• 제목/요약/키워드: Manufacturing

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유통 영유아용 과자류 및 음료류의 안전성 평가 (Safety Evaluation of Snacks and Drinks in Circulation for Infants and Toddlers)

  • 이재린;박혜민;류근영;류근영;최수연;조은혜;조배식;김진희
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.99-111
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    • 2023
  • 본 연구는 광주 내 대형마트와 온라인 마켓에서 영유아를 대상으로 판매하는 과자류 80건 및 음료류 40건의 식품첨가물(타르색소, 인공감미료), 곰팡이독소 및 영양성분(자당, 무기질)을 분석하였다. 유아용 표시 식품의 기준 및 규격이 불검출로 설정된 타르색소와 사카린나트륨은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 과자류(기타가공품) 1건에서 인공감미료인 아세설팜 칼륨이 0.07 g/kg 검출되었으나 이는 식품첨가물의 기준 및 규격에서 정한 허용 기준치 이하였다. 곰팡이독소는 아플라톡신 및 오크라톡신 A는 검출되지 않았으며, 푸모니신 B1, B2 및 제랄레논이 각각 과자류에서 14건(9.78-78.94 ㎍/kg), 6건(5.58-11.73 ㎍/kg) 및 9건(2.96-8.83 ㎍/kg) 검출되었다. 푸모니신에 대한 기준·규격은 따로 설정되어 있지 않았으나 타 연구 결과와 비교했을 때 비슷한 수준이었으며, 제랄레논은 식품 일반에 대한 공통 기준·규격 이내로 확인되었다. 자당은 과자류에서 65건(0.02-40.94 g/내용량(g)), 음료류에서 24건(0.12-27.60 g/내용량(g)) 검출되었으나 식품유형간 유의적인 차이는 없었으며, 타 연구 결과와 비교했을 때 그 함량도 적은 편이었다. 다만, 검출 시료 89건 중 1건을 제외하고는 모두 1일 영양성분 기준치를 성인 기준으로 표시하고 있었기 때문에 제품 구입 시 영유아 기준으로 오인될 우려가 있다. 무기질은 대부분의 시료에서 검출되었으며 과자류 중 4건의 시료에서 내용량 당 아연 함량이 상한섭취량(1-2세: 6 mg/일, 3-5세: 9 mg/일)을 초과하는 수준이었다. 아연 강화식품이나 보충제의 과다 섭취가 인체의 유해성을 보인다는 다수의 보고가 있으므로 섭취시 유의할 필요가 있다. 나트륨은 과자류 80건 중 16건이 영유아용 표시 식품의 기준을 초과하였으나 모두 품목제조보고서상 영유아 섭취 대상 식품으로 표시하지 않아 해당 기준을 적용할 수 없었다. 따라서 영유아용 표시 식품의 기준·규격을 설정과 함께 현재 시행되는 기준·규격이 알맞게 적용될 수 있도록 표시 기준 강화 등의 제도적 개선이 필요할 것으로 보인다.

전배양과 탈염과정을 포함하는 DNA 추출법을 이용한 분자생물학적 방법으로 수산물 중 오염된 Salmonella spp.의 검출 (Detection of Salmonella spp. in Seafood via Desalinized DNA Extraction Method and Pre-culture)

  • 송예준;조경진;손은익;조두민;김영목;박슬기
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.123-130
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    • 2023
  • 본 연구에서는 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위해 단시간의 전배양(2시간 이내)과 탈염과정을 포함한 DNA 추출법을 사용하여 분자생물학적 검출을 위한 수산물 전처리 방법에 대해 연구하였다. 배양 시간에 따른 증균 효율을 탐색하기 위해 100, 101 및 102 CFU/mL농도의 Salmonella spp. 5종을 NB 0.5에 접종하여 증균 전, 1시간 및 2시간 동안의 증균 효율을 비교하였다. 그 결과, 2시간 동안 모든 농도에서 약 1 log CFU/mL가 증균되어 초기 농도와 유의적인 차이가 나타났다. 또한 지역별 패류시료에 S. Typhimurium을 인위적으로 감염시킨 뒤 DNA를 추출하여 염농도를 측정한 결과, 모든 시료의 염농도가 0%로 DNA 추출과 동시에 탈염이 이루어진 것을 확인하였다. 이후 추출한 DNA를 사용하여 PCR을 수행한 결과 모든 시료에서 S. Typhimurium의 특이적 양성밴드가 확인되었다. 다음으로 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위한 증균 과정과 탈염을 포함한 DNA 추출방법의 검증을 위해 멸균 홍합시료 및 비멸균 홍합시료에 Salmonella spp. 5종을 인공적으로 약 100, 101, 102 CFU/g의 농도로 오염시켜 전배양과 DNA를 추출하여 PCR로 특이적 증폭 밴드의 여부를 확인한 결과, 모든 농도의 Salmonella spp. 5종에서 특이적 밴드가 확인되었다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 전배양 및 DNA 추출방법을 포함한 전처리 방법과 PCR을 사용하여 수산물 시료에서 10 CFU/g 미만의 Salmonella spp.를 검출하였으며, 시간과 비용면에서 효율적이며 과정이 복잡하기 않기 때문에 수산물의 처리 현장에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

길상(吉祥)을 상징하는 수복(壽福) 중심의 전통적인 디자인 콘텐츠 개발에 대한 방향성 연구 - 문화상품디자인 중심으로 - (A Study on the Development of the Traditional Design Content in health and longevity based on the Lucky Signs)

  • 정수연;홍동식
    • 커뮤니케이션디자인학연구
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    • 제66권
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    • pp.90-101
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    • 2019
  • 한국은 6.25, 일제식민통치 및 남북분단, 군사독재 정치로 인해 정체성을 형성한 독자적 국가 이미지를 창출함에 큰 어려움을 겪었다. 현대에는 각종 행사와 K-POP등 한류열풍을 일으키며 한국의 정체성을 찾고 전파하고 있는 중이다. 하지만 한국의 정체성을 대표하는 이미지와 문화상품들이 여전히 부재이기에, 고유문화와 관련된 디자인 콘텐츠 개발 및 전문적인 문화상품 디자인 개발이 필요하다. 프랑스, 일본 등 디자인 강국들은 국가적 디자인 정책 사업에 자국의 전통문화의 가치를 부여할 수 있는 디자인 사업에 집중하는 내용이 국가적 핵심 디자인사업이다. 한국의 전통 콘텐츠도 전문적이고 지속적인 이미지 디자인 개발 및 연구가 필요하다. 본 연구에서는 한국의 대표적인 길상문화인 오복(五福) 중에서 옛사람과 현대인에 이르기까지 가장 관심을 가지고 염원하는 수복강녕(壽福康寧) 즉 '건강하게 오래 사는 것' 과 관련된 옛사람들의 예술품을 연구하여 이를 통해 문화상품 디자인 적용 및 디자인 콘텐츠의 활용으로 발전시켜 현대의 '100세시대' 라는 트렌드에 맞는 한국의 주체적인 디자인 상품과 이미지를 제작함에 있어 다양성과 방향성을 제시함에 고찰해보고자 한다. 한국의 전통예술품에 나타나는 길상문화 중에서 대표적인 수복강녕의 이미지를 국립민속박물관의 수복(壽福) 관련 특별전에 근거한 이미지들을 중심으로 연구하여, 주요하게 사용된 특징과 의미를 발견하고, 반복되는 패턴 및 문양콘텐츠를 연구하여, 현대적 문화상품디자인에 적용되고 있는 디자인 사례를 조사하여 분석한다. 또한 수복과 관련된 디자인 콘텐츠를 통해 한계점을 알고 활용할 수 있는 방향성을 제시하고자 하였다. 첫째, 문화상품은 디자인 상품 개발 부족, 홍보처와 판매처 부족, 전통문화에 대한 인식부족이라는 한계점을 가지고 있으며 이는 국가적 차원의 정책적 지원과 의식 개혁이 선행되어야 한다. 둘째, 시장의 요구에 맞는 가격의 합리화가 필요하다. 셋째, 실용성을 갖춘 문구류와 생활용품 위주로 전통적 디자인을 활용 및 보급시켜야 문화상품 디자인과 전통관련 콘텐츠가 더욱 쉽게 정착화 되고 보급화 될 수 있다. 넷째, 한국문화사상과 미의식 연구가 바탕이 된 다양한 한국적 이미지의 콘텐츠 개발이 필요하다. 조형적 이미지만 개발할 것이 아니라 디자이너들의 한국적 문화에 대한 연구가 선행되어야 한다. 다섯째, 전통적 제작방식과 소재도 현대에 존중받아야 하나, 전통을 소재로 현대적 제작방식의 제품들이 경제성과 내구성도 함께 갖추며 다양하게 개발되어야 한다.

신제품개발 과정의 복잡성에 대한 주요 연구과제 (Strategic Issues in Managing Complexity in NPD Projects)

  • 김종배
    • Asia Marketing Journal
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    • 제7권3호
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    • pp.53-76
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    • 2005
  • 복잡성(complexity)은 신제품개발 과정에서 프로젝트 팀이 빈번하게 당면하는 개발과제의 주요 속성으로 이에 대한 적절한 대처 여부는 신제품개발의 성과에 적지 않은 영향을 미친다. 복잡성이란 속성이 신제품개발의 관리에서 주목 받게 된 배경으로는, 우선 제품개발과정에서 당면하는 복잡성이 증가 추세에 있다는 점을 들 수 있다. 새로운 기술과 공법 그리고 소재의 등장, 복합 제품의 개발(예: 디지털 컨버전스), 또한 기업간 제휴를 통한 개발은 신제품개발의 복잡성 증대와 관련이 된다. 한편 신제품개발의 복잡성에 대한 미흡한 대처는 개발과정의 지연, 개발비용의 예산 초과, 제품개발의 포기 등과 같은 부정적 결과를 초래한다. 이와 같이 복잡성의 증대 추세 및 복잡성으로 인한 적지 않은 영향력을 고려해볼 때, 신제품개발 과정에서 당면하는 복잡성에 대한 연구의 필요성은 증대된다. 그러나 아직까지 복잡성에 대한 연구는 현실적 필요성에 비해 상대적으로 적은 관심만이 기울여져 왔다. 본 고에서는 신제품개발 과정에서 당면하는 복잡성에 대한 주요 연구과제들을 살펴보는데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선, 주요 영역별로 나누어 그간의 복잡성에 대한 연구성과를 정리한 다음, 이를 토대로 향후 중요시되는 연구과제들을 도출하고자 한다. 신제품개발 과정의 복잡성에 대한 주요연구과제에 대한 이러한 고찰은, 향후 이 분야에 대한 연구 전개에 있어서 하나의 발판이 될 것으로 기대된다.

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공작기계의 4차 산업혁명에서 특수한 형상 포켓 곡면가공을 위한 초정밀 소형 앵글 스핀들 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Ultra-precision Small Angle Spindle for Curved Processing of Special Shape Pocket in the Fourth Industrial Revolution of Machine Tools)

  • 이지웅
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • 오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

한국의 납석 광산 분포 현황 및 활용 방안 (Distribution of Agalmatolite Mines in South Korea and Their Utilization)

  • 강성승;나태유;노정두
    • 지질공학
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    • 제33권4호
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    • pp.543-553
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    • 2023
  • 본 연구는 국내 산업원료 광물인 납석의 지속적이고 체계적인 개발과 안정적인 수급 관리를 위할 목적으로 국내 납석 광산 현황을 살펴보고 산업용 원료로써 그 활용 방안을 모색하기 위함이다. 국내 납석 광산은 대부분 중생대 화산암류가 열수변질을 받아 형성된 광상으로써, 납석의 주 구성 광물인 엽납석의 물리적 특성은 비중 2.65~2.90, 굳기 1~2, 밀도 1.60~1.80, 내화도 29 이상이며, 색은 보통 백색, 회색, 회백색, 회녹색, 황색, 황녹색을 띠는 것으로 나타났다. 국내 납석의 화학성분 중 SiO2와 Al2O3는 엽납석의 경우 58.2~67.2%와 23.1~28.8%, 엽납석 + 딕카이트의 경우 49.2~72.6%와 16.5~31.0%, 엽납석 + 일라이트의 경우 45.1%와 23.3%, 일라이트의 경우 43.1~82.3%와 11.4~35.8%, 딕카이트의 경우 37.6~69.0%와 19.6~35.3%인 것으로 분석되었다. 국내 납석 광산의 분포는 한반도 남서부와 남동부 지역에 집중해서 분포하며, 그 외에 한반도 동북부 지역에도 일부 분포하는 것으로 조사되었다. 국내 납석 생산 광산은 21개이며, 매장량은 전남(45.6%) > 충북(30.8%) > 경남(13.0%) > 강원(4.8%), 경북(4.8%) 순으로 전남이 가장 많은 것으로 나타났다. 국내 납석 생산량 상의 10개 광산은 중앙자원광산(37.9%) > 완도광산(25.6%) > 나주세라믹광산(13.4%) > 청석-사지원광산(5.4%) > 경주광산(5.0%) > 백암광산(5.0%) > 민경-노화도광산(3.3%) > 부곡광산(2.3%) > 진해납석광산(2.2%) > 보해광산 순인 것으로 분석되었다. 납석은 열전전도, 열팽창성, 열변형, 팽창계수, 부피밀도가 낮고, 내열성과 부식 저항성이 높으며, 살균 및 살충 효능이 우수한 성질이 있으므로 내화 재료, 도자기 재료, 시멘트 첨가제, 살균및 살충 제조재, 충전재 등 다양한 분야에 활용되는 것으로 나타났다. 또한 납석은 수처리 세라믹 분리막 소재, 디젤엔지 배기가스 저감장치 세라믹 필터 소재, 그리고 유리섬유 및 LCD 패널 소재 등 활용범위가 첨단산업분야로까지 확대되는 것으로 분석되었다.

중소기업의 스마트팩토리 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 연구 - 정부지원기대와 과업기술적합도를 포함하여 (Factors Affecting Intention to Introduce Smart Factory in SMEs - Including Government Assistance Expectancy and Task Technology Fit -)

  • 김정래
    • 벤처혁신연구
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    • 제3권2호
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    • pp.41-76
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    • 2020
  • 본 연구는 스마트팩토리 도입의도에 영향을 미치는 요인을 실증 분석을 통해 확인하였다. 4차산업혁명의 핵심분야인 스마트팩토리 도입에 있어서 어떤 요인이 중요하게 영향을 미치는가에 대한 연구이며, 아직까지 스마트팩토리 분야에서 기술 수용에 관한 연구가 부족한 상황에서 학술적 실무적 의의가 있다고 믿는다. 정보기술의 수용요인 연구에 설명력이 검증된 통합기술수용이론(UTAUT)을 기반으로 연구를 진행하였으며, UTAUT 이론의 4가지 독립변수인 성과기대, 노력기대, 사회적영향, 촉진조건에 추가로 스마트팩토리의 특성상 중요한 요인으로 예상되는 정부지원기대(Government Assistance Expectancy)를 독립변수에 추가하였다. 또한 스마트팩토리 기술수용의 기술적인 요인을 확인하고자 과업기술적합도(Task Technology Fit)변수 추가하여 스마트팩토리 도입의도에 미치는 영향관계를 실증 분석하였다. 또한 과업기술적합도의 선행변수인 과업특성(Task Characteristics)과 기술특성(Technology Characteristics)이 과업기술적합도에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 분석도 진행하였다. 새로운 기술에 대한 신뢰(Trust)의 정도가 기술의 수용에 있어 매우 중요한 영향을 미칠 것으로 예상되어 신뢰를 매개변수로 추가하였다. 마지막으로 새로운 정보기술에 의한 혁신이 사용자에게 불가피하게 거부감을 야기할 수 있다는 선행연구들을 토대로 혁신저항(Innovation Resistance)을 조절역할을 하는 연구변수에 추가하여 실증적 검증을 진행하였다. 연구 결과 성과기대, 사회적 영향, 정부지원기대, 과업기술적합도는 스마트팩토리 도입의도에 정(+)의 영향을 미쳤다. 영향력의 크기는 정부지원기대(β=.487) > 과업기술적합도(β=.218) > 성과기대(β=.205) > 사회적영향(β=.204) 순으로 나타났다. 과업특성과 기술특성은 모두 과업기술적합도에 정(+)의 영향이 확인되었으며, 과업특성(β=.559)이 기술특성(β=.328)보다 과업기술적합도에 더 영향이 큰 것으로 나타났다. 신뢰에 대한 매개 효과 검정에서 6개 독립변수 각각과 스마트팩토리 도입의도 간에 신뢰의 통계적으로 유의미한 매개역할은 확인되지 않았다. 혁신저항의 조절효과 검정을 통해, 혁신저항이 정부지원기대와 스마트팩토리 도입의도 간 정(+)의 조절역할을 하는 것으로 나타났다. 즉 혁신저항이 크면 클수록 정부지원기대가 스마트팩토리 도입의도에 미치는 영향력이 혁신저항이 적은 경우보다 커지는 것으로 나타났다.

윈치를 활용한 케이블 포설을 중심으로 고찰한 XR 기반 훈련 콘텐츠 도입의 필요성 (Necessity to incorporate XR-based Training Contents Focused on Cable pulling using Winches in the Shipbuilding)

  • 이종민;김종성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.53-62
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    • 2023
  • 본 논문은 국내 조선산업의 요양 재해 현황에 나타난 미숙련 기술인력들의 높은 재해 발생률을 낮추기 위한 방안으로 XR(Extended reality) 기술을 활용한 훈련 콘텐츠 도입의 필요성을 윈치를 활용한 케이블 포설을 중심으로 제시하였다. 국내 조선산업의 요양재해율은 타 제조업에 비해 평균 97.4%(2017~2020)나 높았으며, 특히 조선산업요양 재해의 31.8% 이상이 근속 기간 6개월 미만의 근로자들에게 발생하여 이는 신규입사자들이 업무에 대한 정보 부족과 미숙련도 및 작업환경에 익숙하지 못한 것이 그 원인으로 보인다. 최근 조선산업은 경기 회복으로 많은 신규인력이 유입되고 있으며, 이로 인해 재해 발생률이 높아질 가능성이 있다. 이런 점은 단기간에 신규인력들을 작업환경에 익숙해지는 데 도움이 되는 훈련방법을 도입할 필요가 있음을 말해준다. 국내 조선소의 교육훈련은 용접, 도장, 기계설치, 전기설치 등 특정 기술의 숙련에 치우쳐 있으며 작업환경에 익숙해질 수 있는 훈련은 작업용 2D 도면을 이용하여 선박 건조방법 등을 설명하는 단편적인 교육에 머무르고 있다. 이러한 이유로 현장에서는 다시 OJT(On-the-Job Traning)를 반복 실시하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 XR 기술을 활용한 훈련의 도입을 제안하고 구체적인 예로 Unity로 선박에서 윈치를 활용한 케이블 포설(Pulling) 작업 과정을 XR 기반 훈련 콘텐츠로 구현하였다. 개발된 콘텐츠를 활용하면 신규작업자들이 가상공간에서 시뮬레이션을 통해 실제 작업 과정을 미리 경험하고, 이를 통해 신규인력이 작업환경에 익숙해지는 데 도움을 줄 수 있는 보다 효과적인 훈련 콘텐츠가 될 수 있음을 예증하였다.

초피의 항균 활성을 이용한 원내 감염 제어 친환경 방호 소재 개발 (Application of the Extract of Zanthoxylum piperitum DC to Manufacturing Eco-friendly Nosocomial Infection Control Protective Materials)

  • 박신영;김기윤;전도연;김성철;정효일;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.820-827
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    • 2023
  • 2019년 말 시작된 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 이후 병원성균과 바이러스 감염을 방지하기 위하여 사용한 방호복의 착용 시간이 길어지면서, 항균 및 항바이러스 기능에 인체 친환경적인 안전한 방호 소재 개발이 요구되었다. 본 연구에서는 약용식물인 Zanthoxylum piperitum DC의 에탄올 추출물을 이용하여 천연 항균 방호 소재 개발 가능성을 조사하였다. 초피잎 80% (w/v) 에탄올 추출물의 원내 감염균 9종에 대한 항균력을 디스크 확산법으로 측정한 결과, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Salmonella typhimurium과 Aeromonas hydrophila에 항균력을 보였다. 초피잎 에탄올 추출물로부터 유기용매 분획을 실시하여 얻는 분획의 항균 활성을 비교하였을 때, EtOAc 분획이 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, S. typhimurium과 A. hydrophila와 P. vulgaris KCTC 2433에 대해 항균력을 보였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물의 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, P. vulgaris과 A. hydrophila에 대한 IC50은 각각 0.59 mg/ml, 0.50 mg/mL, 1.06 mg/ml 그리고 0.06 mg/ml 이었다. Z. piperitum DC 잎의 80% (w/v) 에탄올 추출물의 항균 보호 원단 개발에 적용 가능한지 알아보기 위해 초피잎 에탄올 추출물을 케이엠 헬스케어 사의 방호 원단에 처리한 후 방호원단에 부여된 항균활성을 JIS L1902-Absorption 방법으로 검정하였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물을 1.0% (w/v) 농도로 처리하였을 때, S. aureus ATCC 25923와 K. pneumoniae ATCC 13883에 대해 정균 및 살균 활성치가 2.0이상으로 확인되었다. 이러한 결과는, 초피잎 에탄올 추출물을 천연 항균 기능성 방호 원단 개발에 활용할 수 있음을 시사한다.

고전압 전력반도체 소자 개발을 위한 단위공정에서 식각공정과 이온주입공정의 영향 분석 (Analysis of the Effect of the Etching Process and Ion Injection Process in the Unit Process for the Development of High Voltage Power Semiconductor Devices)

  • 최규철;김경범;김봉환;김종민;장상목
    • 청정기술
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    • 제29권4호
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    • pp.255-261
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    • 2023
  • 파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.