• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.263-263
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• 2023

블랙아이스는 눈에 쉽게 구분되지 않아 많은 교통사고를 초래하고 있다. 한국교통연구원 교통사고분석시스템에 따르면, 2017년부터 2021년까지 5년간의 서리/결빙으로 인한 교통사고 사망자는 122명, 적설로 인한 교통사고 사망자는 40명으로, 블랙아이스는 적설에 비해 위험성이 높은 것으로 나타난다. 과거의 다양한 연구에서 블랙아이스 생성조건을 기압과 한기 축적등의 조건에서 예측해왔지만, 이러한 기상학적 모델은 봄철 해빙기의 일교차로 인한 눈의 해동과 재냉각과 같은 다양한 기상 조건에서의 블랙아이스 탐지가 어렵다는 한계가 있어 최근에는 이미지 판별과 딥러닝모델(YOLO 등)을 기반으로 한 센서가 제시되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 충분한 컴퓨팅 자원이 뒷받침되어야 하며, 블랙아이스 탐지까지 걸리는 속도가 빠르지 못한 편으로, 블랙아이스 초입 구간에서의 제동에 취약하다는 잠재적인 약점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 블랙아이스의 주 원인인 서리나 어는비가 발생하기 위해서 주변 공기가 이슬점 온도 이하, 노면온도와 이슬점이 어는점보다 낮아야 함을 이용, IoT 센서 모듈을 통해 Magnus 방정식으로 계산한 이슬점 온도와 노면 온도를 사용하는 이동식 블랙아이스 추정 장치를 제시한다. 본 장치는 대기압, 온도, 습도로부터 계산된 이슬점 온도와 노면 온도를 통한 서리발생 가능성과 대기 온도, 노면 온도를 통해 어는비의 발생환경 여부를 계산한다. 본 연구 결과를 통해 블랙아이스 추정과 기상정보 생산을 동시에 가능케 하며, 추정 결과를 통합 수집서버에 전송함으로서 운전자에게 전방 블랙아이스 위험 구간을 조기에 전달하는 시스템과 이를 관리하기 위한 인프라를 구축하여 운전 시 결빙 미끄러짐 사고를 저감하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.365-365
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• 2021

기후변화로 인하여 발생하는 자연재해는 수많은 인명 및 재산 피해를 일으키며, 그 중에서도 가뭄은 물과 식량의 안보를 위협하고 있다. 이에 OECD(2015)는 미래의 세계 인구 40%가 2050년까지 물이 부족한 강 유역에서 살 것이라 예측하고 있으며, 물의 다층적 거버넌스를 개발하여 물을 효과적으로 사용하기 위한 상향식 의사결정, 통합물관리 체제의 개념을 제시하기도 하였다. 우리나라 역시 가뭄으로 인한 피해발생이 빈번하고, 그 강도나 범위가 점차 증가하는 추세이다. 하지만 2000년부터 한국농어촌공사(출범은 '농업기반공사')가 농업용수를 관리해오고 있으며, 농업용 수리시설의 증축, 관리 등이 공적인 관리쳬계로 변화해오면서 자연스럽게 농업인의 물관리는 배제되었다. 또한, 농업용수는 무상·무제한 공공재라는 인식과 농업인 평균 연령이 높아짐에 따라 농업인의 물꼬관리 및 수로 훼손, 무단취수 행위 등에 대한 제제가 불가능한 실정이다. 본 연구에서 최근 농식품부의 「2019년 정부가뭄종합대책」에 포함되어 있는 물절약 거버넌스 구축 및 운영 내용을 바탕으로 농업용수 관리 및 사용구조를 고려하여 두 개 지역의 농어촌공사(여주이천지사, 경주지사) 주도 하에 거버넌스를 간담회 형식으로 운영하였다. 농업용수 물절약 거번넌스 이해관계자들은 각 지역별 공기업, 공무원, 농업인, 언론인, 학계 전문가 등이 참가하였으며, 거버넌스 운영 2회 및 설문조사를 실시하였다. 그 결과 각 이해관계자들은 농업용수 절약을 위한 현재 문제점 및 해결방안 등에 대한 의견을 제시하였으며, 설문조사를 통하여 농어촌공사의 신뢰도 및 중요도가 가장 높고, 높은 중요도에 비하여 농업인 및 지자체 등은 신뢰도가 낮은 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 농업인이 농업용수에 대한 주인의식을 가지고, 적극적이고 자발적인 참여가 필요하다는 것을 보여주고 있으며, 본 연구를 통하여 이루어진 간담회 형식의 거버넌스보다 운영효과 및 지속성을 유지할 수 있는 형태의 거버넌스가 연구되어야한다. 향후 농촌형물 거버넌스 모형이 개발되기 위하여 본 연구는 기초자료로 활용할 수 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.117-127
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• 2024

연구목적: 중소기업 제조공장에서 에너지 관리, 온도, 습도, 분진 및 가스, 공기 질, 기계작동 상태 등을 통합적으로 모니터링하여 에너지 절감 및 제조 공장 인프라의 안전성 향상을 위한 기반 연구를 수행하는 것이 목적이다. 연구방법: 이를 위해 디지털 전력량계 및 IoT 센서를 통해 에너지 관련 데이터 및 환경적인 정보들을 실시간으로 수집하였으며, 수집된 정보를 기반으로 모니터링 및 분석을 통해 에너지 절감을 위한 상황 전파 및 대응을 위한 연구를 진행하였다. 연구결과: ESG 경영 활동의 핵심 지표에 속하는 에너지관리, 비용 절감과 안전성 향상을 고려한 적용 방안을 제시하였다. 결론: 본 연구는 기업에서 실제적인 사례 연구로 스마트공장에서 다양한 센서 장치와 관련된 장치들을 활용하였으며, 이를 통해 수집된 정보를 기반으로 에너지 절감 및 안전성 향상에 대한 기반의 체계를 제시하였다.

• 환경정책연구
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• 제9권2호
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• pp.3-19
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• 2010

안양천은 서울의 한강에 유입되는 대표적 도시하천이다. 도시화로 인한 안양천 하천수질 악화와 건천화 문제를 개선하기 위해 유역통합관리를 위한 여러 사업이 진행되고 있다. 유역통합관리를 위해서는 관련 지자체들의 공조가 필요하게 되며, 재정분담문제가 필연적으로 발생하게 된다. 본 연구에서는 유역통합관리를 위해 제안된 사업비 261억의 4개 소유역의 비용분담 방안을 Shapley Value를 이용하여 제안하고 이를 다른 2개 분담방안들과 비교하였다. '분담방안 1'은 수질개선시설이 설치되는 유역의 지자체가 비용을 부담하는 방안으로, 소유역 I지역은 0.58%, 소유역 II지역은 29.54%, 소유역 IV지역은 0%, 그리고 소유역 V지역은 69.88%의 비용을 분담하게 된다. '분담방안 2'는 각 소유역의 소하천길이에 따라 비용을 분담하는 것으로, 13개 지자체들의 교섭력이 동일하다는 것을 전제로 하고 있으며, 소유역 I지역은 13.76%, II지역은 7.34%, IV지역은 45.87%, V지역은 33.03%의 분담을 해야 한다. 하지만 하천의 물 흐름은 상중하류의 각 지자체에 서로 다른 교섭력을 부여하므로, 공조적 게임의 해(解)인 shapley Value를 이용하여 교섭력을 고려한 재정분담방안인 '분담방안 3'으로 비용분담체계를 설계하였다. 모든 가능한 공조체제에 있어 각 참여자들의 평균 한계기여도의 합으로 측정되는 Shapley Value에 의한 분담비율은 I지역 0.29%, II지역은 14.77%, IV지역 50.00%, V지역은 34.94%이며, 이를 지자체들이 수용 가능한, '공정한' 재정분담방안으로 제시하였다.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.605-617
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• 2015

본 연구의 최종 목표는 실내의 공간과 식물바이오필터의 규모에 따라 실내공기 오염물질을 정화할 수 있는 식물 녹화와 자동관수 그리고 생물학적 여과 기능을 통합한 식물바이오필터 시스템의 개발이다. 본 연구는 가습 주기에 따른 벽면형(수직형) 식물바이오필터내 공기 흐름의 특성에 대한 안정성과 미세먼지 제거율을 비교하고, 이 식물바이오필터에 의한 휘발성 유기화합물의 제거율을 조사하기 위해 수행하였다. 본 실험에 사용된 식물바이오필터는 실내 공간 활용에 적합하도록 물펌프, 물탱크, 송풍기, 가습장치, 그리고 다층구조의 식물 식재 공간을 일체형으로 설계하였다. 실험 결과, 물펌프에 의해 작동하는 세 가지 다른 가습 주기 처리에 관계없이 식물바이오필터의 상대습도, 온도, 그리고 토양 수분 함량은 안정된 값을 나타내었다. 토양 수분 함량은 모든 가습 주기 처리에서 27.1-29.7%의 범위에서 안정적으로 유지하였으며, 특히 15분 작동 45분 작동 중지의 가습 주기를 120시간 동안 처리하여 $29.0{\pm}0.2%$의 평균 토양 수분 함량을 유지하면서 가장 수평적인 일차회귀식(y = 0.0008x + 29.09)을 보여주었다. 가습 주기에 따라 식물바이오필터를 통과한 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5) 입자 수에 대한 제거율(RE)은 각각 82.7-89.7%와 65.4-73.0% 범위에 있었고, PM10의 무게에 대한 RE는 58.1-78.9%의 범위에 있었다. 식물바이오필터를 통과한 자일렌, 에틸벤젠, 총 휘발성 유기화합물, 톨루엔의 RE는 71.3-75.5%의 범위에 있었으나, 벤젠과 포름알데히드의 RE는 각각 39.7%와 44.9%로 나타났다. 따라서 실내식물을 식재할 수 있는 본 벽면형 식물바이오필터는 실내 공기 정화에 매우 효과가 있는 것으로 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.343-350
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• 2012

본 연구에서는 외부 개질기에 열원을 공급하기 위한 시스템 내에 가용한 열에너지의 활용 및 확보에 대한 해석을 위해서 외부 개질기를 연계한 평판형 SOFC 시스템의 해석 모델을 구축하고자 한다. 이러한 해석을 위한 모델 구축을 위해 Matlab simulink$^{(R)}$ 기반의 ThermoLib module을 사용하였으며, 구축된 해석 모델을 통하여 시스템의 성능 향상을 위한 구성 기법에 대해서 연구를 하였다. 시스템 구성 방법은 기존 시스템의 layout을 바꾸기 위해 공기극 출구가스 재순환 및 외부개질기와 촉매연소기를 통합한 개질반응시스템 적용, 개질기에 공급되는 혼합연료의 예열, 연료극 출구가스의 응축을 통한 연료 농도 향상 등을 고려하였다. 시뮬레이션의 해석 결과에서는 SOFC 시스템에 있어서 일반 연소기를 적용한 기준 시스템에 비하여 촉매 연소기를 사용한 시스템의 전기 효율이 12.13% 향상되었으며, 연료극 출구 가스를 응축시켜 버너로 연소시킨 시스템에서는 열효율이 76.12%로 가장 높았다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.747-761
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• 2008

다중빔 음향 탐사 시스템의 후방산란 자료를 대상으로 한 해저면 분류의 가능성을 평가하기 위하여, KONGSBERG SIMRAD EM3000(300kHz) 후방산란 신호를 분석하고 처리하는 소프트웨어를 구현하였다. 강원도 속초항 부근에서 취득한 음압 자료를 이용하여 모자익 영상을 제작하였다. 원격 분류 결과의 검증을 위해 영상 내에서 이질적인 음압 강도로 나타나는 지역에 대하여 잠수사에 의한 직접적인 표층 퇴적물 채취와 비디오 광학 영상을 취득한 후, 후방산란 음압과의 비교를 실시하였다. 연구 대상 지역의 수심은 5m에서 22.7m까지였으며, 모자이크 영상 내의 후방산란 강도 분포는 -15dB에서 -36dB까지 나타났다. 그리고 표층퇴적물 입도 분석 결과, 평균 입도 크기는 최대 $2.86{\phi}$에서 최대 $0.88{\phi}$까지 나타났다. 시료의 입도 분석 자료와 영상의 강도 변화 사이의 상관성을 비교해 본 결과, R값은 0.56으로 나왔다. 입도 분석 자료와 후방산란 음압 자료와의 상관성을 기반으로 구현한 해저면 자동분류 시스템의 인식정도를 정량화하기 위하여, GIS시스템으로 각 대상 자료를 통합하고, 면적비교 기능을 사용하여 평가를 수행하였다. 암반 지역을 사질지역으로, 사질 지역을 암반지역으로 교차 인식하는 오인식율은 약 8.95%로, 평균 입도가 낮은 지역의 인식 면적 차이는 사용자 분류를 기준으로 약 2.06%로 나타났다. 이러한 결과는 평균 입도 변화가 해저면 후방산란에 가장 큰 영향을 미치는 요인임을 지시하고 있다. 따라서 이러한 후방산란 음압을 평가하여 평균 입도 변화를 추적하는 알고리즘을 구현할 수 있었으며, 최종 모자이크 영상을 두 개의 퇴적체로 자동 분류하는 시스템을 구현하게 되었다.

• 토지주택연구
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• 제3권4호
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• pp.333-341
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• 2012

본 연구는 토지비축사업이 재원조성에서 LH 채권에 의존적인 현행 구조로는 사업의 지속성을 갖기 힘들기 때문에 근본적 개선방안이 필요하다는 인식에서 출발하였다. 토지은행사업의 특성상 사업초기에는 비축물량의 확보가 우선시되므로 자금투입만 집중적으로 이루어지고 회수는 장기에 걸쳐 일어난다는 점을 고려하고, 또한 토지은행 운영주체인 LH의 재무여건이 악화되어 토지은행 사업초기의 필요자금을 충분히 조달할 여력이 안된다는 점을 고려할 때, 현행 LH 적립금과 채권발행에만 의존하는 재원조달구조는 지속성에 한계가 있다. 따라서 사업초기와 정착단계에서의 특성을 감안하여 재원조달수단은 차별적으로 고려되어야 할 것이다. 사업초기에는 정부재정을 통한 지원이 불가피한데, 토지은행을 LH에 설치한 취지를 살려 직접적인 지원보다는 한시적 보증 등 간접적인 지원이 바람직할 것이다. 간접적인 재정지원방식으로는 별도의 토지은행채권을 도입하는 방안을 제시하였다. 이를 위해서는 공공토지비축법 개정을 통해 '토지은행채권 발행' 조항을 신설하되, 사업초기에는 자체적인 채권상환능력이나 담보력을 갖고 있지 못하므로 '한시적인 정부보증' 조항을 동시에 신설할 필요가 있다. 이에 부가하여, 토지은행 구분계리방식의 변경도 필요하다. LH 고유계정과는 독립적으로 토지은행계정에서 별도의 채권을 발행할 경우 토지은행계정은 LH 고유계정과 명확히 구분될 필요가 있으며, 공기업 준정부기관 회계사무규칙을 개정하여 토지은행계정을 국가재정법상의 기금에 준하여 통합재무제표 작성대상에서 제외토록 함으로써 회계처리지침 변경의 근거를 명확히 해둘 필요가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.115-115
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• 2015

국내 물관련 건설 및 설비 업체를 대상으로 하는 설문조사 및 인터뷰 결과 국내 물 관련 기업들의 해외진출 시 가장 큰 애로사항은 해외경험 직원의 부족으로 나타났다. 해외사업 확대를 위해서는 고부가가치 업무를 수행할 수 있는 고급기술자와 관리 인력의 양성이 시급하며, 특히 건설사업관리(CM, PM)나 설계/엔지니어링을 담당할 고급 기술 인력의 양성이 필요한 것으로 조사되었다. 경쟁력있는 글로벌 기술 관리 인력의 양성은 정부의 주도하에 기존의 물 관련 기관의 교육프로그램 통합 운영 및 내실있는 전문 수자원 대학원 운영 등 장기적인 정책적인 지원이 필수적이다. 또한 현재 해외 물시장 정보 수집의 활성화를 위하여 국토교통부, K-water, 해외건설협회 등이 연계한 물 산업 전담 정보시스템 구축과 중점 수출대상국 선정 후 대상국에 해외지부 운영 등이 필요할 것이다. 금융지원과 관련하여 해외건설 금융지원 강화를 위한 글로벌 인프라펀드 조성, 해외건설 보증한도 확대 등이 필요하며, 'EDCF 등 공적금융의 물산업 지원 확대 등 재정지원을 위한 정부의 적극적인 역할 역시 중요하다. 해외 물시장 진출을 위해서는 국내 물기업들의 역량을 결집하는 것이 필요하며, 이를 위해서는 효율적인 공공 민간 협의체의 설립 및 운영이 이루어져야 한다. 전 세계적으로 물 산업은 높은 공공성과 함께토탈 솔루션 역량이 중시되고 있으며, 이런 시장환경에 부응하여 네덜란드, 독일 등 물산업 수출 강국은 자국의 물관련 분야를 결집하는 워터 파트너십을 설립하여 국제사회에서 위상과 세계시장 점유율을 동시에 높여가고 있는 실정이다. 이들 국가 워터파트너십의 공통적인 설립 목적은 궁극적으로 자국 물 관련 산업, 국가 브랜드 및 이니셔티브와 관련되는 국제협력, 정책 분야 등의 결집이다. 다시 말해서 정부가 주축이 되어 관 산 학 연 기관간의 정보제공, 협력 등을 도모하고 있으며 이 네트워크의 구심점 역할 및 촉진은 자국의 워터파트너십이 맡고 있는 것이다. 해외 물 시장 확대를 도모하고 있는 우리나라도 국가차원의 장기적이고 지속적인 해외 물산업 네트워크 구축을 위해서는 정부-공기업-민간기업 등의 협력을 토대로 한 Korea Water Partnership을 조속히 설립하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 국토부, 환경부 등 물 관련 부처는 물론 글로벌 네트워크를 구축하고 있는 외교부, 무역협회 등 유관기관의 정보 연계 및 협조 체계 역시 필요하다. 정부부처 차원의 조직은 국제 정치 아젠다(agenda)에 중대한 영향을 줄 수 있으며, 경쟁적 우위와 유사기관 간의 정보와 네트워킹의 공유를 보다 원활하게 할 수 있기 때문이다. Korea Water Partnership에서는 한국이 보유하고 있는 선진 수자원기술 및 경험을 해외에 소개하고, 정부 및 민간 기업들의 물 산업 수출역량을 적극적으로 피력할 수 있는 기회를 마련하며, 국제사회에서 물 강국으로서 한국의 위상을 높일 수 있는 홍보 마케팅 창구로서의 역할을 기대할 수 있을 것이다.