The AlSi10Mg alloy has garnered significant attention for its application in laser powder bed fusion (L-PBF), due to its lightweight properties and good printability using L-PBF. However, the low production speed of the L-PBF process is the main bottleneck in the industrial commercialization of L-PBF AlSi10Mg alloy parts. Furthermore, while L-PBF AlSi10Mg alloy exhibits excellent mechanical properties, the properties are often over-specified compared to the target properties of parts traditionally fabricated by casting. To accelerate production speed in L-PBF, this study investigated the effects of process parameters on the build rate and mechanical properties of the AlSi10Mg alloy. Guidelines are proposed for high-speed additive manufacturing of the AlSi10Mg alloy for use in automotive parts. The results show a significant increase in the build rate, exceeding the conventional build rate by a factor of 3.6 times or more, while the L-PBF AlSi10Mg alloy met the specifications for automotive prototype parts. This strategy can be expected to offer significant cost advantages while maintaining acceptable mechanical properties of topology-optimized parts used in the automobile industry.
In this paper, we address the issue of temperature uniformity in high-power antenna systems by proposing and analyzing various design strategies. Specifically, when there is significant spatial freedom in the internal coolant pathways of the cooling plate, a counterflow approach is implemented to achieve temperature uniformity. Conversely, in scenarios where spatial constraints exist, a differential fin area design is proposed to effectively manage heat distribution. Additionally, in cases where the design of coolant pathways is restricted and fin design is not feasible, we suggest minimizing temperature variations by adjusting the thermal conductivity of the carriers located beneath the heat-generating components. This comprehensive approach aims to enhance the thermal management of high-power antenna systems, ensuring improved system stability and performance.
Hot section components of gas turbines are exposed to a high operating temperature environment. To protect these components, thermal barrier coatings (TBC) are applied to their surfaces. Yttria-stabilized zirconia (YSZ), which is widely used as a TBC material, faces limitations at temperatures above 1200 °C. To mitigate these issues, research has focused on adding lanthanide rare earth oxides and tetravalent oxides to prevent the phase-transformation of the monoclinic phase in zirconia. This study investigated the effects of varying TiO2 content in Nd2O3 and Yb2O3 co-doped YSZ composites. Increasing TiO2 content effectively suppressed formation of the monoclinic phase and increased the thermal degradation resistance compared to YSZ in environments over 1200 °C. These findings will aid in developing more thermally stable and efficient TBC materials for application in high-temperature environments.
We investigated the microstructure of an FeCrMnNiCo alloy fabricated by spark plasma sintering under different sintering temperatures (1000–1100°C) and times (1–600 s). All sintered alloys consisted of a single face-centered cubic phase. As the sintering time or temperature increased, the grains of the sintered alloys became partially coarse. The formation of Cr7C3 carbide occurred on the surface of the sintered alloys due to carbon diffusion from the graphite crucible. The depth of the layer containing Cr7C3 carbides increased to ~110 μm under severe sintering conditions (1100°C, 60 s). A molten zone was observed on the surface of the alloys sintered at higher temperatures (>1060°C) due to severe carbon diffusion that reduced the melting point of the alloy. The porosity of the sintered alloys decreased with increasing time at 1000°C, but increased at higher temperatures above 1060°C due to melting-induced porosity formation.
PURPOSES : According to government data, the Black Spot Program has resulted in an average 28.8% reduction in traffic accidents within one year of project implementation in areas where road conditions improved. However, there has been a lack of in-depth analysis of the midto- long-term effects, with a predominant focus on short-term results. This study aimed to analyze the mid-to-long-term effects of the Black Spot Program to assess the sustainability of its reported short-term impact. Additionally, the differences in the mid-to-long-term effects were investigated based on the scale of traffic accidents at intersections and the characteristics of these effects are revealed. METHODS : The mid-to-long-term effects of the Black Spot Program were analyzed at 122 intersections in Seoul, Korea, where the program was implemented between 2013 and 2017, using traffic accident data spanning five years before and after implementation. Additionally, the differences in the program's effects were analyzed at the top-100 intersections with the highest traffic accident concentration in Seoul using the chi-square test to identify these differences. To theoretically validate these differences, the Hurst exponent, commonly used in economics, was applied to analyze the regression to the mean of the intersections and reveal the correlation with improvement. RESULTS : Through the Black Spot Program at 122 intersections, a 33.3% short-term accident reduction was observed. However, the midto- long-term effect analysis showed a 25.8% reduction, indicating a slightly smaller effect than previously reported. Specifically, the top-100 intersections exhibit a 15.4% reduction. A chi-square test with a 95% confidence level indicated significant differences in the program’s effects based on the scale of traffic accidents at intersections. The Hurst index (H ) was measured for the top-100 intersections, yielding H = 0.331. This is stronger than the overall H = 0.382 for all intersections in Seoul, suggesting that the regression to the mean is more pronounced, which may lead to a lower effectiveness of the improvement. CONCLUSIONS : The mid-to-long-term effects of the Black Spot Program were relatively lower than its short-term effects, with larger differences in effectiveness observed based on the scale of traffic accidents at intersections. This indicates the need to redefine the criteria for selecting project targets by focusing on intensive improvements at intersections, where significant effects can be achieved.
리튬이온전지는 친환경적이고 우수한 전지 성능덕분에 배터리 산업의 핵심으로 자리 잡았으며, 이에 따라 수요가 급증하고 있다. 그러나, 리튬이온전지의 수요증가는 리튬과 광물자원들의 공급문제를 초래하며, 수명이 다한 폐 리튬이온전지의 폐기방안이 아직 마련되지 않아 환경적 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 폐 리튬이온전지를 재활용하는 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서도 폐 리튬이온전지에서 폐 양극 소재를 추출하여 재활용하는 다이렉트 리사이클링 연구가 주목받고 있다. 그러나, 폐 양극 소재는 오랜 충/방전으로 인해 구조적 붕괴(열화)가 발생한 상태로, 새로운 리튬이온전지에 적용을 위해서는 리튬이온전지 사용 전의 구조 즉, 층상구조로의 회복이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위해 폐 양극 소재(LiNi0.6C0.2Mn0.2O2)가 열역학적으로 층상구조를 형성하는 온도를 분석하기 위해 700 ºC, 800 ºC, 900 ºC 범위에서 XRD를 통해 구조분석을 진행하였다. 폐 양극 소재는 700 ºC와 900 ºC 대비 800 ºC 열처리 시 1.44로 가장 높은 I003/I104 value를 보였다. 또한 800 ºC 열처리 시 0.1 C 기준 비 용량이 171.3 mAh/g으로 가장 높은 것을 확인하였다. 이를 통해 우리는 열역학적으로 층상구조를 형성하는 온도를 800 ºC로 도출하였으며 폐 양극 소재의 구조를 성공적으로 복원하였다.
본 연구는 과학중점고 학생들의 진로 성숙에 관한 질적 사례연구이다. 연구에서는 과학중점고 학생 들의 진로 성숙의 긍정적 조건과 부정적 조건 그리고 진로 성숙의 과정, 맥락, 결과를 분석하여 과학중 점고 학생들의 진로 성숙을 강화할 수 있는 논의와 제언을 하는 목적에서 수행하였다. 연구에는 7명의 과학중점학급 학생이 참여했다. 자료는 연구참여자들과 1대1 심층 면담을 수행하여 구성했다. 원자료는 Yin(2009)이 제시한 단일 사례 다중 분석 단위로 접근하여 분석했다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같 다. 진로 성숙의 조건은 긍정적 요인과 부정적 요인으로 나눌 수 있다. 긍정적 요인은 공부 효능감에서 비전 세우기, 겸손한 노력, 자기 주도적 학습으로 나타났고 부정적 요인은 인간미 없는 편향된 공부하는 기계, 비교 열등감, 선택지 없는 대학 진학에 전념, 경쟁 스트레스, 성적 스트레스, 수행평가의 압력으로 나타났다. 진로 성숙의 과정은 해야만 하는 공부에서 즐기는 공부로, 롤 모델과의 대화, 호기심에서 공 부하는 열정으로 전환으로 나타났다. 진로 성숙에 영향을 미치는 맥락은 과학적 세계의 매력, 친구들과 의 상호지지, 면학 분위기로 충만한 교실, 입시 어드밴티지, 열린 공부로 나타났다. 마지막으로 진로 성 숙의 결과는 이타적 직업윤리, 확고한 방향 설정으로 나타났다. 연구 결과에 근거하여 과학중점고 학생 들의 진로 성숙을 높일 수 있는 교사의 관심과 창의성, 자아존중감, 과학 과목에 대한 호기심과 열정에 대해 논의했고 과학중점고 학생들의 이타적 직업윤리와 함께 공동체 정신에 대해 논의했다. 이러한 논 의에 근거하여 과학중점고 학생들의 진로 성숙을 제고할 수 있는 교육학적 차원의 제언을 하였다.
서울시의 중앙버스전용차로의 경우 승객을 태운 대형버스가 집중적으로 반복하중을 재하하기 때문에, 아스팔트 도로포장의 균열부 확산을 가중시키고, 이를 통해 강우시 빗물이 침투함에 따라 조기 파손을 가속화 한다. 버스 자체중량 및 출퇴근 시 만차 특성을 고려 하여 14~19톤에 달해 포장 파손을 심각하게 가속한다는 문제를 가지고 있다. 이에 서울시에서는 파손이 가장 심각한 정류장 도로포장 에 고강성 프리캐스트 콘크리트 포장을 시범 및 확대 적용하여 문제를 해결하고 있다. 하지만 포장공사비가 기존공법 대비 2.5~3배에 달해 확대적용에 문제점을 안고 있다. 그리고 주행차로 구간 역시 잦은 포장파손으로 인한 잦은 보수가 이루어지고 이에 대한 문제 해결이 필요한 시접으로 고내구성 포장의 도입 가능성 및 방안에 대해 연구를 수행하였다.
일반적인 택코트용 유화아스팔트는 도로 포장면에 살포되고 양생되는 과정에서 공사차량 및 포설장비 타이어에 쉽게 들 러붙어서 포장면의 코팅막 훼손과 같은 심각한 문제를 일으킬 뿐 아니라, 접착력과 전단강도가 약하여 상하 포장층간 부 착력 저하로 균열, 포트홀, 밀림과 같은 포장도로 조기 파손의 주요 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 택코트 시공 후 양생시간을 현저히 단축시키고 공사차량 통행에 의한 접착 처리면 훼손을 최소화하여 아스팔트 포장의 조기 파손을 방지할 뿐 아니라, 포장체의 장기 공용성능을 크게 향상시키는 초속경성 타이어 미부착 택코트 유화아스팔트 개발과 이를 고속도로 현장에서 적용한 사례에 대해 소개하고자 한다. 해당 기술은 택코트 훼손방지 기능 외에도 폴리머가 함유된 아스팔트를 적용하여 부착강도가 매우 우수하며, 배수성 포장, SMA 포장, 교면 포장 등 특수포장의 공용성 증진효과가 큰 것으로 나타났다. 양생시간 또한 크게 단축되어 1액형 택코트의 경우 30분 이내에 양생이 되며, 양생 촉진제를 적용하는 2액형 택코트는 5분 내에 양생을 완료 시킬수 있어서, 시공시간 단축을 통한 조기 교통개방을 가능하게 한다. 해당 기술은 국토교통부 개질 유화아스팔트 품질기준인 RS(C)-PG70T 규격을 만족하였고, 타이어 부착률이 약 1.5% 대로 우수한 것으로 나타났다. 고속도로 현장 적용성 평가 결과, 양생시간이 5분 이내로 확인되었으며, 시공 후 현장 코어 시편 확인 결과, 택코트층이 잘 보전되어 있었으며, 포장층간의 결합력이 우수하게 유지되었다. 따라서 고속도로 뿐만 아니라 서울시와 같은 도심지 및 택코트의 충분한 양생시간을 확보하기 어려운 아스팔트 유지보수 공사에 본 기술을 적용하는 것은 매우 효과적일 것으로 판단된다.
온실가스 배출량을 최소화하기 위하여 가열 없이 생산이 가능한 상온 아스팔트 포장 공법도 2000년 초부터 개발되어 활용되고 있으 나, 기술적 한계로 인해 성능 확보가 어려워 대부분 기층용으로 활용중에 있다. 상온 아스팔트 혼합물은 유화아스팔트를 사용하는데 양생하는 동안 혼합물 내부에 있는 물이 증가됨에 따라 혼합물 내부의 높은 공극률이 발생하게 되어 포장의 성능을 확보하는데 한계 가 있다. 따라서 본 연구에서는 유화 아스팔트 내 아스팔트 고형분 함량을 증가시켜 물 함량을 최소화함으로서, 양생시간을 단축하고 낮은 공극률 확보를 통한 상온 아스팔트 혼합물의 성능의 변화를 평가하였다. 시험결과, 고형분 함량이 변화에 따라 공극률 및 간접인 장강도, 터프니스 물성이 변화가 나타났다. 하지만 고함량 고형분의 유화 아스팔트를 상온 아스팔트 혼합물에 적용하기 위해서는 최적 함수비 결정방식 및 양생방식 등에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 나타났다.
최근 자율주행 차량의 등장으로 인해 기존의 교통 시스템에 많은 변화가 생길 것으로 보이며, 운전자가 주행하던 차량과는 다른 행태로 인해 기존 비자율주행 차량들이 초래하는 고위험 상황의 요인과는 다른 새로운 요인들이 도출될 것으로 보인다. 하지만, 현 시점 국내 에서는 자율주행 차량이 실제로 주행하고 있지 않기 때문에 주행행태를 포함한 데이터 기반의 주요 요인 분석 및 도출에 한계가 있다. 따라서 현 시점에서 자율주행 차량이 혼재하는 환경에서 고위험한 상황을 정의할 수 있는 요인을 도출하기 위해서는 사례 중심의 분석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존 국내·외 자율주행차량과 관련된 다양한 논문 사례를 DB화하여 이를 정량적으로 평가할 수 있는 메타 분석(Meta-Analysis) 기법을 통해 향후 자율주행차량이 혼재하는 교통 네트워크에서 안전성을 증진하기 위한 고위험 유발의 주요 요인을 도출하고자 하였다. 본 연구에서 DB화한 논문은 자율주행 차량과 관련된 총 4가지(사고요인, 시나리오, 예측모델, 법규)에 해당 하는 분야로 분류하여 수집하였으며, 2015년부터 2024년 까지 최근 10개년에 해당 되는 사례를 수집하여 분석을 수행하고 주요 요인을 도출하였다. 본 연구의 결과는 향후 자율주행 차량 혼재 시 고위험 상황의 주요 요인들을 바탕으로 각 요인에 기반한 자율주행차량 혼재 시 고위험 상황에 대한 정의를 할 수 있으며, 이러한 고위험 요인들에 의해 도로교통의 안전성이 저해될 수 있는 요인에 대한 사전 예방을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 지구온난화로 인해 발생하는 극단적인 기상현상이 빈번해짐에 따라, 사회 인프라와 건축물의 노후화로 인한 붕괴 위험이 증가 하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 구조물 유지보수 및 보강을 위한 고성능 숏크리트 공법을 개발하는 것을 목표로 한다. 특히, 자연섬유와 나노버블수를 혼입한 숏크리트는 콘크리트의 성능을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 자연섬유 는 콘크리트의 점착력과 부착력을 높여 펌핑성과 유동성을 개선하고, 콘크리트 내부에 수분을 지속적으로 공급하여 소성수축 균열을 억제하는 효과가 있다. 이를 통해 구조물의 내구성을 증진시키며, 공용 수명을 연장하는 데 기여한다. 또한, 나노버블수는 콘크리트의 수화 반응을 촉진하여 응결 시간과 초기 강도를 크게 향상시킨다. 나노버블수는 콘크리트 혼합물 내에서 슬립 현상을 제공하여 리바 운드를 저감시키고, 시공 중 발생하는 재료 손실을 줄여 시공 효율성을 높이는 역할을 한다. 나아가, 나노버블수는 이산화탄소를 포집 하여 생성할 수 있어 탄소 배출을 줄이는 환경적 이점을 제공하며, 급결제 사용을 줄여 환경오염 감소에도 기여한다. 본 연구에서는 다양한 실험을 통해 각 변수의 영향을 분석하였다. 결론적으로, 자연섬유와 나노버블수를 혼입한 고성능 숏크리트를 통해 구조물 보수 및 보강 공사에서 비용을 절감하는 동시에, 내구성을 크게 향상시킬 수 있음을 증명하고자 한다. 이 연구 결과는 향후 다양한 구조물 유지 보수 공법에 적용될 수 있으며, 건설 산업에서 지속 가능한 기술로 자리 잡을 것으로 기대된다.
Cu-Ti thin films were fabricated using a combinatorial sputtering system to realize highly sensitive surface acoustic wave (SAW) devices. The Cu-Ti sample library was grown with various chemical compositions and electrical resistivity, providing important information for selecting the most suitable materials for SAW devices. Considering that acoustic waves generated from piezoelectric materials are significantly affected by the resistivity and density of interdigital transducer (IDT) electrodes, three types of Cu-Ti thin films with different Cu contents were fabricated. The thickness of the Cu-Ti thin films used in the SAW-IDT electrode was fixed at 150 nm. As the Cu content of the Cu-Ti films was increased from 31.2 to 71.3 at%, the resistivity decreased from 10.5 to 5.8 × 10-5 ohm-cm, and the density increased from 5.5 to 7.3 g/cm3, respectively. A SAW device composed of Cu-Ti IDT electrodes resonated at exactly 143 MHz without frequency shifts, but the full width at half maximum (FWHM) values of the resonant frequency gradually increased as the Cu content increased. This means that although the increase in Cu content in the Cu-Ti thin film helps to improve the electrical properties of the IDT electrode, the increased density of the IDT electrode deteriorates the acoustic performance of SAW devices.
Metacognition in L2 listening has garnered attention, but there is limited research on concrete methods to practice it in high school EFL contexts. This study aims to investigate the effectiveness of self-annotation interventions in a high school EFL listening classroom. Through the analysis of pre- and post-listening tests, students’ annotations over 10 sessions, and a post-questionnaire, this study reveals that selfannotation interventions improve students’ comprehension, confidence, and motivation. Both higher- and lower-level students demonstrated improved L2 listening test scores compared to the control group, with the former generating more analytical selfannotations and achieving more statistically significant progress. The thematic analysis of students’ self-annotations identified recurring patterns that can inform effective listening instruction, while also enabling students to recognize and correct their mistakes, as well as receive cognitive and affective support. This study emphasizes the importance and feasibility of incorporating self-annotation in high school EFL listening classrooms, making students’ reflection processes observable and actionable, and providing recommendations for effective metacognitive interventions.
높은 사회 불안을 보이는 사람들은 사회적으로 위협적인 자극에 대한 과도한 주의 편향을 보이는 특징이 있다. 본 연구에서는 고 사회 불안 성인에게서 특징적으로 나타나는 위협 자극에 대한 주의 편향 패턴을 확인하고, 이러한 주의 편향 패턴을 예측할 수 있는 신경 생체 지표를 확인하고자 하였다. 이를 위해, 33명의 정상 여성 성인을 대상으 로 주의 편향 패턴, 기질/상태 불안 수준, 사회 불안 수준, 전두 영역의 세타/베타 비(TBR)를 수집하였으며, 참가자를 고 사회 불안(HSA)과 저 사회 불안(LSA)집단으로 나누어 분석하였다. 그 결과, HSA와 LSA 모두 정서적 얼굴에 대한 유의미한 초기 주의편향을 보였으나, 위협적 얼굴에 대한 지속적인 주의편향은 HSA 집단에서만 나타났다. 또 한, 주의 편향 점수와 사회 불안 점수 간의 유의미한 정적 상관관계를 확인하였으며, 감소된 TBR이 HSA 집단의 주의 편향 수준을 유의미하게 설명하는 예측 요인임을 확인하였다. 본 연구의 결과는 고 사회 불안 성인의 높은 사회 불안 수준과 관련된 주의 편향 양상 및 신경 생체 지표를 확인하고, 적절한 평가 방법 개발 및 치료 개입의 효과를 예측하는 등의 병태 생리에 기여할 수 있음을 시사한다.
이 연구의 목적은 이완을 유도하는 향과 고농도 산소를 결합한 자극이 심리적/생리적 반응에 미치는 영향을 탐구 하는 것이다. 같은 향 조건 하에서 산소 농도를 조절했을 때 나타나는 뇌혈류 반응과 각성도가 관찰되었다. 실험에 사용된 향은 라벤더 오일(이완 향)이었고, 산소 농도로는 일반 농도 산소(21%)와 고농도 산소(30%)가 사용되었다. 실험은 총 12명의 성인 남성을 대상으로 휴식 기간(5분)과 자극 기간(5분)을 반복하여 실시되었다. 뇌혈류 반응을 관찰하기 위해 비어-램버트(Beer-Lambert) 법칙에 따라 헤모글로빈(HbO) 농도가 추출되었다. 각성도는 5점 척도 설 문지를 사용하여 평가되었다. 두 자극(라벤더+21%, 라벤더+30%) 간 비교를 위해 쌍체 t-검정이 실시되었다. 결과적 으로 라벤더+30%에서 라벤더+21%에 비해 전두엽의 HbO 농도가 증가하고 각성도가 감소하였다. 이 결과들은 기존 의 향 자극에 고농도 산소가 추가된 복합 자극이 더 많은 뇌 활성화와 이완을 유도할 수 있음을 시사한다.
This study was conducted to secure basic data for developing technologies to reduce the generation of odor substances by investigating the effects of environmental temperature on growth performance and the generation of odor substances from feces in growing pigs. A total of 16 pigs (Landrace × Yorkshire × Duroc, average body weight 56.49±0.47kg) were randomly assigned to two treatments: thermal-neutral (TN) and heat stress (HS) conditions. The experiments were conducted for two weeks, with average temperature-humidity indices of 68.91±0.09 for TN and 85.98±0.08 for HS. The results showed that HS significantly decreased average daily feed intake (ADFI, 33.3%) and average daily gain (ADG, 25.8%) compared with TN (p<0.05). Non-esterified fatty acid in serum was lower (36.2%) in HS compared with TN (p<0.05). However, protein, blood urea nitrogen, cholesterol, triglyceride, glucose, and IgG in serum showed no difference between HS and TN. Phenol (350.0%) and skatole (416.3%) were significantly higher in HS than in TN (p<0.05). The decrease in growth performance is attributed to reduction in ADFI. The increase in phenol and skatole in HS is presumed to be due to the effect of HS on the metabolism of intestinal microbial composition. Digestion rate, intestinal microbial composition, and urine emissions are known to affect odor substances. Further research on the content of odor substances in urine, nutrient digestion rate, and intestinal microbial composition is considered necessary to determine the exact associations.
This study aims to develop a regression model using data from the Ammunition Stockpile Reliability Program (ASRP) to predict the shelf life of 81mm mortar high-explosive shells. Ammunition is a single-use item that is discarded after use, and its quality is managed through sampling inspections. In particular, shelf life is closely related to the performance of the propellant. This research seeks to predict the shelf life of ammunition using a regression model. The experiment was conducted using 107 ASRP data points. The dependent variable was 'Storage Period', while the independent variables were 'Mean Ammunition Velocity,' 'Standard Deviation of Mean Ammunition Velocity,' and 'Stabilizer'. The explanatory power of the regression model was an R-squared value of 0.662. The results indicated that it takes approximately 55 years for the storage grade to change from A to C and about 62 years to change from C to D. The proposed model enhances the reliability of ammunition management, prevents unnecessary disposal, and contributes to the efficient use of defense resources. However, the model's explanatory power is somewhat limited due to the small dataset. Future research is expected to improve the model with additional data collection. Expanding the research to other types of ammunition may further aid in improving the military's ammunition management system.
Recently marine accidents involving floating objects have been continuously increasing due to domestic coastal traffic conditions, and as a result cases of secondary-linked reduction gear damage have also occurred one after another. This research aims to evaluate the ship propulsion system safety through the analysis the effect of the torsional stress generated on the propeller shaft system when a rope or net is wrapped around a propeller at sea through theoretical analysis, simulation analysis, and ship empirical test.