• 제목/요약/키워드: 응용 요소법

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션트회로에 연결된 압전세라믹을 이용한 복합재료 패널 플리터의 능동 및 수동 제어 (Active and Passive Suppression of Composite Panel Flutter Using Piezoceramics with Shunt Circuits)

  • 문성환;김승조
    • Composites Research
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    • 제13권5호
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    • pp.50-59
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    • 2000
  • 본 논문에서는 복합재료 패널 플러터를 억제할 수 있는 두 가지 방법에 대해서 연구하였다. 첫번째, 능동제어 방법에서는 선형 제어 이론을 바탕으로 제어기를 설계하였으며 제어입력이 작동기에 가해진다. 여기서 작동기로는 PZT를 사용하였다. 두 번째, 인덕터와 저항으로 구성되어진 션트회로를 사용하여 시스템의 감쇠를 증가시킴으로써 패널 플러터를 억제할 수 있는 새로운 방법인 수동감쇠기법에 대한 연구가 수행되었다. 이 수동감쇠기법은 능동적 제어보다 강건(robust)하며 커다란 전원 공급이 필요하지 않고 제어기나 감지 시스템과 같이 복잡한 주변 기기가 필요 없이도 실제 패널 플러터 억제에 쉽게 응용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 최대의 작동력/감쇠 효과를 얻기 위해서 유전자 알고리듬을 사용하여 압전 세라믹의 형상과 위치를 결정하였다. 해밀턴 원리를 사용해서 지배 방정식을 유도하였으며, 기하학적 대변형을 고려하기 위해 von-Karman의 비선형 변형률-변위 관계식을 사용하였으며 공기력 이론으로는 준 정상 피스톤 1차 이론을 사용하였다. 4절점 4각형 평판 요소를 이용하여 이산화된 유한 요소 방정식을 유도하였다. 효율적인 플러터 억제를 위해 패널 플러터에 중요한 영향을 미치는 플러터 모드를 이용한 모드축약기법을 사용하였으며, 이를 통해 비선형 연계 모달 방정식이 얻어지게 된다. 능동적 제어 방법과 수동 감쇠 기법에 의해 수행되어진 플러터 억제 결과들을 Newmark 비선형 시분할 적분법을 통해 시간 영역에서 살펴 보았다.

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비용 요소에 근거한 신뢰도 최적화 및 On-Line SIS 지원 도구 연구 (Advanced Optimization of Reliability Based on Cost Factor and Deploying On-Line Safety Instrumented System Supporting Tool)

  • 아디스;박명남;김현승;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.32-40
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    • 2017
  • SIS는 공정안전시스템 분야에서 폭넓게 활용될 수 있는 계장안전시스템이다. SIS는 유해화학물질 누출 사고로부터 인간, 물질적 자산 그리고 환경에 미치는 피해를 줄이기 위해 필수적이다. 현재 전기, 전자 그리고 프로그래밍 가능한 전자 (E / E/ PE) 장치가 기계, 공압 및 유압 시스템과 상호 작용하는 통합 안전 시스템은 IEC 61508과 같은 국제 안전 표준을 따르도록 되어있다. IEC 61508은 안전 수명주기의 모든 사항을 규정한다. SIS 지원 도구 없이 안전 수명주기에 따라 IEC 61508의 요구 사항을 충족시키는 것은 복잡한 일이다. 본 연구에서는, 사용자가 보다 쉽게 안전 수명주기의 설계 단계를 구현할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 On-Line SIS 지원 도구를 제시하였다. On-Line SIS 지원 도구는 데이터 읽기 및 수정 시스템과 통합될 수 있는 안드로이드 응용 프로그램의 형태로 되어있다. 이 도구는 안전 수명주기의 설계 단계에서 소요되는 계산 시간을 줄이고 계산 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄인다. 또한 On-Line SIS 지원 도구는 비용 요소에 근거한 최적화 접근법을 제시할 수 있으며, multi-objective GA를 사용하여 최적의 솔루션 조합을 찾을 수 있도록 하였다.

Component-Z: Object-Z를 확장한 컴포넌트 정형 명세 언어 (Component-Z: A Formal Specification Language Extended Object-Z for Designing Components)

  • 이종국;신숙경;김수동
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권5호
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    • pp.677-696
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    • 2004
  • 컴포넌트 기반 소프트웨어 공학(CBSE)은 재사용 가능한 컴포넌트를 조립하여 시스템을 개발하는 방법이다. CBSE는 소프트웨어 개발비용과 기간을 단축할 수 있는 새로운 패러다임으로 평가되고 있다. 정형 명세를 사용하면 컴포넌트 구성 요소들 사이의 일관성과 정확성을 판단할 수 있기 때문에 컴포넌트 설계의 품질을 높일 수 있다. 현재까지 제안된 컴포넌트 정형 명세 언어들은 인터페이스간의 계약, 컴포넌트의 구조적인 측면과 동적인 측면, 컴포넌트 기반 시스템, 컴포넌트간의 결합, 가변성 중 일부만을 명세에 반영한다. 따라서 지금까지 발표된 정형 명세 언어를 컴포넌트 설계 과정의 모든 단계에서 사용하는 것은 적절치 않다. 본 논문에서는 컴포넌트 정형 명세 언어인 Component-Z를 제안한다. Component-Z는 Object-Z를 확장하여 컴포넌트 명세를 위한 새로운 표기법을 추가하고 의미론을 확장한다. Component-Z를 사용하여 인터페이스, 컴포넌트 내부 구조, 컴포넌트 내부 워크플로우와 인터페이스간의 워크플로우를 명세 할 수 있다. 또한 가변점(variation point), 가변치(variant), customization 인터페이스를 사용하여 가변성을 명세 할 수 있다. 인터페이스와 컴포넌트 사이의 관계는 매핑 스키마(mapping schema)를 사용하여 정의한다. 또한 병렬 연산자(parallel operator)를 사용하여 컴포넌트간의 결합을 명세 할 수 있고 컴포넌트 기반 시스템을 명세하여 컴포넌트가 배포된 상황을 표현할 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안된 정형 명세 언어를 사용하여 컴포넌트 설계에 필요한 모든 요소를 표현 할 수 있다. 사례연구에서는 은행 계좌 관리 시스템을 명세하여 Component-Z가 컴포넌트 설계의 전 단계에서 사용될 수 있음을 보인다.

전자 후방 산란 분석기술과 결정소성 유한요소법을 이용한 전해 도금 구리 박막의 결정 방위에 따른 소성 변형 거동 해석 (Analysis of Plastic Deformation Behavior according to Crystal Orientation of Electrodeposited Cu Film Using Electron Backscatter Diffraction and Crystal Plasticity Finite Element Method)

  • 박현;신한균;김정한;이효종
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.36-44
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    • 2024
  • 구리 전해 도금 기술은 반도체 패키징 및 반도체, 이차 전지 등 다양한 마이크로 전자 산업 분야에서 구리 박막 또는 배선의 제조를 위해 사용되고 있으며, 각 응용처에서 요구하는 특성을 획득하기 위해 이들 구리 박막 또는 배선의 미세조직을 제어하고자 광범위한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기계적 물성이 우수한 이차 전지용 구리 박막을 제조하기 위해, 이차 전지 제조 공정 중 기계적 또는 열적 하중에 의한 박막의 소성 변형 시 박막을 구성하는 결정립들의 결정학적 이방성의 영향성을 조사하였다. 이를 위해, 상이한 집합조직이 발달한 2 종류의 10 ㎛ 두께 전해 도금 구리 박막에 대해 전자 후방 산란 (electron backscattering diffraction or EBSD) 기술을 이용하여 표면 또는 단면의 결정 방위 지도를 측정하였고, 이들을 초기 입력 정보로 한 결정소성 유한요소해석을 통해 1축 인장 변형에 따른 박막 내부의 국부적 변형 거동을 분석하였다. 이를 통해, 인장 변형률의 증가에 따른 박막 내 소성 변형 불균질성과 집합조직의 변화를 추적하였고, 불균질한 소성 변형을 일으키는 결정립의 결정 방위를 확인하였다.

임플란트 식립 시 골질이 주입회전력에 미치는 영향에 관한 삼차원 유한요소 분석 (Effect of Bone Quality on Insertion Torque during Implant Placement; Finite Eelement Analysis)

  • 정재덕;조인호
    • 구강회복응용과학지
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    • 제25권2호
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    • pp.109-123
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    • 2009
  • 임플란트 골유착의 성공과 임플란트 안정성에서 가장 중요한 것은 골의 양과 질이며 안정성을 평가하는 방법 중 하나인 주입회전력도 골질에 영향을 받는다. 임플란트를 식립할 때 모터에서 생긴 힘이 임플란트에 전달되면 임플란트는 회전력(moment)과 축력(axial force)을 갖게 되고 임플란트와 접촉한 골에서는 절삭과 압박 그리고 마찰이 일어나 응력이 생기는데 이 때 측정되는 주입회전력(insertion torque)은 골질에 따라 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 임플란트를 하악 소구치 부위 골에 식립하는 것을 가정하여 골질을 치밀골의 두께와 망상골의 밀도 그리고 하방 치밀골 존재 시로 나누고, 골의 응력과 변위를 소탄성 범위의 유한요소법으로 분석하고 유효응력(von Mises stress)과 회전력 그리고 축력을 비교 연구하여 골질이 주입 회전력에 미치는 영향을 평가하였다. 임플란트($Br{\aa}nemark$ MKIII.RP, ${\phi}3.75{\times}10.0mm$, Nobel Biocare, $G{\ddot{o}}teborg$, Sweden) 와 원통형 골모형(${\phi}9.5{\times}12.0mm$)의 유한요소 모형을 설계하고 변수로 상부 치밀골의 두께(0.5 mm, 1.5 mm, 2.5 mm)와 치밀골 하부에 망상골의 밀도($0.85g/cm^3$, $1.11g/cm^3$, $1.25g/cm^3$) 그리고 골모형 하부에 1 mm 두께의 치밀골 유무에 따라 총 7개의 모형을 만들었으며, 임플란트가 식립될 때 발생하는 유효응력과 축력 그리고 회전력을 시간대 별로 비교하였다. 임플란트 플랜지 하연이 골의 상부를 파고드는 300 msec, 중간 정도 들어간 550 msec, 완전히 들어가 플랜지 상면이 골 표면과 일치한 800 msec로 나누어 관찰하였을 때 축력은 500 msec 전후에서, 회전력은 800 msec 전후에서 최대값를 보였으며 유효응력 분포는 서로 비슷하였다. 이 같은 실험 결과를 바탕으로 축력을 영역 별로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트는 플랜지가 골을 파고들 때 축력이 치밀 골에서 가장 높았고, 회전력은 플랜지가 골상부에 걸리어 축력이 급격히 감소한 이후에 최대 회전력을 보였으며, 이 때 유효응력 분포는 플랜지와 접촉하는 골 상부에 집중되었다. 2. 임플란트 식립 시 치밀골의 두께가 두꺼울수록 축력과 회전력이 높게 나타났으며 치밀골의 두께가 축력과 회전력에 가장 큰 영향을 주었다. 3. 치밀골의 두께가 1.5 mm 이상인 경우 망상 골의 밀도가 축력에 미치는 영향은 작았고, 치밀골의 두께가 0.5 mm인 경우 망상골의 밀도가 축력과 회전력에 영향이 있을 것으로 사료되었다. 4. 양측 피질골 존재 시 축력의 합은 상부 피질골의 두께가 같은 다른 경우와 비슷하였으나 부위별 촉력은 골하부에서 양측 피질골 모형이 가장 높았고, 회전력은 하방 피질골과 접촉할 때는 피질골 두께가 같은 다른 모형보다 다소 높으나 최대 회전력은 비슷하였다. 위 결과를 토대로 하악 소구치 부위에 $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트 식립 시 골질과 관련된 요소 중에 치밀골의 두께가 주입회전력에 가장 큰 영향을 주며 망상골의 밀도를 높이는 술식도 일차적 안정성 증가에 유용할 것으로 사료되는 바이다.

임플란트 고정성 보철물에서 수와 식립위치 변화에 따른 골과 임플란트에서의 응력분포에 관한 3차원 유한요소법적 연구 (Effect of the Number and Location of Implants on the Stress Distribution in Three-unit Fixed Partial Denture: A Three-Dimensional Finite Element Analysis)

  • 이우현;임종화;조인호
    • 구강회복응용과학지
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    • 제26권3호
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    • pp.221-239
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    • 2010
  • 본 연구에서는 임플란트 지지 3-unit 고정성 보철물에서 임플란트의 수와 위치변화에 따른 지지골과 임플란트에서의 응력 분포를 삼차원 유한요소분석법으로 관찰하고자 하였다. 3개의 임플란트를 중심선 일직선상에 나란히 식립한 모델과 중심선에서 제1대구치 임플란트를 협측으로 1.5mm offset 시키고 나머지 임플란트는 설측으로 1.5mm offset 시킨 모델 및 이와 반대로 offset 시킨 모델 그리고 2개의 임플란트를 이용하여 양단 지지한 모델과 근심 및 원심 캔틸레버 모델을 만들고, 교합력도 제2소구치에만 155N을 작용한 경우, 제2대구치에만 206N을 작용한 경우, 제1소구치에는 155N, 제1, 2대구치에는 각각 206N을 동시에 적용한 경우에 대해 각각 협측 교두에 설측방향으로 $30^{\circ}$ 경사하중을 적용시켰을 때와 치아 중심와에 수직하중을 적용했을 때에 대해 유한요소법을 이용하여 골과 임플란트에 발생하는 응력 분포를 관찰하였다. 이 같은 실험 결과를 바탕으로 각각의 응력을 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 어떤 하중이 작용하더라도 더 많은 수의 임플란트를 이용하여 제작한 수복물이 골과 임플란트 자체에 작은 응력이 발생하였으며, 3개 구치 상실의 경우에 2개의 임플란트로 지지할때는 양단지지 수복물이 유리한 결과를 나타내었고, 중심와 수직하중이 아니고 협측경사 하중일 때는 협측으로 offset 한 것이 가장 좋은 결과를 나타내었다.

신.재생에너지 중장기 인력 수요 전망 및 인력양성 방향 연구 (A Study on Demand for Renewable Energy Workforce and HRD Policy Strategy)

  • 이유아;이동준;허은녕;김민지;최혁준
    • 기술혁신학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.736-760
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    • 2011
  • 신 재생에너지 인력은 신 재생에너지 산업의 지속적인 성장을 위한 필수 요소이다. 본 연구에서는 신 재생에너지 산업의 인력 현황을 파악하고, 신 재생에너지 산업성장전망을 반영하여 2015년 신 재생에너지 인력수요를 전망하였다. 정량 분석방법론으로는 미국 노동통계국(BLS)의 저량접근법(stock approach)을 응용하였다. 또한 설문을 통하여 신 재생에너지 인력 수급 및 인력양성 프로그램에 대한 전문가들의 의견을 수렴하였다. 연구결과 신 재생에너지 산업 부문의 인력수요증가가 2010년에 1.4만 명에서 2015년에 3.3만 명으로 증가하여 연평균 20%에 가까운 증가율을 보일 것으로 분석되었다. 전문가 설문에서는 현재 신 재생에너지 인력 공급량 부족으로 앞으로 우리니라 신 재생에너지 보급 및 산업 성장 목표달성을 위하여 인력 공급대책이 조속히 마련되어야 함을 알 수 있었다. 또한, 적절한 신 재생에너지 인력 양성 프로그램 수준 결정을 위한 노력이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 향후 지속적인 신 재생에너지 산업 발전을 위한 인력 양성 방안에 활용될 수 있을 것이다.

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TOF-SIMS를 이용한 광물 표면의 단층조직 분석 연구 (Mono-layer Compositional Analysis of Surface of Mineral Grains by Time-of-Flight Secondary-Ion Mass Spectrometry (TOF-SIMS))

  • 공봉성;;김주영
    • 한국광물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.127-134
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    • 2005
  • 금속제련공학 및 환경과학 분야에 있어서 물질전체를 구성하고 있는 화학적 조성이 중요한 요소이나, 입자 표면의 화학조성과 미분화된 입자들의 표면 반응성을 제어함과 동시에, 입자 계면에서 일어나는 중금속과 유기물질등의 반응은 제련공정과 환경오염에 중요한 역할을 한다. 그러므로, 수용액상에 존재하는 여러 종류의 화학 물질과 광물입자 표면 사이에서 일어나는 계면반응 과정의 이해는 상당히 중요한 것이다. 일반적으로 입자 표면 분석에는 ex-situ 법을 사용하는 X-ray photo-electron spectroscopy (XPS) 분석 방법이 많이 적용되고 있으나, 이는 분석대상시료의 크기가 보통 100 마이크론에서 1 cm 정도의 범위 안에 혼재-혼합되어있는 고체 입자들을 분석하기 때문에 채취 분석된 X-ray의 원래 발산한 입자표면을 분석할 수는 없다. 그래서 본 연구에서는 Time-of-Flight Secondary-Ion Mass Spectroscopy (TOF-SIMS)를 응용하여 황화광물의 부유선광 공정 중 생성된 미세한 유화광물입자$(30\~75\;microns)$ 표면에 형성된 무기, 유기물의 반응 관찰을 통해 이들의 정성분석 및 상대적 정량분석법을 연구하고자 하였다.

데이타 마이닝을 사용한 방학 중 학습방법과 학업성취도의 관계 분석 (Effective Studying Methods during a School Vacation: A Data Mining Approach)

  • 김혜숙;문양세;김진호;노웅기
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권1호
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    • pp.40-51
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    • 2007
  • 학업성취도 향상을 위해 정규 수업 이외에도 과외, 학원수강, 교육방송 시청 등 다양한 교육이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 방학 중 학습방법과 생활습관이 학업성취도 변화에 미치는 영향을 분석하기 위한 데이타 마이닝 접근법을 제안한다. 우선, 학업성취도에 영향을 미치는 방학중의 학습방법과 생활습관에 대한 다양한 요소를 도출한다. 다음으로, 마이닝 기법 중 의사결정트리와 연관 규칙을 사용하기 위한 데이타 변환 및 분석 방법을 제안한다. 마지막으로, 설문조사를 통해 수집한 현실의 구체적 데이터에서 의사결정트리를 생성하고 연관 규칙을 추출하는 방법을 제안한다. 중학생들에 대한 설문조사를 분석한 결과, 의사결정트리의 경우 네 가지 의미있는 결과를 도출하였다. 첫째, 상위권 학생들의 경우 학원수강이 성적을 향상시키는 것으로 나타났다. 둘째, 대부분 학생들의 경우 인터넷 학습사이트 이용은 성적을 하락시키는 것으로 나타났다. 셋째, 성적 변화에 큰 영향을 미칠 것으로 예상했던 과외는 실제로 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 넷째, 다양한 학습방법의 병행은 오히려 성적 하락의 요인이 되는 것으로 파악되었다. 다음으로, 연관 규칙 추출 결과, 방학 중 활동 사이에는 특이한 규칙이 없는 것으로 나타났다. 본 논문에서 제시한 데이타 마이닝 접근법 및 결과는 학생들의 방학 중 생활 지도나 학습 계획 수립에 많은 도움이 될 수 있다고 사료된다.

녹색합성법에 기인한 식품포장용 키토산-은나노 항균 복합필름의 개발 (Antimicrobial Chitosan-silver Nanocomposite Film Prepared by Green Synthesis for Food Packaging)

  • 경규선;고성혁
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.347-351
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    • 2014
  • 키토산 바이오폴리머를 활용한 은나노 입자의 효과적인 녹색합성을 수행하였으며 얻어진 키토산-은나노 복합물질의 물리화학적 특성을 분석하고 키토산-은나노 복합필름을 제조, 이들의 항균성을 평가하였다. UV-Visible 흡수 spectrum과 TEM 분석을 통해 키토산 내 은나노 입자가 안정적으로 생성, 분포하고 있음을 확인하였고 키토산 및 질산은의 농도 그리고 반응시간의 변화에 따른 키토산 내 은나노 생성 특성을 조사하였다. 녹색합성된 키토산-은나노 복합물질로부터 EDS 분석 결과 0.9-8.9% 범위의 은나노를 함유한 키토산-은나노 복합필름이 얻어졌으며 FTIR 분석에 의해 은나노 합성과정에서 키토산의 활성아민기와 소량의 히드록시기가 은나노 환원반응에 참여함으로써 키토산이 은나노 입자의 합성을 위한 환원제 및 안정제로 작용하였음을 확인할 수 있었다. 이들 복합필름의 항균정성 평가 결과 순수 키토산 대조군 필름에서는 E. coli에 대한 항균성이 나타나지 않은 반면 키토산-은나노 필름에서는 뚜렷한 항균성을 보였으며 함유된 은의 농도 증가에 따라 항균력 또한 증가하였다. 본 연구결과를 통해 친환경 항균소재로서 녹색합성법에 의해 제조된 키토산-은나노 복합물질을 기능성 포장소재로 응용 가능함을 확인하였으며 향후 포장소재로서 요구되는 수분 및 가스차단성, 식품 내용물과의 반응성, 접촉안전성 및 안정성 등과 같은 다양한 요소의 체계적 연구가 뒤따라야 할 것으로 판단되며 복합필름의 연성, 강성, 내냉 내열성 등 식품포장필름 적용을 위한 지속적인 연구가 수행될 것이다.