This research introduces an innovative approach for evaluating the degree of densification of carbon nanotube (CNT) sheets produced through direct spinning and subsequently treated with organic solvent (specifically ethanol). Analysis of the morphological features of the CNT sheets from the FE-SEM image affirms that the sheet’s structure becomes more densified following the treatment. Based on this, the treated CNT sheet was comprehensively evaluated using Raman spectroscopy. The results indicate a downward shift in the G′ band, signifying the densification of the CNT sheet’s structure due to the C–C bond weakening by the cohesive force. Following ethanol treatment, the CNT sheet exhibited enhanced electrical conductivity and tensile strength, measuring approximately 1.7 × 105 S m− 1 and 138.7 MPa, respectively, a remarkable improvement of roughly 300% compared to the untreated CNT sheet. This study underscores the efficacy of Raman spectroscopy as a powerful tool for assessing the densification of CNT sheets.

고분자 분리막의 대표적인 형태 중 하나인 평판형 분리막은 제조가 용이하여 실험실에서 분리막 소재 연구에서부 터 실제 상용 분리막 생산에 이르기까지 널리 활용되는 분리막의 형태이다. 정밀여과 및 한외여과 등에 사용되는 평판형의 다공성 고분자 분리막은 주로 상분리 공정을 통해 제조할 수 있으며, 여기에는 비용매 유도 및 증기 유도 상분리 공정이 활 용된다. 그러나 상분리 공정 특성상 주변 환경과 실험자에 따라 샘플 간 편차가 쉽게 발생하여 재현성의 확보가 어려운 점이 있다. 따라서 개발된 제조기술을 스케일업 및 재현성 확보를 위해 제어된 환경에서 연속식 대면적 제조가 가능한 롤투롤 제 조장치가 필요하며, 본 연구에서는 실험실 스케일의 제조기술을 나이프 및 슬롯다이 롤투롤 공정으로 스케일 업 했을 때 나 타나는 제조 환경 차이에 따른 분리막의 특성 변화를 비교하였다. 최종적으로 연속식 제조공정 인자에 대한 최적화를 통해 대면적 제조 시 분리막의 균일성을 확보하였다.

Membrane bioreactor (MBR) provides the benefits on high effluent quality and construction cost without the secondary clarification. Despite of these advantages, fouling, which clogs the pore in membrane modules, affects the membrane life span and effluent quality. Studies on the laboratory scale MBR were focused on the control of particulate fouling, organic fouling and inorganic fouling. However, less studies were focused on the control of biofouling and microbial aspect of membrane. In the full scale operation, most MBR produces high effluent quality to meet the national permit of discharge regulation. In this study, the performance and microbial community analysis were investigated in two MBRs. As the results, the performance of organic removal, nitrogen removal, and phosphorus removal was similar both MBRs. Microbial community analysis, however, showed that Azonexus sp. and Propionivibrio sp. contributed to indirect fouling to cause the chemical cleaning in the DX MBR.

AA1050/AA6061/AA1050 layered sheet was fabricated by cold roll-bonding process and subsequently T4 and T6 aging-treated. Two commercial AA1050 sheets of 1 mm thickness and one AA6061 sheet of 2 mm thickness were stacked up so that an AA6061 sheet was located between two AA1050 sheets. After surface treatments such as degreasing and wire brushing, they were then roll-bonded to a thickness of 2 mm by cold rolling. The roll-bonded Al sheets were then processed by natural aging (T4) and artificial aging (T6) treatments. The as roll-bonded Al sheets showed a typical deformation structure, where the grains are elongated in the rolling direction. However, after the T4 and T6 aging treatments, the Al sheets had a recrystallized structure consisting of coarse grains in both the AA5052 and AA6061 regions with different grain sizes in each. In addition, the sheets showed an inhomogeneous hardness distribution in the thickness direction, with higher hardness in AA6061 than in AA1050 after the T4 and T6 age treatments. The tensile strength of the T6-treated specimen was higher than that of the T4-treated one. However, the strength-ductility balance was much better in the T4-treated specimen than the T6-treated one. The tensile properties of the Al sheets fabricated in the present study were compared with those in a previous study.

폴리벤즈이미다졸(PBI) 기반의 막은 내구성이 우수한 네트워크 구조를 가지는 구조재료로서의 우수한 강성과 더 불어서 고온에서의 우수한 내열성, 우수한 기계적 및 인장 특성, 높은 유리전이온도(Tg), 물이 없는 무수 환경에서의 이온 전 도성능, 산화와 화학적 내구성으로 지난 20년 동안 다양한 용도의 대중적인 막 재료로 다양한 문헌에서 보고되어 왔다. 이온 전도성 PBI 기반 막은 고온용 양이온 교환막 연료 전지(HT-PEMFC)에서 광범위하게 사용되어왔다. 또한 PBI 기반 막은 독 특한 특성으로 인해 기체분리막 및 유기용매나노여과(OSN) 막 개발에서 광범위하게 사용되어왔다. 이번 리뷰에서는 고온용 연료전지, 기체분리 및 OSN 적용을 위한 다양한 유형의 PBI 기반 막의 최근 연구동향 및 적용가능성에 대해 설명하고자 한다.

본 연구에서는 CFRP sheet의 RC 보에 대한 부착 보강 시 충분한 정착길이를 확보하고 조기파괴를 방지하기 위한 보 강 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 보강 성능을 실험적으로 측정하기 위해 총 3개의 RC 보 실험체를 제작하였으며, 실험 변 수로 무보강(ORB), 하단 보강(FRB), 그리고 사선 보강 방법(XRB)이 있다. 실험은 4 점 재하로 설계하였다. 실험 결과는 휨에 의 한 파괴 양상 및 최종 파괴형태, 항복점 및 최대점, 강성, 그리고 처짐 등으로 분석하였다. 분석 결과 FRB는 단부파괴박리가 발 생하였으나, XRB는 정착 효과로 인해 인장파괴형태를 나타내었다. 휨 강도 및 항복강도 모두 XRB가 가장 크게 나타났다. 휨에 의한 강성 증가와 처짐에 대한 구속 효과 또한 XRB이 가장 크게 나타남을 실험을 통해 확인하였다.

이 연구는 다방향성 바잘트 섬유 시트로 보강한 철근콘크리트 보의 보강방법에 따른 전단거동을 실험을 통해 확인하 였다. 실험변수는 보강방법(무보강, 45도 90도 U형)과 보강겹수(0, 1 2겹)를 변수로 두었으며 전단강도실험결과 바잘트섬유시트 를 90도로 1겹 보강하였을 때 최대 11% 이상의 보강성능을 확인하였다. 또한, 유효변형률을 검토한 결과 섬유양이 증가함에 따 라 유효변형률이 감소함을 확인하였다.

본 연구에서는 용매로 침액되었을 시 전반적으로 더 균일한 상전이법 기반 평막 제조 시 주로 사용되는 부직포 지지체의 영향을 분석하였다. 도프용액의 점도가 낮을 경우 용액이 부직포층으로 쉽게 침투하여 불균일한 막이 형성되는 것 을 확인하였으며, 이를 방지하기 위해 부직포층을 유기용매로 침액하는 기법을 도입하였다. 부직포층이 유기 분리막이 생성 되는 것을 확인하였으며, 수투과 및 용매투과율도 향상하는 것을 알 수 있었다. 부직포 침액의 영향은 낮은 점도에서 확연하 게 나타났으며, 고분자용액의 점도가 높은 경우 침액 여부에 관계없이 동일한 성능을 얻을 수 있었다.

본 연구에서는 기존 비내진설계 콘크리트 기둥의 내진성능 개선을 위해 기둥 면적의 80% 영역을 12K 능직 카본 섬 유(CFRP sheet)와 카본용 에폭시 수지를 사용하여 보강한 후 보강량에 따른 내진성능을 실험적으로 평가하였다. 실험을 위해 실 험실 단위에서의 준실대형 기둥을 제작하였으며, 유압 풀링잭을 이용하여 약 10%만큼의 일정한 축력을 가력한 다음 변위제어를 통해 최대 10%의 변위비만큼 각 변위 사이클당 2회씩 반복 재하하여 가력을 수행하였다. 실험 결과 2겹의 12K CFRP sheet 보 강의 경우 누적에너지소산이 6.6배 증가하였으며, 4겹의 경우 9.6배 증가하였다.

A cold roll-bonding process is applied to fabricate an AA6061/AA5052/AA6061/AA5052 layered sheet. Two AA6061 and one AA5052 sheets of 2mm thickness, 40mm width and 300mm length are alternately stacked, then reduced to a thickness of 2.0 mm by multi-pass cold rolling after surface treatment such as degreasing and wire brushing. The rolling is performed at ambient temperature without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 400 mm at a rolling speed of 6.0 m/sec. The roll-bonded AA6061/AA5052/AA6061/AA5052 layered sheet is then hardened by natural aging (T4) and artificial aging (T6) treatments. The microstructure of the as-roll bonded and the age-hardened Al sheets was revealed by SEM observation; the mechanical properties were investigated by tensile testing and hardness testing. After T4 and T6 aging treatment, the specimens had a recrystallization structure consisting of coarse equiaxed grains in both AA5052 and AA6061 regions. The as-roll-bonded specimen showed a clad structure in which the hardness of AA5052 regions was higher than that of AA6061 regions. However, after T4 and T6 aging treatment, specimens exhibited different structures, with hardness of AA6061 regions higher than that of AA5052 regions. Strengths of T6 and T4 age-treated specimens were found to increase by 1.55 and 1.36 times, respectively, compared to the value of the starting material.

A cold roll-bonding process using AA1050, AA5052 and AA6061 alloy sheets is performed without lubrication. The roll-bonded specimen is a multi-layer complex aluminum alloy sheet in which the AA1050, AA5052 and AA6061 sheets are alternately stacked. The microstructural evolution with the increase of annealing temperature for the roll-bonded aluminum sheet is investigated in detail. The roll-bonded aluminum sheet shows a typical deformation structure in which the grains are elongated in the rolling direction over all regions. However, microstructural evolution of the annealed specimen is different depending on the type of material, resulting in a heterogeneous microstructure in the thickness direction of the layered aluminum sheet. Complete recrystallization occurs at 250 oC in the AA5052 region, which is lower by 100K than that of the AA1050 region. Variation of the misorientation angle distribution and texture development with increase of annealing temperature also differ depending on the type of material. Differences of microstructural evolution between aluminum alloys with increase of annealing temperature can be mainly explained in terms of amounts of impurities and initial grain size.

이 연구는 탄소섬유시트의 보강겹수와 보강위치에 따른 I형 PFRP 휨부재의 휨보강 효과에 대해 조사하였다. 또한, 탄소섬유시트로 보강한 PFRP 휨부재의 실험적, 이론적으로 확인하기 위해 유한요소해석을 실시하였으며, 휨실험 결과와 이론적 해석결과를 비교분석하였다. 휨실험 결과와 유한요소해석 결과는 이론적인 결과와 비교한 결과 일치하는 경향을 보였고, 휨보강 효과가 큰 탄소섬유시트 2겹을 보강한 시편에서 결과에서 오차가 가장 크게 발생하였다.

Carbon nanotube (CNT) structures reported in the literature often have a black color with low reflectance and matt surface appearance. Only a few papers reported the high reflectance and glossy appearance of the CNT surface on a substrate. To our knowledge, no one has reported the glossy appearance of freestanding CNT. Herein, we have successfully fabricated a freestanding multi-walled CNT sheet with a glossy or mirror-like surface appearance. Raman spectroscopy confirmed that both matt and glossy freestanding CNT sheets have the same chemical composition. We found that the glossy freestanding CNT sheet has a relatively flat surface morphology compared to matt freestanding CNT sheet, as seen in the atomic force microscopy results. We attributed the glossy appearance due to a relatively flat surface morphology of the freestanding CNT sheet.

A simulation based (DFT) study is performed on activated 2D-carbon sheet without and with vacancies of central carbon atoms, and explored the electronic properties. The inter-atomic distance at the center of activated carbon sheet is gradually increased with increasing number of vacancies. We get lower binding energy with three vacancies, and higher without a vacancy. A covalent bond is found between C–C atoms, density of states exhibit a semiconductor nature of a system without vacancy, and metallic nature in the presence of vacancies. There are higher peaks of resultant anti-bonding states with three vacancy system and it exhibits higher amorphous nature which causes higher electron concentration, mobility and higher electrical conductivity.