• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.67-76
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• 2021

바이오가스화는 유기성폐기물을 안정적으로 분해하여 처리하는 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)가스를 이용해 환경친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 수분함량이 높은 유기성폐기물의 에너지화에 가장 많이 활용되는 방법이며, 직매립(2005) 및 해양투기(2013) 등의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 유용한 공법이다. 최근 국내에서 발병한 아프리카돼지열병(ASF, African Swine Fever)으로 습식사료화 재활용이 금지되고, 건조 사료화 및 퇴비화 등의 생산제품 수요처가 부정적으로 인식되면서 음식물류폐기물의 처리에 어려움을 겪고 있다. 이에, 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 바이오가스화가 더욱 주목받고 있다. 우리나라 에너지소비 규모는 268.41 10⁶toe에 이르며 세계 9위 수준이다. 하지만 공급에너지의 약 95.8 %를 해외수입에 의존하고 있는 에너지 빈곤 국가이다. 따라서 국내에서는 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS, Renewable energy portfolio standard)를 도입하고 있다. 국내의 RPS 제도는 다른 신재생에너지와 비교하여 폐기물에너지의 신·재생에너지 공급인증서(REC, Renewable energy certificate)의 가중치를 낮게 설정하고 있다. 따라서 폐자원에너지의 활성화를 위한 추가적 인센티브 제도가 요구된다. 본 연구에서는 음식물류폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식을 알아보고, 일정 기간의 정밀모니터링을 통해 폐자원에너지 인센티브제도를 마련하는 기초자료로써 활용하고자 하였다. 유기성 폐기물로 바이오가스를 생산하여 발전과 중질가스로 활용하는 4개소를 대상시설로 선정하였고, 현장조사 및 시료채취를 실시하였다. 채취된 유기성폐기물의 유입물 시료와 처리공정에 따른 유출물 시료의 기초 성상분석을 수행하였다. 성상분석 결과, 소화조 유입물의 총 고형물은 평 균 12.11 %이며, 총 고형물 중 휘발성 고형물은 85.86 %로 확인되었다. BOD와 CODcr 제거율은 소화조의 유입·유출 대비 각각 60.8 %와 64.8 %로 나타났으며, 유입물의 휘발성지방산은 평균 55,716 mg/L로 나타났으며, 혐기소화 후 감소율이 평균 92.3 %로 대부분 분해되어 제거된 것을 확인할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.746-752
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• 2022

남태평양 섬들인 키리바시와 주변국은 해수면 상승으로 섬의 면적이 점점 감소하고 있다. 해수면 상승의 원인으로 기온상승에 따라 감소하는 빙하와 해수의 열팽창정도에 따라 지속적으로 변화하며, 지구온난화는 해수의 양과 부피 모두에 영향을 주어 해수면 상승이 진행되고 있다. 조석현상은 달과 태양등 천체의 인력작용으로 해면이 1일 2회 나타나지만 달은 약 18.6년을 주기로 달의 공전 궤도면이 지구의 적도와 이루는 각도가 약 10° 정도 변화하는데 지구의 적도면과 달의 공전 궤도면의 거리에 따라 조석력의 크기가 변화한다. 하와이 대학교 해수면 센터에서 Kiribati의 Tarawa, Christmas, Kanton, Fiji의 Lautoka, Suva, Tuvalu의 Funafuti, Tonga의 Nuku'alofa, Vanuatu의 Port Vila을 선정하여 자료를 취득하였다. 19년간 각 연도별 조위를 비교하였을 때 차이를 이용하여 조석에 의한 수면의 변화를 확인하고 조석의 영향인지 파악하는데 중점을 두었다. 최고천문조위(HAT, Highest Astronomical Tide)와 최저천문조위(LAT, Lowest Astronomi cal Tide)는 각각 Trawa 297.0, 50.8 cm, Christmas 123.8, 19.9 cm, Kanton 173.7, 39.9 cm, Lautoka 240.7, 11.3 cm, Suva 213.4, 17.8 cm, Funafuti 328.6, 98.4 cm, Nukualofa 188.8, 15.5 cm, Port Vila 161.5, -0.5 cm로 파악하였다. 해수면 변동은 각각 Trawa 3.1 mm/year, Christmas -1.0 mm/year, Kanton 1.6 mm/year, Lautoka 3.1 mm/year, Suva 7.4 mm/year, Funafuti 1.4 mm/year, Nukualofa 4.2 mm/year, Port Vila -1.2 mm/year로 변화하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권1호
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• pp.13-23
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• 2023

본 연구는 아로마 롤온 흡입법이 경로당 이용 노인의 스트레스, 통증, 우울 및 혈압에 미치는 효과를 확인하기 위한 원시실험연구이다. 대상자는 경기도 S시에 위치한 경로당 2곳에 등록된 노인 가운데 선정기준에 부합한 33명이 참여하였으며 자료수집 기간은 2022년 11월 14일부터 2022년 12월 19일까지 시행하였다. 아로마 롤온 흡입 전후에 경로당에 직접 방문하여 혈압 측정 후 자가설문으로 구성된 스트레스, 통증, 우울을 조사하였다. 실험군에게 적용한 에센셜 오일은 마조람, 제라늄, 페페민트, 오렌지 스위트를 캐리어 오일인 호호바오일에 희석한 것으로 하였다. 중재는 4주 동안 1일 3회 시행하였다. 연구결과, 아로마 롤온 흡입법은 대상자의 스트레스(t=2.63, p=.013), 통증(t=2.46, p=.019), 수축기 혈압(t=3.01, p=.005)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 따라서 아로마 롤온 흡입법은 경로당 이용 노인의 스트레스 감소 및 통증 완화, 혈압 관리에 유용한 간호중재로 활용가능할 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제21권3호
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• pp.93-100
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• 2023

한국과 북한의 남북한 관계를 살펴볼 때, 장기적인 관점에서 북한 과학기술에 대한 활용방안 및 전략 수립이 필요한 시점이다. 따라서 1978년부터 2023년까지 북한학술지에 게재된 버섯과학 분야 논문을 분석하여 연구 동향을 파악함으로써 관련 분야의 남북한 연구현황 및 기술 수준을 비교 분석하고, 남북한 교류 시 북한의 버섯분야의 이해를 돕기위한 기초자료를 마련하고자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 연구자 동향은 총 429건의 논문이 최종 분석 대상으로 선정되었고, 총 연구자 수는 872명으로 집계되었으며, 논문 1편당 저자 수는 2.03명으로 나타났다. 김철학이 12건을 발표하여 북한의 버섯과학 분야에서 가장 많은 학술논문을 발표하였으며, 김철남 11편, 김영남 10편, 박용훈 9편, 신정령·한경화·안정희 8편 순으로 집계되었다. 김철학이 발표한 12편의 논문 중 생물학(5편), 과학원통보(4편), 기술혁신(2편), 예방의학(1편)에서 발간되었고 논문 주제가 표고버섯 균사체의 셀렌동화에 관한 연구 등 주로 이용, 생명공학 주제를 다루었다. 연도별 연구동향은 1978년부터 2022년까지 26개의 북한학술지에 게재된 버섯학 관련 논문을 살펴보면, 1985년 7편, 1986년 8편, 1987년 6편, 1997년 10편, 1998년 12편, 1999년 10편, 2007년 16편, 2008년 11편, 2018년 26편, 2020년 27편으로 매년 늘어나고 있으며 특히 2010년 중반 이후 급증한 것으로 나타났다. 학술지별 동향을 살펴보면 생물학(124건, 28.9%), 기술혁신(82건, 19.1%), 과학원통보(53건, 12.4%), 조선약학(41건, 9.6%), 김일성종합대학학보(21건, 4.9%), 예방의학(21건, 4.9%), 기초의학(23건, 5.4%) 등 다양한 학술지에서 버섯학 관련 문헌이 발간되었음을 알 수 있다. 연구분야별 동향은 시설·기계(29건, 6.8%), 재배(100건, 23.3%), 작물보호(16건, 3.7%)등 실제 버섯재배와 관련되는 시설재배 부분이 33.8%, 생명공학이 158건, 36.8%로 두 분야에서 비슷한 양의 논문들이 발간되어 중요도가 유사하다고 판단된다. 다음으로는 이용(44건, 10.3%), 유전자원(37건, 8.6%), 기타(21건, 4.9%), 유전육종(12건, 2.8%), 종묘(12건, 2.8%) 순으로 발간되었다. 버섯종류별 연구는 모두 236편으로 송이버섯 42편(17.8%), 느타리 25편(10.6%), 영지버섯 23편(9.8%), 표고버섯 19편(8.1%), 양송이 17편(7.2%), 석이 16편(6.8%), 큰느타리 14편(5.9%), 상황버섯 12편(5.1%) 등의 순으로 집계되었다. 북한의 버섯학 관련 전체적인 논문의 용어는 국내와 다소 차이가 있었으며, 영지버섯을 만년버섯·령지, 표고는 참나무버섯, 양송이는 벼짚버섯, 석이는 돌버섯지의, 큰느타리는 흰곤봉버섯, 상황버섯은 혹버섯, 복령은 솔뿌리혹버섯으로 표기하였다.

• 국제교류와 융합교육
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• 제3권1호
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• pp.1-28
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• 2023

이 연구에서는 발명영재교육의 국내 연구들의 양적 경향성을 살펴보고 이들 연구분석에서 내재적 의미와 연결속성을 파악하여 향후 발전 방안을 모색하기 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 이를 위하여 한국학술연구정보원(RISS)에서 '발명영재교육' 으로 논문을 검색하여 등재후보지 이상의 국내 학술논문 97편을 최종 선정하고, 발행년도, 저자구성, 연구자 소속과 소재지역, 발행 학술지 등 연구일반에 관한 SPSS로 기술적 통계분석을 수행하고, 학술논문의 키워드를 이용하여 상위출현빈도, N-gram, 연결·매개중심성을 살펴보았다. 발명영재교육 학술논문으로 확인된 2007년 이후 증가세를 보이던 추세가 제3차 영재교육진흥종합계획 시기를 정점으로 이후 다시 감소세를 나타냈다. 저자 특성를 기술적 통계분석한 결과, 논문 절반이 공동으로 발표되었고 그 다음으로 다수, 단독의 저자구성을 보이고 있었다. 단독으로 발행된 논문은 연구자 소속이 대학, 연구소, 초등학교, 중학교 소속으로 확인되었고, 협력적 논문은 신진 연구자와 전문 연구자가 협력하는 연구, 전문 연구자 간 협력 연구가 다수였으며, 신진 연구자 간 협력적 연구는 1편에 그쳤다. 발명영재교육 논문이 발표된 지역과 학술지를 살펴볼 때, 일부 지역이나 학술지에 집중되어 있었고, 편차가 매우 크게 나타났다. 학술논문 키워드를 이용한 언어네트워크 분석 결과 상위 출현성을 보인 의미 있는 키워드는 창의, 프로그램 등이 확인되었고, 동출현성이 높은 키워드 쌍은 발명영재-창의이었다. 상위의 연결중심성 키워드는 창의, 문제해결·개발·기업 등이 다른 연구주제로 확장하기 위한 중개자 역할을 하며 다양한 주제로 확장 가능한 연구주제로 작용하고 있었다. 매개중심성의 경우 창의, 창의적, 프로그램, 효과 등이 높은 매개중심성을 보여 다른 키워드를 상호매개하거나 중재시키는 역할을 하는 중요한 키워드임을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과를 통해 발명영재교육의 발전을 위한 국가정책적 대책이 마련될 필요가 있으며, 영재교육에 대한 사회적 책무성을 높이는 한편, 교사의 전문성을 신장할 수 있는 발명생태문화를 조성할 필요성을 제기하였다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.192-210
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• 2023

이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.158-168
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• 2023

천연 추출물은 항산화, 항균, 항염 및 면역조절 효과 등의 다양한 생리활성을 가지며 암과 전염병을 치료하는데 사용되어왔다. 우리는 본 연구에서 폐 증강제로 잘 알려진 10 가지의 천연 추출물을 선정하였고 폐렴구균[Streptococcus (S.) pneumoniae]에 대한 항균성을 조사하였다. 디스크 확산 분석에서 우리는 다른 천연 추출물과 비교 시, 조협을 처리했을 때 폐렴 구균의 생장이 유의적으로 조절되었음을 확인하였다. 비강 경로를 통한 조협 처리가 생체 내 독성을 유발하여 우리는 조협을 처리하는 새로운 방법으로 스프레이를 채택했다. 흥미롭게도 2 주 동안 하루에 3 번 조협을 처리한 쥐들은 몸무게 감소와 생존율에서 폐렴 구균의 비강내 감염에 대해 저항력을 보였다. 더욱이 저자는 스프레이를 통해 조협에 주기적으로 노출될 시 폐렴 구균을 투여한 폐에서 지속되는 염증이 다소 완화되는 것으로 미루어보면, 이는 이동해온 염증 세포가 폐 감염 질환에 대한 숙주 방어기작과 관련될 수 있다는 점을 시사하고 있다. 이를 통해 조협 선처리 후 폐렴 구균을 감염시킨 후 5 일이 지난 쥐의 기관지 폐포 세척액에서 면역세포를 분석해 본 결과, 과립구(CD11b⁺Ly6C⁺Ly6G⁺), 호중구(CD11b⁺Ly6C^intLy6G⁺), 그리고 단핵구(CD11b⁺Ly6C^intLy6G^-) 세포는 대조군과 비슷한 수치였으나, 유의적으로 증가한 수준의 폐포 대식세포(CD11b⁺CD11c^hiF4/80⁺)가 확인되었다. 이들의 결과를 종합하면, 저자의 자료는 이 같은 편리한 조협 적용이 균 감염에 대한 방어 면역을 유도할 수 있다는 점을 암시하며 안면 스프레이 방법이 폐 염증의 방어 기작을 이해하고, 폐 질환에서 면역 증강제로서의 천연 추출물의 효능을 평가하는데 도움이 될 것임을 나타낸다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권6호
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• pp.592-602
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• 2022

본 연구의 목적은 생물음향탐지기법을 적용해 국내에서 국지적인 위치에 서식하는 참깽깽매미의 번식울음을 분석하여 서식지 분포를 확인하고 영향 요인을 분석하는데 목적이 있다. 연구대상지는 전국 보호지역 20개소를 선정하였다. 번식울음 분석기간은 2017년부터 2021년까지 4년(2020년 제외)이었다. 번식울음 녹음은 각 연구대상지에 생물음향 녹음장비를 설치하여 시간당 1분씩 365일 수집하였다. 기후 데이터는 온도, 습도, 강수량, 전운량, 일조량 등 기상청에서 데이터를 제공받아 분석하였다. 연구 결과, 참깽깽매미 서식처는 연구대상지 20개소 중 강원도 고지대 4개 국립공원(설악산, 오대산, 치악산, 태백산)에서만 확인되었다. 4년간 참깽깽매미 번식울음 시기는 8월 5일에서 9월 28일 사이였고, 번식울음 기간은 31~52일이었다. 참깽깽매미 출현시기 내 온도 분석 결과, 참깽깽매미는 최저 13.1℃, 최고 35.3℃ 사이의 온도에서 주로 번식울음을 내었고, 번식울음 일주기 시간대(09~16시)의 평균기온은 24.4~24.9℃로 나타났다. 참깽깽매미가 출현한 연구대상지 4개소의 2019년 번식울음 일주기를 분석한 결과, 참깽깽매미는 06~16시까지 번식울음을 내었고 11~12시경 피크를 보였다. 참깽깽매미의 출현기간 내 참매미, 애매미, 유지매미, 늦털매미 4종이 공통 출현하였다. 로지스틱 회귀분석 결과, 참깽깽매미의 번식울음에 영향을 끼치는 환경요인은 일조량으로 나타났다. 종간영향에 있어서 다른 공통출현종 4종(참매미, 애매미, 유지매미, 늦털매미)과 종간영향을 주고 받았음을 확인하였다. 이상의 내용을 종합하였을 때, 참깽깽매미는 우리나라에서 강원도 고지대를 중심으로 한정적으로 서식하며 다른 종과 비교하여 낮은 온도에서 번식울음을 내고 있는 것으로 나타났다. 본 결과는 향후 참깽깽매미 연구를 위한 기초자료로 활용이 가능하다.

• 환경영향평가
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• 제32권2호
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• pp.94-111
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• 2023

효과적인 외래생물 관리 전략 수립을 위해서는 도입 및 확산 여부 평가를 위한 정기 모니터링이 요구된다. 환경 DNA (eDNA, environmental DNA) 메타바코딩은 높은 검출 민감도를 가지고 다수의 종을 동시에 검출할 수 있어 외래생물의 출현 여부와 그 영향을 평가하는데 활발히 활용되고 있다. 국내에서는 어류를 중심으로 메타바코딩의 적용 가능성 평가가 이루어지고 있으며 타 분류군에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 환경 DNA 메타바코딩을 활용한 국내 외래생물 탐지 가능성을 확인하고자 했다. 분류군별 검출 가능성을 확인하기 위해 어류, 포유류, 조류, 양서류를 목표로 디자인 된 4가지 범용 프라이머(MiFish, MiMammal, Mibird, Amp16S)를 활용하여 대상종 검출 여부를 평가하였다. 그 결과, 총 55개 지점 중 17개 지점(Trachemys scripta, 3개 지점; Cervus nippon, 3개 지점; Micropterus salmoides, 7개 지점; Rana catesbeiana, 4개 지점)에서 대상종의 서식이 확인되었다. 대상지 내 조밀한 지점 선정에도 생태적 특성을 반영한 검출 지점에 차이가 나타났다. 큰입배스와 붉은귀거북을 중심으로 외래생물이 출현이 생물 군집구조(종 풍부도, 풍부도, 다양도)에 미치는 영향을 비교한 결과, 외래생물이 서식하는 지점에서의 다양도가 더 높게 나타났다. 또한 외래생물 출현 지점에서 출현 종 수가 1~4종 추가 검출되었으며 풍부도 또한 1.7배 높게 나타났다. 메타바코딩을 통한 외래생물 검출 결과 및 군집구조 비교는 eDNA를 통한 다량의 모니터링 데이터 구축이 다차원적 생태계 평가에 효율적으로 활용될 수 있음을 나타냈다. 또한 환경의 인위적, 자연적 변화에 따른 생물상 변화를 관찰하고 자연생태 분야의 환경영향평가 등 현황 평가 및 예측을 위한 주요한 기초자료로 활용 가능성을 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.395-410
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• 2023

연구목적: 본 논문은 이러한 국가중요시설에서의 드론테러 위협과 대응실태를 분석하여 문제점을 도출함으로써 안티드론시스템을 실효적으로 활용하기 위한 법·제도적인 발전방안을 제시하는 데에 연구의 목적으로 두었다. 연구방법: 연구방법은 질적연구방법으로서 기존 선행연구논문, 정책자료 등에서 다루지 못한 다양한 문제점들을 전문가 심층면담을 통해 분석하였다. 심층면담을 위한 연구참여자는 국내 안티드론 및 테러분야 전문가 16명을 선정하여 반구조화 인터뷰 12개 문항을 토대로 진행하였다. 면담내용은 연구참여자들의 사전 동의 하에 녹취를 하고 이를 다시 한글파일로 전사한 후, 코딩작업을 통해 문제점 및 개선방안을 도출하였다. 이러한 토대를 만들기 위해 해외에서 발생한 드론테러 사례를 바탕으로 그 위협과 유형을 분석하고, 국내 드론테러 발생 개연성을 평가하여 안티드론시스템 구축방안을 법·제도적 관점에서 살펴보았다. 연구결과:연구결과 현재 우리나라 국가중요시설 드론테러에 대해 효과적으로 대응하기 위해서 선행되어야 할 몇 가지 문제점에 대한 개선사항이 식별되었다. 첫째, 국가중요시설 및 드론테러에 관한 용어를 명확히 재정립하여 이들을 ｢통합방위법｣ 및 ｢테러방지법｣등의 법률에 반영해야 한다. 둘째, 국가중요시설 방호개념을 현재의 지상위주의 방호에서 공중위협을 고려한 3차원적 방호개념으로 전환하고 안티드론시스템 구축에 관한 사항을 ｢통합방위법｣에 구체화하여 반영해야 한다. 셋째, ｢국가중요시설 상공에 대한 비행금지 특별법｣을 제정하는 것이다. 이를 위해 비행금지 대상시설 지정을 확대하되, 비행금지 설정범위는 최소화하여 '드론산업발전'과 '국가중요시설 보호'라는 양 날개가 균형적으로 발전할 수 있도록 법률을 개정해야 한다. 넷째, 불법비행 대응체계 정립 및 관련제도 개선이다. 예컨대 일반적인 사항에 대해서는 통일된 매뉴얼을 갖추되, 각 시설별 특성에 맞게 맞춤형으로 차별화하고 이에 대한 전문인력 확충, 대응훈련 강화 등을 통해 통해 철저한 대비를 해야 하다. 결론:본 연구의 결과에 따라, 향후 국가중요시설에서의 드론테러 및 불법드론에 대한 대응능력을 갖추고 안티드론시스템을 실효적으로 활용할 수 있도록 법 및 제도적인 뒷받침과 정책발전의 방향성을 제시하는데 함의가 있다고 할 수 있겠다.