• Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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• v.23 no.4
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• pp.402-411
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• 2013

Objectives: This study aims to assess the concentrations of ammonia and hydrogen sulfide according to task unit area at swine farms. Methods: A total of six swine farms were selected for this study. Ammonia and hydrogen sulfide were monitored using a real-time multi-gas monitor which could sample the gases simultaneously. The sampling was done in the pig building, manure storage facility and composting facility of each farm. Results: The concentration of ammonia in the pig buildings(GM 22.6 ppm, GSD 2.3) was significantly higher(p<0.0001) than in the manure storage facilities(GM 10.4 ppm, GSD 2.7) and composting facilities(GM 8.6 ppm, GSD 2.8). The concentration of hydrogen sulfide in the manure storage facilities(GM 9.8 ppm, GSD 3.2) was higher(p<0.0001) than in the pig buildings(GM 2.3 ppm, GSD 2.3) and composting facilities(GM 1.9 ppm, GSD 2.5). In particular, the levels of hydrogen sulfide in the confined manure storage facilities were higher than those in open-type facilities and the peak concentration(98 ppm) in the confined facilities was approximate to 100 ppm, at the value of Immediately Dangerous to Life or Health(IDLH). Conclusions: Suffocation accidents caused by hazardous gases at a swine farm have occurred annually. Real-time monitoring of the hazards should be done in order to protect farm workers and livestock from the sudden accidents.

• Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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• v.16 no.1
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• pp.36-43
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• 2006

The principal aim of this field study was to determine the concentrations and emissions of gaseous contaminants such as ammonia and hydrogen sulfide in the different types of pig buildings in Korea and allow objective comparison between Korea and the other countries in terms of pig housing types. This field study was performed from May to June and from September to October in 2002. Pig buildings investigated in this research were selected in terms of three criteria; manure removal system, ventilation mode and growth stage of pig. Measurements of concentration and emission of ammonia and hydrogen sulfide in the pig buildings were done in 5 housing types and the visited farms were 15 sites per each housing type. Concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were measured at three locations of the central alley in the pig building and emission rates of them were estimated by multiplying the average concentration($mg/m^3$) measured near the air outlet by the mean ventilation rate($m^3/h$) and expressed either per pig of liveweight 75kg(mg/h/pig) or per area($mg/h/m^2$). Concentrations of ammonia and hydrogen sulfide in the pig buildings were averaged to 7.5 ppm and 286.5 ppb and ranged from 0.8 to 21.4 ppm and from 45.8 to 1,235 ppb, respectively. The highest concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were found in the mechanically ventilated buildings with slats; 12.1 ppm and 612.8 ppb, while the lowest concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were found in the pig buildings with deep-litter bed system(2.2 ppm) and the naturally ventilated pig buildings with manure removal system by scraper(115.2 ppb), respectively(p<0.05). All the pig buildings were investigated not to exceed the threshold limit values(TLVs) of ammonia(25 ppm) and hydrogen sulfide(10 ppm). The mean emissions of ammonia and hydrogen sulfide per pig(75kg in terms of liveweight) and area($m^2$) from pig buildings were 250.2 mg/h/pig and 37.8 mg/h/pig and $336.3mg/h/m^2$ and $50.9mg/h/m^2$, respectively. The pig buildings with deep-litter bed system showed the lowest emissions of ammonia and hydrogen sulfide(p<0.05). However, the emissions of ammonia and hydrogen sulfide from the other pig buildings were not significantly different(p>0.05). Concentrations and emissions of ammonia and hydrogen sulfide were relatively higher in the pig buildings managed with deep-pit manure system with slats and mechanical ventilation mode than the different pig housing types. In order to prevent pig farm workers from adverse health effect caused by exposure to ammonia and hydrogen sulfide in pig buildings, they should wear the respirators during shift and be educated sustainably for the guideline related to occupational safety.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.32-32
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• 2012

화석연료의 남용으로 지구 온난화가 심화되어 환경과 생태계변화가 가속화되고 있고, 급속한 산업의 발달과 인류 삶의 질 향상에 따른 에너지 수요가 급증하고 있는 실정에 있으며, 일본 후쿠시마 원전사태로 원자력 에너지의 위험성으로 지구 인류환경은 심각한 국면을 맞이 하고 있어 대체 에너지의 하나로 핵융합 에너지 필요성이 증대되고 있다. 핵융합 에너지 연구 개발은 우리나라에서 KSTAR가 1997년부터 건설하기 시작하여 지난 2007년에 완공되어 지금 운용 중에 있고, 국제적으로 미국, EU, 러시아, 중국, 한국, 일본 인도가 참여하는 ITER 국제 공동프로젝트가 2004년에 건설을 시작하여 프랑스 카다라쉬에 실증 플란트를 건설 중에 있다. 이러한 핵융합 반응을 위해서는 10e-7이상의 높은 진공과 1억$^{\circ}C$ 이상에서 중수소와 삼중수소가 반응하여 발생하는 플라즈마를 제어 할 필요가 있으며, 초고온의 핵융합 플라즈마를 가두고 가동시키기 위해서는 약 12Tesla이상의 고자장 마그넷이 필요하다. 현재 ITER 실증 플란트에 사용되는 고자장 마그넷은 TF (Toroidal Field)코일과 CS (Central Field)코일에 Nb3Sn 초전도선재가 핵심부품으로 사용되고 있으며 ITER프로젝트에서는 약 850톤의 Nb3Sn 초전도선재가 사용될 전망이다. 그 중에서 일본 25%, EU, 러시아와 한국이 각각 20%, 중국7%, 미국8% 할당되어 참여국 대부분은 초전도선재를 전략적으로 공급하고 있다. 초전도 선재의 크롬도금은 1~2 마이크로미터 이하의 균일하고 얇은 도금 두께와 밀착성이 우수한 품질이 요구된다. 일반적으로 크롬도금은 산업현장에서 컨베이어 벨트 방식으로 장식이나, 내식성 및 내마모성의 특성을 필요로 할 때 사용되고 있으나, 선재에 크롬도금을 릴투릴(Reel to Reel) 방식으로 적용되는 경우는 세계적으로 아주 드물다. 핵융합 마그넷의 CICC(Conduct In Cable Conduit)도체를 만들기 위해서는 초전도선재를 이용, 3(Sc 2+OFC 1)$^*3^*5^*5^*6$형태로 연선과 케이블링을 하게 되며, 초전도 선재를 연선하고 케이블링을 할 때 크롬 도금층이 박리될 가능성이 있어 크롬도금 방법과 프로세스를 특별히 고안할 필요가 있다. ITER핵융합로 마그넷의 TF코일은 높이 14m, 폭 9m 최대자장 12Tesla, 최대전류 68kA, CICC도체 직경이 40mm로서 그 초전도 조관/도체 내부에 0.82mm 직경의 Nb3Sn 초전도 선재가 약 1350가닥으로 연선과 케이블링으로 구성되어 있다. ITER 핵융합 마그넷용 초전도 선재의 크롬도금은 마그넷 권선 후 Nb3Sn 초전도물질을 형성하기 위해서 $650^{\circ}C$에서 500시간 열처리를 실시하며 열처리 시 초전도 선재의 소선들 사이에 발생할 수 있는 소착을 방지하고, 초전도 선재에서 발생하는 AC loss를 감소시키며, Quench시 발생되는 열을 쉽게 확산시킴으로써, 초전도 마그넷의 열적 안정성(Thermal Stability) 향상과 필요에 따라서 소선간 통전울 가능하게 한다. 고려제강의 자회사인 케이에이티는 크롬도금 밀착성이 우수하고 도금두께 0.1마이크로 미터 이내 제어가 가능한 얇고 균일한 도금품질을 개발하여 한국형 핵융합 실험로인 KSTAR에 65톤 전량 공급하였고, 크롬 도금된 무산소동 선재 32톤과 초전도 선재 93톤을 전량 ITER 프로젝트에 공급하고 있으며, 2013년도 상반기에는 공급을 마무리할 예정이다.

• Clean Technology
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• v.12 no.4
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• pp.250-258
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• 2006

CFC compounds such as CFC-113 and 1,1,1-TCE, etc. have been used in various industries due to their excellent chemical stability, thermodynamic characteristics, non-inflammability and anti-corrosiveness. However, in oder to protect the earth environment, "the Montreal Protocol on substances that deplete the ozone layer" was adopted in 1989 for prevention of production and utilization of these CFC compounds and alternative cleaning agent have been required in the industry. The objective of this study is to develop non-aqueous cleaning agents that do not require major change of cleaning system, have excellent cleaning efficiency, are favorable to the environment, are harmless to the human body, and are not generated corrosive materials. In this work, non-aqueous cleaning agents have been formulated with glycol ether series and paraffinic hydrocarbon series with siloxane, and their physical properties and cleaning efficiencies were analyzed and compared with those of regulated materials. As a result of physical properties measurement of the formulated cleaning agents, it is expected that they may have good penetration ability into contaminated materials due to their properties with low density and low surface tension. Measurement of flash point and vapor pressure of the cleaning agents will be helpful for evaluation of their safety and working environment. The experimental results of cleaning flux, solder and grease by the formulated cleaning agents show that their cleaning abilities of soils were good and that there were no residues on the substance after cleaning. Therefore, alternative cleaning agents which have equivalent cleaning ability to regulating materials, good penetration ability and low hazard to human body, have been developed in this work.

• Clean Technology
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• v.17 no.3
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• pp.259-265
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• 2011

The textile industry is suffered from air pollution problems which must be resolved. In particular, white smoke and odor after the tenter process require abatement. The major air pollution problem in the textile industry occurs during the finishing stages, where various chemicals are used for coating the fabrics. Lubricating oils, plasticizers, and water repellent chemicals are the fabric treatment chemicals. The coated fabrics are cured by heating in tenter facility. In this process, most of air pollutants emitted into the air. White smoke is basically made up of tiny solid or liquid particles of VOCs less than one micron in size. The oil mist can be carried over long distance from their point of origin. The most effective method of removing odor from tenter process is to get rid of tiny oil mist at the emitted gas. For this reason, the full-scale EFC (Electric Fume Collector) of 700 CMM was tested for removing odorous substances emitted from tenter facility. As a result of this study, odor and white smoke can be eliminated effectively and quite large amounts of oil can be recovered.

• Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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• v.28 no.3
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• pp.257-266
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• 2018

Objectives: The objective of this study was to evaluate asphalt fumes and PAHs exposure among asphalt road paving workers. Methods: Task-based personal air samplings(n=41) were carried out in 3 asphalt road paving construction sites using PTFE (polytetrafluorethylene) filters for asphalt fume and XAD-2 with glass fiber filters for PAHs. The concentration of fumes and PAHs were showed by four different job(paver finisher operator, paving laborer(raker), macadam roller operator and tire roller operator). Results: The geometric mean(GM) concentration of asphalt fumes as benzene soluble aerosol was highest at paving laborers($42.32{\mu}g/m^3$), followed by in order, paver finisher operators($41.57{\mu}g/m^3$), macadam roller operators($31.9{\mu}g/m^3$), and tire roller operators($30.31{\mu}g/m^3$). The GM of total PAHs concentration was highest at paver finisher operators($37.5{\mu}g/m^3$), followed by in order, paving laborers($20.13{\mu}g/m^3$), tire roller operators($8.66{\mu}g/m^3$), and macadam roller operators($6.23{\mu}g/m^3$). The results of the evaluation of 16 compounds of PAHs showed that the concentrations of naphthalene, achenaphthylene, achenaphthene, pyrene, fluorene and benz (a) anthracene was higher than those of other PAHs compounds and as the carcinogenic substances, benzo(a)pyrene, and debenz(a,h) anthracene were detected. The benzo(a)pyrene equivalent concentration(BaPeq) was $2.81{\mu}g/m^3$ at paver finisher operators, $2.07{\mu}g/m^3$ at paving laborers, $0.41{\mu}g/m^3$ at tire roller operators and $0.22{\mu}g/m^3$ at macadam roller operators. Asphalt road paving workers have higher benzo(a)pyrene equivalent(BaPeq) values even though at lower total PAHs concentration than workers in steel pipe coating and tar industry. Conclusions: Asphalt road paving workers were found to have risk of carcinogen exposure due to higher Benzo(a)pyrene equivalent concentration(BaPeq) than other PAHs exposure occupations. This study confirmed the carcinogenic hazards among asphalt paving workers.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.67-67
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• 2009

알루미늄 합금 재질은 무게의 경량화와 기계적강도가 우수하며 다른 비철금속에 비하여 값이 저렴한 장점이 있다. 현재 산업현장에서 활용하는 가장 흔한 접합법으로 TIG, RSW 등과 같은 용융 용접법을 현재는 많이 사용 하고 있지만 열전도도가 높아 열 확산이 빠르고, 이에 따라 모재의 팽창이 일어나 열변형을 유발하며, 산화피막은 그 내부에 함유된 결정수가 아크용접 중 분해되어 수소를 방출함으로 기공이 발생하여 부도체로 저항용접시 전도성을 방해하는 등의 문제를 발생시킨다. 또한 철에 비해 4배정도 큰 전기전도율에 따라 저항용접시 대전류를 사용해야 하는 등의 문제점이 발생하고 있다. 이와 같은 알루미늄 합금의 용융용접 과정에서 발생하는 단점을 극복하는 기술로 고상접합 방법인 마찰교반용접법(Friction Stir Welding)이 활용되고 있다. FSW는 1991년 영국의 TWI에서 개발된 최신 용접법으로 모재를 용융점 아래에서 고상용접시키는 방법으로 용융에 따른 열변형과 흄가스(hume gas)와 스패터(spatter)를 억제시켜 주는 친환경적인 용접법이다. 이러한 마찰교반용접의 기술은 그동안 특허에 따른 로열티가 산업현장에서 사용하는데 문제가 되었으나 특허보호 기간인 20년이 1년정도의 기간밖에 남지 않은 상황에서 그 사용은 날로 증가하리라 본다. 이러한 마찰교반용접부의 결함을 평가하는 방법에는 UT, RT 등이 활용되고 있으나 얇은 박판에서의 결함검출은 용이하지 않다. 이리한 문제점을 해결하기위하여 초음파 가진을 이용한 적외선 열화상 검출 기법을 이용하여 마찰교반용접부의 결함 검출 가능성을 연구하였다. 20kHz의 주파수를 400Watt로 가진시켜 겹치기(lap joint) 마찰교반용접이된 A6061-T6의 용접부에 초음파를 입사하였을 때 발생하는 열을 적외선 열화상 카메라를 이용하여 측정함으로써 마찰교반겹치기 용접부의 결함 검출에 활용하였다. 용접부에 초음파를 입사하였을 때 부분적으로 온도차이가 발생하였고, 그에 따른 열화상을 검출 할 수 있었다. 이러한 열화상과 실제 시험편의 용접부의 강도를 평가하기 위하여 인장시험을 하였다. 그 결과 초음파 적외선 열화상 검출에서 발열부위가 나타난 부분이 인장시험에서 낮은 인장강도를 보였다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.38 no.5
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• pp.1241-1248
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• 2021

In order to figure out various environmental problems, various governments and companies are investigating more environmentally policies and technologies. In other words, activated carbon is widely used for the adsorption of different harmful gases and waste liquid treatment. However since the required surface properties are different in various industry, depending on the adsorption properties, the development of activated carbon demand in different ways. In this work, we have investigated and developed the activated carbon surface to improve the hydrophilic properties by nitric acid treatment through reforming of activated carbon.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.3
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• pp.356-361
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• 2023

In order to improve the durability of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), it is important to accurately evaluate the durability of the polymer membrane in a short time. The test conditions for chemically accelerated durability evaluation of membranes are high voltage, high temperature, low humidity, and high gas pressure. It can be said that the protocol is developed by changing these conditions. However, the relative influence of each test condition on the degradation of the membrane has not been studied. In chemical accelerated degradation experiment of the membrane, the influence of 4 factors (conditions) was examined through the factor experiment method. The degree of degradation of the membrane after accelerated degradation was determined by measuring the hydrogen permeability and effluent fluoride ion concentration, and it was possible to determine the degradation order of the polymer membrane under 8 conditions by the difference in fluoride ion concentration. It was shown that the influence of the membrane degradation factor was in the order of voltage > temperature > oxygen pressure > humidity. It was confirmed that the degradation of the electrode catalyst had an effect on the chemical degradation of the membrane.

• Food Industry
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• s.181
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• pp.10-37
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• 2004

식용유지는 식용으로 이용할 수 있는 가시적인 상태의 액상(oil) 또는 고체상(fat)의 식용기름을 말하지만 식품산업 측면에서는 가시적인 상태의 유지(가시지방)뿐만 아니라 유지가공 식품이나 기타의 식품에 함유되어 섭취되는 비가시적인 상태의 유지(비가지 지방)도 포함될 수 있다. 식용유지는 생명을 유지하는데 없어서는 안될 영양소로서 탄수화물 단백질과 함께 3대 영양소 중의 하나이며 1g당 9kcal를 내는 고도로 농축된 에너지원이면서 필수지방산의 공급원이고 비타민 A, D, E 등의 지용성 비타민과 기타 특수한 영양성분의 운반체로서 높은 영양적 가치를 갖는다. 지방성분은 음식물로부터 섭취가 불가능할 경우에는 체내에서 탄수화물이나 단백질을 기질로 하는 대사과정에서 합성되어 지질 또는 필수지방산과 지용성 비타민은 식품으로 지방질과 함께 흡수되어야 하므로 식품의 한 성분으로 지방의 중요성을 인정받고 있다. 1960년대 이후 국민소득의 증가와 함께 식생활도 다양화되고 서구화 간편화되면서 지방 함량이 높은 식품과 유지를 이용한 식품의 소비가 증가하였고 전체적인 유지 소비량도 늘어나는 추세에 있다. 60년대 초에는 총열량 중 지방이 차지하는 비율이 $6\%$ 정도였으나 최근에는 급격히 증가되어 2000년말 현재 $25.5\%$로 증가하였다. 97년까지 계속 증가하던 공급 에너지량은 98년 IMF의 영향으로 2,799 kcal까지 감소했으나 99년 들어 IMF 이전 수준으로 회복되었다. 또한 연간 일인당 순 식용유지류 공급량은 1990년대 까지 급격히 증가하였으나 이후로는 소폭 증가하는 추세이다. 2000년말 현재 식용유지 총 공급량은 76만2 천톤으로써 99년 73만5 천톤에 비해 2.7만톤이 증가하였다. 1998년 IMF 시기를 제외하고는 공급물량은 계속해서 증가 추세이다. 특히 1998년도에 비하여 2000년도에 식물성 유지는 2배 가까이 증가하였으나, 동물성 유지는 절반 이하로 감소되는 추세이며 공급물량으로 보면 대두유, 팜유가 주요 유종으로 식물유지 전체에서 차지하는 비중이 $72.3\%$로 압도적이다. 라면용 튀김기름과 마가린 쇼트닝의 원료로서 대부분 사용되는 팜유를 제외하고 가정용 식용유의 대부분을 차지하는 대두유가 이처럼 식용유지 시장의 대부분을 차지하게 된 이유는 첫째, 90년대 초반 수입 자유화 이후 타 유종 대비 낮은 가격을 형성하여 유지업체가 수입을 늘린 것이고 둘째로는 국내에서 대두유와 대두박을 생산하는 대두가공업체의 안정적 대두유 공급이 주요 원인이라고 할 수 있다. 식용유지의 시장규모는 식품공전상 식용유지로 분류된 제품들의 2000년도 출하액으로 보면 약 6,616 억원 정도이다. 한편 유종이 단순했던 가정용 식용유지 시장이 최근 새로워지고 있다. 주로 조리용으로 사용했던 것에서 건강을 생각하는 품목으로 바뀌는 경향이다. 아직은 가정용에서 대두유가 가장 많지만 옥배유나 채종유 더 나아가 건강이미지의 식용유인 홍화유 올리브유 해바라기유등이 증가하고 있는 추세이다. 한편 기존 식용유가 비만의 원인인 것 때문에 기피되던 것에서 새롭게 다이어트용 식용유 제품이 출시되어 시장에 새 바람이 불고 있다. 일본 식용유지 시장규모는 물량으로 172 만톤, 금액으로는 2,786 억엔(약 2조7860 억원) 수준이다. 지난 10년간 증가율은 물량 측면에서 약 $5\%$정도 신장하고 금액으로는 큰 증감이 없었다. 식용유는 조리의 기초 소재로서 안정한 수요를 갖고 있지만 주요 유종인 샐러드유의 가격이 하락하여, 전체적으로 시장이 물량이 증가하면서도 매출액이 신장하지 못하여 시장규모는 축소되었다고 할 수 있다. 일본 식용유지 업계의 제품동향을 보면 거의 모든 업체가 가정용 시장에서 건강 기능성 식용유지를 출시하고 있다는 점이다. 물론 일본은 건강기능성 식품에 대한 제도적인 뒷 받침이 되어 있어 기능성 식품의 시장출시가 용이한 점이 가정용 시장에 큰 영향을 미쳤다고 볼 수 있다. 유지 산업의 고부가가치화를 위해서는 전통적인 산업의 제품과 기술만으로는 달성하기 어렵다. 국내와 일본 식용유지 업계의 경향을 참고해 볼 때 차별화된 식용유지 제품과 기술의 개발이 절실히 필요하다. 앞서 언급한 고부가가치 제품과 기술 관련 사향을 바탕으로 국내 유지분야가 중점적으로 연구할 분야를 선정해 보면 리파제의 고정화 연구, 생물공학 기술을 활용한 효소의 개발과 이를 이용한 유지 가공 기술 연구, 유지성분의 유화 안정화 기술 연구, 식용유지의 선택적 수소경화 기술 연구 트랜스 지방산 저감기술연구, 효소 반응조 설계기술 연구, 지질 분자구조 분석기술 연구 분야 등이 유망하다. 상기와 같은 연구 분야를 육성하기 위해서는 유지 전문 인력의 육성, 해외 네트웍의 구축, 산학연 공동연구 추진, 국가적 차원의 정책 및 지원 등이 절실하다.