Over the last decade, the next generation’s ultra-high-temperature materials as an alternative to Nickel-based superalloys have been highlighted. Ultra-high-temperature materials based on refractory metals are one of several potential candidates. In particular, molybdenum alloys with small amounts of silicon and boron (Mo-Si-B alloys) have superior properties at high temperature. However, research related to Mo-Si-B alloys were mainly conducted by several developed countries but garnered little interest in Korea. Therefore, in this review paper, we introduce the development history of Mo-Si-B alloys briefly and discuss the properties, particularly the mechanical and oxidation properties of Mo- Si-B alloys. We also introduce the latest research trends of Mo-Si-B alloys based on the research paper. Finally, for domestic research related to this field, we explain why Mo-Si-B alloys should be developed and suggest the potential directions for Mo-Si-B alloys research.

Small and Medium-sized Enterprises (SMEs) are being faced with rapid changes in their business environments due to evolution of technologies and innovation in societal eco-systems. Particularly, dynamic interactions between such environments and enterprise activities have become significant, so technology planning, which is a process of identifying appropriate directions regarding product and technology development, has received much attention to cope with such dynamics proactively. However, SMEs typically have limits in performing independent, strategical and systematical technology planning activities due to the lack of human, material and financial resources. This paper proposes the development of a product roadmapping method so that SMEs carry out efficient technology planning activities with interconnections of external business environments. The present work provides product roadmap templates that directly accommodate the influence of business environments on the product’s system and its associated super/sub-systems with the use of external environment analysis techniques including TRIZ methodology, PEST and 5Forces analysis. These templates are useful to efficiently forecast the directions of product’s development and evolution, which arise from changes in external environments. Consequently, the present work enables SMEs to flexibly cope with the era of the next R&D generation, which pursues value creation through mutual interconnection between business environments and technology development.

1996년도를 기점으로 공정안전관리제도는 화재·폭발 및 독성물질 누출사고를 예방하자는 목적으로 시작되었다. 현재는 정유, 석유화학 등 업종대상 사업장과 유해·위험물질 51종을 규정량 이상 사용하는 사업장 대상으로 나뉘며 총 2,000여개 사업장에 현재 적용중이다. 또한 전국 6군데 주요 화학공장 밀집 지역을 기반으로 중대산업사고예방센터를 운영하는 등 중대산업사고를 예방하기 위한 정부차원의 다양한 노력이 진행되고 있다. 덕분에 관련사고의 감소는 물론 수십명의 사상자를 야기하는 초대형 사고를 예방할 수 있는 기반과 대상 사업장에서 안전관리 체계를 구축 할 수 있는 계기가 되었다. 하지만 안타깝게도 매년 10여건의 중대산업사고가 발생하고 있는 점은 간과할 수 없는 현실이다. 따라서 본 연구에서는 현행제도를 보다 최신화하기 위한 첫 걸음으로 사고유발 인적요인을 분석해내고 최근 시작되고 있는 증강현실, 사물인식 기술 등과의 융합을 통한 차세대 공정안전관리 시스템에 대해서 검토하고자 한다.

유전자 친자확인시험법은 동일 종 내에서도 개체를 식별 할 수 있는 강력한 분자진단체계이다. 반달가슴곰 우수리아 종(Ursus thibetanus ussuricus)은 한반도를 비롯한 중국, 러시아 등지에 분포하나, 우리나라에서는 지역적으로 절멸된 것으로 추정되고 있으며, 현재는 멸종위기야생생물Ⅰ급으 로 지정되어 있고, 북한, 러시아, 중국 등에서 재도입되어 종복원이 진행 중에 있다. 본 연구는 우리나라에 재도입된 반달가슴곰집단의 친자확인, 가계도 작성, 미확인개체 추적 등 방사개체의 관리에 요구되는 분자진단체계의 구축을 위하여 차세대염기서열분석법을 통해 결정한 반달가슴곰 전 장유전체 서열(whole genome sequence, WGS)에서 미세 부수체(microsatellite, MS) 마커 개발을 목적으로 하였다. 전장유전체 서열은 총 12개체의 혈액 DNA를 이용하여 결정하였고, 결정된 서열에서 총 1,730,507개의 단순반복서열(simple tandem repeat, STR)의 정보를 발굴하였다. 이 중 반복단위(repeat unit)의 길이가 2-6 nt로 구성된 STR은 총 5,954개였다. WGS 상에서 검출된 STR의 관찰이형접합율(observed heterozygosity, Ho)을 고려하여 총 97종을 1차 선정하였다. 부-모-자 유전자형의 멘델유전(mendelian inheritance)을 만족하는 48종의 마커를 반달가슴곰 전체 집단에 적용하여 시험하였고, 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 통해 유전자형을 결정하였다. 유전 자형의 다양성지수와다형정보량(polymorphic information content, PIC), 동일개체출현율을 고려하여 최종 15종의 MS 마커 세트를 구성하였다. 분석결과, 전체 집단에서 출현한 평균 대립유전자의 수는 6.267개였으며, 기대이형접합율(expected heterozygosity)는 평균 0.7242을 나타내었다. 평균 PIC는 0.6718, 동일개체 출현율은 1.867×10-14 수준으로 높았으나, 부권부정율은 0.00337로 다소 낮은 수준을 보였다. 재도입된 1세대집단 전체에서는 평균 대립유전자 수 5.867개, 평균 기대이형접합율 0.7217, 평균 PIC 0.6573을 나타내었고, 후손 전체에서는 평균 대립유전자 수 5.933개, 평균 기대이형접합율 0.7140, 평균 PIC 0.6554를 나타내었다. 하지만, 후손집단을 2세대와 3세대로 구분했을 때, 2세대는 평균 대립유전자 수 5.867, 평균 기대이형접합율 0.722, 평균 PIC 0.657, 3세대는 평균 대립유전자 수 4.467, 평균 기대이형접합율 0.694, 평균 PIC 0.601을 나타내어 세대가 진행될수록 대립유전자의 수와 기대이형접합율, PIC 모두 감소하는 경향을 나타내었다. 최종 선정된 15개의 MS 마커체계를 이용하여 반달가슴곰 집단에 대한 미확인 개체 추적, 친자확인 등을 시험하였다. 최근 포획된 개체들 중에서 개체명이 확인되지 않았던 4개체는 자연출생 2세대, 3세대, 전파발신기가 탈락된 방사 1세대로 확인 되었다. 또한 동일성검사 결과 올해 5월 교통사고를 당한 반달가슴곰은 KM-53이며, 올해 출생한 새끼 반달가슴곰들에 대한 검사를 통해 2개체가 인공수정에 의해 출생한 것으로 확인되었다. 이상의 결과들은 본 연구에서 확립한 MS 마커의 조합이 자연방사와 자연출생 개체들로 구성된 반달 가슴곰 집단의 개체관리를 위한 분자마커체계로 유용하게 이용될 수 있음을 보여주고 있다. 또한 본 연구를 통해서 확립된 MS 마커들은 현재 지리산과 수도산에 서식하고 있는 반달가슴곰 집단의 개체관리, 미확인 개체 추적, 친자확인 등 유전자분석에 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 아울러 향후 유전적 다양성 증진, 집단간 교류개체 선정 등에도 필요한 유전 정보를 제공할 수 있을 것이다. 결론적으로 반달가슴곰 전장유전체 서열을 토대로 마련된 분자진단체계는 향후 반달가슴곰의 보호와 생태복원을 위한 종복원에 기여할 것으로 기대된다.

저어새의 먹이생물을 파악하기 위해 2010년 6월부터 2014년 6월까지 인천 남동유수지에서 저어새의 토사물 시료를 채집하여 현미경 관찰 및 차세대염기서열 (NGS) 기법으로 분석 하였다. 저어새의 먹이생물은 어류, 갑각류, 다모류, 곤충류로 구성되어 있었으며, 주로 저어새는 어류와 갑각류를 섭이하는 것으로 나타났다. 최우점 먹이생물은 풀망둑 (Acanthogobius hasta)이었으며, 이 외에도 길게 (Macrophthalmus abbreviates), 징거미새우류 (Macrobrachium sp.), 칠게 (Macrophthalmus japonicus), 각시흰새우 (Exopalaemon modestus), 참 갯지렁이 (Neanthes japonica)가 우점 먹이생물로 출현하였다. 이들 먹이생물은 번식지 인근지역인 송도갯벌과 시화호에서 흔히 발견되며, 저어새는 채식지로써 이들 지역에 대한 의존도가 높을 것으로 판단된다. 현미경과 NGS로 분석한 일부 먹이생물에서 차이를 보였는데, 이는 토사물 내 먹이생물은 저어새의 위 내에서 분해되어 현미경 분석을 통한 형태학적 분류 특징을 찾기 어려웠던 반면, NGS 분석은 유전자를 통해 분류가 가능하기 때문에 형태학적 분석의 결과보다 높은 종 다양성을 보인 결과이다.

가솔린, 플라스틱, 섬유 등 수많은 일상 소재들의 원재료를 저에너지 및 저탄소 공정으로 생산하는 것은 석유화학 회사들의 초미의 관심사라고 할 수 있다. 특히 우리나라는 원유를 해외에서 수입하고 이를 분리 및 정제 하여 다양한 고부가 가치를 창출하는데 여러 집약된 기술에 의존하고 있다. 이와 같은 석유화학 원재료들이 복합적으로 섞여있는 혼합물로부터 비슷한 종류의 성분을 분리하는 공정에 전 세계적으로 막대한 양의 열에너지가 소비 된다. 본 발표에서는 석유화학 에너지 비용을 낮출 수 있는 멤브레인 기반 상온 액상 탄화수소 역삼투 분리 공정에 대해 소개하고자 한다. 특히 탄소 분자체 기반 분리막의 제조와 이의 응용에 대한 내용을 다루고자 한다.

유기용매 나노여과(OSN, organic solvent nanofiltration) 분리막은 폴리이마이드(PI)나 폴리벤질이미디아졸(PBI)과 같은 특수 고분자의 개발, 상업화가 이루어지고 강한 유기용매에 견딜 수 있도록 가교를 통해 분리막의 내구성이 급격하게 향상되면서 저분자량의 합성, 정제 및 농축을 필요로하는 의약, 바이오, 식품산업에 획기적이고 효율적인 분리막 공정으로 주목 받고 있다. 하지만 여전히 고가의 고분자, 가교를 위한 복잡한 프로세스, 다량의 강한 용매 폐수 발생등 상업화를 이루는데 여러 가지 문제점들이 산재하고 있다. 본 연구는 기존 제막방식에서 벗어나 무독성의 용제를 사용하여 단일공정으로 유기용매 나노여과 분리막을 제막하고 그 특성을 연구하였다.

제 4차 산업 시대의 도래는 기존 사회와 산업 생태계를 급속히 변화시키며, 기술, 문화, 금융 등의 경계선을 사라지게 하고 있다. 이동공간 산업도 마찬가지로, 기존의 기계공학 중심의 산업이 전자 및 정보통신기술과 융합함에 따라 이동성 및 안전성 중심의 공간을 넘어, 인포테이먼트 및 콘텐츠를 소비할 수 있는 공간으로 변화하고 있다. 현재까지 수행된 차세대 이동공간 관련 이론적 평가 방법은 대부분 사용성 평가, 혹은 수용성 평가방법 등에 집중되어있으나, 실제 동향조사에 의하면 대부분의 자동차 OEM을 포함한 많은 이동공간 업체에서는 감성평가를 중요시하고 있는 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 차세대 이동공간에서의 콘텐츠 인터랙션을 개발하는 데에 있어 어떠한 감성 요소들을 평가해야 하는지에 대해 수행한다. 패트릭 조단의 네 가지 즐거움 이론의 감성요소들을 기반으로 국내 운전자 116명을 대상으로 차세대 이동공간에서 콘텐츠 감성평가를 수행할 때 필요한 요소들에 대해 평가하였다. 통계분석 및 AHP (Analytic Hierarchy Process) 분석 결과, 심리적-관념적-사회적-물리적 즐거움 순으로 평가 우선순위를 도출시키는 것이 필요하며, 콘텐츠 소비 유형에 따른 평가를 수행하는 것이 필요할 것으로 나타났다.

본 연구는 차세대 랫드에서 오메가 6(n-6)와 오메가 3(n-3) 지방산 비율이 서로 다른 식이 (0, 1.2:1, 8:1, 19:1)의 섭취가 간에서 새롭게 합성․분비되는 glycerolipid의 대사적 분할에 관한 메카니즘을 구명하였다. 그 방법으로써 경정맥 캐뉼라를 부착한 랫드에서 생체모니터링 기법을 이용하였다. glycerolipid 대사에 의한 산화로써 나타난 14CO2 배출율 범위는 8:1 이하 그룹에서 7.05-20.17%로 나 타났으며 대조구에서 가장 낮았다(p<0.05). 총 glycerolipid는 대조구가 가장 높았으며 19:1, 8;1, 1.2:1 그룹의 순서로 높았다(p<0.05). 중성지방 분비량은 대조구와 비교할 때 1.2:1, 8:1, 19:1 그룹의 순서로 각각 36.35, 20.93, 13.72% 감소하였다(p<0.05). 총 glycerolipid에 대한 인지질의 분할 비율은 대조구와 비교할 때 1.2:1, 8:1, 19:1 그룹의 순서로 각각 1.38, 1.29, 1.17배 높았다(p<0.05). 총 glycerolipid에 대한 14CO2 생성비율은 대조구와 비교할 때 1.2:1, 8:1, 19:1 그룹의 순서로 각각 1.61, 1.52, 1.29배 높았다(p<0.05).

(주)효성은 지난 20여 년 동안 분리막 소재 및 제막 기술에 대한 연구를 진행 해오고 있으며, 독자적인 기술로 PVDF 소재의 평막, 침지형 및 가압형 MF/UF 중공사막 및 모듈을 개발하여 상용화하였고 이를 실제현장에 적용하여 저비용 고성능 고효율의 모듈운전 결과를 확인하였다. 최근에는 차세대 분리막으로써 Acetylated MeCellouse (AMC)와 PolyOlefinKetone (POK) 소재를 사용한 수처리용 분리막을 연구하여 고투수성, 내오염성이 우수한 새로운 분리막을 개발 중에 있다.

분리막 수처리 공정에서는 완결성 테스트를 통해 막 손상을 감지하고, 수작업으로 손상부분을 찾아내어 해당 부분을 보수하는 방식이 사용된다. 이러한 방법으로 보수하는데 많은 시간과 전문 인력이 필요하므로 이에 대한 개선이 필요 한 시점이다. 당사에서는 산업통상자원부/한국산업기술진흥원의 지원을 받아 예일대학교와 국제공동연구를 통해 차세대 분리막 복원기술을 개발하였다. 본 기술은 분리막의 손상된 부위에 Healing agent를 침적시키고, Cross-linker를 주입하여 손상된 부분에 큰 고분자를 형성시켜 보수하는 기술이다. 현재 Lab 테스트를 통해 효과 를 확인하였고, 실규모 막모듈을 이용하여 검증평가를 진행한 후 상용화를 준비 할 예정이다.

Membrane-based separations provide significant advantages over the conventional thermally-driven separation process such as distillation since they require small footprints as well as less energy.1[] Polymeric membranes, most widely used for a variety of industrial gas separations, suffer from the limitation of separation performance, so-called the upper-bound limit due to their inherent drawbacks.2[] This presentation will introduce advanced membranes including mixed matrix membranes and ladder-structured polysilsesquioxanes, recently developed in our group to overcome the current limit of the separation performance of polymeric membranes.

고분자의 용이한 가공성과 우수한 투명성, 그리고 합리적인 비용 효율로 인해 식품 포장 산업에서 금속이나 유리용기들을 고분자 기반의 포장 소재들로 대체하려는 경향이 전 세계적으로 널리 퍼지고 있다. Barrier 고분자들은 산소, 이산화탄소, 수증기 등 대기 가스에 대한 낮은 투과성을 나타내고 있어 식품 포장 산업 이용에 유용하다. 이러한 식품 포장 산업의 전반적인 추세와 함께, 산소에 민감한 주스, 착향 음료, 그리고 에너지 음료 등 새로운 식품 산업의 성장으로 인해 고성능의 barrier 특성, 특히 O2와 CO2에 대해 낮은 투과성을 지닌 고분자 포장 소재의 개발이 시급한 상황이다. 기존의 고분자에 기반한 barrier의 성능 향상은 새로운 식품 포장 산업에 급격한 변화를 줄 것이다. 본 총설에서는 (1) antiplasticization을 유도한 barrier 소재들, (2) antiplasticization과 crystallization을 사용한 barrier 성능 상승 효과, (3) 새로운 barrier 고분자들, (4) 나노합성 소재, (5) 혼합 고분자 등과 더불어, 차세대 포장 소재들의 특성 분석을 소개하고자 한다.