바이폴라막은 양이온교환층과 음이온교환층 및 양극접합층으로 이루어진 이온교환막으로 물 분해 특성을 기반으 로 하여 프로톤과 수산화 이온을 생성시키는 막이다. 이러한 특성을 이용하여 화학 산업, 식품 가공, 환경 보호, 에너지 변환 및 저장과 같은 다양한 응용 분야에서 연구가 되고 있다. 본 논문에서는 바이폴라막 기술에 대한 종합적인 이해를 제공하기 위해 바이폴라막의 개념 및 물 분해 메커니즘과 물 분해 촉매에 대한 조사하였다. 마지막으로 최근 에너지 기술에 적용되고 있는 바이폴라막 프로세스를 조사하였다.

In this review, we examine the latest technological developments in the utilization of truffles, a gourmet ingredient reputed to be one of the "world's three greatest delicacies," considering changing global consumption trends. Global demand for truffles is expected to increase steadily, with an average annual growth rate of 8.9% from 2023 to 2030. As truffles are expensive, the demand for truffles is expected to be concentrated in developed countries such as the United States, European countries, and Japan. In Korea, truffles are utilized in various industries, including food, functional foods, and cosmetics. Korean consumer demand for truffles has consistently remained high since 2019, and truffle products have been performing well in the market. Consequently, there exists substantial potential demand for newly developed truffle-related products and technologies. This review aims to provide objective research information through the systematic analysis of patent applications in Korea and internationally, focusing on technologies involving truffles, and can aid in setting directions for research and development.

The importance of biocomposites has increased owing to the changes in global consumption trends and rapid climate change. Technologies using mushroom mycelium cultivation, and molding methods for mycelial application have gained attention as potential strategies for producing eco-friendly composites. Currently, mushroom mycelia are used as raw materials for food and cosmetics; however, research on their utilization as biocomposite materials is limited. Therefore, the potential for the development of mushroom mycelium-related products and technologies is high. This review analyzes the domestic and international patent application trends related to the technologies for composite (packaging, insulation, adhesives, and leather) and food (substitute for meat) materials using mushroom mycelium, as an eco-friendly biocomposite material, to provide objective patent information that can further research and development (R&D) in this field.

After the Fukushima nuclear power plant accident in 2011, interest in technology for evaluating residents’ exposure to effluents generated from nuclear power plants at the time of the accident has increased. KHNP has developed the S-REDAP program and is using it to evaluate radiation dose and recommend resident protection measures in the event of a nuclear power plant emergency. Its main functions are source term evaluation, atmospheric diffusion evaluation, radiation dose evaluation, etc. Based on these evaluations, resident protection measures are evaluated. In Japan, evaluation is conducted through a program called SPEEDI-MP (System for Prediction of Environmental Emergency Dose Information Multi-model Package) created by JAEA (Japan Atomic Energy Agency). Similar to S-REDAP, the program also evaluates effluents emitted from nuclear facilities through source term evaluation and atmospheric diffusion factor evaluation. In JAEA, through a program using SPEEDI-MP, the source term evaluation was performed in collaboration with NSC (Nuclear Safety Commission) in the event of the Fukushima nuclear plant accident, and dose evaluation in Japan was performed 2 months as an atmospheric diffusion factor using meteorological data for 2 days. Through comparative analysis of evaluation data from Japan, improvements to the current program be derived.

In the field of 3H decontamination technology, the number of patent applications worldwide has been steadily increasing since 2012 after the Fukushima nuclear accident. In particular, Japan has a relatively large number of intellectual property rights in the field of 3H processing technology, and it seems to have entered a mature stage in which the growth rate of patent applications is slightly reduced. In Japan, tritium is being decontaminated through the Semi-Pilot-class complex process (ROSATOM, Russia) using vacuum distillation and hydrogen isotope exchange reaction, and the Combined Electrolysis Catalytic Exchange (CECE, Kurion, U.S.) process. However, it is not enough to handle the increasing number of HTOs every year, so the decision to release them to the sea has been made. Another commercial technology in foreign countries is the vapor phase catalyst exchange process (VPCE) in operation at the Darlington Nuclear Power Plant in Canada. This process is a case of applying tritium exchange technology using a catalyst in a high-temperature vapor state. The only commercially available tritium removal technology in Korea is the Wolseong Nuclear Power Plant’s Removal Facility (TRF). However, TRF is a process for removing HTO from D2O of pure water, so it is suitable only for heavy water with high tritium concentration, and is not suitable for seawater caused by Fukushima nuclear power plant’s serious accident, and surface water and groundwater contaminated by environmental outflow of tritium. Until now, such as low-temperature decompression distillation method, water-hydrogen isotope exchange method, gas hydrate method, acid and alkali treatment method, adsorption method using inorganic adsorbent (zeolite, activated carbon), separator method using electrolysis, ion exchange adsorption method using ion exchange resin, etc. have been studied as leading technologies for tritium decontamination. However, any single technology alone has problems such as energy efficiency and processing capacity in processing tritium, and needs to be supplemented. Therefore, in this study, four core technologies with potential for development were selected to select the elemental technology field of pilot facilities for treating tritium, and specialized research teams from four universities are conducting technology development. It was verified that, although each process has different operating conditions, tritium removal performance is up to 60% in the multi-stage zeolite membrane process, 30% in the metal oxide & electrochemical treatment process, 43% in the process using hydrophilic inorganic adsorbent, and 8% in the process using functional ion exchange resin. After that, in order to fuse with the pretreatment process technology for treating various water quality tritium contaminated water conducted in previous studies, the hybrid composite process was designed by reflecting the characteristics of each technology. The first goal is to create a Pilot hybrid tritium removal facility with 70% tritium removal efficiency and a flow rate of 10 L/hr, and eventually develop a 100 L/hr flow tritium removal system with 80% tritium removal efficiency through performance improvement and scale-up. It is also considering technology for the postprocessing process in the future.

신기술 무기의 등장은 인류역사에서 산업혁명이라는 이름으로 시대의 변화를 주도해왔다. 제4차 산업혁명시대 국방·군사분야 신기술의 특성은 ①지능성(intelligence), ②상호연결성(interconnectedness), ③편재성 (distributedness), ④디지털화(digitalization) 등이다. 신기술 무기 개발 동향은 ①자율형 무인체계, ②초음속 무기체제, ③양자역학기술 군사적 활용 등으로 요약해 볼 수 있다. 신기술 무기개발의 주요쟁점사항은 ① 신기술에 의한 위기안정성 훼손 가능성, ②AI에 의한 군사적 의사결정의 위험성, ③신기술에 의한 신뢰구축조치 증진 가능성 등이다. 향후 국제사 회는 신기술 등장으로 인한 불안정 극복을 위한 기존 군축구조의 한층 강화 및 신기술·신무기를 다룰 수 있는 새로운 군축체제의 설립을 요구 하게 될 것이다. 우리는 우리의 신기술 개발노력과 국제사회의 신기술에 의한 상호신뢰구축 증진모색과의 조화로운 병행에 대비해 나가야 할 것 이다.

최근 급속하게 발전하고 있는 유전자교정기술은 식물이 생산하는 특정 이차 대사산물의 집적을 유도하기 위한 식물대사공학연구에 아주 유용하게 이용되고 있다. 특히 이들 기술 들을 이용하여 만든 유전자교정 작물 중에 일부는 외래 DNA 단편이 잔존 하지 않기 때문에 기존의 유전자변형작물의 안전 관리규정에 적용되지 않을 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 리뷰는 phenylpropanoid 대사과정에 의하여 합성되는 다양한 종류의 이차대사산물을 집적시키기 위한 유전자교정 기술의 적용 연구결과 들을 조사하였다. 먼저, phenylpropanoid 생합성 대사과정에 관여하는 다양한 효소를 암호하는 유전자들을 목표로 하여 식물의 종에 따라 특이하게 집적되는 flavonoids, anthocyanin, 수용성 tannins, 로즈마린산 등의 집적을 유도하거나 화색을 변경하는 등의 성공적인 연구결과들을 검토하였다. 또한, phenylpropanoid 대사과정의 조절에 최종조절 스위치 역할을 하는 수많은 종류의 MYB 전사인자를 암호 하는 유전자를 목표로 하여 CRISPR 유전자교정을 시도한 연구결과들로부터 식물의 이차세포벽 형성에 관여하는 lignin, 물관부, cellulose 등의 생합성 조절 기작을 이해하고 MYB family에 속하는 수많은 종류의 유전자에 대한 개별적인 기능 분석 연구결과들을 조사 분석하여, 문제점 및 향후 연구 방향 등을 검토하였다.

목적 : 본 연구는 2009년 창간호부터 2018년 10권 1호까지 대한보조공학기술학회지에 게재된 연구를 중심으로 주요 연구 분야와 연구동향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 2009년 창간호부터 2018년 10권 1호까지 대한보조공학기술학회지에 게재된 총 70편의 논문을 대상으로 연구 질적 수준, 연구자 정보, 연구 참여 대상자, 주제 분야, 주요 종속변인, 적용된 보조공학에 대해 분류하여 분석하였다. 결과 : 보조공학기술학회지에 투고된 연구는 질적 수준 5단계 연구가 28편(40%)으로 가장 많았으며, 연구자는 제1저자를 중심으로 학교에 소속된 연구자가 70%로 가장 많았다. 연구 대상자는 정상 성인이 31.58%로 가장 많았으며, 연구 주제 는 보조공학과 관련된 연구가(46.48%) 가장 많았다. 측정된 주요 종속변인은 작업수행에 대한 변화를 분석하기 위한 평가도구(18.33%)가 가장 많이 사용되었다. 적용된 보조공학 접근은 환경수정에 대한 연구가 27.59%로 가장 많이 이루어 졌다. 결론 : 본 연구를 통해 보조공학기술학회지에 10년간 게재된 연구의 연구 질적 수준, 연구자 정보, 연구 참여 대상자, 주제 분야, 주요 종속변인, 적용된 보조공학에 대한 연구동향을 파악할 수 있었다. 이러한 연구동향 분석을 통하여 보조공 학 분야의 발전과 지속적인 근거기반의 보조공학 접근이 이루어질 수 있도록 향후 연구 방향성에 도움이 될 것이다.

As many existing research fields are matured academically, researchers have encountered numbers of academic, social and other problems that cannot be addressed by internal knowledge and methodologies of existing disciplines. Earlier, pioneers of researchers thus are following a new paradigm that breaks the boundaries between the prior disciplines, fuses them and seeks new approaches. Moreover, developed countries including Korea are actively supporting and fostering the convergence research at the national level. Nevertheless, there is insufficient research to analyze convergence trends in national R&D support projects and what kind of content the projects mainly deal with. This study, therefore, collected and preprocessed the research proposal data of National Research Foundation of Korea, transforming the proposal documents to term-frequency matrices. Based on the matrices, this study derived detailed research topics through Latent Dirichlet Allocation, a kind of topic modeling algorithm. Next, this study identified the research topics each proposal mainly deals with, visualized the convergence relationships, and quantitatively analyze them. Specifically, this study analyzed the centralities of the detailed research topics to derive clues about the convergence of the near future, in addition to visualizing the convergence relationship and analyzing time-varying number of research proposals per each topic. The results of this study can provide specific insights on the research direction to researchers and monitor domestic convergence R&D trends by year.

큰느타리버섯은 에르고스테롤 및 글루칸과 같은 기능성 물질의 함량이 높아 항산화 활성 및 프리바이오틱 효과를 일으키는 버섯이다. 큰느타리버섯은 향이 강하며 단단해 기호도가 높지만 장기간 소요되는 선박수출 등에서는 선도유지 기간 확보가 필요하다. 버섯의 품질에 영향을 미치는 외부요인은 온도, 상대습도, 공기조성 및 통풍 상태가 있으며 이로 인해 버섯의 호흡량, 수분 함량, 경도, 색도, pH 및 이취 등에 영향을 준다. 큰느타리버섯의 주요 장해는 갈변, 이취, 부패가 있으며, 이를 막기 위해 상품성이 높은 품종을 개발하거나 저장성을 높이는 처리 방법이 고안되고 있다. 버섯의 품질을 유지하기 위한 방법으로는 건조, 감마선 조사, 키토산 처리와 같은 수확 후 처리 방법과 CA 저장과 MA 포장을 통한 저장 방법이 있다. 버섯의 건조는 자연건조, 열풍건조, 동결건조, 진공건조, 전자파진공건조 방법이 있으며 동결건조 방법을 사용한 버섯의 성분저하가 비교적 낮았다. 1 kGy 감마선 조사가 고선량에 비해 저장기간 연장에 효과적이었으며 오일, protocatechuic acid, 왁스 등의 친수성 colloid를 키토산에 첨가하여 코팅처리 하였을 때 경도유지, 호흡 및 갈변이 억제되었다. 큰느타리버섯의 CA 저장조건은 10℃ 이하의 온도에서 5kPa O₂ + 10~15kPa CO₂의 공기 조성이 제시되었으며 MA 포장으로는 미세천공을 갖는 PP필름을 이용한 능동적 기체조성 방법이 저장 중 품질유지에 효과적이었다.

4차 산업혁명과 함께 국내외로 최첨단융합기술이 농업 분야에 적용되기 시작하면서, ICT, 스마트팜 등이 농촌 에 보급되기 시작하였다. 그러나 국내 농촌인구수의 지속적인 감소, 고령화로 인하여 최신 기술들의 전파에 어려움이 많은 실정이다. 이에, 다양한 농민 교육 프로그 램이 필요한 가운데, 최근 가상현실 기술이 떠오르면서, 농민교육용 프로그램 개발에 활용을 고려해 볼 수 있다. 현재 가상현실 기술은 교육, 의료, 오락 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 교육효과의 증진, 경제적인 교육, 위험성 감소 등의 장점을 바탕으로 농업 분야에 접목이 가능할 것으로 판단하였다. 특히, 스마트팜의 경우 내부의 환경 조절을 위하여 다양한 기술이 집약되어 운영이 되기 때문에, 농민들이 이러한 공기역학적 환경 분포를 이해하는데 가상현실 기술이 매우 효과적일 수 있다. 이를 위해서는 유동, 온도, 가스 등의 분석 및 측정 결과를 바탕으로 가시화하는 기술이 필요하다. 현장에서 직접 환경 요소를 측정하는 것에 한계가 있기 때문에, 최근 연구가 활발하게 이루어지고 있는 전산유체역학을 통 한 농업시설 내의 환경 분포 및 에너지 부하를 분석결 과를 융합하면 용이할 것으로 사료된다. 또한 농민이 대상이기 때문에 사용자 편의성을 고려한 인터페이스 구축이 병행되어야 할 것이다.

Phosphorus (P) is a limited, essential, and irreplaceable nutrient for the biological activity of all the living organisms. Sewage sludge ash (SSA) is one of the most important secondary P resources due to its high P content. The SSA has been intensively investigated to recover P by wet chemicals (acid or alkali). Even though H2SO4 was mainly used to extract P because of its low cost and accessibility, the formation of CaSO4 (gypsum) hinders its use. Heavy metals in the SSA also cause a significant problem in P recovery since fertilizer needs to meet government standards for human health. Therefore, P recovery process with selective heavy metal removal needs to be developed. In this paper some of the most advanced P recovery processes have been introduced and discussed their technical characteristics. The results showed that further research is needed to identify the chemical mechanisms of P transformation in the recovery process and to increase P recovery efficiency and the yields.

향후 원자력시설 해체 시 막대한 양의 해체 콘크리트 폐기물이 발생할 수 있음을 감안하였을 때, 방사성 콘크리트 폐기물의 최적 처리기술에 대한 면밀한 검토와 향후 기술개발 방향에 대한 논의는 반드시 필요하다. 본 논문에서는 방사성 콘크리트 폐기물의 국내외 발생 사례를 종합해 보고, 처리 대상이 되는 방사성 콘크리트 폐기물의 특성을 검토하였다. 또한, 종래의 방사성 콘크리트 처리기술로써 기계적 제염기술, 화학적 제염기술, 부피감용기술, 재활용 및 고화기술에 대한 국내외 적용 사례를 정리하고 기술 개발 동향을 살펴봄으로써 기존 기술의 한계점을 파악하고 기술 고도화 방향을 고찰해 보고자 한다.

하⋅폐수 처리 기술은 종래 단순 오염물질 처리에서 에너지 및 자원 절약형의 고도처리 기술로 발전되고 있으며, 공공 수역으로의 오염 물질과 유독 물질 배출을 최소화하고 설치⋅운영의 효율성을 높이기 위해 IT 및 BT와 같은 다양한 기 술을 접목한 융합형 기술로 진화하고 있다. 국내 하⋅폐수 처리기술의 발전 추이를 살펴보기 위해 등록된 특허기술을 수집⋅ 조사하여 연도별⋅부문별로 분류하여 분석하였다. 본고에서 2010년~2017년 5월 간의 관련된 특허 등록 내용을 생물학적⋅ 물리화학적 처리공정, 장치 및 기기, 소재⋅제재, 슬러지처리, 분리막, 공정제어기술 등 10개 분야의 42개 세부 영역으로 나누 어 추세를 분석했다. 총 3,356건의 특허가 등록되었으며 2013년에 638건으로 최고치를 기록한 이후 다소 감소하여 연간 3~400여 건을 유지하고 있다. 등록된 특허 총 건수는 아직 다른 국가에 비해 적지는 않으나 공정 제어 및 기기 분야, 신개념 처리 기술과 같이 세계 시장을 선도할 수 있는 첨단 기술의 특허는 타 분야에 비해 미흡한 것으로 나타났다.

Zinc Sulfide (ZnS) is one of the II-VI semiconducting materials, having novel fundamental properties and diverse areas of application such as light-emitting diodes (LEDs), electroluminescence, flat panel displays, infrared windows, catalyst, chemical sensors, biosensors, lasers and biodevices, etc. However, despite the remarkable versatility and prospective potential of ZnS, research and development (R&D) into its applications has not been performed in much detail relative to research into other inorganic semiconductors. In this study, based on global patent information, we analyzed recent technical trends and the current status of R&D into ZnS applications. Furthermore, we provided new technical insight into ZnS applicable fields using in-depth analysis. Especially, this report suggests that ZnS, due to its infrared-transmitting optical property, is a promising material in astronomy and military fields for lenses of infrared systems. The patent information analysis in this report will be utilized in the process of identifying the current positioning of technology and the direction of future R&D.