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영종도 중산동 신석기시대 토기의 광물 및 화학조성과 제작특성 해석 (Interpretation of the Manufacturing Characteristics and the Mineral and Chemical Composition of Neolithic Pottery Excavated from the Jungsandong Site, Yeongjong Island, South Korea)

  • 이찬희;김란희;신숙정
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제51권1호
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    • pp.4-31
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    • 2018
  • 영종도 중산동 신석기시대 토기를 광물조합에 따라 크게 4유형(I-형; 장석질 토기, II-형; 운모질 토기, III-형; 활석질 토기, IV-형; 석면질 토기)으로 구분하였다. 토기는 전반적으로 불완전 소성을 경험하였으며, 상대적으로 점토함량이 높은 I-형에서 산화도가 낮은 것으로 나타났다. 활석이 다량 포함된 III-형은 스멕타이트 군에 속하는 사포나이트를 포함하여 탄소제거 속도가 다소 느렸던 것 으로 판단된다. IV-형 토기는 적색도가 가장 높고 균일한 특성을 보여 산화정도가 가장 좋았다. 특히 I-형 토기의 기벽 안쪽에는 약 1mm 두께의 유기질 기원 고착 탄화물(C; 33.7 wt.%)이 검출되었으며, 외면에 방사상 균열이 깊게 형성되어 있는 것으로 보아 조리용 토기의 반복적 열 충격의 영향으로 해석된다. I-형을 제외한 토기를 모두 저장용으로 볼 때, 활석과 투각섬석을 포함한 토기는 액체 저장에 용이한 재료적 특성을 가진다. 한편 광물조성이 다양하고 물성이 약한 II-형은 단순 저장용으로 이용되었을 것으로 보았다. 국내 활석 및 석면광산은 경기 및 강원, 충북 일부와 충남지역에 집중적으로 분포하며 활석과 투각섬석은 서로 수반광물로 산 출 될 가능성이 높다. 중산동 유적과 이들 광산의 거리 및 지형적 분포를 고려할 때 원료채취의 가능성은 있으나 개연성은 높지 않은 것으로 판단된다. 중산동 일대에는 활석 및 투각섬석을 형성시킬만한 사문암과 같은 초염기성암체가 확인되지 않는다. 한편 영종도 북서측에 운모편암을 협재한 석회암과 흑운모화강암이 분포하고 있어 과거 소규모 암체가 형성되었을 가능성도 배재할 수 없다. 따라서 중산동 유적 외에 활석 및 투각섬석을 포함하는 토기에 대한 자료를 축적하고 주변지역에 대한 보다 정밀한 암석 및 토양조사가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 중산동 유적 토기의 소성온도는 유형별 구성광물의 안정범위를 통해 해석하였으며, I-형 토기는 $550{\sim}800^{\circ}C$, II-형, III-형, IV-형 토기는 모두 $550{\sim}700^{\circ}C$로 추정된다. 이들의 물성 및 소성도에 영향을 미친 요소는 온 도뿐만 아니라 점토의 종류와 입도 및 소성유지 시간 등이다.

창의적 사고와 아이디어 생성에 영향을 미치는 사회문화요인들에 대한 탐색 (Sociocultural Factors Leading to Creative Thinking and Idea Generation)

  • 이선영;김정아
    • 교육심리연구
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    • 제31권4호
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    • pp.767-794
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    • 2017
  • 창의성은 사회문화적 맥락에서 발현되고 형성되는 사회적 산물이다. 창의적 수행과 결과물에 영향을 미치는 문화 요인들은 초국가문화, 국가문화, 직업문화, 조직문화에 따라 다르다. 그러나 그동안 수행된 창의성 연구의 대다수는 사회 및 문화요인들을 주된 주제로 다루지 않았다. 극히 드물지만 문화와 창의성 간의 관계를 탐색한 연구들은 대부분 개인주의와 집단주의와 같은 초국가문화의 특성들만을 다루면서 동서양 문화권에서 개인이 보이는 창의성 수준 간 차이를 제시하고 있을 뿐 영역 특수성을 고려한 창의성이나 이것에 직, 간접적으로 영향을 미치는 직업이나 조직 문화의 특성 등을 간과하였다. (초)국가 문화처럼 거시적 관점이 아닌 보다 미시적인 관점에서 창의성을 연구하는 것은 독창성과 유용성을 창의성의 주요 능력으로 간주하는 오늘날의 창의성에 대한 개념적인 이해와 맥을 같이 한다. 본 연구는 문화와 창의성간의 관계를 규명하기 위해서 창의적 사고와 아이디어 생성에 영향을 미치는 사회, 문화적 요인들을 초국가와 국가문화를 포함하는 가치문화와 직업과 조직 문화로 구성된 관습문화로 구분하여 관련 문헌들을 심도 있게 검토하였다. 초국가 및 국가 문화의 특성으로 각각 개인주의와 집단주의, 예술친화적인 사회분위기와 다문화 경험 등을 논의하였고, 관습문화에 포함된 직업 및 조직 문화의 경우, 창의성의 두 가지 핵심 능력인 독창성과 유용성간의 균형을 중시하는 건축 영역을 중심으로 살펴보았다. 문헌분석결과, 창의적 사고와 아이디어 생성에 영향을 미친 문화적 요인들은 관습 문화와 가치 문화에 따라 다르게 나타났으나 연구 결과들이 일관적이지 못한 한계를 보였다. 저자들은 논의한 선행연구의 문제점들을 문화에 대한 다차원성 고려 부족, 국가문화와 창의성 간 관계 규명의 어려움, 개인 또는 집단 창의성에 영향을 미치는 요인에 대한 차별적인 인식의 필요성, 관습과 가치문화에 대한 인위적인 구분 등으로 요약하였고 이를 후속 연구들을 위한 제언과 함께 논의하였다.

닭 오브알부민 프로모터의 길이에 따른 유전자 발현 활성 및 에스트로겐 반응성 분석 (Analysis of Transcriptional Activity and Estrogen Responsiveness of Regulatory Elements in Chicken Ovalbumin Promoter)

  • 양현;김경운;김점순;우제석;이휘철;최훈성;정선근;수레쉬 쿠마르;이해선;오건봉;변승준
    • 한국가금학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.17-24
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    • 2019
  • 본 연구는 오브알부민 프로모터의 최적 크기를 결정하기 위해 수행하였고, 이를 위해 2.8, 5.5, 그리고 Mut-4.4 kb의 오브알부민 프로모터를 리포터 벡터에 클로닝하여 다양한 세포들에서 프로모터의 활성을 검증하였다. Mut-4.4kb-pOV는 2.8와 5.5kb-pOV에 비해 HeLa, MES-SA, 그리고 LMH/2A에서 높은 수준의 프로모터 활성을 유도하였으나, cEF 세포에서는 낮은 활성을 보였다. 한편, Mut-4.4kb-pOV/pGL4.11 벡터가 도입된 HeLa, MES-SA, LMH/2A, 그리고 cEF 세포에서 에스트로겐 처리에 의한 반응성을 검증한 결과, cEF 세포를 제외한 나머지 세포들은 에스트로겐을 처리했을 때 리포터 유전자의 발현량이 증가하였다. 또한 LMH/2A 세포에 500 nM 에스트로겐 처리 결과, Mut-4.4kb-pOV는 에스트로겐 처리 후에도 2.8와 5.5kb-pOV에 비해 높은 수준의 프로모터 활성을 유도하였다. 더불어 ERE 영역이 없는 2.8kb-pOV는 LMH/2A 세포에서 500 nM 에스트로겐 처리 후 프로모터의 활성에 효과가 없었으나, ERE 영역을 포함하는 5.5 그리고 Mut-4.4kb-pOV는 에스트로겐 처리에 의해 프로모터의 활성이 증가한 결과를 보였다. 이상의 결과는 Mut-4.4kb-pOV가 형질전환 암탉을 생산하기 위한 재조합바이러스 벡터의 프로모터 영역으로 2.8와 5.5kb-pOV에 비해 보다 효율적인 크기임을 보여주는 결과이다.

도선사수급안정화를 위한 도선사 자격제도 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of the Pilot Certification System for stabilizing Supply and Demand of Harbour Pilots)

  • 전영우;김태균;지상원;김진권
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.834-846
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    • 2017
  • 숙련도선사 퇴직자수의 증가와 신규도선사의 급격한 고령화는 향후 7년 사이에 도선사 수급의 불균형 심화라는 문제를 일으키고 나아가 항만도선의 안전에도 치명적인 문제를 야기할 우려가 커지고 있다. 이 연구는 도선사 수급 불균형 해소 및 숙련도선사 확보를 위한 제도 개선방안을 제시하였다. 이 연구의 방법론은 현황조사 및 분석, 통계분석, 해외사례 조사 분석, 전문가의 자문 등을 채택하였다. 연구 결론은 첫째, 도선사시험 응시요건을 선장 경력 현행 5년에서 2년(최근 5년 내 1년 이상의 경력 포함)으로 완화하되, 도선사 승급을 위한 도선경력 요건을 현행 1년에서 1년 6개월로 강화하는 방안을 제시하였다. 둘째, 승무경력 가산점 제도를 합리화하기 위하여 선장 승무경력 요건 2년을 초과하는 매 1년당 1점씩 가산하되 최대 10점을 한도로 하는 개정안을 제시하였다. 숙련도선사를 확보하고 면허갱신제도와 정년제도 간의 법적 충돌문제를 해결하기 위하여 도선사 정년제도는 폐지하고, 면허의 발급이나 갱신 때에 일정 나이가 넘는 경우 68세까지만 유효한 기간을 연장하는 방법으로 해결하는 방안을 제시하였다. 향후 추진과제로는 이해 당사자의 의견수렴과정과 공감대를 형성해 나가며 아울러 도선사수습시험제도에 대한 연구가 필요하다.

영상품질별 학습기반 알고리즘 폐색영역 객체 검출 능력 분석 (Detection Ability of Occlusion Object in Deep Learning Algorithm depending on Image Qualities)

  • 이정민;함건우;배경호;박홍기
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.82-98
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    • 2019
  • 정보화 사회로 진입하면서 공간정보의 중요성은 급격하게 부각되고 있다. 특히 스마트시티, 디지털트윈과 같은 Real World Object의 3차원 공간정보 구축 및 모델링은 중요한 핵심기술로 자리매김하고 있다. 구축된 3차원 공간정보는 국토관리, 경관분석, 환경 및 복지 서비스 등 다양한 분야에서 활용된다. 영상기반의 3차원 모델링은 객체 벽면에 대한 텍스처링을 생성하여 객체의 가시성과 현실성을 높이고 있다. 하지만 이러한 텍스처링은 영상 취득 당시의 가로수, 인접 객체, 차량, 현수막 등의 물리적 적치물에 의해 필연적으로 폐색영역이 발생한다. 이러한 폐색영역은 구축된 3차원 모델링의 현실성과 정확성 저하의 주요원인이다. 폐색영역 해결을 위한 다양한 연구가 수행되고 있으며, 딥러닝을 이용한 폐색영역 검출 및 해결방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 딥러닝 알고리즘 적용한 폐색영역 검출 및 해결을 위해서는 충분한 학습 데이터가 필요하며, 수집된 학습 데이터 품질은 딥러닝의 성능 및 결과에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 이러한 학습 데이터의 품질에 따라 딥러닝의 성능 및 결과를 확인하기 위하여 다양한 영상품질을 이용하여 영상의 폐색영역 검출 능력을 분석하였다. 폐색을 유발하는 객체가 포함된 영상을 인위적이고 정량화된 영상품질별로 생성하여 구현된 딥러닝 알고리즘에 적용하였다. 연구결과, 밝기값 조절 영상품질은 밝은 영상일수록 0.56 검출비율로 낮게 나타났고 픽셀크기와 인위적 노이즈 조절 영상품질은 원본영상에서 중간단계의 비율로 조절된 영상부터 결과 검출비율이 급격히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. F-measure 성능평가 방법에서 노이즈 조절한 영상품질 변화가 0.53으로 가장 높게 나타났다. 연구결과로 획득된 영상품질별에 따른 폐색영역 검출 능력은 향후 딥러닝을 실제 적용을 위한 귀중한 기준으로 활용될 것이다. 영상 취득 단계에서 일정 수준의 영상 취득과 노이즈, 밝기값, 픽셀크기 등에 대한 기준을 마련함으로써 딥러닝을 실질적인 적용에 많은 기여가 예상된다.

지식베이스 구축을 위한 한국어 위키피디아의 학습 기반 지식추출 방법론 및 플랫폼 연구 (Knowledge Extraction Methodology and Framework from Wikipedia Articles for Construction of Knowledge-Base)

  • 김재헌;이명진
    • 지능정보연구
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    • 제25권1호
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    • pp.43-61
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    • 2019
  • 최근 4차 산업혁명과 함께 인공지능 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이전의 그 어느 때보다도 기술의 발전이 빠르게 진행되고 있는 추세이다. 이러한 인공지능 환경에서 양질의 지식베이스는 인공지능 기술의 향상 및 사용자 경험을 높이기 위한 기반 기술로써 중요한 역할을 하고 있다. 특히 최근에는 인공지능 스피커를 통한 질의응답과 같은 서비스의 기반 지식으로 활용되고 있다. 하지만 지식베이스를 구축하는 것은 사람의 많은 노력을 요하며, 이로 인해 지식을 구축하는데 많은 시간과 비용이 소모된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 기계학습을 이용하여 지식베이스의 구조에 따라 학습을 수행하고, 이를 통해 자연어 문서로부터 지식을 추출하여 지식화하는 방법에 대해 제안하고자 한다. 이러한 방법의 적절성을 보이기 위해 DBpedia 온톨로지의 구조를 기반으로 학습을 수행하여 지식을 구축할 것이다. 즉, DBpedia의 온톨로지 구조에 따라 위키피디아 문서에 기술되어 있는 인포박스를 이용하여 학습을 수행하고 이를 바탕으로 자연어 텍스트로부터 지식을 추출하여 온톨로지화하기 위한 방법론을 제안하고자 한다. 학습을 바탕으로 지식을 추출하기 위한 과정은 문서 분류, 적합 문장 분류, 그리고 지식 추출 및 지식베이스 변환의 과정으로 이루어진다. 이와 같은 방법론에 따라 실제 지식 추출을 위한 플랫폼을 구축하였으며, 실험을 통해 본 연구에서 제안하고자 하는 방법론이 지식을 확장하는데 있어 유용하게 활용될 수 있음을 증명하였다. 이러한 방법을 통해 구축된 지식은 향후 지식베이스를 기반으로 한 인공지능을 위해 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Positron Annihilation Spectroscopy of Active Galactic Nuclei

  • Doikov, Dmytry N.;Yushchenko, Alexander V.;Jeong, Yeuncheol
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제36권1호
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    • pp.21-33
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    • 2019
  • This paper focuses on the interpretation of radiation fluxes from active galactic nuclei. The advantage of positron annihilation spectroscopy over other methods of spectral diagnostics of active galactic nuclei (therefore AGN) is demonstrated. A relationship between regular and random components in both bolometric and spectral composition of fluxes of quanta and particles generated in AGN is found. We consider their diffuse component separately and also detect radiative feedback after the passage of high-velocity cosmic rays and hard quanta through gas-and-dust aggregates surrounding massive black holes in AGN. The motion of relativistic positrons and electrons in such complex systems produces secondary radiation throughout the whole investigated region of active galactic nuclei in form of cylinder with radius R= 400-1000 pc and height H=200-400 pc, thus causing their visible luminescence across all spectral bands. We obtain radiation and electron energy distribution functions depending on the spatial distribution of the investigated bulk of matter in AGN. Radiation luminescence of the non-central part of AGN is a response to the effects of particles and quanta falling from its center created by atoms, molecules and dust of its diffuse component. The cross-sections for the single-photon annihilation of positrons of different energies with atoms in these active galactic nuclei are determined. For the first time we use the data on the change in chemical composition due to spallation reactions induced by high-energy particles. We establish or define more accurately how the energies of the incident positron, emitted ${\gamma}-quantum$ and recoiling nucleus correlate with the atomic number and weight of the target nucleus. For light elements, we provide detailed tables of all indicated parameters. A new criterion is proposed, based on the use of the ratio of the fluxes of ${\gamma}-quanta$ formed in one- and two-photon annihilation of positrons in a diffuse medium. It is concluded that, as is the case in young supernova remnants, the two-photon annihilation tends to occur in solid-state grains as a result of active loss of kinetic energy of positrons due to ionisation down to thermal energy of free electrons. The single-photon annihilation of positrons manifests itself in the gas component of active galactic nuclei. Such annihilation occurs as interaction between positrons and K-shell electrons; hence, it is suitable for identification of the chemical state of substances comprising the gas component of the investigated media. Specific physical media producing high fluxes of positrons are discussed; it allowed a significant reduction in the number of reaction channels generating positrons. We estimate the brightness distribution in the ${\gamma}-ray$ spectra of the gas-and-dust media through which positron fluxes travel with the energy range similar to that recorded by the Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA) research module. Based on the results of our calculations, we analyse the reasons for such a high power of positrons to penetrate through gas-and-dust aggregates. The energy loss of positrons by ionisation is compared to the production of secondary positrons by high-energy cosmic rays in order to determine the depth of their penetration into gas-and-dust aggregations clustered in active galactic nuclei. The relationship between the energy of ${\gamma}-quanta$ emitted upon the single-photon annihilation and the energy of incident electrons is established. The obtained cross sections for positron interactions with bound electrons of the diffuse component of the non-central, peripheral AGN regions allowed us to obtain new spectroscopic characteristics of the atoms involved in single-photon annihilation.

하수처리장에서 발생하는 고농축 잉여슬러지의 열적가용화 특성에 관한 연구 (A Study on the Thermal Solubilization Characteristics of Highly Thickened Excess Sludge in Municipal Wastewater Treatment Plant)

  • 김은혁;박명수;구슬기
    • 유기물자원화
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    • 제30권4호
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    • pp.5-13
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    • 2022
  • 현대의 환경문제는 다량의 폐기물의 발생과 무분별한 에너지의 소비로 인한 환경오염이 가속화 되고 있다는 것이다. 대표적인 에너지 생산 연료인 화석연료는 에너지를 생산하는 과정에서 연소가 이루어져 다량의 온실가스가 발생하고 최종적으로 기후변화를 야기한다. 또한 전 세계적으로 발생하는 폐기물의 양도 지속적으로 증가하고 있으며 처리하는 과정에서 환경오염이 발생하고 있다. 이와 같은 문제들을 동시에 해결하기 위한 방법 중 하나는 유기성 폐기물의 에너지화 및 감량화이다. 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지는 해양매립이 전면 금지된 이후로 다양하게 처리되고 있으나, 그 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 하수슬러지는 유기물을 다량 함유하고 있어 혐기소화를 통하여 하수슬러지를 에너지화 하고 최종 배출되는 폐기물을 감량화 하는 것이 바람직하다. 하지만, 잉여슬러지의 경우 대부분이 하수처리에 이용되었던 미생물 덩어리로써 잉여슬러지가 혐기성소화 되기 위해서는 먼저 미생물의 세포벽이 파괴되어야 하는데 세포벽 파괴에는 많은 시간이 요구되기 때문에 혐기성 소화 과정만으로는 높은 바이오가스 생산율이나 폐기물 감량율을 달성할 수 없다. 따라서 잉여슬러지를 가용화하는 전처리 공정이 필요하며, 여러 가지 가용화 공법 중에서 열적 가용화 공정이 가장 효율적인 것으로 검증되었고, 혐기성소화 공정의 전처리 과정으로써 열적가용화 공정을 이용하여 잉여슬러지에 포함된 세포벽을 파괴한 후 전처리 된 잉여슬러지를 혐기성소화 함으로써 높은 바이오가스 생산율과 폐기물 감량율을 달성할 수 있다. 본 연구에서는 열적 가용화장치를 통하여 TS 10%의 농축 잉여슬러지를 전처리하는데 있어서 체류시간 및 운전온도 변수에 따른 가용화 특성에 대한 연구를 수행하였다. 열적 가용화장치의 체류시간에 대한 실험변수는 운전온도를 160 ℃로 고정한 상태에서 각각 30분, 60분, 90분, 120분이었다. 실험 결과로 도출된 TCOD와 SCOD를 통해 계산된 가용화율은 각각 12.11%, 20.52%, 28.62%, 31.40% 순으로 증가하였다. 또한, 운전온도에 따른 변수는 반응시간을 60분으로 고정한 상태에서 각각 120℃, 140℃, 160℃, 180℃, 200℃였으며 가용화율은 각각 7.14%, 14.52%, 20.52%, 40.72%, 57.85% 순으로 증가하였다. 이 외에 TS, VS, T-N, T-P, NH4+-N, VFAs를 분석하여 농축 잉여슬러지를 대상으로 하는 열적 가용화 특성에 대한 평가를 수행 했으며, 그 결과 TS 10%의 농축 잉여슬러지에 대한 열적 가용화를 통하여 30% 이상의 가용화율을 얻기 위해서는 운전온도를 160℃로 고정할 경우 120분의 체류시간이 필요하며, 운전시간을 60분으로 고정할 경우 170℃ 이상의 운전온도가 요구되어 진다.

태국 전력/에너지 체제의 경로 형성과 지속가능성 평가 (The Path Formation of Thailand's Electricity/Energy Regime and Sustainability Assessment)

  • 엄은희;신동혁
    • 동남아시아연구
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    • 제27권4호
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    • pp.1-40
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    • 2017
  • 본 연구는 메콩 유역 내 최대의 전력/에너지 소비 국가인 태국의 전력/에너지 체제를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 태국의 전력/에너지 인프라 정책은 국경 내에서 머무는 것이 아니라 메콩유역국가들간, 더 나아가 아세안의 전력교류 및 경제통합과도 긴밀한 연계를 맺고 있다. 따라서 본 연구는 태국의 국내적 차원(national level)뿐만 아니라 대륙부 메콩을 아우르는 지역적 차원(sub-regional level)에서 태국의 전력/에너지 체제가 어떻게 형성되었고 현재까지 변화되어 왔는지까지 검토하였다. 한편, 2015년 파리협정을 기점으로 출범하게 될 신(新)기후체제 하에서 선진국뿐만 아니라 개발도상국도 기후변화 대응에 대한 자발적 책임과 감축의 의무가 주어진 만큼 태국도 기존의 전력/에너지 정책의 수정이 불가피해졌다. 따라서 우리는 태국의 최근 에너지 정책을 검토함으로써 지속가능한 에너지 체제로의 전환 가능성을 평가해보았다. 또한 태국의 시민사회가 국가의 전력/에너지 계획 설정에 미친 영향을 살펴봄으로써 향후 태국의 에너지와 기후변화 분야에서 시민사회의 역할에 대한 논의를 전개하였다. 분석 결과 먼저 태국의 전력/에너지 체제는 냉전 시대 하에서 미국 등 서방세계의 지원으로 급속 성장하였음을 확인할 수 있었다. 특히 이 과정에서 태국전력공사(EGAT)는 태국 에너지 정책에 있어 핵심적인 행위자로 작용하였다. 또한, 태국의 지리적 위치와 주변 국가에 비해 상대적으로 높은 경제 수준은 향후 지역 내 전력망 구축에 있어서도 그 중요성이 계속 부각될 전망이다. 다른 한편, 2015년에 수립된 태국통합에너지청사진을 에너지 트릴레마의 분석틀로 검토한 결과 태국은 여전히 환경적 지속가능성 측면에서 취약점을 드러내고 있어 지역적 차원의 환경적 고려가 필요함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 태국의 시민사회는 지금까지 다양한 방식으로 국가의 전력/에너지 정책 및 기후변화 정책에 영향을 미쳐왔으나, 2014년 쿠데타 이후 그 움직임이 많이 둔화된 상태이다. 결론적으로 본 연구는 태국뿐 아니라 메콩 지역의 지속가능한 전환을 위하여, 태국의 현 전력/에너지 체제와 정책 방향에 대한 지속적 관찰을 제안하며, 이를 위해 태국 및 메콩지역의 정부 뿐 아니라 시민사회 진영과 다양한 노력에 협조할 필요가 있음을 제안한다.

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.