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한반도 연안해역에서 인공위성 산란계(MetOp-A/B ASCAT) 해상풍 검증 (Validation of Satellite Scatterometer Sea-Surface Wind Vectors (MetOp-A/B ASCAT) in the Korean Coastal Region)

  • 곽병대;박경애;우혜진;김희영;홍성은;손은하
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.536-555
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    • 2021
  • 해상풍은 해양의 표층 해류 및 순환, 혼합층, 열속의 변화를 주도하며 해양-대기 상호작용을 이해할 수 있는 중요한 변수이다. 인공위성의 발달에 따라 산란계 관측 자료를 기반으로 산출한 해상풍은 여러 목적으로 광범위하게 사용되어 왔다. 한반도 연안과 같은 복잡한 해양 환경에서 산란계 관측 해상풍은 해양 및 대기 현상 이해에 중요한 요소이다. 따라서 위성 해상풍의 정확도 검증 결과가 다양한 활용을 위하여 중요하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 대표적인 산란계인 MetOp-A/B (METeorological OPerational satellite-A/B)에 탑재된 ASCAT (Advanced SCATterometer) 해상풍 자료를 한반도 주변의 16개 지점에서 2020년 1월부터 12월까지 실측된 해양기상부이 해상풍 자료와 비교하여 해상풍의 정확도를 검증하였다. 해수면으로부터 4-5 m 고도에서 관측된 부이 바람은 LKB (Liu-Katsaros-Businger) 모델을 활용하여 10 m의 중립 바람으로 변환하였다. 일치점 생산 과정 결과 MetOp-A와 MetOp-B에 대하여 5,544개와 10,051개의 일치점을 만들었다. 각 위성 해상풍 풍속의 평균제곱근오차는 1.36 m s-1와 1.28 m s-1, 편차는 0.44 m s-1와 0.65 m s-1로 나타났다. 산란계의 풍향은 MetOp-A와 MetOp-B에서 각각 -8.03°와 -6.97°의 음의 편차와 32.46°와 36.06°의 평균제곱근오차를 보였다. 이러한 오차들은 해양-대기 경계층 내의 성층과 역학과 관련된 것으로 추정된다. 한반도 주변 해역에서 산란계 해상풍은 특히 풍속이 약한 구간에서 실측 풍속보다 과대추정되었다. 또한 연안으로부터의 거리가 가까워질수록 오차가 증폭되는 특성이 나타났다. 본 연구 결과는 산란계 해상풍 자료를 이용하는 해양-대기 상호작용 및 태풍 연구와 같은 한반도 연안 해역의 예측 모델 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

소기업의 조직문화와 자기효능감이 잡 크래프팅과 직무만족도에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of SMEs' Organizational Culture and Self-Efficacy on Job Crafting and Job Satisfaction)

  • 배근수;허철무
    • 벤처창업연구
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    • 제16권5호
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    • pp.109-124
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    • 2021
  • 본 연구에서는 중소기업의 조직문화와 자기효능감이 잡 크래프팅과 직무만족도에 영향을 미칠 것이라는 인과적 관계를 검증하고자 하였다. 조직 차원의 조직문화와 개인 차원의 자기효능감으로 각각 연구되어 오던 기존의 국내 선행연구들과 달리 서로 상이한 기제를 선행요인으로 잡 크래프팅과 직무만족도의 상호작용을 검증하고자 하였다. 본 연구의 연구모형을 검증하기 위해 서울 및 수도권 소재 중소기업 근로자 144명의 설문을 분석하였다. 변수 간의 관계에 대한 연구모형의 신뢰성과 타당성을 검증하기 위해 요인분석 및 상관관계 분석을 시행하였고, 가설의 검증을 위해 회귀분석 및 매개효과분석을 사용하여 실증분석을 실시하였다. 연구 결과는 첫째, 조직문화와 자기효능감은 잡 크래프팅에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편 조직문화의 하위요인인 관계지향문화와 위계지향문화는 유의하지 않은 것으로 나타났다. 둘째, 조직문화와 자기효능감은 직무만족도에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편 조직문화의 하위요인인 시장지향문화와 위계지향문화는 유의하지 않은 것으로 나타났다. 셋째, 잡 크래프팅은 직무만족도에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편 잡 크래프팅의 하위요인인 방해적 직무요구와 사회적 직무자원은 유의하지 않은 것으로 나타났다. 이는 조직문화는 중소기업의 잡 크래프팅과 직무만족도에 부분적 영향을 미치며, 잡 크래프팅 또한 직무만족도에 부분적 영향을 미친다는 것을 의미한다. 본 연구의 시사점은 첫째, 낮은 생산성과 높은 이직률로 고민하는 중소기업에 안정적이고 효율적인 인적자원 운영을 위한 중소기업 조직문화의 의미를 제시하였다. 둘째, 중소기업의 효과적인 직무관리방안으로 잡 크래프팅의 도입 가능성을 파악하게 되어 의미가 있었다. 셋째, 현재 잡 크래프팅에 대한 실질적인 도입을 한 사례가 미미한 상황에서 중소기업을 대상으로 한 잡 크래프팅의 이해와 직무만족도 향상을 위한 연구는 중소기업의 생산성 향상에 도움이 될 것으로 생각된다.

코로나-19의 특징과 전파위험 걱정이 스마트 러닝 수용에 미치는 영향: ISSM과 HBM의 통합 모형 적용을 중심으로 (The effect of COVID-19 characteristics and transmission risk concerns on smart learning acceptance: Focusing on the application of the integrated model of ISSM and HBM)

  • 표규진;김양석;노미진;한무명초;;손재익
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권7호
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    • pp.57-70
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    • 2021
  • 코로나-19가 확산하면서 비대면 학습을 할 수 있는 스마트 러닝에 관한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 스마트 러닝의 개념에 대한 이해와 스마트 러닝에 관련된 선행연구를 살펴보고, 코로나-19에 대한 사용자의 생각과 스마트러닝 시스템의 정보 품질 및 시스템 품질이 사용자의 수용에 어떻게 영향을 미치는지 분석한 실증연구이다. 본 연구는 코로나-19에 대한 지각된 민감성과 심각성이 전파위험 걱정을 매개로 하여 스마트 러닝에 대한 만족과 사용에 대한 영향력을 살펴보았고, 콘텐츠 품질과 상호작용 품질로 구성된 정보 품질과 시스템 접근성과 기능성으로 구성된 시스템 품질이 사용자 만족을 매개로 하여 스마트 러닝 사용에 미치는 영향력을 살펴보았다. 제안된 모형을 검증하기 위해 스마트 러닝 사용 경험이 있는 사용자 334명을 대상으로 설문을 실시하였고, Smart PLS 3.0을 이용하여 분석을 수행하였다. 분석 결과에 따르면 정보 품질과 시스템 품질 중에서 기능성만 스마트 러닝의 만족에 양(+)의 영향을 미쳤고, 만족은 사용 행동에 양(+)에 영향을 미쳤다. 그러나 시스템 품질 중 접근성은 만족에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 전파위험 걱정은 만족에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 코로나-19와 같은 새로운 감염병의 위기상황 속에서 학생들의 학습을 지원하기 위한 스마트 러닝을 연구할 때에 연구자들에게 의미 있는 가이드 라인을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 교육기관과 스마트 러닝 관련 업체들에게도 유용한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

가압 그라우팅 쏘일네일링의 인발저항력 증가 원인에 관한 연구 (A Study on Pullout-Resistance Increase in Soil Nailing due to Pressurized Grouting)

  • 정경한;박성원;최항석;이충원;이인모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.101-114
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    • 2008
  • 압력식 그라우팅은 지반 보강의 대표적인 공법 중 하나이며, 최근에는 사면 안정 공법으로 널리 사용되는 쏘일네일링에도 적용되고 있다. 그러나 가압 그라우팅 쏘일네일링 공법은 가압에 따른 그라우트와 지반 사이의 메커니즘이 매우 복잡하여 대부분 경험적인 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 본 연구는 가압 그라우팅 쏘일네일링의 실내 모형실험, 현장시험 및 수치모델의 분석을 통해 그라우트와 주변 지반의 상호 거동을 평가하고, 이를 통해 인발저항력을 발휘하는 원인을 고찰하는데 그 목적이 있다. 실내 모형실험은 화강풍화토에 대해 수행하였으며, 그라우트 가압에 따라 초기에는 membrane 모델과 같이 공벽에 큰 압력이 작용하였으나, 점차 그라우트 내의 물이 주변지반으로 침투하면서 잔류응력까지 감소하는 것을 확인하였다. 이 때, 주입초기에 50%였던 물-시멘트비는 약 30%까지 감소하였으며, 이를 통한 그라우트의 강성 증가로 변위회복의 감소 및 주입압의 약 20%에 해당하는 잔류응력이 확인되었다. 또한 가압시 발생 변위를 측정하여, 그 값을 공팽창이론에 의한 값과 비교하였으며 그 결과는 대체적으로 일치하였다. 현장 시험 역시 풍화토에서 수행되었으며, 가압 그라우팅 쏘일네일링의 인발저항력이 중력식보다 약 36% 더 큰 것으로 나타났다. 이는 유효경 증가효과 약 24%, 기타, 잔류응력 및 구근 거칠기 증가 효과 약 10%에 기인함을 알 수 있었다.

지식서비스의 정보품질과 시스템품질이 지식서비스 역량에 미치는 영향: 지식서비스 유형을 중심으로 (The Effect of Information Quality and System Quality on Knowledge Service Competence: Focusing on Knowledge Service Types)

  • 박근완;박현지;모성훈;임철현;최희석;이석형;이혜진;황승준;한창희
    • 경영정보학연구
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    • 제21권4호
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    • pp.1-29
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    • 2019
  • 기업의 지식 자원은 조직의 지속 가능한 성장을 촉진하는 역할을 한다. 이에 기업은 조직의 구성원들이 새로운 지식 자원을 원활하게 탐색하고 개발할 수 있도록 지원해 주어야 한다. 기업은 보유하고 있는 지식 자산을 통해 기존의 지식을 개선하거나 새롭게 생성할 수 있어야 하며, 이를 위해 기업은 지속적으로 구성원들에게 정보와 인프라를 제공해야 한다. 이러한 정보와 인프라를 외부로부터 수혜 받는다면 해당 서비스를 지식서비스라 할 수 있다. 기업이 보유하고 있는 지식서비스의 다양성 수준은 매우 높다고 할 수 있다. 이에 본 연구는 지식서비스 유형을 분류할 수 있는 지식서비스 유형 매트릭스를 제시하였으며, 지식서비스 이용자들의 개선된 성과를 역량모델을 기반으로 기초역량(개인역량, 학술역량)과 산업역량(R&D 역량, 기술역량)으로 정의하여 측정지표를 제시하였다. 본 연구는 세 가지 지식서비스 유형(정보제공형, 정보분석형, 인프라형)에 대한 지식서비스 품질(정보품질, 시스템품질)과 산업역량(R&D 역량, 기술역량) 간의 관계에 있어 기초역량(개인역량, 학술역량)의 매개효과를 분석할 수 있는 연구모형을 제시하였으며, 이용자 집단(대학, 민간기업체, 정부기관)에 따른 지식서비스 품질과 지식서비스 역량 차원의 차이를 분석하였다. 분석결과 지식서비스 유형에 따른 기초역량의 매개효과(완전매개, 부분매개)가 명확하게 차이를 보였으며, 소속집단에 따른 지식서비스 품질과 지식서비스 역량의 차이도 제시하였다. 본 연구는 지식서비스의 유형 분류, 지식서비스 유형에 따른 속성 및 지식서비스 역량 지표를 고민하는 연구자들에게 학술적, 실무적 시사점을 제시하는 연구이다.

소셜 미디어에서 정보공유를 위한 애착의 매개역할: 사회적 자본이론 관점 (Mediating Roles of Attachment for Information Sharing in Social Media: Social Capital Theory Perspective)

  • 정남호;한희정;구철모
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제22권4호
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    • pp.101-123
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    • 2012
  • Currently, Social Media, it has widely a renown keyword and its related social trends and businesses have been fastly applied into various contexts. Social media has become an important research area for scholars interested in online technologies and cyber space and their social impacts. Social media is not only including web-based services but also mobile-based application services that allow people to share various style information and knowledge through online connection. Social media users have tendency to common identity- and bond-attachment through interactions such as 'thumbs up', 'reply note', 'forwarding', which may have driven from various factors and may result in delivering information, sharing knowledge, and specific experiences et al. Even further, almost of all social media sites provide and connect unknown strangers depending on shared interests, political views, or enjoyable activities, and other stuffs incorporating the creation of contents, which provides benefits to users. As fast developing digital devices including smartphone, tablet PC, internet based blogging, and photo and video clips, scholars desperately have began to study regarding diverse issues connecting human beings' motivations and the behavioral results which may be articulated by the format of antecedents as well as consequences related to contents that people create via social media. Social media such as Facebook, Twitter, or Cyworld users are more and more getting close each other and build up their relationships by a different style. In this sense, people use social media as tools for maintain pre-existing network, creating new people socially, and at the same time, explicitly find some business opportunities using personal and unlimited public networks. In terms of theory in explaining this phenomenon, social capital is a concept that describes the benefits one receives from one's relationship with others. Thereby, social media use is closely related to the form and connected of people, which is a bridge that can be able to achieve informational benefits of a heterogeneous network of people and common identity- and bonding-attachment which emphasizes emotional benefits from community members or friend group. Social capital would be resources accumulated through the relationships among people, which can be considered as an investment in social relations with expected returns and may achieve benefits from the greater access to and use of resources embedded in social networks. Social media using for their social capital has vastly been adopted in a cyber world, however, there has been little explaining the phenomenon theoretically how people may take advantages or opportunities through interaction among people, why people may interactively give willingness to help or their answers. The individual consciously express themselves in an online space, so called, common identity- or bonding-attachments. Common-identity attachment is the focus of the weak ties, which are loose connections between individuals who may provide useful information or new perspectives for one another but typically not emotional support, whereas common-bonding attachment is explained that between individuals in tightly-knit, emotionally close relationship such as family and close friends. The common identify- and bonding-attachment are mainly studying on-offline setting, which individual convey an impression to others that are expressed to own interest to others. Thus, individuals expect to meet other people and are trying to behave self-presentation engaging in opposite partners accordingly. As developing social media, individuals are motivated to disclose self-disclosures of open and honest using diverse cues such as verbal and nonverbal and pictorial and video files to their friends as well as passing strangers. Social media context, common identity- and bond-attachment for self-presentation seems different compared with face-to-face context. In the realm of social media, social users look for self-impression by posting text messages, pictures, video files. Under the digital environments, people interact to work, shop, learn, entertain, and be played. Social media provides increasingly the kinds of intention and behavior in online. Typically, identity and bond social capital through self-presentation is the intentional and tangible component of identity. At social media, people try to engage in others via a desired impression, which can maintain through performing coherent and complementary communications including displaying signs, symbols, brands made of digital stuffs(information, interest, pictures, etc,). In marketing area, consumers traditionally show common-identity as they select clothes, hairstyles, automobiles, logos, and so on, to impress others in any given context in a shopping mall or opera. To examine these social capital and attachment, we combined a social capital theory with an attachment theory into our research model. Our research model focuses on the common identity- and bond-attachment how they are formulated through social capitals: cognitive capital, structural capital, relational capital, and individual characteristics. Thus, we examined that individual online kindness, self-rated expertise, and social relation influence to build common identity- and bond-attachment, and the attachment effects make an impact on both the willingness to help, however, common bond seems not to show directly impact on information sharing. As a result, we discover that the social capital and attachment theories are mainly applicable to the context of social media and usage in the individual networks. We collected sample data of 256 who are using social media such as Facebook, Twitter, and Cyworld and analyzed the suggested hypotheses through the Structural Equation Model by AMOS. This study analyzes the direct and indirect relationship between the social network service usage and outcomes. Antecedents of kindness, confidence of knowledge, social relations are significantly affected to the mediators common identity-and bond attachments, however, interestingly, network externality does not impact, which we assumed that a size of network was a negative because group members would not significantly contribute if the members do not intend to actively interact with each other. The mediating variables had a positive effect on toward willingness to help. Further, common identity attachment has stronger significant on shared information.

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Video UGC 제작 동기와 행위 과정에 관한 이해: 구현의도이론 (Theory of Implementation Intentions)의 적용을 중심으로 (Understanding User Motivations and Behavioral Process in Creating Video UGC: Focus on Theory of Implementation Intentions)

  • 김형진;송세민;이호근
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권4호
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    • pp.125-148
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    • 2009
  • UGC(User Generated Contents) is emerging as the center of e-business in the web 2.0 era. The trend reflects changing roles of users in production and consumption of contents on websites and helps us to understand new strategies of websites such as web portals and social network websites. Nowadays, we consume contents created by other non-professional users for both utilitarian (e.g., knowledge) and hedonic values (e.g., fun). Also, contents produced by ourselves (e.g., photo, video) are posted on websites so that our friends, family, and even the public can consume those contents. This means that non-professionals, who used to be passive audience in the past, are now creating contents and share their UGCs with others in the Web. Accessible media, tools, and applications have also reduced difficulty and complexity in the process of creating contents. Realizing that users create plenty of materials which are very interesting to other people, media companies (i.e., web portals and social networking websites) are adjusting their strategies and business models accordingly. Increased demand of UGC may lead to website visits which are the source of benefits from advertising. Therefore, they put more efforts into making their websites open platforms where UGCs can be created and shared among users without technical and methodological difficulties. Many websites have increasingly adopted new technologies such as RSS and openAPI. Some have even changed the structure of web pages so that UGC can be seen several times to more visitors. This mainstream of UGCs on websites indicates that acquiring more UGCs and supporting participating users have become important things to media companies. Although those companies need to understand why general users have shown increasing interest in creating and posting contents and what is important to them in the process of productions, few research results exist in this area to address these issues. Also, behavioral process in creating video UGCs has not been explored enough for the public to fully understand it. With a solid theoretical background (i.e., theory of implementation intentions), parts of our proposed research model mirror the process of user behaviors in creating video contents, which consist of intention to upload, intention to edit, edit, and upload. In addition, in order to explain how those behavioral intentions are developed, we investigated influences of antecedents from three motivational perspectives (i.e., intrinsic, editing software-oriented, and website's network effect-oriented). First, from the intrinsic motivation perspective, we studied the roles of self-expression, enjoyment, and social attention in forming intention to edit with preferred editing software or in forming intention to upload video contents to preferred websites. Second, we explored the roles of editing software for non-professionals to edit video contents, in terms of how it makes production process easier and how it is useful in the process. Finally, from the website characteristic-oriented perspective, we investigated the role of a website's network externality as an antecedent of users' intention to upload to preferred websites. The rationale is that posting UGCs on websites are basically social-oriented behaviors; thus, users prefer a website with the high level of network externality for contents uploading. This study adopted a longitudinal research design; we emailed recipients twice with different questionnaires. Guided by invitation email including a link to web survey page, respondents answered most of questions except edit and upload at the first survey. They were asked to provide information about UGC editing software they mainly used and preferred website to upload edited contents, and then asked to answer related questions. For example, before answering questions regarding network externality, they individually had to declare the name of the website to which they would be willing to upload. At the end of the first survey, we asked if they agreed to participate in the corresponding survey in a month. During twenty days, 333 complete responses were gathered in the first survey. One month later, we emailed those recipients to ask for participation in the second survey. 185 of the 333 recipients (about 56 percentages) answered in the second survey. Personalized questionnaires were provided for them to remind the names of editing software and website that they reported in the first survey. They answered the degree of editing with the software and the degree of uploading video contents to the website for the past one month. To all recipients of the two surveys, exchange tickets for books (about 5,000~10,000 Korean Won) were provided according to the frequency of participations. PLS analysis shows that user behaviors in creating video contents are well explained by the theory of implementation intentions. In fact, intention to upload significantly influences intention to edit in the process of accomplishing the goal behavior, upload. These relationships show the behavioral process that has been unclear in users' creating video contents for uploading and also highlight important roles of editing in the process. Regarding the intrinsic motivations, the results illustrated that users are likely to edit their own video contents in order to express their own intrinsic traits such as thoughts and feelings. Also, their intention to upload contents in preferred website is formed because they want to attract much attention from others through contents reflecting themselves. This result well corresponds to the roles of the website characteristic, namely, network externality. Based on the PLS results, the network effect of a website has significant influence on users' intention to upload to the preferred website. This indicates that users with social attention motivations are likely to upload their video UGCs to a website whose network size is big enough to realize their motivations easily. Finally, regarding editing software characteristic-oriented motivations, making exclusively-provided editing software more user-friendly (i.e., easy of use, usefulness) plays an important role in leading to users' intention to edit. Our research contributes to both academic scholars and professionals. For researchers, our results show that the theory of implementation intentions is well applied to the video UGC context and very useful to explain the relationship between implementation intentions and goal behaviors. With the theory, this study theoretically and empirically confirmed that editing is a different and important behavior from uploading behavior, and we tested the behavioral process of ordinary users in creating video UGCs, focusing on significant motivational factors in each step. In addition, parts of our research model are also rooted in the solid theoretical background such as the technology acceptance model and the theory of network externality to explain the effects of UGC-related motivations. For practitioners, our results suggest that media companies need to restructure their websites so that users' needs for social interaction through UGC (e.g., self-expression, social attention) are well met. Also, we emphasize strategic importance of the network size of websites in leading non-professionals to upload video contents to the websites. Those websites need to find a way to utilize the network effects for acquiring more UGCs. Finally, we suggest that some ways to improve editing software be considered as a way to increase edit behavior which is a very important process leading to UGC uploading.

창업보육서비스에 따른 입주기업의 창업보육센터 의존도에 관한 연구 (A Study on Startups' Dependence on Business Incubation Centers)

  • 박재성;리철;김재전
    • 중소기업연구
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    • 제31권2호
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    • pp.103-120
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    • 2009
  • 창업보육센터는 창업을 준비하는 예비창업자 및 신규 창업자에게 사업을 영위하는데 필요한 자원 및 서비스를 제공하고, 사업을 수행하는 과정에서 발생되는 다양한 문제의 해결에 도움을 주고 있다. 그러나 이러한 지원은 상황에 따라 기업의 자생력을 높이기보다는 창업보육센터에 대한 의존도를 높이는 경향이 있다. 본 연구는 창업보육서비스를 제공형태에 따라 인프라 지원, 네트워크 연계 지원, 직접 지원으로 분류한 후에 이들 서비스의 제공이 입주기업의 창업보육센터 의존도에 미치는 영향관계를 살펴보고, 아울러 입주기간에 따른 조절효과를 살펴보았다. 연구결과 세 가지 보육서비스 모두 의존도에 영향을 미치는 것으로 파악되었으며, 입주기간에 따른 조절효과는 기간이 늘어날수록 네트워크 연계 지원서비스에 정의 효과가 있는 반면 직접 지원서비스는 부의 효과가 있는 것으로 파악되었다. 이러한 결과는 입주기간이 늘어감에 따라 직접 지원서비스의 경우에는 입주기업이 센터의 자원을 흡수하여 기업의 역량으로 만들어 가지만, 네트워크 연계 지원서비스는 기업의 센터에 대한 의존도를 높이고 있다는 것을 보여준다. 따라서 신생기업이 자생력을 갖기 위해서는 보육서비스를 보육기간에 따라 차별적으로 제공해야 한다는 시사점을 제시하고 있다.

계면활성제 용액속에서의 화학반응 (제1보). 미셀용액속에서의 탈인산화 반응에 미치는 2-알킬벤즈이미다졸음이온들의 치환기효과 (Chemical Reactions in Surfactant Solution (I). Substituent Effects of 2-Alkylbenzimidazolide ions on Dephosphorylation in CTABr Solutions)

  • 홍영석;박찬식;김정배
    • 대한화학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.522-532
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    • 1985
  • CTABr 미셀용액속에서 benzimidazole 및 naphth-2,3-imidazol 음이온($BI^-$$NI^-$)에 의해 추진되는 p-nitrophenyldiphenylphosphate (p-NPDPP)의 탈인산화반응에 대한 속도론적 연구에서 이들 음이온은 친핵체로 작용하며 미셀은 반응을 급격히 촉진시킨다는 연구 결과를 밝힌바이다. 본 연구에서는 $BI^-$의 2위치에 알킬기가 치환된 음이온(R-$BI^-$)들에 의한 탈인산화반응을 다루었다. 미셀 용액속에서 R-$BI^-$에 의해 추진되는 반응은 $BI^-$에 의해 추진되는 반응보다 약 3배 느리게 일어난다. 이러한 속도의 감소효과를 밝히기 위하여 미셀의사층(micellar pseudophase) 내에 존재하는 $BI^-$와 R-$BI^-$의 농도비와 이들에 의해 추진되는 반응의 1차 및 2차 속도상수의 비를 비교하였다. 음이온 농도의 비([R-$B^-$]/[$BI^-$])에 비하여 반응의 1차 속도상수의 비$(k'_{R-BI^-}/k'_{BI^-})가 훨씬 적었다. 예를 들면$5 {\times}10^{-4}$M butyl-BI 용액속에서의 반응에서 농도의 비는 0.430인데 반하여 반응속도의 비는 0.089였다. 이 두 값의 차이(0.0341)는 butyl기의 영향이 70%에 이른다는 계산이 가능하다. 이것은 미셀의사층속에서 R-$BI^-$의 반응성이 그들의 알킬기의 영향으로 말미암아 $BI^-$의 반응성보다 작음을 의미한다. 또한 $10^{-4}$M R-BI 용액에서의 이 반응의 2차 반응속도 상수도 알킬기의 사슬이 길어질수록 미셀 의사층에서 R-$BI^-$에 의해 추진되는 반응이 $BI^-$에 의한 반응보다 현저하게 감소하였다. 예컨대 butyl-BI의 경우 이들의 반응속도의 비$(k_{m(R-BI^-)}/k_{m(BI^-)})$가 약 10배 감소하였다. R-$BI^-$들의 알킬기의 변화에 따른 1차 및 2차 반응속도의 변화를 정밀히 분석하여 다음과 같은 모델을 제시한다. 즉 미셀내에 존재하는 R-$BI^-$의 알킬기는 그들의 소수성과 입체장해 때문에 Stern층내에 자리하지 못하고 미셀의 핵(core)속으로 침투해 들어가게 될 것이며, 그 결과 분자 전체가 자유롭게 움직이지 못하고 한 곳에 고정될 것이다. 따라서 기질(p-NPDPP)과의 충돌빈도(collison frequency)가 감소하게 되고, 이로 말미암아 반응속도가 감소하게 될 것이다. 본인들은 이 효과를 "닻줄 효과"(anchor effect)라 명명하고자 한다. 이 효과는 R-$BI^-$의 알킬기가 길수록 그리고 이들의 농도가 증가할수록 현저하게 증가하였다.

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신갈나무 약산 전처리 공정 중 반응표면분석법을 이용한 액상 가수분해물의 furfural 수율 탐색 (Investigation of Furfural Yields of Liquid Hydrolyzate during Dilute Acid Pretreatment Process on Quercus Mongolica using Response Surface Methodology)

  • 류가희;정한섭;장수경;홍창영;최준원;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권1호
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    • pp.85-95
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    • 2016
  • 본 연구에서는 약산 전처리 공정을 통해 신갈나무의 액상 가수분해물로부터 유용 화합물인 furfural을 생산하였고 반응표면분석법을 이용하여 고수율의 furfural을 생산할 수 있는 최적 전처리 조건을 구명하였다. 전처리 공정은 반응표면분석법 중 중심합성계획에 의하여 설계되었으며, 독립변수는 furfural 수율에 영향을 주는 반응온도($X_1$), 산 농도($X_2$), 반응시간($X_3$)으로 지정하였다. 종속변수(Y)는 약산 전처리로부터 생성된 furfural의 농도로 설정하였고 수율(Z)은 초기 시료 중량 대비 Y를 백분율로 나타내었다. 반응표면분석 결과, 반응온도($X_1$)가 furfural 수율에 가장 큰 영향을 주는 단일 독립변수로 나타났고, 두 변수의 영향을 보았을 때는 반응온도($X_1$)-산 농도($X_2$)의 상호작용이 furfural 수율에 가장 유의적인 인자로 확인되었다. 또한 반응표면분석법을 통해 예상된 약산 전처리의 최대 furfural 수율 조건은 반응온도($X_1$) $184^{\circ}C$, 산 농도($X_2$) 1.17%, 반응시간($X_3$) 5분이었으며 예상되는 최대 furfural 수율은 초기 시료 중량 대비 6.37%로 나타났다. 상기 최적 조건에서 실제 전처리를 수행한 결과, 생산된 furfural은 6.21%로 예상 수율과 근접하였으며 이를 통해 반응표면분석법을 이용하여 약산 전처리한 신갈나무의 액상 가수분해물로부터 생산된 furfural의 최적 수율 모델을 구축할 수 있었다.