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대북경제제재의 효과성과 미래 발전 방향에 대한 고찰: 해상대북제재를 중심으로 (An Analysis on the Conditions for Successful Economic Sanctions on North Korea : Focusing on the Maritime Aspects of Economic Sanctions)

  • 김상훈
    • Strategy21
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    • 통권46호
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    • pp.239-276
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    • 2020
  • 유엔 안전보장이사회(UNSC, United Nations Security Council) 주도의 경제제재는 초창기 '포괄적 경제제재(comprehensive sanctions)' 모델에서 '스마트 경제제재(smart sanctions)' 모델로 발전하고 있다. 유엔 안보리는 직접적인 무력개입(military intervention)보다 규범적 비용(normative costs)과 부담이 덜한 경제제재를 통해 대상 국가의 손익계산법(cost-benefit calculation)을 바꿔 행동변화를 이끌어내려고 했으나, '포괄적 경제제재'에 따른 비용 대부분이 일반 대중에게 전가되면서, 인도적 위기(humanitarian crisis) 사태를 초래하고, 대상 국가의 내부 결속력을 강화하는 역설적인 상황을 만들었다. 이에 따라 정책 결정 과정에 직접적으로 관여하는 지도자와 정치 엘리트를 대상으로 자산을 동결(asset freeze)하거나 여행금지(travel ban) 조치 등을 집중적으로 하는 '스마트 제재'가 탄생하였다. 대북한 경제제재 또한 '스마트 경제제재' 모델로 점차 발전하여 그 효과성을 나타내고 있다. 특히 최근의 결의안(resolutions)을 통해 석탄 수출을 전면 금지하고, 원유 수입을 제한함에 따라 지표상 가시적인 성과가 나타나고 있고, 2018년부터 한국, 미국과 평화협상에 나서면서 제재완화를 촉구하는 등, 위와 같은 '스마트' 대북제재가 북한의 행동변화를 이끌어내고 있음을 알 수 있다. 대북제재의 효과성은 북한의 대외무역규모(total trade volume) 변화량을 통해 측정할 수 있는데, '포괄적 경제제재'의 성격에 가까운 초기의 대북제재 결의안 채택 이후에는 북한 대외무역규모가 감소한 경우도 있지만 도리어 증대된 경우도 있었다. 그러나 석탄 수출 금지 및 원유 수입 제한 조치를 담은 2016, 2017년의 결의안 이후에는 북한 대외무역규모가 2016년 약 65억 달러에서 2017년 약 55억 달러로, 2018년에는 약 28억 달러로 대폭 감소한 사실을 발견할 수 있다. 북한의 대외무역은 정권의 자금줄과 같기 때문에 대외무역규모의 감소는 곧 '스마트 제재'의 효과와 같다. 대북경제제재의 효과성에 영향을 미치는 두 번째 조건은 중국의 대북제재 레짐(sanctions regime)에의 참여 여부다. 북한은 경제적으로 중국에 상당히 의존하고 있고, 이는 지표상으로도 명백히 나타나고 있다. 중국은 그 동안 북한의 지정학적인 가치 및 급변 사태 시 북-중 국경에서의 대규모 난민 발생 우려 등에 따라 직간접적으로 북한을 지지해왔지만, 북한 핵능력의 고도화에 따른 동북아시아 지역에서의 핵확산(nuclear proliferation) 우려, 미-중 무역분쟁에 따른 여파 등으로 대북제재 레짐에 성실히 참여할 것을 밝혔다. 실제로 중국의 대북한 석유 수출량이 감소하고, 북-중간 대외무역 총량 또한 2016년부터 지속적으로 감소하며, 대북경제제재에 중국의 참여가 제재 성공의 중요한 변수임을 증명했다. 효과적인 대북제재를 위한 마지막 요건은 북한의 경제제재 회피 노력 방지(prevention of North Korea's economic sanctions evasion efforts)다. 앞서 밝힌 바와 같이 석탄 수출과 원유 수입은 북한 정권의 자금줄이자 핵무력 고도화를 위한 필수 에너지원이다. 중국이 대북제재 레짐에의 참여를 선언한 상태에서 중국으로부터의 원유 수입량이 급감함에 따라 중동지역 등지로부터 바닷길을 통해 원유를 수입해야 하는데, 원유 수입량 제한에 따라 동중국해(East China Sea) 및 공해(high seas)상에서 선박 대 선박간 불법 환적(ship-to-ship illegal transshipment)을 실시하면서 대북제재를 무력화하고 있다. 유엔 대북제재위 산하 전문가 패널(Panel of Experts), 미 국무부(U.S. Department of State), 미 재무부 외부자산통제국(U.S. Department of the Treasury's Office of Foreign Assets Control, OFAC) 등은 보고서를 통해 북한의 해상 불법 환적 실태를 상세히 밝히고 있는데, 자동 선박 식별 장치(AIS, Automatic Identification System)의 허위 신호 송출(false signaling), 선박 등록 문서 위조(false certificate of registry)와 같은 방식으로 감시 및 단속을 회피하고 있는 실정이다. '스마트'한 대북제재 설계 및 중국의 참여로 대북제재가 북한의 행동 변화를 이끌어낼 수 있음이 확인되었지만, 국제사회의 눈을 피해 해상에서 만연하고 있는 불법 환적과 같은 행위는 효과적인 대북제재 실행의 마지막 퍼즐이라고 할 수 있다. 앞으로 해상에서의 불법 환적 행위를 막기 위해 다음 세 가지 정책적 함의를 도출해낼 수 있다. 첫 번째는 가장 강력한 조치라고 할 수 있는 해상봉쇄(maritime blockade)에 대한 고려다. 전세계 물동량의 40%가 지나가는 말라카 해협(Malacca Strait)은 북한에게도 중요한 해상 교통로이다. 북한이 계속해서 결의안을 위반하고 공해상에서 불법 환적 행위를 자행할 경우, 말라카 해협에서 북한과 연계된 의심 선박을 검문 검색하고 차단(interdiction)하여 강제적인 방식으로 북한의 제재 회피 노력을 근절할 수 있다. 남중국해(South China Sea)에서 중국과 미국 간, 중국과 주변국 간 갈등이 격화됨에 따라 다국적군의 말라카 해협 봉쇄는 중국에게 달갑지 않겠지만, 유엔 대북제재 결의안에 명시되어 있는 의심 선박에 대한 검문 검색 행위임을 명백히 함과 동시에 다자간의 협조를 바탕으로 하여 규범적 정당성(normative justification)을 높인다면 충분히 실현 가능한 방안이다. 두 번째는 공해상에서의 불법 해상 환적에 대한 감시 강화와 증거 수집이다. 마지막 세번째는 대한민국의 다국적 해상 감시 활동에의 참여다. 북한의 대북제재 이행 여부는 한국의 안보와 직결되는 사안이다. 대북제재의 최종 목표는 북한 비핵화에 있고, 협상 테이블에 북한을 이끌어내는 데 제재가 효과적이라는 것이 드러났기 때문에 핵 위협의 당사자인 대한민국 또한 효과적인 제재 이행 여부 감시에 책임감을 가져야 한다.

수분-열처리로 제조한 멥쌀가루의 호화 특성과 겔 강도 (Pasting Properties and Gel Strength of Non-Waxy Rice Flours Prepared by Heat-Moisture Treatment)

  • 서혜인;김창순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.196-204
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    • 2011
  • HMT가 아밀로오스 함량이 다른 쌀가루의 이화학적 특성과 물리적 변화에 미치는 효과를 조사하였다. 고 아밀로오스 쌀은 태국산 수입쌀 TG(29.2%)와 국내산 특수미인 고아미GM(28.9%)을 사용하였고, 중간 아밀로오스 쌀은 추청미CC(23.6%)와 고시히카리 KSHK(21.2%)를 사용하였다. HMT 쌀가루는 습식제분 쌀가루를 수분함량 21%, 24%, 27%, 30%로 조절하여 각각 $100^{\circ}C$$105^{\circ}C$에서 30, 60, 90분 처리하여 제조하였다. HMT GM, HMT, TG 쌀가루의 RVA 특성 변화는 HMT 처리시간, 수분함량 증가에 따라 PV와 BD가 낮아지면서 peak가 사라지는 경향을 보였으며, HMT KSKH 쌀가루는 처리온도와 처리시간 증가에 의해 BD의 현저한 감소와 높은 FV값을 보였고, HMT CC는 다른 쌀가루에 비하여 현저한 PV와 SB 증가와 낮은 BD로 FV가 매우 크게 상승하였다. HMT GM과 HMT TG는 수분 21%, $100^{\circ}C$, 30분에서 HMT 효과가 크게 이루어졌으나 HMT CC와 HMT KSKH는 그보다 높은 $105^{\circ}C$ HMT 온도나 긴 처리 시간이 요구되는 것으로 나타났다. 모든 HMT 쌀가루의 BD는 수분함량, 처리온도와 처리시간이 증가함에 따라 감소하여 수분함량 30%, $105^{\circ}C$, 90분의 HMT 조건에서 최소값을 보였다. HMT로 모든 쌀가루의 팽윤력은 증가였으며 용해도는 CC 이외의 다른 쌀가루에서 모두 증가하였다. 무처리쌀가루시료의 겔 강도는 TG(79.23 g)> GM(38.24 g)> CC (32.26 g)> KSHK(25.66 g) 순이었고 HMT로 모든 쌀가루의 겔 강도는 증가하였으며, HMT GM과 HMT TG가 큰 증가폭을 보였다. 겔 강도는 SB(r=0.777, p<0.01)와 강한 양의 상관관계를, BD(r=-0.713, p<0.01)와 PV(r=-0.355, p<0.05)와는 음의 상관관계를 보여 HMT에 의해 쌀가루의 전분입자 내 분자 간 결합력 강화에 의한 BD 감소와 SB 증가가 겔 강도 상승에 영향을 미친 것을 알 수 있다.

숙성조건이 마늘의 품질특성에 미치는 영향 (Effects of the Aging Conditions on the Quality Characteristics of Garlic)

  • 정윤숙;황경아;김가람;송진;노건민;황인국
    • 한국식품영양학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.745-751
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    • 2015
  • 본 연구에서는 숙성 온도와 기간에 따른 마늘의 품질특성변화를 살펴보기 위하여 통마늘을 $60^{\circ}C$에서 60일간, $70^{\circ}C$에서 40일간 숙성 처리하여 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, fructose 함량, SAC 함량, 총 폴리페놀 함량 및 DPPH radical 소거활성 측정하였다. 숙성 온도가 높고 숙성 기간이 길어질수록 마늘의 pH는 감소하고, 총 산도, 갈변도 및 5-HMF 함량은 증가하는 경향을 보였다. 특히, 5-HMF 함량은 $60^{\circ}C$ 숙성 처리 시 0.08~3.30 mg/100 g으로 증가량이 적은 반면, $70^{\circ}C$ 숙성 처리 시 0.05~106.07 mg/100 g으로 숙성 25일차부터 급격히 증가하는 것으로 나타났다. Fructose 함량은 $60^{\circ}C$의 숙성온도에서는 0.77~14.57%으로 지속적으로 증가한 반면, $70^{\circ}C$ 숙성 온도에서는 30일차까지 1.07~19.75%까지 증가 후 15.11%로 감소하는 것으로 나타났다. SAC 함량은 생마늘의 경우 48.11 mg/100 g이었으며, $60^{\circ}C$에서 20일 숙성 시 100.50 mg/100 g으로, $70^{\circ}C$에서 5일 숙성 시 85.55 mg/100 g까지 증가한 후 숙성 기간이 경과할수록 SAC 함량은 감소하였다. 생마늘의 총 폴리페놀 함량은 98.38 mg/100 g이었고, $60^{\circ}C$ 숙성 처리 시 591.82 mg/100 g까지, $70^{\circ}C$ 숙성 처리 시에는 665.22 mg/100 g까지 생마늘에 비해 각각 6.01배 및 6.67배 증가하였다. DPPH radical 소거활성의 경우, 숙성 온도가 높고 숙성 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였다. 따라서 마늘 섭취가 용이하고 항산화 활성이 우수한 숙성 마늘 제조를 위해서는 $70^{\circ}C$에서 30일, 숙성 마늘의 유효성분인 SAC의 다량 생산을 위해서는 $60^{\circ}C$에서 15일간 숙성 처리하는 하는 것이 적합할 것으로 판단되며, 이상의 결과는 항산화 효과가 강화 및 SAC 함량 증진 등 선택적인 숙성 마늘의 제조에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

단체보험 언더라이팅 선진기법 도입방안 (Introduction and Application for Advanced Group Underwriting Skill)

  • 김청년;백종기;이승현;안재완;정성환;이성민;장정훈
    • 보험의학회지
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    • 제22권
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    • pp.139-169
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    • 2003
  • 국내 보험 산업은 경제발전에 따라 많은 성장을 이루어왔으나 단체보험은 보험 회사의 외부적 또는 내부적 환경으로 인해 활성화가 미흡한 상황이다. 개인보험시장의 포화, 해외시장에서 단체보험의 지속적인 성장, 사회보험 민영화 논의, 방카슈랑스와 보험시장의 개방 등 급격한 변화를 겪고 있는 보험영업환경을 고려한다면 향후 확대될 기업복지시장에서의 성공적 역할수행을 위해서는 단체보험 영업과 지원시스템의 보완이 시급한 과제라고 할 수 있다. 특히 언더라이팅 기법은 단체보험의 핵심역량이며 회사의 경쟁력 강화와 사차익 안정화를 위해서는 단체보험 인수기법의 선진화가 필수요건이다. 단체보험은 대수의 법칙, 수지상등의 원칙 등 보험의 기본원리라는 측면에서는 개인보험과 다른 점이 없지만 하나의 계약을 통해 집단의 피보험자에게 보장을 제공하기 때문에 가지게 되는 역선택 축소, 비용절감, 기업에 의한 1차선택 등 몇 가지 특성들은 인수기법에서의 차이를 필요로 한다. 하지만 국내의 단체보험 언더라이팅은 기본개념조차 제대로 정립되어 있지 못한 초기단계로 단체보험의 특성을 제대로 반영할 수 있는 위험평가를 위해서는 선진기법의 도입이 절실하다. 첫째, 자유보장한도(FREE COVER LIMIT)의 도입이다. 자유보장한도는 단체에 대한 위험과 피보험자 개인의 위험을 구분하는 기준으로 자유보장한도내의 피보험자에 대해서는 고지나 의적 검사를 요구하지 않고 개인별 언더라이팅을 하지 않으며 거절체나 표준하체이더라도 자유보장한도 금액까지는 나머지 정상 피보험자들과 동일한 보장을 제공하는 것을 말한다. 이는 피보험자별 위험을 중심으로 심사하고 있는 현재의 국내 단체보험 인수방법에서 발생되는 고객측 불만과 심사의 비효율성을 개선할 수 있는 방안이다. 둘째, 단체별 특성에 따른 보험요율 차등화이다 단체는 산업의 종류, 피보험자의 직무, 지역적 위치, 크기(피보험자수), 성별구성비 등 여러 가지 특성들을 가지고 있으며 이런 특성들은 보장급부에 따라 발생위험에 영향을 미칠 수 있다. 하지만 현재 나이와 성별에 따라서 피보험자별로 정해지는 요율체계만으로는 이런 위험들을 적절하게 반영하지 못하고 단체별 형평성에도 문제가 생긴다. 따라서 정확한 data 구축을 통해 단체 특성별로 어떤 보장에 어느 정도로 위험 발생에 영향을 미치는지를 분석하여 보험요율을 차등부과 할 수 있는 체계를 갖추어야 한다. 셋째, 경험을 활용한 보험료 산정기법이다. 이것은 개인보험과 구분되는 가장 큰 단체보험만의 특성이라 할 수 있는데 해당 단체의 과거 경험 data 즉 청구로 인한 지급금액을 토대로 당해 계약 보험료를 결정하는 방법이다. 이를 위해서는 과거 경험 data가 얼마나 신뢰할 수 있는 지의 정도(신뢰도)를 측정하는 것이 필요하다. 과학적이고 효율적인 단체보험 인수를 위해서 경험율의 활용은 반드시 이루어져야 할 선결과제이다. 넷째, 관련규정의 정비가 필요하다 단체보험의 특성을 갖기 위해서는 가입가능한 피보험자들의 자격규정(eligibility), 활동적근무 조건(actively at work)이 요구되어야 하며 참여비율(가입비율)과 보장수준의 구성방법에 대해서도 가이드라인 설정을 통해 역선택을 최소화 할 수 있는 제도적 보완이 마련되어야 한다. 이런 선진인수기법의 도입과 함께 단체보험 언더라이터의 필요역량을 개발하고 향상시키는 노력도 병행되어야만 종합금융화, 대형화가 진전되면서 대경쟁의 구도로 바뀌고 있는 국내 보험시장에서의 경쟁력 확보가 가능할 것이다.

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고위도 하부 열권 바람의 소용돌이도와 발산 분석: 행성간 자기장(IMF)에 대한 의존도 (Analysis of Wind Vorticity and Divergence in the High-latitude Lower Thermosphere: Dependence on the Interplanetary Magnetic Field (IMF))

  • 곽영실;이재진;안병호;황정아;김관혁;조경석
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.405-414
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    • 2008
  • 이 연구에서는 고위도 하부 열권 역학을 좌우하는 물리적 과정을 이해하기 위하여, 상이한 행성간 자기장(Interplanetary Magnetic Field, IMF)에 따른 남반구 고위도 하부 열권에서의 소용돌이도(vorticity)와 발산(divergence)을 분석하였다. 이 연구를 위하여 미국립대기연구소(National Center for Atmospheric Research, NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(Thermo sphere-Ionosphere Electrodynamic General Circulation Model, TIEGCM)을 이용하였다. 소용돌이도와 발산 분석은 전체 수평 바람장을 최종적으로 결정하는 운동량원(momentum source)을 밝히는데 도움을 주는 근원적인 흐름을 파악할 수 있게 해주며, 운동량원들의 상대적인 강도를 분석해내는데 좋은 도구가 된다. 고위도 하부 열권의 평균 바람장은 태양 복사와 쥴가열에 의해 유발되는 발산운동 보다는 이온대류에 의해 유발되는 회전운동에 의해 주로 지배된다는 것이 확인되었다. $IMF{\neq}0$와 IMF=0인 경우의 고위도 열권 하부에서의 소용돌이도 차이(difference vorticity)가 모든 IMF 조건에서 발산장 차이(difference divergence)에 비해 훨씬 더 크게 나타났다. 이는 IMF가 발산적인 흐름보다 회전적인 흐름에 더 강하게 영향을 끼치며, 나아가 IMF가 발산운동을 유발하는 에너지 유입보다는 회전운동을 유발하는 운동량 유입에 더 강하게 영향을 끼침을 의미한다. IMF의 방향에 따라 고위도 하부 열권에서의 소용돌이도 차이의 양상이 매우 달랐다 $B_y$가 음일 때는 지자기 위도 $-70^{\circ}$ 이상의 고위도에서 극을 중심으로 양의 소용돌이도 차이가 나타나고 $B_y$가 양일 때는 음의 소용돌이도 차이가 나타났다. $B_z$가 음인 경우 소용돌이도 차이가 저녁 영역에는 양이고 새벽 영역에는 음이며, $B_z$가 양인 경우에는 반대의 분포를 보였다. $B_z$가 음일 때가 양일 때보다 소용돌이도 차이가 더 큰 것으로 확인되었는데, 이는 IMF $B_z$가 남쪽으로 향할 때가 북쪽으로 향할 때보다 고위도 이온권의 이온대류를 더 강화시켜 열권 중성대기의 회전적인 흐름을 더 강하게 유발시킴을 의미한다.

자동차 긴급 피난 차선의 계획 설계 (Design of Truck Escape Ramps)

  • 구본충
    • 기술사
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    • 제28권4호
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    • pp.54-75
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    • 1995
  • 본 보고서는 자동차 긴급 피난 차선에 관한 기술 자료, 문헌의 검토와 각 주별 운송 당국에 대한 설문 조사 결과를 기본으로 하여 작성되었다. 자동차 긴급 피난 차선(Truck Escape Ram-ps)이 미국의 고속도로에 채택된 것은 35년의 역사가 있으며 지금은 서부의 산악 지대로부터 에팔라치아까지, LA 교외는 물론 동북부의 조그마한 마을까지 약 27개 주에서 채택하고 있다 과거에는 자동차의 긴급 피난 차선의 위치는 통상 사고 발생 경위와 기술적인 판단에 따라 선정하였지만 지금은 대형 사고가 발생되기전에 자동차 긴급 피난 차선의 필요성과 위치를 선정할 수 있는 새로운 방범이 도입되고 있다. 방법중에는 경사 평가제(Grade Severity Ra-ting System : GSRS)가 유력한 방법으로 평가된다. 자동차 긴급 피난 차선의 설계법은 지금도 계속적으로 발전 단계에 있으며 현재는 (자갈 제동 노반식 피난 차선)의 선호도가 높은 것으로 되어 있다. 입자가 둥글고 균일한 입도 분포로서 입경이 13~18mm인 자갈이 회전 저항이 커서 피난 차선의 노반 재료로 많이 사용되고 있다. 긴급 피난 차선의 길이 결정을 위한 새로운 계산 방법은 공사비 절감에 초점을 두고 있으며 긴급 피난 차선의 목과 종점부의 처리에 관한 설계법에 대한 연구가 진행중에 있다. 각 주별 조사에 의하면 1주일에 I~2회 이상 이용되는 곳이 있으며 자동차의 이용이 적어 4륜 구동 차량의 운전자들이 차를 시험하는 등국도 운전 연습장으로 사용되는 곳도 있었다. 따라서 긴급 피난 차선의 목적 외 사용을 제한하는 안내 표지판의 설치와 규정 강화를 위한 노력이 요구되고 있다. 내리막길의 정상부에는 미리 안내판을 설치하고 브레이크 점검 구역을 설치해 두면 안전 운행에 도움을 줄 수 있을 것이며 공공 정펄 매체를 이용한 안내 광고를 함으로써 운전자가 한계 상태에 위치한 자동차의 긴급 피난 차선을 적극적으로 이용할 수 있도록 유도하는 방법이 사용되고 있다. 적절한 유지 관리는 긴급 피난 차선의 효율적인 운영에 필수적인 요소로서 사용 후 입도 조정 및 표면 처리(fluffing :부풀림)가 필요하며 설계시나 유지 관리시에 노반의 세립토 제거 작업은 긴급 피난 차선의 수명 연장은 물론 만족할 만한 기능 유지에 결정적인 요인이 될 것이다. 현행 시공법을 개선하기 위하여는 몇 개 분야의 추가 연구가 필요하단. 예를 들면 비용 편익 분석, 위치 선정 기법 확립, 진입 속도 및 피난 차선 연장의 결정 조건, 골재 기능 평가, 다수 진입로의 필요성, 효과적인 운전자 교육 정책 등이 그것이다. 자동차 긴급 피난 차선은 유용한 시설로 여러곳에서 그 기능이 발휘되고 있으므로 많은 고속도로 관계자들은 설계, 시공 및 유지 관리 측면에서 유의해야 할 것이다.

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히알루론산 생산성 향상을 위한 Streptococcus zooepidemicus 균주 개량 및 발효조 배양공정 최적화 (Strain Improvement and Bioprocess Optimization for Enhanced Production of Haluronic Acid(HA) in Bioreactor Cultures of Streptococcus zooepidemicus)

  • 김수연;전계택
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.344-357
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    • 2020
  • Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(rp)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(kLa)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

생체 모사수 화장품이 세포 활성과 피부에 미치는 효과 (Effect of Cosmetics Contained Isotonic Water Mimicked Body Fluid on Cell Activities and Skin)

  • 박선영;이성훈;김은주;최소웅;김지영;조성아;조준철;이해광
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.195-201
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    • 2014
  • 생체수는 링거액, 인공관절액, 세포 배양 등 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 이는 생체수가 체온을 조절하는데 결정적인 역할을 하고, 생체 내 다양한 대사 과정에서 용매로 사용되며, 삼투압이나 능동적 섭취를 통한 혈액 또는 림프액을 통해 세포에서 세포로 전달되는 미네랄, 에너지원, 호르몬, 시그널과 약물의 전달 물질로 이용되기 때문이다. 세포외 지질과 자연보습성분(natural moisturizing factor, NMF)을 함유하는 각질층은 외부의 수분을 끌어들여 내부 수화에 이용하며, 이러한 과정들은 피부 장벽 기능과의 연관성이 높다. 본 연구에서는 피부 장벽 기능을 강화하는 아미노산, 펩타이드, 단당류를 포함한 생체모사수(Cell Bio Fluid SyncTM)를 인체 피부에 처리하여 세포활성을 관찰하고, 생체 모사수를 함유한 제품을 피부에 도포하여 인체피부 개선 효과를 연구 하였다. 피부 세포 활성을 보기 위해 각질세포인 HaCaT 세포를 이용하였고, 에너지 고갈상태로 만들기 위해 3시간 동안 PBS에 전 처리한 후 이후 세포 배양액인 DMEM 및 등장액인 PBS, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)에 각각 3시간 처리하였다. 이후 MTT assay와 이미지 분석을 수행하였다. 인체의 피부 개선 효능을 위한 임상 연구에 21명의 여성이 참여하였다. 생체 모사수를 함유한 제품을 1주일간 안면에 도포하였고, 수분량, 피부결, 밝기 그리고 피부 균일도를 측정하였다. 모든 측정은 피험자가 세안 후 항온항습조건($22{\pm}2^{\circ}C$, $50{\pm}5%$)에서 20분 간 대기하고 수행하였다. 모든 데이터는 SPSS ver. 21을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)가 세포 활성을 높이고 인체의 피부에서 수분, 거칠기, 밝기, 균일도, 투명도 등의 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

오존 처리한 폐식용유의 화학구조와 pMDI로 제조한 접착제의 목재 접착강도 (Chemical Structure of Ozonized Waste Cooking Oil and Wood Bonding Strengths of Reaction Products with pMD)

  • 강찬영;이응수;류재윤;이현종;서준원;박헌
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.316-322
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 폐식용유를 오존산화 처리에 의한 구조적 변성을 시도하고 이를 pMDI와 반응시켜 목재접착제로 개발하고자 하는 것이다. 폐식용유를 사용하여 1, 2, 3시간 오존산화 처리 한 후 화학적 변화를 알아보기 위하여 FT-IR을 측정하였다. 또한 접착강도를 조사하기 위하여 상태, 내수, 내온수, 반복끓임 실험을 하였다. FT-IR 측정 결과, 폐식용유의 오존산화가 진행될수록 불포화 이중결합에 기인한 3,010 $cm^{-1}$ 부근의 흡수가 사라지고 1,700 $cm^{-1}$ 부근의 카르복실기의 흡수가 크게 나타났다. 특히 3시간대에 3,010 $cm^{-1}$ 부근에 이중결합이 거의 사라짐을 알 수 있었다. 3시간 처리한 폐식용유의 상태 접착력 시험 결과, 폐식용유: pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 8.08 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 9.53 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 44.16 kgf/$cm^2$ 1 : 2일 때 58.08 kgf/$cm^2$, 1 : 3일 때 61.41 kgf/$cm^2$, 1 : 4일 때는 46.95 kgf/$cm^2$를 나타내어 MDI와의 적정당량이 1 : 2, 1 : 3 부근에서 결정됨을 알 수 있었다. 중량비 1 : 2, 1 : 3만을 선택하여 각각 내수, 내온수, 반복끓임 상태로 접착강도 시험을 실시하였다. 내수 접착강도에서는 1 : 3의 경우가 더 높은 값을 보였으나 실험조건이 강화된 내온수, 반복 끓임에서는 혼합비율 1 : 2와 1 : 3이 비슷한 값을 나타내었다.

반탄화목분 천연재료 혼합응집제의 안정성 및 슬러지 에너지화 가능성 평가에 관한 연구 (A Study on the Stability and Sludge Energy Efficiency Evaluation of Torrefied Wood Flour Natural Material Based Coagulant)

  • PARK, Hae Keum;KANG, Seog Goo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권3호
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    • pp.271-282
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    • 2020
  • 하수처리장은 도시를 구성하는 사회기반시설물로 2017년 하수도 통계 기준 국내 하수도 보급률은 94%에 달하고 있다. 국내 하수처리장에서 PAC(Poly Aluminum Chloride)의 사용량이 58%를 차지하고 있으나 PAC의 경우 품질기준상 불순물(중금속) 함량이 높음에도 불구하고, 기준 강화나 기술적 품질개선이 제대로 이루어지지 않아 응집제 과다 주입 시 2차 오염문제가 대두되고 있다. 또한, 약품사용량이 증가함에 따라 2017년 기준 연간 하수슬러지 발생량과 슬러지 재이용의 필요성 또한 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 이용한 수처리 시 혼합응집제 주입에 따른 중금속류에 대한 안정성을 평가하고, 하수슬러지의 침강성 및 하수슬러지 발열량 평가를 통해 슬러지 재이용의 가능성을 검증하고자 한다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제와 PAC(10%)의 중금속류(Cr, Fe, Zn, Cu, Cd, As, Pb, Ni) 분석 결과 Cr, Cd, Pb, Ni, Hg의 경우 검출되지 않았으며, Zn의 경우 반탄화목분 천연재료 혼합응집제에서 먹는물 수질기준에서 고시한 Zn의 농도가 3mg/L인 것에 비해 0.007 mg/L로 극소량만 검출되었다. Fe, Cu, As의 경우 PAC(10%)를 주입한 경우가 반탄화목분 천연재료 혼합응집제 보다 최대 2배 이상 검출되는 것으로 나타났다. 또한, 슬러지 침강성 분석 결과 반탄화목분 천연재료 혼합응집제가 기존 응집제인 PAC(10%)에 비해 최대 2배 빠르게 침강하는 것으로 반탄화목분 혼합응집제의 침강성이 PAC(10%)보다 우수한 것으로 나타났다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,378 kcal/kg이며, PAC(10%) 응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,171 kcal/kg으로 두 응집제 모두 화력발전소의 보조연료 구비조건을 만족하였으나, 본 연구에서 개발한 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 사용할 경우 기존의 응집제보다 200 kal/kg 정도 높은 슬러지 발열량을 확보할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 반탄화목분 혼합응집제를 이용하여 수처리를 수행할 경우 기존의 응집제인 PAC(10%)보다 중금속류에 대해 안정적이며, 우수한 슬러지 침강성과 높은 발열량을 갖는 슬러지를 생성하여 환경적으로 안정적이며, 효율적인 활용이 가능할 것으로 판단된다.