efficient design of materials with desired performance. Discovering and understanding new catalysts with desired properties is at the heart of materials science research. This process can benefit from machine learning (ML), given the complex nature of catalytic reactions and vast range of candidate materials. This review summarizes recent achievements in catalysts discovery for the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). The basic concepts of ML algorithms and practical guides for materials scientists are also demonstrated. The challenges and strategies of applying ML are discussed, which should be collaboratively addressed by materials scientists and ML communities. The ultimate integration of ML in catalyst development is expected to accelerate the design, discovery, optimization, and interpretation of superior electrocatalysts, to realize a carbon-free ecosystem based on green hydrogen.

The presence of dyes in water is the most popular problem recently, so the current study was directed towards the synthesis of an effective material consisting of NiO and MWCNTs. The NiO/F-MWCNTs nanocomposite was synthesized using a simple hydrothermal method after functionalization of MWCNTs using sulfuric acid and nitric acid and utilized as an efficient surface to adsorption of malachite green dye from polluted water. The nanocomposite sample was characterized using several techniques are X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric analysis (TGA), Field emission scanning electron microscopy (FESEM), High- resolution transmission electron microscopy (HRTEM), Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area analysis, Barrett-Joyner-Halenda (BJH) analysis and Energy dispersive X-ray (EDX). The analytical results showed that the prepared nanocomposite is of good crystalline nature with a particle size of 25.43 nm. A significant specific surface area was 412.08 m2/ g which indicates the effective impact of the nanocomposite in the adsorption of malachite green (MG) dye. On the other hand, the effect of adsorbent dose, temperature, acidic function and contact time on the adsorption efficiency of dye was studied. The kinetics of dye adsorption were also investigated employing two kinetic models, pseudo-first-order model and pseudo-second-order model. Finally, the thermodynamic functions were determined to identify the type of the reaction and the spontaneity of the process.

An extract of fresh guava leaves (Psidium guajava) was used as a green carbon precursor to fabricate blue fluorescent carbon quantum dots (GCQDs) by hydrothermal process. The GCQDs show bright blue fluorescence emission under UV light with an excitation wavelength of 350 nm and emission at 450 nm. The physical structure of GCQDs was characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), High-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) and atomic force microscopy (AFM). GCQDs 80 μg inhibited the growth of waterborne pathogens Escherichia coli and Salmonella typhi. We also investigated the catalytic activity of the GCQDs on the removal of two azo dyes, namely Congo red and bromophenol blue, with and without NaBH4. The GCQDs showed an excellent reduction of color intensity of both dyes without NaBH4 within 30 min of treatment.

In this work, narrow-band green-emitting CsPbBr3 particles are embedded in commercialized glass composites by a facile dry process. By optimizing the method through sintering in glass frit (GF) composites including CsBr and PbBr2, used as precursors, the encapsulation of CsPbBr3 particles made them waterproof with green fluorescence. To improve the fluorescent properties by reducing aggregation of CsPbBr3, fumed silica (FS) is additionally used to help particles avoid bulking up in the glass matrix. The CsPbBr3 perovskite/glass composites are characterized using scanning electron microscopy (SEM) images and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) maps, which support the existence of CsPbBr3 particles in the glass matrix. The photoluminescence (PL) properties demonstrate that the emission spectrum peak, full width at half maximum (FWHM), and photoluminescence quantum yield (PLQY) values are 519 nm, 17 nm, and 17.7 %. We also confirm the water-resistant properties. To enhance water/moisture stability, the composite sample is put directly into water, with its PLQY monitored periodically under UV light.

본 실험에서는 대청호에서 발생한 남조류를 대상으로 SiC(Silicon carbide) 평막의 최적 운전조건을 도출하고자 하였다. 이를 위해 원수 농도에 따른 투과플럭스, 응집제 주입 조건, Air scrubbing 조건, 역세척(Backwashing) 유량 및 시간, 여과 및 역세척 시간, 응집제 종류 및 주입 농도 등에 대해 안정적으로 운전이 가능한 최적 조건을 도출하였다. 특히, 저농도의 응집제 주입에도 음전하를 띄는 조류 입자들과 전기적으로 중화를 일으켜서 생성된 미세 플럭들이 SiC 평막의 막표면에서 투수성을 증가시킨 것으로 사료된다. 이를 통해 도출된 설계인자로 제작한 Pilot Plant를 조류 제거시 적용하고자 한다. 본 연구는 환경부의 “환경정책기반공공기술개발사업”으로 지원받은 과제입니다.

본 연구는 마지에서 마유 추출시 천연 항산화제인 건조 녹차잎을 다양한 농도로 첨가하여 추출공정 및 저장기간동안 지방산패 특성을 관찰하고자 하였다. 마유의 품질특성을 식품공전에 고시되어 있지 않지만 산가, 과산화물과, TBA가, 요오드화가 등의 품질특성관찰을 통해 다른 종류의 식용유지의 규격과 비교하여 보았다. 또한 천연 항산화 제인 녹차잎 첨가로 인해 추출 및 저장시 지방산패를 어느 정도 방지할 수 있는지 확인 가능하였다. 지방산조성 분석 을 통해 마유의 포화지방산 및 불포화지방산 조성 변화도 관찰하였다. 따라서 본 연구를 통하여 최근 이용도가 높아 지는 마유의 기준 규격마련을 위한 기초자료로 사용 가능할 것으로 판단된다.

Spherical-type zirconia granules are successfully fabricated by a spray-drying process using a water solvent slurry, and the change in the green density of the granule powder compacts is examined according to the organic polymers used. Two organic binders, polyvinyl alcohol (PVA) and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), which are dissolved in a water solvent and have different degrees of polymerization, are applied to the slurry with a plasticizer (polyethylene glycol). The granules employing a binder with a higher degree of polymerization (PVA) are not broken under a uniaxial press; consequently, they exhibit a poor green density of 2.4 g/cm3. In contrast, the granule powder compacts employing a binder with a lower degree of polymerization (HEMA) show a higher density of 2.6 g/cm3 with an increase in plasticizer content. The packing behavior of the granule powders for each organic polymer system is studied by examining the microstructure of the fracture surface at different applied pressures.

Daecheong Reservoir has suffered eutrophication and water-blooms by blue-green algae from initial impoundment, and algae alert system (AAS) was introduced in 1997. The purpose of this study was to investigate the effect of rainfall and hydrological factors in increase or decrease variability of green-tide and prolonged AAS, studied and analyzed the current situation of AAS has been operating for 19 years(1997~2015) in Daecheong Reservoir. The total issued number of AAS was 46 times, the most frequent period in August and September were 22 times (752 days) and 16 times (431 days), respectively, it accounted for 82.6%. Many number and frequency during this period were significantly associated with rainfall, various discharge and water level. Rainfall and hydrological events are associated with the rainy season of monsoon-Changma and the typhoon, it was concentrated in June~September, total rainfall in this period accounted for 69.9% of the annual rainfall. An increase in inflows was dependent on the intensity, frequency and the amount of rainfall. Accounted for 68.4% of the total annual inflow, it was a time when the most rapidly changing hydrological variability in the reservoir. The total outflow was closely related to rainfall, and compared the distinctive characteristics of hydropower generation and watergate-spillway discharge. In addition, the upreservoir zone of Daecheong Reservoir could be vulnerable to green-tide by regulating discharge of the upstream dam. The issue of AAS was strongly related to the with and without of watergate-spillway discharge. The watergate-spillway discharge had a total of 25 times, it was maximum 17 days from July to September in the year. And the opening times and each duration of the watergate were 1~4 times and the range of 3~37 days, respectively. When the watergate opened, the issue of AAS was maintained to 13 years and the movement of water bodies and green-tide was great about five times than that of non-open, had a profound effect on prolonged AAS within reservoir. In Daecheong Reservoir, Chusori (CHU) area of the So-ok Stream was still showing serious symptoms green-tide levels in the summer, but Janggye (JAN) waters of the main reservoir was pointed out that more important. AAS will be operated by an absolutely consider the rainfall and hydrological effects around the watergate-spillway discharge. The measures of green-tide will be included in the limnological studies more suited to the characteristics of the watershed and reservoir of the our country. Finally, from now on, we will prepare the systematic management and guidelines for vulnerable zone water-blooms that are the source within the reservoir before the monsoon rather than waiting for the arrival of green-tide on the operating stations of AAS.

토양수분은 식물이 뿌리를 통하여 흡수 및 이용할 수 있 도록 많은 양분을 녹이는 가장 효과적인 용매로, 식물의 정 상생육을 위해서 언제나 적정상태로 유지되어야 한다. 식물 이 흡수된 물의 95%를 잎의 증산작용을 통하여 증발하는 데, 뿌리에서의 흡수와 잎에서의 증산이 균형을 이루지 못 하면 식물은 대기-식물-토양수분의 복합적인 수분부족으로 인한 생리적 장해를 받게 된다. 이에 식물은 뿌리로부터의 수분공급이 식물 생육에 중요한 요소로서 작용한다. 옥상의 인공지반은 자연지반보다 온도가 높고 바람이 강하여 식물 체의 증산작용과 토양 내 수분증발이 더욱 많아 지속적인 관수가 요청된다. 현재 옥상녹화의 관수는 대부분 수돗물을 이용한 인력 관수에 의존하고 있어 최소한의 관리로 이루어 지는 저관리형 옥상녹화가 주목받고 있다. 하지만 저관리형 옥상녹화에서 자연강우로만 이루어질 경우 식재기반이 가 지는 보수력 및 보비력은 식물의 생존과 생육에 중요한 조 건이 된다. 이에 본 연구는 옥상녹화 현장실험을 통해 식재 기반 유형별 토양용적수분함량에 따른 목본류의 상대수분 함량(Relative Water Content)에 미치는 영향을 살펴봄으로 써, 적합한 식재환경을 제시하고자 수행하였다. 유기질 토양개량제와 인공배합토는 부피비 0:1(이하 A1), 1:4(이하 O1A4), 1:2(이하 O1A2), 1:1(이하 O1A11), 1:0(이 하 O1) 등 총 5유형으로 혼합하여 식재기반을 각각 구성하 였다. 토심은 생태면적률 적용지침에서 옥상녹화 토심 20c m를 기준으로 그 이상일 경우에 보다 높은 가중치를 부여하 고 있으며, 식재수종이 목본류임을 고려하여 25cm로 조성 하였다. 식물재료로는 옥상녹화용 관목으로 노랑조팝나무 와 눈향나무를 선정하였으며, 실험기간은 2013년 6월부터 10월까지 건국대학교 글로컬캠퍼스 복합실습동 2층 옥상에 서 진행하였다. 실험구는 자체제작하여 아래에서부터 배수 판, 부직포, 배수층 순으로 조성하고, 그 위에 부피비를 달리 한 토양재료를 포설하였다. 실험기간 중 인위적인 관수는 실시하지 않았으며, 자연강우에 의존하였다. 실험대상지의 기온 및 강수량을 지속적으로 관측하였고, 실험구의 토양용 적수분함량은 주 1회, 잎의 Relative Water Content(이하 RWC)는 매월 초 1회씩 측정하였다. 산출한 RWC의 식은 다음과 같다. RWC(%) = [(FW-DW)/(TW-DW)] X 100 노랑조팝나무의 7월 상대수분함량(RWC)은 O1A1, O1A 2, O1A4, A1, O1 순으로, 8월에는 O1A1, O1A4, O1, O1A2, A1 순으로 높았으나 통계적 차이는 뚜렷하지 않았다. 하지 만, 9월에는 처리구간의 차이를 볼 수 있었는데, 다른 측정 시기와 다소 상반된 결과로서 A1에서 가장 높은 값을, O1 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 반면, 10월에는 O1 A1, O1A4, A1, O1A2, O1 순으로 높게 측정되었다. 노랑조팝 나무의 상대수분함량(RWC)은 O1A1 처리구에서 대부분 낮 은 값을 나타낸 반면, O1 처리구가 가장 높게 나타나, 유기 질 토양개량제의 부피비가 비교적 높은 처리구에서 목본류 의 상대수분함량(RWC) 또한 높게 측정되었다. 눈향나무의 상대수분함량(RWC)은 7월에는 통계적 차이가 유의하지 않았으나, 8월에는 O1A1, O1A2, A1, O1A4, O1 순으로 높게 나타났다. 9월에는 A1, O1A2, O1A1, O1, O1A4 순으로, 10월 에는 O1A2, O1A1, O1, A1, O1A4 순으로 높았으나 처리구별 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 이는 상록침엽수인 눈향나무 가 낙엽활엽수인 노랑조팝나무에 비해 식재기반 유형별 차 이가 뚜렷하지 않을 뿐 아니라 경향이 일정치 않아 토양용 적수분함량은 눈향나무의 상대수분함량(RWC)에는 크게 관여하지 않는 것으로 사료된다.

본 연구는 강릉 녹색도시 경포호 주변해역을 대상으로 향후 계획중인 해양심층수 취수 및 배출에 따른 해양환경의 지속가능한 이용 개발 및 그의 건강성을 평가하기 위한 기초적 연구에 해당한다. 기존 해양심층수 배출해역에 대한 해양물리환경조사 결과를 바탕으로 구축되어진 3차원 해수유동 수치모형을 바탕으로 임의 배출수 조건(배출 유량, 수온, 염분)을 가정하여 수중유출 조건에 대한 배출수 확산패턴을 수치모의하였다. 해양심층수의 배출유량은 10,000 t