본 연구에서는 연사 인-레이(yarn-in-lay) 기술을 통해 구조적 안정성과 보강 효율을 향상시킨 보강 지오합성 시멘트계 복합 매트(GCCM)를 설계하고 제작하였다. 또한 급속 경화 및 수축으로 인해 발생하는 단면 감소를 완화하여 시공 기간을 단축하기 위해 팽창제(blowing agent)를 첨가하였다. 충격 저항성 결과는 보강 전 값에 비해 유의한 증가를 보였다. 팽창제 함량, 콘크리트 충전율, 그리고 이중 랄첼(double raschel) GCCM의 휨 강도를 분석함으로써 최적 조건을 도출하였다. 따라서 이중 랄첼 GCCM은 짧은 양생 기간 10일 후에도 향상된 휨 강도를 나타냈으며, 환경 조건 하에서도 우수한 내구성을 보였다.

폴리우레탄 복합 발포체는 기계적 성능 및 단열 성능을 향상시키기 위해 서로 다른 세 가지 유형의 실리카 재료를 충전제로 첨가하여 제조하였다. 첫 번째 유형의 충전제는 고부피 기공을 갖는 실리카 에어로젤로, 실리카 에어로젤 자체의 우수한 단열 특성 때문에 PU 발포체의 열적 단열을 개선할 수 있을 것으로 기대하였다. 두 번째 유형은 비교를 위해 실리카 에어로젤의 기공 크기와 매우 유사한 크기를 갖는 실리카 나노입자를 사용하였다. 마지막 유형의 폴리우레탄 복합 발포체는 용졸-겔(sol–gel) 반응을 이용하여 폴리실록산을 생성하고, 우레탄 반응 및 제조 과정에서 폴리올과 반응시켜 형성한다. 특히 실리카 에어로젤과 나노입자의 경우, 표면을 APTES로 개질한 다음 폴리머 매트릭스와 무기 충전제 사이의 상호작용을 증가시키기 위해 폴리머성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(polymeric methylene diphenylene diisocyanate, PMDI)로 처리하였다. 모든 경우에서 복합 발포체의 폴리우레탄 발포체 구조가 성공적으로 제조되었다. 예상한 바와 같이 실리카 충전제의 첨가로 기계적 특성과 단열 효과가 향상되었으나, 이는 폴리우레탄 발포체의 셀 구조(cell structure)와 밀접하게 관련된 것으로 확인되었다. 소량의 무기 충전제 첨가는 기계적 및 열적 특성을 향상시키지만, 충전제의 함량이 높을수록 발포체 셀 벽(cell walls)에서의 충전제 응집(agglomeration)으로 인해 오히려 성능이 악화된다. 발포체 셀 내에서 무기 충전제의 분산을 효과적으로 제어해야 한다. 표면 개질된 실리카 충전제는 기계적 및 단열 성능을 더 우수하게 향상시키는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 연사 인-레이(yarn-in-lay) 기술을 통해 구조적 안정성과 보강 효율을 향상시킨 보강 지오합성 시멘트계 복합 매트(GCCM)를 설계하고 제작하였다. 또한 급속 경화 및 수축으로 인해 발생하는 단면 감소를 완화하여 시공 기간을 단축하기 위해 팽창제(blowing agent)를 첨가하였다. 충격 저항성 결과는 보강 전 값에 비해 유의한 증가를 보였다. 팽창제 함량, 콘크리트 충전율, 그리고 이중 랄첼(double raschel) GCCM의 휨 강도를 분석함으로써 최적 조건을 도출하였다. 따라서 이중 랄첼 GCCM은 짧은 양생 기간 10일 후에도 향상된 휨 강도를 나타냈으며, 환경 조건 하에서도 우수한 내구성을 보였다.

폴리우레탄 복합 발포체는 기계적 성능 및 단열 성능을 향상시키기 위해 서로 다른 세 가지 유형의 실리카 재료를 충전제로 첨가하여 제조하였다. 첫 번째 유형의 충전제는 고부피 기공을 갖는 실리카 에어로젤로, 실리카 에어로젤 자체의 우수한 단열 특성 때문에 PU 발포체의 열적 단열을 개선할 수 있을 것으로 기대하였다. 두 번째 유형은 비교를 위해 실리카 에어로젤의 기공 크기와 매우 유사한 크기를 갖는 실리카 나노입자를 사용하였다. 마지막 유형의 폴리우레탄 복합 발포체는 용졸-겔(sol–gel) 반응을 이용하여 폴리실록산을 생성하고, 우레탄 반응 및 제조 과정에서 폴리올과 반응시켜 형성한다. 특히 실리카 에어로젤과 나노입자의 경우, 표면을 APTES로 개질한 다음 폴리머 매트릭스와 무기 충전제 사이의 상호작용을 증가시키기 위해 폴리머성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(polymeric methylene diphenylene diisocyanate, PMDI)로 처리하였다. 모든 경우에서 복합 발포체의 폴리우레탄 발포체 구조가 성공적으로 제조되었다. 예상한 바와 같이 실리카 충전제의 첨가로 기계적 특성과 단열 효과가 향상되었으나, 이는 폴리우레탄 발포체의 셀 구조(cell structure)와 밀접하게 관련된 것으로 확인되었다. 소량의 무기 충전제 첨가는 기계적 및 열적 특성을 향상시키지만, 충전제의 함량이 높을수록 발포체 셀 벽(cell walls)에서의 충전제 응집(agglomeration)으로 인해 오히려 성능이 악화된다. 발포체 셀 내에서 무기 충전제의 분산을 효과적으로 제어해야 한다. 표면 개질된 실리카 충전제는 기계적 및 단열 성능을 더 우수하게 향상시키는 것으로 나타났다.

최근 급격한 기후변화로 인해 전 세계적으로 자연재해가 증가하고 있으며, 지반 파괴로 인해 지상 구조물의 피해도 증가하고 있다. 지반 보강을 위해 LCP 직조 지오텍스타일을 사용하면 지반 구조물의 손상을 감소시키거나 제거할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 LCP 직조 지오텍스타일의 인장 특성, 장기 성능에 영향을 미치는 감소계수, 크리프 거동 및 피로 특성을 시험하고 분석하였다. 그 결과 인장 특성의 경우 LCP 직조 지오텍스타일의 최대 인장강도는 MD 방향에서 192.94 kN/m2였으며, 하중이 전달되도록 전반적으로 제작되었다. 총 감소계수는 1.86으로, 현장 적용 시 설계 강도의 53.8% 이내에서 적용 가능하였다. 또한 장기 성능에 대한 크리프 변형의 감소계수 영향이 지배적일 것으로 판단되었다. 크리프 거동 및 피로 특성을 분석한 결과, 크리프 한계 변형률이 10%라고 고려할 때, 시공 후 50년이 지난 시점에 지진이 발생하면 최대 UTS의 90%까지 지진 성능을 보일 것으로 예측할 수 있다. 한편 LCP 직조 지오텍스타일을 보강재로 적용할 경우, 피로 파괴로 인한 반복 하중이 연간 478,000회 미만이면 지반 구조물의 붕괴 가능성은 거의 없다고 판단되었다.

아연화에틸렌다이아민(EDA)/CH3COOH/Ar 가스 혼합물의 고밀도 플라즈마를 사용하여 100 nm 미만의 패턴을 갖는 구리 박막의 건식 식각을 수행하였다. EDA/Ar 가스 혼합물에 CH3COOH를 첨가함으로써 80 nm 라인 어레이로 패턴된 구리 박막의 식각 속도와 식각 선택성이 유의하게 향상되었으며, 그 결과 식각 프로파일에서 높은 수준의 이방성이 나타났다. EDA와 CH3COOH의 최적 비율은 4:1로 확인되었고, EDA/CH3COOH/Ar에서 EDA/CH3COOH의 약 60%에서 양호한 식각 프로파일을 얻었다. 광방출 분광분석은 (EDA/CH3COOH)/Ar 플라즈마에서 [CN] 및 [H]의 최대 강도가 EDA/CH3COOH이 약 50%–75%일 때 측정되었음을 보여주었다. X선 광전자분광분석은 식각 과정 중 CuCN 및 C–C/C–H를 포함하는 화합물의 형성을 확인하였으며, 이는 이러한 식각 화학 조성이 효과적이었음을 의미한다. 투과전자현미경은 식각된 구리 박막의 측벽에 재증착이나 식각 잔류물이 존재하지 않음을 확인하였다.

양이온과 음이온의 인식은 초분자화학 발전에서 핵심적인 역할을 해 왔다. 관련 연구의 상당 부분은 개별 양이온 또는 음이온에 대한 수용체 개발과 더불어, 이를 다양한 분야에 적용하는 데 집중되어 왔다. 이에 비해, 반대이온(counterion)의 착화(복합화)까지 함께 고려하는 경우는 드물다. 대조적으로, 양이온-음이온 배위화학에서 비롯되어 등장한 이온쌍 인식(ion pair recognition) 화학은, 이른바 이온쌍(ion pairs)이라 불리는 양이온과 음이온의 동시 착화가 핵심인 특정 연구 분야이다. 이를 위한 시스템은 이온쌍 수용체(ion pair receptors)로 알려져 있으며, 통상적으로 이- 또는 다항적(di- 또는 polytopic) 호스트로서 양이온과 음이온을 모두 인식하는 인식 부위를 포함하고, 다수의 이온이 동시에 결합할 수 있도록 한다. 이온쌍 인식 분야는 지난 수십 년 동안 크게 성장해 왔다. 약 5년 전쯤 이 주제에 대한 몇 개의 비교적 소규모 리뷰가 발표되었다. 이들은 당시 알려진 비환상(acyclic) 및 거대고리(macrocyclic) 이온쌍 수용체가 보여주는 다양한 제한적 이온 인식 모드(limiting ion recognition modes)를 상세히 설명하면서, 합성의 진척을 요약하였다. 본 리뷰는 거대고리 기반 이온쌍 수용체의 화학에 대해 포괄적이고 최신의 개관을 제공하도록 설계되었다. 우리는 특히 구조와 이온쌍 인식 간의 관계, 그리고 센서 개발, 양이온 및 음이온 추출, 이온 수송, 로직 게이트(logic gate) 구성에서의 이온쌍 수용체의 응용에 초점을 맞춘다.

0.5 mM SDS 용액을 최대 첨가하여 석탄층가스 생산수로부터 얻은 역삼투 브라인을 공급원으로 사용함으로써 염 제거율이 매우 높은 성능을 달성하였다. 이러한 성능은 무첨가(순수) 막의 성능에 비해 훨씬 우수하였다. 본 연구는 LBL 조립을 통해 우수한 옴니포빅(omniphobicity) 특성을 갖춘 향상된 막 특성이, 저표면장력의 유기 오염물질을 포함하는 까다로운 염분성 폐수를 처리할 때 안정적인 투과 플럭스를 유지하며 장기 AGMD 운전에 적합한 다공성 막을 제공함을 시사한다.