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본 발명은 항공기 활주로 말단부, 철도 종단구간, 고속도로 방호구간 등에서 발생하는 고에너지 충격 상황에 효과적으로 대응하기 위한 충격 흡수형 고공극 콘크리트 구조체(IMAS 시스템)에 관한 것이다. 본 구조체는 충격 시 의도적으로 파괴되며 에너지를 흡수하고, 구조 건전성을 전기적 방식으로 실시간 감지할 수 있는 기능을 갖추며, 동시에 겨울철 외기 환경에서도 결빙을 억제할 수 있는 열 기능을 겸비한다. 이를 위해 본 발명에서는 초음파 분산 처리된 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 실리카 졸겔 공정으로 기능화하여, 포케톤(Poketone) 및 활성탄 계열의 골재 표면에 코팅함으로써, 충격 시 콘크리트 내부에서 골재와 시멘트 사이의 계면 박리 현상을 방지하도록 하였다. 본 발명의 핵심 기술 중 하나인 이 CNT 졸겔 코팅층은 콘크리트 내에 적용된 다양한 골재와 시멘트 수화물(C-S-H) 간의 계면 결합력을 향상시켜, 재료 간의 일체화 수준을 높이고, 충격 시 골재의 고유한 물성이 효과적으로 콘크리트 전체 구조체에 전달되도록 한다. 또한 본 발명은 포케톤 메쉬를 CNT 졸겔 코팅 후 잔골재 일부로 혼입함으로써, 구조체의 전반적인 강성은 낮게 유지하되, 국부적으로 충격 에너지를 흡수하고 완화할 수 있는 재료 설계를 구현하였다. 포케톤은 높은 인성과 변형 복원력을 갖추고 있어, 충격 에너지를 급격히 분산시키는 동시에 항공기 동체에 전달되는 2차 충격을 저감하는 효과를 제공한다. 이로써 IMAS 시스템은 충격에 쉽게 부서지도록 설계되면서도, 구조체의 통합성은 유지되는 특징을 갖는다. 한편, 전기전도성과 다공성이 우수한 야자수 기반 활성탄을 주된 잔골재로 활용하고, 그 내부에 PCM(상변화물질)을 진공 함침시켜, 충격 흡수와 동시에 겨울철 결빙 방지 기능을 구현하였다. PCM은 일정 온도 이하에서 고체에서 액체로 상변이를 일으키며 잠열을 방출하여, 구조체 표면의 온도 하강을 완화시킴으로써 활주로 및 도로 노면의 결빙을 억제하고, 항공기 착륙 시 제동 실패 등의 사고를 예방하는 데 기여한다.

최근 전 세계 건설 산업은 지속 가능한 발전과 환경 보호를 중심으로 한 친환경 건축물에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 에너지 효율성을 높이고 건축물의 유지보수 비용을 절감하기 위한 고성능 건축 재료의 개발이 중요한 연구 과제로 떠오르고 있다. 기존 콘크리트 구조물은 구조적 강도 측면에서는 우수하나 열전도율이 낮아 에너지 관리 측면에서 한계를 드러내고 있다. 이에 따라 열적 성능과 구조적 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다. 본 발명은 실리카퓸 혼화재와 탄소나노튜브(Carbon NanoTube, CNT)라는 나노소재를 혼합한 복합 재료를 이용하여 콘크리트의 열적 성능과 구조적 강도를 동시에 개선하는 복합 코팅층을 제공한다. 기존 콘크리트 구조물의 낮은 열전도율과 제한된 구조적 강도의 문제를 동시에 해결하기 위해, 실리카퓸 혼화재와 CNT를 복합적으로 활용하여 코팅층을 설계하는 기술이다. 특히 실리카퓸은 높은 활성과 미세구조 개선 효과로 콘크리트 내부의 밀도를 높이고 미세 공극을 채워 구조적 강도를 높이며, CNT는 뛰어난 열전도성 및 기계적 강도를 제공하여 코팅층 전체의 열적, 구조적 성능을 더욱 향상시킨다. 본 발명에서는 이 두 가지 나노소재의 균일한 혼합을 위해 초음파 분산 및 적절한 혼합 비율을 설정하며, 수화 반응에서 두 재료가 화학적으로 안정적으로 결합할 수 있도록 융화성을 면밀히 검토한다. 이 복합 코팅층은 콘크리트 표면에 균일하게 도포된 후 경화되며, 이에 따라 콘크리트는 기존 대비 열 관리 효율성이 높아지고, 외부 응력에 대한 내구성과 내충격성도 현저히 개선된다. 이러한 코팅층의 적용으로 건축물 및 인프라 시설의 에너지 소비를 크게 절감할 수 있으며, 유지보수 비용도 낮출 수 있어 경제적이며 친환경적인 건축 기술로 활용 가능하다. 이와 같은 나노소재 기반의 복합 코팅 기술은 지속 가능한 건축 환경을 구현하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

- AgInS2 및 CuAgInS2 양자점 소재에서 형광 반치폭 100 nm 이하의 띠끝(band edge) 발광 현상을 최초로 보고함. - 선행연구에서는 AgInS2 양자점 및 CuInS2 양자점에서는 형광(발광) 반치폭이 100 nm 이상의 넓은(broad)한 trap 발광 특성이 보고됨 - 2018년 이후, Ga doping된 AgInS2 및 AgInS2/Ga2S3 (핵/껍질) 구조의 양자점에서 좁은 반치폭 (100nm 이하)의 띠끝발광 현상이 보고됨 -하지만 Ga doping한 경우 발광파장이 600 nm 이하로 제한되며, 적색 (620 nm이상) 발광이 어려움. - 본 기술은 AgInS2 양자점 합성시, Ag:In:S 주입 비율을 (In/Ag >=2, S/Ag >=4) 하여, AgInS2 내부의 결정결함을 최소화하여, Ga 없이도 좁은 반치폭의 띠끝발광현상을 확보함. - 위 내용은 첨부의 논문으로 기 발표함 - 본 제안기술의 AgInS2 양자점에 추가적으로 Cu를 주입하여, 띠끝 발광파장을 800 nm 영역대까지 확대함.

피렌-포피린-C60 로 구성된 발색단을 금속-유기 골격체에 삽입하는 제조 과정에 대한 발명으로, 발색단 내 효과적인 에너지 및 전자이동이 관찰되어 광촉매 응용이 가능함.

적층형 반도체의 셀 메모리 컨택을 위해 고안된 Raised PAD를 대체하여 더 간단하게 공정을 진행할 수 있는 방

본 발명은 금속 전구체와 탄소 껍질 전구체를 레이저 열처리를 통하여 탄소 껍질을 가지는 금속 나노입자 촉매를 형성하는 기술이다. 탄소 껍질을 가지는 금속 나노입자 촉매를 합성하는 기존의 방법들은 furnace를 통한 장시간의 열처리를 진행하는 것이 필요하였는데, 해당 기술은 레이저를 통한 열처리로 탄소 껍질을 가지는 금속 나노입자 촉매를 더 적은 에너지와 짧은 시간에 합성하는 것을 목표로 한다. 전체적인 과정은 금속 및 탄소 전구체를 탄소 지지체에 담지하는 단계, 스프레잉을 통해 금속 및 탄소 전구체가 함침된 탄소 지지체를 기판 표면에 도포하는 단계, 레이저 열처리를 통해 탄소 껍질을 가지는 금속 나노입자 촉매를 합성하는 단계를 포함한다.

본 발명은 실시간 수소생산, 운송 및 저장을 위한 고활성, 고내구성의 암모니아 분해 촉매의 조성, 제조방법, 활성화 방법 및 재상방법에 관함.

금속 박판의 Joule Heating을 도모, 승화를 통해 고속으로 리벳팅을 수행하여 금속-복합재 간 고강도 접합 실현. 이 기술의 수행을 위한 장비 Apparatus

본 발명은 연료전지 내에서 다공성 구조를 갖춘 매크로다공성 탄소 기능층(mPCFL)을 추가하여 산소 전달과 물 배출을 극대화할 수 있는 막-전극 조립체(MEA)를 개발한 것입니다. 기존의 이중층 가스확산층(D-GDL)이 가지는 제조 공정상의 복잡성과 한계를 극복하기 위해, 본 기술은 스프레이 코팅 공정을 활용하여 mPCFL과 다공성 탄소 기능층(PCFL)을 직접 MEA에 통합합니다. 이를 통해 고온 열처리 공정 없이 제작이 가능하며, 제조 비용을 절감하면서도 생산성을 향상시킬 수 있습니다. 특히, 본 발명은 습도가 낮은 조건에서는 수분 보유력을 강화하고, 습도가 높은 조건에서는 물 배출을 용이하게 하여 산소 전달 저항을 감소시키는 등 연료전지의 성능을 크게 향상시킵니다.

- 본 발명의 목정은 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 고분자 소재 및 전극 소재를 화학적 열화로부터 보호하기 위하여, 금속-유기 골격체(MOF)와 세륨 산화물(CeO2,Ceria) 간의 혼성 구조를 가지는 산화방지제를 도입하여 장기적인 내구성을 개선시키는 것을 목표로 하고자 하는 것임. - 본 발명의 차별성은 (1)기존의 염이나 나노입자 기반의 산화방지제가 아닌 MOF와의 혼성 구조로 구성된 산화방지제라는 점, (2) MOF과 세륨 산화물의 헤테로 구조를 형성을 통한 산화-환원 반응 쌍 형성 (3) 산화-환원 반응 쌍을 기반으로 나타나는 산화방지제 성능 향상 및 표면 재생 반응 속도 개선, (4) 이러한 산화방지제가 도입된 PEMFC 소자 제작을 통한 물리, 화학적 내구성 증가를 목표로 하는 것임. - 본 발명의 실시예에서는 수계 환경에서 구동되는 PEMFC 소자의 조건을 고려하여 물에서 안정한 것으로 알려진 지르코늄(Zr) 기반의 금속-유기 골격체를 활용, 세륨 산화물 나노입자를 성장시킨 산화방지제를 제조하였고, 이들의 활성산소종 제거 활성 및 촉매층 첨가 후 화학적 내구성 향상에 대한 평가를 수행하였음. - 상용 세륨 산화물 나노 입자와 달리, 금속-유기 골격체와 혼성화 된 산화방지제 나노 입자가 촉매층에 도입 되었을 때 촉매층의 초기 성능 저하가 없음과 동시에 활성산소종 존재 하에서 화학적 내구성이 개선 되었음을 보였음.