• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.348-348
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• 2020

우리나라 하구에 조성된 담수호의 수자원은 다양한 용수 목적에 맞게 활용하고 있으며, 수질 기준에 부합하는 용수를 공급하고 담수호 및 간척지의 친환경적 가치를 높이기 위해서는 담수호의 상류 유역 및 유입 오염물질, 그리고 담수호 수체 특성에 대한 종합적인 이해를 기반으로 수질 오염 관리 대책을 수립하는 것이 중요하다. 일반적으로 담수호 개선을 위한 방안의 선정 방식은 연평균 수질 농도를 기준으로 목표하고자 하는 수질 기준의 만족 여부에 대한 평가와 경제적 평가를 함께 고려하여 최적의사결정 기반으로 주로 이루어져 왔다. 그러나 기존의 평가 방법에서는 목표 수질의 만족 여부가 중요하다는 점에서 담수호 수자원의 시기별 활용성에 대한 고려를 간과하기 쉽다. 또한 담수호 수자원 시스템의 수질 악화에 대한 회복탄력성을 높이는 일은 단순히 유역관리대책의 적용에 따른 수질 개선 문제와는 별도로 담수호 수자원 시스템의 지속 가능성과 연관된다는 점에서 기존의 평가 방식을 보완하기 위한 수단이 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 담수호 수자원 관리 방안을 평가하는 데 있어서 회복탄력성의 개념을 활용하였으며, 각 방안에 대한 시간적 변화에 따른 담수호의 회복탄력성 특징을 고려하기 위하여 동적 회복탄력성 개념 및 평가 방법을 도입하였다. 본 연구에서는 우선 기존의 수질 평가 방법에 따라 간월호를 대상으로 수질 개선 방안별 수질 변화를 SWAT-EFDC 연계모형을 통해 모의하고, 연평균 수질 농도와 총인 삭감량에 대해 분석하였다. 분석 결과, 간월호의 지형학적 특성에 따라 간월호 상류 구간의 수질 농도가 다른 구간에 비해 높게 나타났으며, 상류 구역의 경우 준설 시나리오만으로는 목표 수질을 달성하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서, 상류 구역의 수질 목표 달성을 위해서는 준설 시나리오만으로는 한계가 있으므로 상류 유역 출구부에 위치한 하수처리시설의 총인 배출부하량을 삭감과 추가적인 유역 수질 관리 대책이 필요하다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.80-85
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• 2015

최근 전 세계적으로 ITC 기술을 이용한 항만 물류 분야의 경쟁력이 심화되는 추세를 보이고 있으며 현재 우리나라도 국가 전략적 차원에서 생산성 향상 및 서비스의 개선을 통한 고부가 가치를 획득하기 위한 u-Port(항만 물류) 사업이 진행 중이다. u-Port 사업에서 주된 기술 요소로 RFID/USN 기술이 사용되는데, 이 기술은 금속 환경에서의 태그 인식률이 좋지 않고, 인식거리가 짧다는 문제점들을 이유로 센서 노드들의 추가적인 배치를 통하여 관리를 하고 있다. 그러나 이러한 방법은 오차 범위가 크고 시스템 구축 초기비용 및 유지보수 비용이 많이 들어 U-Port용 시스템 구축에 여러 가지 문제점을 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 본 논문에서는 금속 태그 제작에 사용되는 급전의 문제점을 개선하고, 주변 환경 요소인 금속 물질로 인한 영향을 줄여 태그를 금속 물체에 부착 할 경우에도 장거리 인식율을 높일 수 있도록 인셋 급전을 적용한 산업용 RFID 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 인셋 급전은 기존의 유도결합 급전을 이용한 구조와는 다르게 방사체와 급전선이 서로 분리되어 있지 않은 것이 가장 큰 특징이다. 이런 특징의 구조는 낮은 안테나 높이와 태그 칩에 임피던스 정합이 가능한 형태를 생산할 수 있게 해준다. 그러나 무조건 태그 안테나의 높이를 줄이면 안테나의 임피던스는 접지면과 방사체 사이의 기생 캐패시턴스가 증가하여 임피던스 정합의 어려움이 발생할 수 있으므로 단락 구조를 급전에 적용시켜 안테나의 임피던스를 인덕티브하게 만드는 방법을 이용하여 태그 안테나 설계 시 단점을 최소화하고 장점을 극대화 시켰다[1][2]. 이러한 기술적 요소들을 적용하여 본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나를 변형된 형태로 설계하였고, 부착되는 금속물질의 영향을 줄이기 위해 인셋 급전을 이용하였으며, 안테나의 구성을 단일 층이 아닌 멀티층, 즉 방사체와 접지면 사이에 금속판을 삽입하여 특성저하를 감소시켰다.

• 한국약용작물학회지
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• 제11권2호
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• pp.115-121
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• 2003

전통적인 향기치료제로 쓰여 온 회향, 유향 그리고 노간주를 사용하여 최근 신기술로 평가되고 있는 초임계 유체추출법을 통해 생체 조절기능을 지닌 기능성 정유 성분을 추출하였다. 기존의 SDE 추출법과 비교하여 추출수율 측면에서 비교적 높은 결과를 얻어내어 정유 추출시 장차 SDE 추출법을 대체할 신기술로 평가되었다. 추출용매를 사용해야 하는 SDE 추출법과는 달리 무색, 무취인 $CO_2$를 이용하여 정유 성분을 분리하는 초임계 추출법은 인체에 무해한 정유 성분을 얻을 수 있다는 것이 가장 큰 장점이라 사료되며, 분리된 정유 물질에 대해 성분 분석 결과 대부분이 휘발성 알코올 계열에 물질임을 확인할 수 있었다. 정유 성분들에 대한 생리활성 실험결과 항암, 항 돌연변이 그리고 신경활성이 아주 높은 것으로 나타나 aroma-theraphy로서의 가능성을 제시하였다고 사료된다. 나아가 이 정유성분에 대한 in vivo 실험을 통해 기초 의약품으로서 연구가 수행되어진다면 전통적인 치료제로서 사용된 천연물에 대한 현대적 가치부여가 가능하다고 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권2호
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• pp.448-457
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• 1999

Citrus류 과실은 독특한 풍미와 영양적 가치로 인하여 전 세계적으로 널리 섭취되고 있다. 막을 이용한 과육 주스 가공시 혼탁 유발 물질을 제거하는 동시에 유기산, 당, ascorbic acid와 같은 주요 성분의 손실을 최소화하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 감귤 주스 청징화에 가장 적합한 미세여과 막을 선정하기 위하여 surface filter인 Whatman No.4와 다섯 종류의 미세여과 막(GF/A, GF/D, GF/F, Gelman, SM)을 사용하였다. 과육에 3배의 물을 혼합한 감귤 주스를 170 mesh로 거른 후 미세여과 막이 장착된 Samduck 여과 시스템에서 막 분리하였다. 시간에 따른 flux와 HPLC로 분석한 여액내 유용성분 함량을 SAS 프로그램으로 통계처리하여 최적막을 선정하였으며 막 표면에 침착된 물질은 SEM으로 관찰하였다. 유의수준 0.10에서 시간 경과에 따라 GF/A와 GF/F 막의 flux는 감소하였으며 Gelman, SM, GF/D 막은 안정한 flux를 유지하였다. Citrate, malate 및 ascorbic acid의 농도로 대변되는 영약적 지표와 brix와 색도로 대변되는 구매 지표를 합한 종합적인 점수는 Gelman 막이 가장 높았다. 따라서, 미세여과법이 청징화시 매우 효과적인 공정이었으며 세공의 크기와 막 재질이 다양한 미세여과 막중 Gelman 막이 감귤 주스 청징화에 가장 적합한 막으로 판명되었다.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.52-64
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• 2016

토륨은 우라늄에 비해 풍부한 자원으로서의 가치와 핵분열 물질인 U233을 증식하고, 장주기 액티나이드 핵종 발생이 감소하는 특성으로 인해 원자력 연구개발 초기부터 우라늄 주기와 함께 주요 연구대상이었다. 하지만 토륨은 자체적으로 핵분열이 불가능하므로 에너지원으로 활용하기 위해서는 별도의 외부 중성자원이 필요하고, 토륨 주기 과정에서 고방사성 물질이 발생하며, 효과적인 증식을 위해서는 긴 시간의 중성자 조사가 필요했다. 이에 따른 기술적 어려움과 연구개발 필요성의 감소로 1970년대 중반 이후 토륨 관련 연구가 거의 중단되었다. 하지만 1990-2000년대에 에너지 자원에 대한 사회적 시각 변화와 외부 중성자 공급원으로 이용하는 가속기 구동 원자로의 출현으로 과거 토륨주기의 단점으로 지목되었던 성질들이 오히려 핵확산 저항성과 감시성을 높이고, 가속기 구동 원자로의 미임계 운전 특성에 의한 원자력 안전성 증대라는 장점으로 부각되어 토륨에 관한 연구가 세계적으로 활발히 추진되고 있다. 본 연구에서는 토륨주기의 장단점을 우라늄주기와 비교, 분석하고 가속기 구동형 원자로를 이용한 토륨 연구의 기술 현황을 분석한다.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2008

비록 전 세계적으로 많은 수의 소규모 시범 셀룰로식 에탄올 생산연구가 보고되고 있으며 셀룰로식 에탄올 생산을 위한 많은 연구들이 진행되고 있지만 현재까지 전분계나 설탕계 에탄올과 경쟁할 수 있을 정도의 경제적 생산이 가능한 상용화된 셀룰로식 에탄올 생산시설은 현재까지 보고 된 바 없다. 또한 일부 환경경제학자들은 옥수수 작물자체가 수확기까지 많은 양의 수분과 에너지를 필요로 하고 매년 토양을 침출시키는 작물이어서 환경적인 문제점을 불러 올 수 있다는 점, 이후 옥수수 바이오매스로부터 에탄올을 생산할 때까지 들어가는 에너지의 양이 높다는 점등을 지적하며 옥수수로부터의 에탄올대량생산에 신중해야 한다는 의견도 있다(24). 하지만 가까운 장래에 석유를 대체할 액체연료 중 에탄올이 가장 적합하다는 미국이나 유럽의 목표에 따라 옥수수 줄기나 잎을 이용한 셀룰로식 에탄올 생산계획은 계속해서 추진될 것으로 보이며 상용화도 미국정부의 계획대로라면 수년 내에 이루어 질 것으로 보인다. 셀룰로식 에탄올의 상용화를 위해서는 여러 점들을 고려하여야 한다. 첫째로, 분자 및 유전자 수준까지의 식물에 대한 이해가 필요하다. 왜냐하면 이러한 지식의 바탕에서 바이오매스를 효과적으로 정제할 수 있는 방안들이 가능하기 때문이다. 이를 위해서는 셀룰로스보다 상대적으로 덜 알려진 식물체 내에서의 리그닌 합성경로 및 결합구조나 헤미셀룰로스의 합성 및 리그닌과의 결합관계 둥에 대한 연구가 더욱 필요하다. 둘째로는 셀룰로식 에탄올생산의 상용화를 위해서는 화석연료의 수요를 대체할 수 있는 작물의 개발과 수확작물을 처리하여 공장이나 공업단지까지 경제적으로 수송할 수 있는 방법이 개발되어야 한다. 현재 거론되고 있는 셀룰로식 에탄올공장의 생산규모를 연간 1억 내지 1억 8천만 리터 정도의 규모로 생각하고 연간 250-300일 작업 기준으로 생각한다면 적어도 하루 2000톤 정도의 biomass를 처리하여야 됨으로 이 정도의 바이오매스가 지속적이고, 경제적으로 공급되어야 한다. 미국의 경우, 옥수수작물이 셀룰로식 에탄올 생산을 위해 가장 적합한 원료물질로 거론되고 있다. 이는 현재 옥수수 열매 는 전분이나 에탄올 생산을 위해 공장으로 수송되지만 엄청난 양의 잎과 줄기는 밭에 남겨져 있기 때문이다. 이들 corn stover로 통칭되는 식물원료 물질이 바이오매스 중 연간 생산량이 가장 많은 1억 건조 톤 이상으로 현재로도 공급이 가능하고 잠재적으로는 10억 톤까지도 생산될 수 있다고 전망하기 때문이다. 따라서 미국의 경우 셀룰로식 에탄올의 생산은 corn stover의 이용이 불가피해 보인다. 더불어 톱밥이나 임업부산물의 경우는 현재 3800만 건조 톤 정도의 공급이 가능하며 미래 3억 7000만 건조 톤이 공급될 수 있을 것으로 예상하고 있다(25). 하지만 이러한 자원은 부피가 크고 무게가 가벼워 수송밀도가 낮아 고밀도 형태로 운송할 수 있는 방법이 모색되어야 한다. 또한 원료물질을 처리 시설까지 운반하는 운송비를 줄일 수 이는 다른 방법들도 모색되어야한다. 셋째로는 바이오매스의 구조를 당화과정과 발효과정에 적합하게 변환시킬 수 있는 경제성 있는 전처리 방법의 개발이 필수적이다. 이상적 전처리 방법은 리그닌을 효과적으로 분리해내 이를 이용한 공정에 필요한 에너지로 사용하거나 차후 부가가치가 높은 물질의 원료로 사용할 수 있게 하여야 한다. 또한 헤미셀룰로스와 셀룰로스의 손실을 최소화하여 차후 이들 식물탄수화물을 이용한 에탄올 생산을 극대화할 수 있는 방법이어야 하며 이와 함께 경제성을 담보하여야 한다. 이러한 전처리방법의 개발은 현재까지 개발된 여러 전처리 방법들의 장단점들을 파악하고 이를 극복할 수 있는 방법들을 모색하는 노력으로 가능할 수 있겠다. 마지막으로 5탄당과 6탄당을 동시에 발효할 수 있는 미생물 균주의 개발이나 효소비용을 획기적으로 줄일 수 있는 생산방법이 개발되어야 하겠다. 이는 셀룰로식 에탄올이 90% 이상의 높은 수율과 시간당 1.5-2.5 g/L의 생산성을 보이고 있는 전분이나 설탕으로부터 생산되는 에탄올과 경쟁력을 갖기 위한 필수적인 요소이기 때문이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.499-508
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• 2010

이 연구에서는 피해산정형 모델에 기초하여 제품 환경성 관련 정보를 국내 지리적, 환경적, 사회적 특성을 최대한 반영하여 '화폐가치'로 나타낼 수 있는 전과정 영향평가 지표를 제시하였다. 먼저 평가단계를 '특성화', '피해평가', 통합화의 3단계로 구분하였으며, 자원소비, 지구온난화, 오존층영향, 산성화, 부영양화 및 광화학산화물 생성의 6대 영향범주를 고려하였다. 아울러 6대 영향범주와 관련된 16개 범주별 종말점과 4대 보호대상에 대한 피해함수 및 피해계수를 도출하였다. 최종적으로 도출된 영향범주별 기준물질의 통합화 지수는 21.8원/kg Sb, 6.19원/kg $CO_2$, 53,000원/kg CFC-11, 13,100원/kg $SO_2$, 2,310원/kg ${PO_4}^{3-}$, 3,030원/kg $C_2H_4$로 나타났다. 이 연구결과를 활용하여 제품 전과정에 걸쳐 발생하는 환경부하가 보호대상에 미치는 영향을 화폐가치로 단일 지수화할 수 있으므로 도출되는 전과정 영향평가 결과의 이해도와 활용도를 높일 수 있다.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.40-47
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• 2015

석탄가스화 복합발전소는 기존 석탄화력 발전소에 비해 온실가스 및 대기오염물질을 적게 배출할 뿐만 아니라 국제적으로 쉽게 확보할 수 있는 저렴한 저품위 석탄을 사용할 수 있어서 연료를 안정적으로 공급받을 수 있다. 이에 본 논문에서는 석탄가스화 복합발전 건설의 에너지안보 확보편익을 추정하고자 한다. 이를 위해 무작위로 추출된 전국 600가구를 대상으로 설문조사를 수행한 후 얻은 자료에 조건부 가치측정법을 적용하여 분석한 결과를 제시한다. 통계적 효율성의 확보를 위해 이중경계 모형을 적용하며 영(0)의 응답자료를 적절하게 다루기 위해 스파이크 모형을 적용한다. 분석결과 석탄가스화 복합발전소로부터 생산되는 전력 1kWh에 대해 응답자들은 평균적으로 6.05원의 추가적인 지불의사액을 가졌다. 즉 석탄가스화 복합발전소로부터 생산되는 전력에 대한 에너지안보 확보편익은 6.05원/kWh이다. 올해 완공되는 태안 석탄가스화 복합발전소의 예상 연간 발전량은 2.27TWh이므로 에너지안보 확보편익은 연간 13,740백만원으로 추정된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권6호
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• pp.961-966
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• 2011

본 연구는 버섯성분을 함유한 두부의 면역조절물질로의 가치를 평가하고자 수행하였다. 표고버섯(Letino edodes)과 민자주방망이버섯(Lepista nuda)의 자실체와 균사체를 두유에 첨가하고 응고제로 $CaSO_4{\cdot}2H_2O$ 또는 젖산발효추출물을 사용하여 두부를 만들었다. 두부와 버섯성분이 함유된 두부의 영양성분을 분석하였다. Sandwich ELISA를 이용하여 비장세포 배양액에서의 IFN-${\gamma}$와 IL-4및 TNF-${\alpha}$농도를 분석하였으며, 또한 혈장과 비장세포 배양액에서 IgG1, IgG2a 및 IgE등의 농도를 측정하였다. 조단백과 조지질은 버섯성분을 함유한 두부에서 감소되었으나, 인은 유의적으로 증가하였다. IFN-${\gamma}$는 자실체나 두부를 투여한 생쥐에서 유의적으로 감소하였으며, IL-4는 표고버섯 자실체가 함유된 두부를 투여한 생쥐에서 크게 감소하였다. TNF-${\alpha}$는 표고버섯 성분을 함유한 두부를 투여한 생쥐에서 유의적으로 증가하였다. 혈장의 IgG1은 거의 모든 실험군에서 증가되었으나, IgG2a는 대조군에 비해 큰 변화가 없었다. 비장임파구 배양액에서 측정한 IgG1 와 IgG2a의 농도는 자실체나 균사체를 첨가한 두부의 대부분의 그룹들에서 현저하게 높게 나타났다. IgE의 혈장농도는 두부나 표고버섯을 투여한 생쥐에서 크게 증가하였으나 버섯 성분을 첨가한 두부 투여 생쥐그룹에서는 그 생성이 억제되었다. 이러한 결과들은 버섯 성분을 함유한 두부들이 면역활성에 영향을 준다는 것을 나타내며, 면역활성의 관점에서 두부와 표고버섯의 혼합물은 개발가치가 있는 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.5-5
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• 2019

DMZ는 살아있는 생물다양성의 보고로 지난 60여년동안 자연적으로 재생이 일어나고 환경적인 강제 보존 영향으로 높은 생태학적인 가치가 유지되고 있으며, 최근에는 남북교류에 대한 활발한 의지로 DMZ생태자원의 남북공동활용 방안에 대한 이슈가 급부상하고 있다. 이에 본 연구진은 3년전부터 DMZ에서 자생하는 식물에 대한 조사를 진행하여 총 200여종 이상의 자생식물의 표본과 추출물들을 보유하고 있으며, 이 추출물들을 활용 in vitro 와 in vivo 평가를 통해 비임상 평가에서 유효한 효과를 나타내는 후보물질들을 다수 찾아낼 수 있었다. 그 중 조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)는 쌍떡잎식물 장미과에 속하는 낙엽활엽관목으로 동북아시아 지역에 널리 분포되며 우리나라에서는 중부지방에 주로 서식한다고 알려져 있다. 예로부터 해열 및 소염, 신경통완화 치료등에 이용해왔다고 알려져 있으며 그 속에는 다양한 terpenoids, flavonoid 및 phenolic 화합물이 다량 함유되어 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 조팝나무 추출물을 이용하여 전구지방세포에서의 지방세포분화 억제 및 관련 유전자들의 활성을 확인한 후 고지방식이로 유도된 high-fat diet mouse model을 이용하여 체지방 감소 및 내장지방감소, 간 조직내의 지방량 감소등을 확인하였으며, 혈액분석을 통해 총콜레스테롤과 고중성지방등 동맥경화와 심혈관계 질환을 유도시킬수 있는 지표들에서 억제 활성도 확인하였다. 특히 내장 지방의 경우는 Micro-CT를 통해 정밀한 분석을 진행하였고, 체지방뿐만 아니라 전체 체중감소도 나타나는 것을 확인하였다. 현재 실험을 통해 적출된 간 조직과 지방조직을 이용하여 항 비만 활성의 작용기전을 지속적으로 확인하고 있으며, 이 결과는 국제적인 연구저널에 보고되어 향후 체지방 감소 또는 항 비만 치료제로 개발되는 비임상 연구자료로 활용될 계획이다. 이미 조팝나무에 대한 연구결과는 특허로 출원이 완료되어 PCT출원까지 진행중에 있으며 개별인정형 건강기능식품 개발 기업에 기술이전이 될 예정이다. 또한 원활한 원료 수급을 위해 기초단체 소속 농업기술센터와 원료 재배 및 대량 수급에 관한 논의를 마친 상태로 접경지역 근처 농가소득 증대로도 이어지는 제품화 사례이기도 하다. 이는 접경지역에서 자생하는 원료의 활성을 과학적으로 검증하여 기업과의 연계를 통해 기초시군 단체의 농가 소득과도 연계한 우수한 제품개발 사례로 향후에도 이와 같은 연구성과가 지속적으로 도출되기를 기대해본다.