• 제목/요약/키워드: 핵심자원

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수자원분야의 위성영상 활용 현황과 전망 (Present Status and Future Prospect of Satellite Image Uses in Water Resources Area)

  • 김성준;이용관
    • 생태와환경
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    • 제51권1호
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    • pp.105-123
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    • 2018
  • 우리나라의 수자원관련 인공위성 영상정보의 활용능력은 현재 선진국대비 20~30% 수준에 머무르고 있다. 지금까지 수자원분야에서 인공위성영상의 대부분의 활용은 수문모형의 입력자료로서 토지피복도를 사용하는 수준이다. 이 또한 2000년대 건설교통부 '유역조사사업'을 통하여 미국의 Landsat 영상을 활용하여 전국적으로 1975년부터 2000년까지 5년 간격의 기본적인 토지피복도 (USGS level 1~30 m 해상도)를 작성하여 이를 보급한 것으로부터 정착되었다 (국가수자원관리종합정보시스템 http://www.wamis.go.kr/). 2000년 이후로는 환경부가 토지피복도를 제작 공급하는 부처로 구분되어, 이후의 자료로는 2008년 10 m 해상도의 토지피복도가 구축되어 있다. 한편 2000년부터 위성영상을 획득하기 시작한 Terra/Aqua MODIS 위성은 영상정보 활용의 획기적인 전환점을 만들었다고 할 수 있다. 웹상에서 제공하는 다양한 수자원/수문관련 공간정보들이 거의 실시간으로 제공되고 있는 것이다. 공간해상도 또한 250~1,000 m 수준이라 수자원분야에는 충분히 활용이 가능하며, 상세화 (Downscaling) 기술을 개발하여 정보의 수준을 끌어올리기도 한다. 정부는 2005년 8월 국가과학기술위원회에서 '미래 국가유망기술 21'을 확정하였는데, 21개 핵심분야 중에서 공공성 (국가안위 위상제고)을 고려하여 "전지구 관측 시스템과 국가자원 활용"을 선정한 바 있다. 특히 '우주와 지구', '정보와 지식', '안전', '국토관리 및 사회인프라'기술분야에서 제안된 기술들 중에는 원격탐사기술을 중심으로 구성하여, 미래의 원격탐사기술이 수자원분야에 활용될 것을 고지한 바 있다. 이에 건설교통부는 2006년 5월 '국토이노베이션기술개발사업'을 추진하면서 건설교통 R&D 혁신로드맵의 "재해예방 및 감지기술 분야"에서 홍수재해 예방시 원격탐사기술이 큰 비중을 차지하는 것으로 제안한 바있다. 한편, 2013년에는 국토교통부 국토교통과학기술진흥원에서 '위성정보를 활용한 글로벌 수자원 감시, 평가, 예측시스템 개발'을 위한 기획을 거쳐 2014년 7월 '국토관측센서 기반 광역 및 지역 수재해 감시 평가 예측기술 개발 연구단 (2014~2019)'이 발족되었다. 기술개발 내용으로는 위성정보 기반의 수문기상인자 산출기술, 미계측유역 수자원변동 분석기술, 수문학적 가뭄감시 및 전망기술, 하천건천화 추적기술 등이 포함되어, 수자원분야에서 원격탐사기술의 획기적인 발전이 기대되고 있다. 또한, 정부는 2020년대에 수자원 전용위성을 쏘아올릴 계획을 가지고 있어, 인공위성영상을 활용한 연구는 급성장할 것으로 예상된다. 현재 원격탐사 기술개발을 위한 다양한 위성영상 분석소프트웨어 (PG-STEAMER, ERDAS, ER-MAPPER, IDRISI, ArcGIS 등)들이 적정한 가격으로 개발되어 있으므로, 분석툴에 대한 물리적인 환경은 갖추어져 있다고 볼 수 있다. 지난 30여년 동안 GIS를 이용한 다양한 수자원 관련연구가 정착되어 온 것과 마찬가지로, 이제 원격탐사관련 위성영상정보의 활용연구가 활성화되어 다양한 기술개발을 통한 수자원분야의 우주기술시대를 맞이하기를 기대해 본다.

양양 죽도의 장소성과 지형경관의 지명 고찰 및 비정 (A Placeness and Identification on the Place Names of Geomorphological Landscape in Jukdo, Yangyang)

  • 노재현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.37-48
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    • 2019
  • 양양 죽도의 지형 형성과 경관안내판, 경관해설판에 드러난 의문에서 시작된 본 연구는 죽도 경관의 올바른 인식과 경관자원탐색의 일환으로, 문헌연구와 현장조사 그리고 관련자 인터뷰 등을 통해 죽도 자연경관의 특성을 정리하는 한편, 전래 문화경관에 대한 지명 고찰과 경물 비정(批正)을 추구하였다. 본 연구의 결과는 요약하면 다음과 같다. 양양 죽도는 푸른 대나무가 가득했기 때문에 이름 붙여진 섬으로, 최소 14세기 전반 이전부터 18세기 중반 이전까지 주변에는 바다와 죽도를 관망하기 위한 관란정이 존재했다. 원래 섬이었던 죽도가 모래의 퇴식작용에 의해 육계도로 연륙화된 시기는 대략 19세기 후반 이후로 추정된다. 죽도에는 오랜 시간 풍화로 형성된 다채로운 풍화지형과 해안지형 그리고 구조지형이 발견된다. 그중 풍화혈의 일종인 타포니와 나마 지형경관은 죽도에 전래되는 전설과 시문의 핵심적 이야기와 관련된 경관요체이다. 죽도에는 총 7개소의 바위글씨가 존재하는데 해안에서 발견되는 방선암, 농구암, 청허대, 연사대 등은 신선 풍류와 은자(隱者) 모티브를 바탕으로 한 경물로 보인다. '정씨세적(鄭氏世蹟)'이란 바위글씨를 통해 볼 때 죽도의 주된 경관 향유자는 18C 중반의 초계정씨(草溪鄭氏) 가문이었음을 유추할 수 있다. 관찬지리지나 시문으로 볼 때 죽도는 '죽도선구(竹島仙臼)', '죽도 돌구유', 또는 '신선절구' 등을 주요 모티브로 한 선교적(仙敎的) 색채가 짙게 전승됐다. 이 '신선의 돌절구'라 알려져 온 경물은 형태나 크기 그리고 기능으로 유추해 볼 때 나마 지형의 선녀탕이 아닌 별도 공간에 형성된 포트홀인 것으로 확증된다. 따라서 근대 명명된 선녀탕은 흥미 본의의 터무니없는 '이름붙이기'의 산물로 보인다. 현재의 경관 안내와 해설 내용은 죽도의 장소성과 부합되지 않을 뿐 아니라 전승되어 온 문화경관과 일치되지 않는다. 향후 경관안내판과 해설판 등 관련 경관정보는 양양 죽도의 경관정체성을 제고하기 위해 신선 관련 스토리 및 모티브를 적극 부각시킬 수 있는 방향으로 개선되어야 할 것이다.

커뮤니티 가든 조성을 위한 실험 연구 - 사하 장애인복지관 옥상을 대상으로 - (A Study on Experimental Construction of Community Garden - A Case Study on Rooftop of SAHA Disabled Welfare House -)

  • 김승환;윤성융;차민준;유연서;조지영;김윤선
    • 한국조경학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.24-37
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    • 2012
  • 본 연구에서는 커뮤니티 가든의 다양한 국내외 사례 및 선진 연구동향에 대해서 알아보고, 커뮤니티 가든의 개념에 대해서 참가자그룹이 주체적으로 운영해 나가면서 안전한 먹거리를 생산할 수 있는 커뮤니티의 장의 확보,지역을 활성화해 나가는 새로운 형태의 도시녹지 확보방안, 도시재생운동의 의미로서 정의해 보았다. 나아가 열악한 복지관 환경을 개선하기 위한 목적으로 실험적으로 시도하여 조성한 장애인복지관 옥상의 커뮤니티 가든 사례지를 대상으로 하여 이의 계획 및 공사과정, 파트너십 참여, 사업비용 분담 등의 과정을 고찰하였다. 본 실험적 조성사업의 예산확보를 비롯한 전 과정은 부산그린트러스트와 100만평문화공원조성범시민협의회가 주관 하였다. 공동모금회를 통한 스탠다드챠타드 SC제일은행의 50%의 기금분담과 자원봉사의 참여, 그리고 부산시와 사하구의 행정적 지원, 그 외에 다양한 파트너십에 의한 참여의 시도 및 역할 분담은 커뮤니티 가든 실험적 조성의 핵심이 되었다. 조성된 커뮤니티 가든의 공간은 장애인복지관 이용자들의 먹거리생산, 도시농업체험 프로그램에의 참여,원예치료, 커뮤니티의 장과 문화공간의 제공이란 점에서 성과가 있었다. 나아가 옥상형 커뮤니티 가든은 이동식과 고정식 플랜터를 조합 응용한 저비용형 옥상커뮤니티 가든의 개발이란 점에서 그 의미를 찾을 수 있었다. 본 연구에서 검토한 복지관의 옥상을 활용한 실험적인 커뮤니티 가든 조성사례는 도시환경의 개선, 커뮤니티 장의 확보, 도시재생 및 도시녹지의 확보 측면에서도 유익한 것으로 나타났으며, 이는 앞으로 커뮤니티 가든의 활성화에 기여할 수 있는 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

대용량 유전체 분석을 위한 고성능 컴퓨팅 시스템 MAHA (Design of MAHA Supercomputing System for Human Genome Analysis)

  • 김영우;김홍연;배승조;김학영;우영춘;박수준;최완
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권2호
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    • pp.81-90
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    • 2013
  • 지난 10여년 동안 컴퓨팅 분야는 다양한 연구와 변화를 통하여 눈부신 발전을 이루어오고 있다. 반도체 기술의 발전은 프로세서 및 시스템 아키텍처, 프로그래밍 환경 등에 새로운 패러다임의 변화를 야기하고 있다. 특히 고성능컴퓨팅(HPC)분야는 첨단 기술이 집적된 분야로써, 한 국가의 경쟁력으로 간주되고 있다. 2000년대 후반부터 선진 국가들은 Exascale의 슈퍼컴퓨팅 기술의 개발에 박차를 가하고 있으나, 한국의 경우 ICT 분야에 집중하여 관련 핵심기술의 확보가 시급한 상황이다. 본 논문에서는 슈퍼컴퓨팅 기술을 확보하고 대규모 유전체 분석 및 단백질 구조 분석을 위한 고성능 컴퓨팅 시스템인 MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템의 아키텍쳐를 제시하고 설계 및 구현에 관하여 서술한다. MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템은 컴퓨팅 하드웨어, 파일 시스템, 시스템 소프트웨어 및 바이오 응용으로 구성되며, 성능/$, 성능/면적 및 성능/전력을 향상시키기 위한 이종 매니코어 연산장치에 기반 한 고성능 컴퓨팅 구조를 설계하였다. 대규모 데이터에 대한 빠른 처리를 위하여 SSD 및 MAID시스템에 기반 한 고성능 저전력 파일시스템과 사용자 편의성 및 이종 매니코어 자원의 효과적인 활용을 통한 바이오 응용 성능 향상을 위한 시스템 소프트웨어를 설계하였다. 2011년 12월 MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템은 32개의 컴퓨팅 노드에 기반 하여 이론 성능 50 테라 플롭스, 실측 성능 30.3 테라 플롭스(시스템 효율 56.2%)로 설계, 구축 되었으며, 2013년 100 테라 플롭스 규모로 확장될 예정이다.

한국 마을숲 생태계 취약요소 발굴 및 취약성 평가 (The Development of Vulnerable Elements and Assessment of Vulnerability of Maeul-soop Ecosystem in Korea)

  • 임정철;류태복;안경환;최병기
    • 한국전통조경학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.57-65
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    • 2016
  • 마을숲은 역사적, 문화적으로 한국 전통 마을경관의 핵심요소이다. 그러나 근대 이후 다양한 영향으로 많은 수의 마을숲이 소실되었거나 쇠퇴되고 있는 실정이다. 역사적, 문화적, 생태적 다양한 보전가치를 가진 마을숲의 체계적 보전 및 복원을 위한 관심과 노력이 필요한 시점이다. 본 연구는 한국 전역에 분포하고 있는 499개의 마을숲에 대하여 구성 식물종 및 서식처, 입지 특성 등을 바탕으로 국내 마을숲에 대한 생태학적 복원 및 지속가능한 이용과 관리 등에 관한 정보를 제공하고자 하였다. 마을숲 생태계를 위협하는 대표적인 6가지 범주의 위협요인을 발굴하고 각 요인별 영향력을 평가하였다. 마을숲 생태계 취약성에 미치는 영향의 정도에 대해 위협요인별 가중치 평가를 AHP 분석기법을 이용하여 보다 입체적으로 분석하였다. AHP 분석기법을 이용한 평가결과 6가지 범주 가운데 면적 축소가 국내 마을숲의 존립에 가장 큰 위협요인으로 지목되었다. 그 다음으로 지형, 토양환경 변화가 마을숲 생태계를 질적으로 변화시키는 위협 요인으로 고려되었다. 식생의 구조와 질적 변화는 서식처 변화보다 마을숲 소실 및 쇠퇴에 낮은 영향을 미칠 것으로 평가되었다. 각 요인별 가중치를 바탕으로 100점을 최고점으로 수치를 환산한 평가틀을 이용하여 마을숲에 대한 취약성 평가가 이루어졌다. 국내 마을숲의 취약성 평가결과 가장 빈도 높은 값을 보이는 등급은 III등급이며, 낮은 등급에서 높은 등급으로 정규분포 경향을 보였다. 높은 자연성을 보이는 I등급의 마을숲이 38개소 존재했으며, 취약요인들에 의해 마을숲 존폐를 위협받는 V등급의 마을숲도 10개소 확인되었다. 각 마을숲별 취약성 평가결과에서도 국내 마을숲의 지속가능성 보장을 위해 마을숲 고유의 면적 회복이 최우선 과제로 대두되었다. 국가 중요 생태자원으로서 각각의 취약요소별 국가수준의 생태적 대응전략 마련이 필요한 것으로 확인되었다.

국내외 교과서에 수록된 극지 관련 내용 분석 (Analysis of Polar Region-Related Topics in Domestic and Foreign Textbooks)

  • 정수임;최하늘;최영진;강현지;전주영;신동희
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.201-220
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    • 2021
  • 이 연구는 최근 연구가 활발히 진행되는 극지 과학에 대한 인식과 관심을 널리 확산하고, 극지 소양의 개념과 방향성을 설정하고자, 학교 공통교육과정에 해당하는 교과서에서 극지 내용을 다룬 현황을 분석했다. 우리나라를 포함해 극지 진출이 활발한 5개국-미국, 프랑스, 일본, 독일, 영국의 과학과와 사회(지리)과 교과서 110권으로부터 추출한 402건의 사례를 함께 분석했고, 내용적, 형식적, 수업 단계적 측면에서 양적·질적 분석을 시도했다. 분석 결과를 바탕으로 지질과학 교육으로서 극지 연구의 가치와 더불어 지구 환경 변화의 지표로서 극지 연구의 인식 확산이 필요함을 논의했다. 교과서는 극지 빙하, 극지 화산론, 고체지구물리학, 극지 기반 시설, 그리고 지질 유산의 보전과 지질 자원 등 주요한 극지 주제와 소재로 활용했다. 이를 통해 극지는 지구의 과거와 현재, 미래 환경에 중요한 단서를 지닌 연구 분야이며 좋은 지질학 교육 소재임을 알 수 있지만, 이를 체계적으로 강조할 교육학적 접근이 보완될 필요가 있다. 이를 위한 연구의 시사점으로 극지 과학 연구자와 교육자의 협력 체계 구축, 극지 소양을 위한 핵심 개념 추출과 그에 따른 내용 재구성, 교과와 연관된 새로운 극지 소재 발굴, 교과서 제시 형식의 다양화와 시각 자료 수준의 심화, 올바른 인지적 이해에 기반한 정의적 심상 고취 등을 제시했다. 교과서 속 극지 내용의 정비를 통해, 학생들의 극지 소양과 극지 과학 문화가 확산되고, 장차 지속 가능한 극지 연구의 원동력이 될 것으로 기대된다.

서남해안 갯벌의 세계유산 등재를 위한 보호 및 관리체계 연구 (A Study on the Protection and Management System of the Southwestern Coast Tidal Flat for Inscription in the World Heritage List)

  • 문경오
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제48권3호
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    • pp.80-95
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 서남해안 갯벌의 보호 및 관리 체계 모델을 제시함으로써 세계유산 신청을 위한 효율적인 보호 및 관리 체계를 구축하는데 있다. 서남해안 갯벌은 유네스코 세계유산에서 강조하고 있는 탁월한 보편적 가치에 대한 잠재적 가능성을 가지고 있다고 판단된다. 서남해안의 갯벌이 세계유산으로 등재되어 체계적으로 관리된다면 자연자원의 현명한 사용(wise use)을 통한 인간과 자연의 조화에 의해 전 세계 모든 인류가 지향해야할 지속가능한 발전을 이룩하는 대표적인 모범 사례가 될 수 있을 것이다. 이러한 관점에서 현재 서남해안 갯벌 대상지역의 보호 및 관리체계를 조사하고, 해외 유사 유산의 관리 사례 조사를 통해 서남해안 갯벌의 관리방향과 체계를 위한 현재의 관리정책을 수정하고 보완사항을 도출하여 우리의 실정에 맞는 모델을 제시하는 것은 세계유산 등재 추진을 위해 반드시 필요한 일이다. 서남해안 갯벌에 해당되는 전체 잠정목록 대상지에 대한 조사 결과, 세계유산의 보호를 위한 합리적인 관리체계를 개발하기 위해서는 보호지역의 추가 지정 및 확대가 필요한 상태이다. 또한 현재의 관리체계는 등재 추진부서(예 : 문화관광과)와 실제 갯벌 관리부서(예 : 해양수산과)로 이원화되어 있다는 문제점이 있다. 이러한 관리부서의 이원화는 세계유산을 합리적으로 추진하기 위한 중장기적인 관리계획을 수립하고 단위사업을 수행하고, 또한 향후 세계유산을 효율적으로 관리하기에 상당한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 서남해안 갯벌의 세계유산 등재를 위해서는 보호지역의 확대와 지자체별 이원화된 관리체계의 통합, 그리고 중장기적 통합관리 계획을 수립하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 서남해안 갯벌의 효율적이고 지속가능한 보호 및 관리를 위한 관 학 민 NGOs 등 다양한 이해 당사자들의 통합을 위한 협업체계를 구축하는 것이 필수적이다. 즉, 와덴해의 사례와 같이 민관산학의 협의체를 구성하여 유산의 보호 및 관리의 핵심주체인 지역주민의 토착지식과 의견을 기반으로 다양한 이해 당사자들의 의견을 모아, 이를 지역 또는 국가의 정책으로 입안하여 채택하는 상향식 구조를 갖는 것이 필요하다. 중장기적 관점의 통합계획에 있어서는 서남해안 갯벌의 자연 문화유산 보전 및 관리 통합계획 '서남해안 갯벌의 자연과 문화유산 보전 및 관리 통합계획(Integrated Plan for Conservation and Management on Natural and Cultural Heritages in Southwestern Coast Tidal Flat)'의 수립을 제안한다.

PaaS 클라우드 컴퓨팅 환경에서 전자정부 표준프레임워크 성능평가: 공간영상 정보처리 사례 (A Performance Evaluation of the e-Gov Standard Framework on PaaS Cloud Computing Environment: A Geo-based Image Processing Case)

  • 김광섭;이기원
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-13
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    • 2018
  • 클라우드 컴퓨팅 서비스 모델 중 하나인 PaaS(Platform as a Service)와 행정안전부 전자정부 표준프레임워크는 모두 웹 서비스 개발자가 개발 목적을 만족하는 핵심 기능 개발에 집중할 수 있도록 기본 공통자원을 제공하기 위한 컴퓨팅 환경이다. 웹 기반 공간정보 서비스를 구축하는 경우에도 이러한 기술들을 사용하면 미들웨어 소프트웨어 또는 플랫폼 공통 기능들을 바로 활용할 수 있다. 그러나 공간정보 서비스 개발 분야에서 이러한 기반 기술들의 적용 가능성을 검토하거나 적용 시스템의 성능을 평가한 연구는 아직 발표된 사례가 없다. 따라서 이번 연구에서는 공간정보 서비스에 대한 적용 가능성을 살펴보고자 성능평가 실험을 수행하였다. 실험 대상 시스템은 OGC WPS 2.0 표준을 적용한 공간영상 정보처리 서비스를 대상으로 하였다. 실험 시스템은 Cloud Foundry 오픈소스를 이용한 PaaS 환경을 구축한 뒤 전자정부 표준프레임워크를 적용한 웹 서비스로 설계, 구축하였다. 실제 성능 평가실험은 영상처리 기능을 PaaS 클라우드 환경에서 구동하는 경우와 PaaS에 전자정부 표준프레임워크를 같이 적용한 경우를 비교하는 방식으로 수행하였다. 실험 조건은 300명과 500명에 해당하는 동시 사용자가 3,600초 동안 이 시스템에 접속하여 정보처리를 요청하고 실험 환경으로 구축한 웹 서비스가 이에 대하여 응답하는 시간을 기록하는 방식으로 하였다. 성능 측정 결과 PaaS 클라우드 환경에서 전자정부 표준프레임워크를 기반으로 시스템 구축하였을 때 성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 앞으로 공공 부분의 웹 기반 공간정보 응용 서비스 구축에서 PaaS 클라우드 컴퓨팅과 전자정부 표준프레임워크가 중요한 요소가 될 것으로 기대한다.

한국 정부의 고령친화산업 활성화 정책의 가능성과 한계: '제1-3차 저출산·고령사회기본계획(2006-2020)'을 중심으로 (The Possibility and Limitation of Age-friendly Industry Activation Policy of the Korean Government: 'From the First to Third Plan for Ageing Society and Population (2006-2020)')

  • 박승민
    • 한국노년학
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    • 제37권1호
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    • pp.55-82
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    • 2017
  • 본 논문의 목적은 한국 정부가 인구 고령화 문제에 대응하고자 저출산 고령사회위원회를 통해 제시한 고령친화산업 활성화 정책 분석을 통해 한국의 고령친화산업 발전을 위한 함의를 제공하는 것이다. 이를 위해 제1-3차 저출산 고령사회기본계획에 제시된 고령친화산업 활성화 정책 중에서 한국 노인의 대표 3대 고통 완화와 직접적으로 관련된 정책을 분석 자료로 하여 그것의 구체적 내용, 공통 핵심 논리와 그 타당성을 분석해 정책적 이론적 함의를 도출했다. 분석 결과, 제1차 기본계획은 경제적 빈곤 문제 완화, 제2차 기본계획은 신체적 건강 문제 완화, 제3차 기본계획은 신체적 건강 문제와 심리적 외로움 문제 완화와 관련된 정책을 제시하였고, 이들은 공통적으로 논리적 한계를 지닌 성공적 노화와 활동적 노화 개념에 기반 해 있었으며, 분야의 협소함, 내용의 부실함, 정책의 불연속성을 띠고 있었다. 이상의 분석 결과는 연속성을 담보한 고령친화산업 활성화 정책이 내실 있고 다양해져야 하며, 성공적 노화의 탈-맥락성의 한계 및 소비자본주의와의 선택적 친화성, 활동적 노화의 예방 중심성, 노인의 (비)심리적 자원의 사회성, 사회투자국가 관련 리에이블먼트의 한계로부터 정책적 함의뿐만 아니라, 노화의 모델화를 통한 이분법적 노화 인식의 한계를 넘어 노화에 대한 사회 구성적 시각이 필요하다는 이론적 함의도 제공해주고 있다. 끝으로, 본 논문의 한계와 함께 필요한 후속 연구를 제안했다.

패턴전사 프린팅을 활용한 리튬이온 배터리 양극 기초소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴화 방법 (Nanoscale Pattern Formation of Li2CO3 for Lithium-Ion Battery Anode Material by Pattern Transfer Printing)

  • 강영림;박태완;박은수;이정훈;왕제필;박운익
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.83-89
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    • 2020
  • 지난 수십년간 인류에게 핵심적인 에너지 자원이었던 화석연료가 갈수록 고갈되고 있고, 산업발전에 따른 오염이 심해지고 있는 환경을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 친환경 이차전지, 수소발생 에너지 장치, 에너지 저장 시스템 등과 관련한 새로운 에너지 기술들이 개발되고 있다. 그 중에서도 리튬이온 배터리 (Lithium ion battery, LIB)는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 인해, 대용량 배터리로 응용하기에 적합하고 산업적 응용이 가능한 차세대 에너지 장치로 여겨진다. 하지만, 친환경 전기 자동차, 드론 등 증가하는 배터리 시장을 고려할 때, 수명이 다한 이유로 어느 순간부터 많은 양의 배터리 폐기물이 쏟아져 나올 것으로 예상된다. 이를 대비하기 위해, 폐전지에서 리튬 및 각종 유가금속을 회수하는 공정개발이 요구되는 동시에, 이를 재활용할 수 있는 방안이 사회적으로 요구된다. 본 연구에서는, 폐전지의 재활용 전략소재 중 하나인, 리튬이온 배터리의 대표적 양극 소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴 제조 방법을 소개하고자 한다. 우선, Li2CO3 분말을 진공 내 가압하여 성형하고, 고온 소결을 통하여 매우 순수한 Li2CO3 박막 증착용 3인치 스퍼터 타겟을 성공적으로 제작하였다. 해당 타겟을 스퍼터 장비에 장착하여, 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하여 250 nm 선 폭을 갖는, 매우 잘 정렬된 Li2CO3 라인 패턴을 SiO2/Si 기판 위에 성공적으로 형성할 수 있었다. 뿐만 아니라, 패턴전사 프린팅 공정을 기반으로, 금속, 유리, 유연 고분자 기판, 그리고 굴곡진 고글의 표면에까지 Li2CO3 라인 패턴을 성공적으로 형성하였다. 해당 결과물은 향후, 배터리 소자에 사용되는 다양한 기능성 소재의 박막화에 응용될 것으로 기대되고, 특히 다양한 기판 위에서의 리튬이온 배터리 소자의 성능 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.