• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권3호
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• pp.34-41
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• 2000

최근 들어 범용 플라스틱계 고분자의 환경오염이 심각한 사회적 문제를 유발함에 따라 많은 연구자들이 생분해성 고분자 소재 개발에 관한 연구를 시행하고 있으며, 본 연구에서는 폐지를 이용한 생분해성 고분자물질의 제조를 위하여 폐지의 화학적 성상 및 최적 전처리조건을 검토하기 위해 시행하였고, 그 결과는 다음과 같다. 각 공시재료별 화학적 조성분 분석 결과 신문폐지와 골판폐지의 리그닌 함량이 사무실 폐지에 비해 높게 나타났다. 또한 건식해리 펄프에 비해 습식해리 펄프의 회분 함량이 낮게 나타났다. 생분해성 고분자의 제조를 위해서는 반드시 폐지의 화학적 전처리가 요구되며, 습식해리 시료가 건식해리 시료에 비해 전처리 효과가 우수하였다. 본 연구에서 행해진 화학적 전처리 중 아염소산나트륨으로 가온($70^{\circ}C$)처리한 전처리방법이 가장 우수한 것으로 판명되었다. 한편 산소-알카리 전처리는 탈리그닌처리 효과는 우수하였지만, 수율이 과도하게 저하되고, 탄수화물의 붕괴에 따른 셀룰로오스의 중합도 저하로 인해 전처리 공정으로서 부적합하다고 판단되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.167-174
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• 2012

해양쓰레기의 국가간 이동은 우리나라와 주변국들 사이의 잠재적 외교 갈등 요인 중 하나이다. 국내에서 보기 드문 미피복 사구가 있는 전남 신안군 우이도도 외국기인 해양쓰레기의 피해를 입고 있는 것으로 언론에 보도되고 있다. 그러나 아직 이 외국기인 해양쓰레기에 대한 과학적인 연구결과는 발표된 바 없다. 우이도 사구에 접한 성촌해변 $200m^2$에서 2012년 2월 조사한 결과, 전체 해양쓰레기 중 외국기인의 비율은 수량 기준 34.7%, 중량 기준 56.3%, 부피 기준 48.5%였다. 기인 국가는 수량 기준 98.9%가 중국이었다. 가장 많이 발견된 외국기인 해양쓰레기는 플라스틱 음료수병과 검정 구형 부자였다. 검정 구형 부자는 중국의 패류나 해조류 양식업에 사용되는 것이다. 성촌해변 1,100m 구간에서 총 539개가 발견되었는데 그 중 생산지를 확인할 수 있는 것은 15개였다. 이들 중 87.6%가 중국 북부 랴오닝성 제품으로 나타났다. 외국기인 해양쓰레기는 국내 정책으로는 예방하기 힘들기 때문에 기인국과의 협력을 통해 해당 쓰레기의 관리 정책 개선을 추동해야 한다. 더불어 겨울철에 대량 유입되는 검정 구형 부자는 원활한 국내 재이용 등을 위한 제도적 지원 방안이 마련되어야 할 것이다. 해안 사구의 지형적, 생태적 피해를 최소화할 수 있는 해양쓰레기 수거 처리 방법의 개발도 필요하다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권7호
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• pp.23-31
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• 2015

새로운 산업혁명을 일으킬 기술로 주목받고 있는 3D프린팅은 주요 프린팅 방식에 대한 특허가 만료되면서 우리나라 정부는 물론, 산업계에서 큰 관심을 받고 있다. 이러한 상황에서 3D프린팅 산업의 긍정적 발전을 위해 3D프린팅 확산에 따라 예상되는 사회 경제적 측면의 부정적 영향을 고찰하고 이의 극복방안을 도출하고자 한다. 기존 연구논문, 정책보고서, 보도자료 등 다양한 자료 분석을 토대로 부정적 영향과 이에 대한 대응방안을 제시하였는데, 3D프린팅의 확산에 따라 예상되는 주요 문제로는 3D프린팅으로 출력되는 무기류 등으로 인한 프린팅 범죄, 특허권 상표권 디자인권 등에 대한 지식재산권 침해 문제, 금형 의료 등 다양한 분야에서의 3D프린팅 활용에 따른 기존 산업 및 종사 인력에 대한 피해, 도면과 소재만 있으면 누구나 제작 가능한 3D프린팅의 특성에 따라 발생 가능한 제조물 책임 및 윤리 문제, 플라스틱 소재 사용의 증가 등에 따른 환경오염의 문제, 정부의 비효율적 투자 가능성 등이다. 사안에 따라 상이하지만 부정적 영향에 대비할 수 있는 법 제도의 정비와 산업 및 기술적 측면의 가이드라인 마련이 시급하며, 3D프린팅 산업 육성을 위해 중장기 미래 비전에 근거한 정부의 효율적인 투자가 요구된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권3호
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• pp.51-62
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• 1999

본 연구는 자원환경적인 측면에서 산업폐기물이자 환경오염원인 제지 슬러지를 이용함에 있어 용융형 목질-플라스틱 복합재의 강화충전제로 적용하여 그 사용가능성을 알아보고 또한 복합재의 물성에 대한 기초적인 자료을 제시하는데 그 목적이 있다. 그 결과 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 밀도는 증가하였으며 제지 슬러지의 입자 크기와 결합제 종류 및 함량은 복합재의 밀도에 크게 영향을 미치지 않았다. 제지 슐러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 휨강도적 성질은 향상되었으며, 제지 슐러지의 입자 크기가 작을수룩 복합재의 휨강도는 증가하였으나 휨탄성계수는 증가하였다. 또한 복합재의 휨강도적 성질은 결합제의 종류에 관계없이 그 함량이 증가할수록 향상됨을 알 수 있었으며, 결합제의 분자량이 더 큰 Epolene G-3003의 경우 그 효과가 더 큼을 알 수 있었다. 대체로 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 충격강도는 다소 감소하는 경향을 볼 수 있지만, 전체적으로 notched impact strength는 크게 감소하지는 않았다. unnotched impact strength의 경우 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 그 감소 폭이 컸다. 제지 슬러지의 입자크기가 복합재의 충격강도에 미치는 영향을 보면 notched impact strength의 경우 제지 슬러지의 입자 크기에 따라 충격강도에 미치는 영향은 거의 없었으며, unnotched impact strength의 경우 입자 크기가 가장 작은 100mesh 이하일 때 가장 우수하였고 그 다음으로 20~40mesh, 60~80mesh 순이었다. 복합재의 notched impact strength 는 결합제의 종류와 함량에 따라 미치는 영향은 거의 없음을 알 수 있었으나 unnotched impact strength는 Epolene E-43의 경우 첨가량이 증가할수록 충격강도가 감소하였고, Epolene G-3003의 경우는 첨가량이 증가할수록 충격강도가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권3호
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• pp.202-208
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• 2006

전체 참외생산량에서 25%를 차지하는 이상발효 참외는 농가수익과 환경오염의 측면에서 많은 손실을 발생시키고 있으며 이를 해결하기 위해서는 상품성과 가격경쟁력을 갖춘 참외의 가공기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이상발효 참외를 발효식품용 원료로서 사용하기 위한 기본적인 요건이 잘 갖추어진 재료임을 감안하여 참외주 용도로의 이용성을 제고하기 위한 전단계로 정상과와 이상과의 품질을 검정하고 원료처리별 저장성과 착즙방법을 검토하였다. 정상과에 비해 이상발효과는 높은 수분함량과 낮은 탄수화물함량을 나타내었으며, 이는 발효에 의해 당성분이 발효산물로 전환되었기 때문으로 추측된다. 정상과 및 발효과의 온도별 저장기간은 $4^{\circ}C$의 저온상태에서는 각각 25일, 7일이였고 실온상태는 8일, 4일까지 가능하였다. 발효용 참외의 보관방법은 저온$(4^{\circ}C)$에서는 세절 후 구연산을 1.5% 첨가한 상태에서는 30일, 세절 후 플라스틱 필름팩에 밀봉하여 냉동$(-20^{\circ}C)$상태에서는 1년간 저장이 가능하였다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권1호
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• pp.86-92
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• 2019

프탈레이트(2-ethylhexyl phthalate, DEHP)는 환경오염물질 중 하나이며 플라스틱 가소제로 사용된다. 자궁내막증(endometriosis)은 병인이 잘 알려지지 않는 복잡한 질환으로 estrogen 유사 작용을 하는 DEHP 노출과 연관성이 있을 것으로 추측하고 있다. 이에 본 연구는 DEHP를 Ishikawa cell에 노출시켜 Ishikawa cell에 미치는 잠재적 독성을 조사하여 자궁 내막증의 병인 연관성을 알아보고자 하였다. 실험은 DEHP 농도(0, 0.01, 0.1, 1, $5{\mu}M$)를 단계적으로 처리하여 시간별(24, 48, 72 h)로 노출하였고 이에 따른 세포의 생존율, 염증 반응 그리고 ECM 분해 단백질과의 관계를 살펴본 결과 $5{\mu}M$ DEHP 농도에서 48, 72 h 노출하였을 때 세포 생존율와 염증성 사이토카인 $TNF-{\alpha}$ 그리고 ECM 분해 단백질 MMP-9의 발현이 시간 의존적으로 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 일정 농도 이상에서의 estrogen 유사 물질인 DEHP 노출이 Ishikawa cell에 노출 시간에 의존하여 독성으로 작용하면서 세포 생존율 증가와 염증에 영향을 주어 자궁내막증의 병인에 잠재적인 역할을 할 수 있음을 암시한다. 향후 자궁내막증의 발병 기전에 내분비 교란 물질이 미치는 영향을 연구하여 자궁내막증 예방을 위한 전략을 제시할 것이다.

• 한국포장학회지
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• 제29권1호
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• pp.15-25
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• 2023

본 연구는 식품의 저장 수명을 연장하기 위하여 식품 포장재로 활용되는 항미생물 활성 액티브 패키징의 최신 연구 동향을 파악하기 위하여 수행되었다. 특히, 최근 5년간 발표된 항미생물 활성 필름 및 코팅 연구를 분석하였으며, 연구에서 활용한 고분자 소재와 항미생물 소재를 정리하였다. COVID-19 대유행으로 인한 플라스틱 오염 문제가 격화되면서 식품 포장재의 고분자 소재로는 바이오 기반의 분해성 소재가 주목받고 있으며, 분해성 소재에 항미생물 화합물을 혼입하여 기능적 특성을 부가한 액티브 필름 및 코팅 제제에 관한 연구가 활발하게 수행되었다. 항균 액티브 패키징 개발에 주요하게 활용된 소재는 정유, 추출물 등의 유기 화합물, TiO₂, ZnO, AgNPs 등의 무기 화합물과 박테리오파지 및 엔도라이신 등의 생물 소재로 관찰되었다. 또한 주요하게 사용된 항진균 소재는 정유 등의 천연 화합물, 무기산(염) 및 유기산(염)을 포함하는 합성 유기계 화합물과 금속 및 나노입자 등의 무기화합물로 분류되었다. 한편, 항바이러스 소재로는 GTE, GSE 및 AITC 등의 유기 화합물 관련 연구만이 주로 관찰되었다. 동향 분석 결과, 항균 및 항진균 액티브 패키징의 효능 평가는 활발하게 수행되어 왔으나, 이들의 물리 화학적 특성 개선 연구가 미흡하여 산업화로 이어지는 것에 한계가 있어, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다. 또한 분해성 항바이러스 액티브 패키징에 대한 산업체에서의 수요가 증가할 것으로 예상되므로, 항바이러스 소재 발굴 및 패키징 적용을 위한 활발한 노력이 요구된다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.252-260
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• 2009

산성 용액의 수처리가 폴리아크릴로니트릴계 중공사형 한외여과막에 미치는 영향을 십자흐름 방식의 순환식 막 모듈 여과 장치를 이용하여 연구하였다. 막 모듈 여과장치를 이용하여 pH 2인 강산성 용액의 수처리를 시작한 지 약 80시간이 경과되었을 때 막 투과량(permeate flux)이 급격히 감소하는 것을 관측하였다. 또한, 수처리 시간 별로 막 모듈 여과장치의 공급조에서 채취한 샘플 용액의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼과 기체 크로마토그래피/질량분석(gas chromatography/mass spectrometry, GC/MS) 스펙트럼을 분석한 결과 수처리 시간이 경과함에 따라 막 모듈을 통과한 농축액 속에 새로운 유기 화합물이 생성된다는 사실을 알아내었다. 질량스펙트럼 분석을 통해 이 화합물을 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione이라고 예측하였으며, 각종 플라스틱 특히 폴리우레탄 제조 시 사용되는 첨가제 중 하나라는 사실도 알아내었다. 수처리에 사용된 막에 대한 전자주사 현미경 사진 및 고체 NMR 분석 등의 추가 실험을 통해 산성 용액 수처리 과정에서 발생한 막 투과량의 감소는 산성 용액 하에서 일어나는 UF막의 변형에 의한 것이 아니라 막 모듈 여과장치에 사용된 폴리우레탄 튜브에서 산과의 반응에 의해 용출된 저 분자량의 유기화합물이 막 오염 현상을 일으켰기 때문인 것으로 결론지었다. 이번 연구 결과는 산성 용액의 수처리 공정 시 UF막 자체의 산에 대한 반응성 뿐 아니라 막 모듈을 포함한 수처리 장치 자체의 산에 대한 반응성 역시 산 용액의 수처리 효율은 물론, 산을 이용한 막의 화학 세정 효율 및 수처리 막의 pH 사용 한계를 결정하는 데 매우 중요한 요소 중 하나라는 것을 보여준다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-11
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• 2012

관행 이중피복온실과 공기주입 이중피복온실에 대하여 보온, 난방, 환기, 냉방 등 환경조절에 따른 온실내부의 환경변화를 연중 측정하여 온습도 및 광환경 분포특성을 비교분석함으로서 기존 온실의 환경을 개선할 수 있는 방안을 제시하기 위해 수행한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 겨울철 야간에 난방시 공기주입온실과 관행온실의 커튼과 피복재 사이의 온도는 거의 비슷한 값을 보여주고 있어 보온효과는 거의 동일한 것으로 나타났다. 온실내부의 커튼 안쪽의 습도는 난방으로 인해 외부습도보다 낮게 유지되었으나 커튼과 피복재 사이의 습도는 거의 100%로 유지되었다. 주간의 우천시에도 두 가지 온실의 내부온도가 거의 비슷하여 보온효과는 동일한 것으로 나타났다. 주간에 천창환기시 두 온실 모두 일사로 인해 상하방향으로 온도의 편차가 크게 발생하였고, 공기주입온실이 관행온실에 비해 온도가 약간 더 낮기 때문에 환기효과가 더 우수한 것으로 판단된다. 온도분포와 마찬가지로 상하방향으로 습도편차가 크게 발생하였으며, 공기주입온실이 관행온실에 비해 습도가 약간 더 높게 나타나 환기효과가 더 우수한 것으로 판단된다. 야간에 천창환기시에는 두 온실 모두 주간과는 달리 일사가 없기 때문에 온실내부 전체적으로 균일한 온습도분포를 보여주고 있다. 간헐적 포그분사 냉방을 실시하였을 때 두 온실 모두 상하좌우로 비교적 균일한 온습도분포를 보여주었다. 연속 포그분사 냉방을 실시한 경우 전체적으로 균일한 온습도 분포를 보여주었으며, 평균 약 $3.5^{\circ}C$ 정도의 냉방효과가 있는 것으로 나타났다. 커튼과 지붕피복재 사이의 공간에 대한 상대습도와 절대습도의 변화를 분석한 결과 거의 커튼을 닫는 시점에서 피복재의 온도가 노점 온도 이하로 낮아지기 시작하기 때문에 커튼을 닫음과 동시에 제습기를 사용하여 지붕과 커튼 사이 공간의 공기에 함유된 수증기를 제거하면 지붕의 피복재에 발생하는 결로를 억제할 수 있을 것으로 판단된다. 피복재의 사용기간이 경과함에 따라 공기주입온실에 비해 관행온실이 광투과율이 더 감소하는 것으로 나타났다. 이는 온실내부 피복재를 권취식으로 개폐하는 과정에서 먼지와 결로로 인해 오염되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 피복재의 광투과율이 감소되는 것을 방지하기 위해서는 피복재의 권취식 개폐방식을 지양하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 결론적으로 온실의 이중피복 방법을 공기주입 이중피복형태로 하고 천창을 용마루 위치에 나비형태로 설치한다면 관행 이중피복 온실과 동일한 에너지절감효과를 유지하면서 광투과율을 현저히 개선할 수 있고 환기효율도 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.188-202
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• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.