• Title/Summary/Keyword: 금속보강재

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A Study on Structural Reinforcement Suitable for the Weathering Properties of Stone Cultural Heritage (석조문화재의 풍화물성을 고려한 구조보강방법 연구)

  • Lee, Dong Sik;Kim, Hyun Yong
    • Journal of Conservation Science
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    • v.31 no.4
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    • pp.477-488
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    • 2015
  • At this, in this study, some tests were conducted to come up with a method to minimize intervention, to reduce the secondary damage to original materials, and to produce remarkable reinforcing effects. The followings show objective standards. The proportion of original material to steel reinforcement bar (the ratio of steel reinforcement bar) needs to be calculated in light of weathering intensity. Second, in the case of partial damage, prosthetic treatment is applied to add new stone materials to original materials. In that case, the ratio of steel reinforcement bar should be calculated based on material that is highly resistant to weathering. With the results of this study, it is possible to suggest conditions that can structurally stabilize stone cultural heritage, according to the weathering area. As a result, the ratio of steel reinforcement bars can be 0.13 to 0.23 in the case of $800kgf/cm^2$ or less, 0.24 to 0.28 in $800kgf/cm^2$ or higher, and 0.29 to 0.5 in $1200kgf/cm^2$ or higher. In particular, there is the need to take the coefficient of rupture of stone material and the properties of the steel reinforcement bar into account in cases of calculating the ratio of steel reinforcement bars according to weathering intensity.

A Study on the Guidelines on the Insertion of Metal Stiffeners in the Restoration of Stone Cultural Heritages (석조문화재 복원을 위한 금속보강재 매입방법 표준화 연구)

  • Lee, Dong-sik;Kim, Hyun-yong;Kim, Sa-dug;Hong, Seong-geol
    • Korean Journal of Heritage: History & Science
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    • v.46 no.3
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    • pp.212-228
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    • 2013
  • Stone cultural heritages are repaired by the use of metal stiffeners. The problem is that this type of repair has been based on the experience of workers without specific guidelines and has caused various problems. This is to suggest the structural reinforcement and behavioral characteristics of metal rods to minimize the secondary damage of materials and have the specimens tested and verified to establish the guidelines on how to insert metal stiffeners. When only epoxy resin is applied to the cut surface, only 70% of the properties of the parent material are regenerated and it is required to structurally reinforce the metal stiffener for the remaining 30%. The metal rod is under the structural behavior after the brittle failure of stone material and the structural behavior does not occur when the metal stiffener is below 0.251%. When it accounts for over 0.5%, it achieves structural reinforcement, but causes secondary damage of parent materials. The appropriate ratio of metal stiffener for the stone material with the strength of $1,500kgf/cm^2$, therefore, should be between 0.283% and 0.377% of the cross section of attached surface to achieve reversible fracture and ductility behavior. In addition, it is more effective to position the stiffeners at close intervals to achieve the peak stress of metal rod against bending load and inserting the stiffener into the upper secions is not structurally supportive, but would rather cause damage of the parent material. Thus, most stiffeners should be inserted into the lower part and some into the central part to work as a stable tensile material under the load stress. The dispersion effect of metal rods was influenced by the area of reinforcing rods and unrelated to their diameter. However, it ensures stability under the load stress to increase the number of stiffeners considering the cross section adhered when working on large-scale structures. The development length is engineered based upon the diameter of stiffener using the following formula: $l_d=\frac{a_tf_y}{u{\Sigma}_0}$. Also, helically-threaded reinforcing rods should be used to perform the behaviors as a structural material.

A Study on the Anchorage Length of Metal Stiffeners for the Structural Reinforcement of Stone Cultural Heritages (석조문화재의 구조적 보강을 위한 금속보강재 정착길이 연구)

  • Kim, Sa-Dug;Lee, Dong-Sik;Kim, Hyun-Yong
    • Journal of Conservation Science
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    • v.28 no.2
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    • pp.141-151
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    • 2012
  • It was the 1900s that the damaged materials of stone heritages began to be preserved and managed for the purpose of reuse, especially since cement, an inorganic material, began to be used during the Japanese colonial period. Epoxy resin, an organic material, was introduced to architecture around the turn of the 1990s, and has been being used across the board. In particular, filler mixtures began to be aggressively used for the structural reinforcement of severed materials. The problem was metal stiffeners used for structural reinforcement. The anchorage length varied depending in different conservation scientists, and as a result the secondary damage was apt to occur in the materials. In this study, hereat, a calculation was made of the most effective anchorage length with the minimization of material damage. The results were as in the following: the anchorage length of an 8-milimeter-across (ø8) metal stiffener was found to be most effective at 60.88mm. Those of ø12 and ø16 were 60.88mm and 91.32mm respectively. In the case of other calibers, the anchorage length was calculated by a formula ${\ell}_d=a_tf_y/u{\Sigma}_0$. In the experiment, helically-threaded round bars were used as metal stiffeners in order that they could bear surcharge loads such as bending, shear and constriction.

Utilization of Waste Tires as Soil Reinforcement; (2) Environmental Effects (지반보강재로서 폐타이어의 활용; (2) 환경적 영향)

  • 윤여원;문창만;김건흥
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.3
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    • pp.119-128
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    • 2004
  • Environmental impact of waste tires as gound-reinforcing material is studied. Analysis for chemical compounds and toxic effect were performed on effluents from twelve lysimeters in which waste tires were mixed with sand and three initially different environmental solutions of acidic, neutral, and basic circulated through the mixture. The test results of effluents collected from the lysimeters provided that the contaminant concentrations were lower than those of Korean drinking water standards for all the selected and tested metal elements. While iron concentration increased slightly with the exposure period, other metal concentrations decreased with the number of circulation times. From the comparison with previous investigations, the contaminant concentration decreased with the increase of tire size, i.e. increases with the increase of the exposed surface of tire metals. From the toxicity tests, no deteriorative effect was observed and it could be concluded that waste tires are not biologically hostile materials.

A Study on the Heat Transfer of the High Temperature Metals in Quenching 1st Reprot; Subcooled Transient Boiling Heat Transfer and Colling Curves (고온 강재의 담금질 열전달에 관한 연구 제1보 : 과냉과도 비등열전달과 냉각곡선)

  • 윤석훈;홍영표;김경근;김용모
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.1529-1540
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    • 1993
  • The quenching of steels by water is one of the imprtant problems in the applications of heat treatment, but the fundamental researches by way of theoretical approaches have not been satisfactorily improbed yet. This study aimed at measuring the exact subcooled transient boiling curve for cylindrical specimens and at conducting the analytical researches into the prediction of cooling curves, including the latent heat of phase transformation of steel. Experiments of quenching were made with cylindrical specimens of carbon steel S45C of diameters from 12 to 30 mm and with Cu specimens of 12 mm diameter respectively. The internal temperature of specimens during the quenching process was measured by C-A sheathed thermocouple. The heat fluxes were numerically calculated by the numerical method of inverse heat conduction problem, using the measured inner temperature of specimen as a boundary condition. In case of ${\Delta}T_{sub}=80K$, $q_{s}$ is as follows $q_{s}=2.02{\times}10^{5}{\Delta}T_{set}^{0.05}:{\Delta}T_{set}\le500K.$ And the numerical analysis of unsteady heat conduction during the quenching process was made and the cooling curves were calculated by TDMA method.

HAZ Microstructure and Toughness in High Heat Input Welding (대입열용접 열영향부의 조직과 인성)

  • 방국수;이종봉;장래웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.10 no.1
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    • pp.12-19
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    • 1992
  • 용접능률의 향상을 위한 대입열용접법의 적용은 과도한 입열량으로 인하여 용접부의 인성이 저 하한다는 점에서 그 적용에 주의를 요한다. 본 보에서는 대입열용접시 열영향부의 인성 저하의 원인과 그 대책을 강재의 측면에서 검토하였다. 고장력강을 용접하면 입열량이 증가함에 따라 오스테나이트 결정립이 조대화되고 상부 베이나이트와 도상 마르텐사이트가 생성되어 인성이 저하한다. 그 대책으로서는 용접 열싸이클과정중 안정한 질화물, 산화물등을 모재에 미세분산시켜 오스테나이트 결정립 성장을 억제하고, 페라이트, 펄라이트 변태를 촉진시킨다. 이러한 석출물의 형성을 위해서는 주로 Ti, Ca, REM, B등의 합금원소가 이용된다. 소입성이 높은 주질고장력 강에서는 석출물의 분산에 의한 페라이트의 변태 촉진 보다는 Mn, Ni, Cr, Mo, V등의 합금원 소를 첨가하여 소입성을 높여 인성이 우수한 하부 베이나이트 조직을 형성하든가, 탄소량을 저 감시켜 도상 마르텐사이트의 생성을 억제하므로서 인성을 확보한다. 현재 국내에서 제조되고 있는 대입열용접용강중 인장강도 50kgf/mm$^{2}$급강은 기본적으로 용접부 인성이 우수한 TMCP법으로 제조되며, Ti등을 첨가하여 석출물의 효과를 이용하고 N을 억제하여 기지의 인 성을 향상시키는 등의 방법을 병용하고 있다. 인장강도 60kgf/mm$^{2}$ 급강은 조질처리에 의하여 제조되며, 50kgf/mm$^{2}$급강과 같이 Ti, B등의 첨가에 의한 석출물의 효과를 이용 하고 있다.

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용액기반의 스프레이 공정을 적용한 유기태양전지 기술

  • Gang, Yong-Jin;Jeong, Seong-Hun;Yu, Dae-Seong;Kim, Do-Geun;Kim, Jong-Guk;Kim, Su-Hyeong;Gang, Jae-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.371-371
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    • 2011
  • 태양전지에 대한 관심과 수요가 증가함에 따라 태양전지의 대면적화 및 저가 생산을 위한 유기태양전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유기태양전지의 대면적화는 현재의 태양전지 시장을 대체하기 위한 중요한 요소 중 하나이다. 기존의 유기태양전지는 주로 스핀코팅법에 의해 제작 되었으나 대면적화 및 유연성 박막 제조 시 공정상 어려움이 있기 때문에 스핀코팅을 대체할 새로운 제조 방법이 개발되고 있다. 그 중, 스프레이 공법을 적용한 유기태양전지 제조방법이 각광을 받고 있으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 유기태양전지 제작을 위하여 금속 전극을 제외한 전 공정 (N형 ZnO 층 -P3HT:PCBM 광흡수층-P형 PEDOT:PSS층)을 용액기반의 스프레이 코팅 공정을 적용하여 제작하였다. 스프레이 공정을 통해 코팅한 ZnO, 광활성 및 PEDOT:PSS 박막의 경우, 각각의 표면거칠기는 스핀코팅에 의해 형성된 박막과 유사한 거칠기 값을 가졌다. 최적의 스프레이 공정을 통하여 ITO/ZnO/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/Ag의 구조를 가지는 invert형 유기태양전지를 제작한 결과, AM 1.5G의 광원조건에서 2.95 %의 광변환 효율을 얻을 수 있었다. 이는 기존의 스핀코팅법으로 제작된 소자와 거의 비슷한 성능으로써 저가형□대면적 유기태양전지의 제작 가능성을 보여준 결과이다.

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Influence of Dissolved Gases on Crystal Structure of Electrodeposition Films Containing Calcium and Magnesium in Seawater (해수 중 칼슘 및 마그네슘을 포함한 전착 코팅막의 결정구조에 미치는 용해 기체의 영향)

  • Park, Jun-Mu;Seo, Beom-Deok;Lee, Seul-Gi;Kim, Gyeong-Pil;Gang, Jun;Mun, Gyeong-Man;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.116-116
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    • 2018
  • 부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

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Fundamental Study on the Reinforcing Effect of Reinforced Clayey Soil with Nonwoven-geotextile (부직포 보강 점성토의 보강효과에 관한 기초적 연구)

  • 김유성;이재열
    • Geotechnical Engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.61-76
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    • 1998
  • Various kinds of reinforced soil methods have been developed by many researchers or companies for their economic merits mainly. These methods have generally used sandy soils which have high permeability as embanking or backfill material. That is because, if poor embanking materials, especially like a clayey soil which has very low permeability, are used in a reinforced soil embanking, and if excessive pore water pressure is produced by external factors, the friction resistance between reinforcing members and Boils decrease, as a result possible damage or collapse of the body of a reinforced embankment. In fact, clayey Boils can also be used as a embanking materials with reinforcement which has high permeable capacity, and are expected to be able to dissipate the excess pore water pressure effectively. In this study reinforcing effects have been examined through a serries of direct shear tests in which clayey soils are reinforced with nonwoven geotextiles of which permeability is very high and tensile strength is relatively weaker than geogrids which are usually used in reinforced soil wall. Even though such nonwoven geotextile are used as reinforcement of high saturated clayey soils. the test results show the possibility that nonwoven geoteztiles could be used as a reinforcement for reinforced soil walls effectively.

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鐵鋼 溶接部의 균열發生과 그 試驗方法

  • 김영식
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.4 no.3
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    • pp.13-25
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    • 1986
  • 철강 구조물의 용접기술에 있어 용접부의 신속성을 좌우하는 가장 중요한 요소는 용접균열에 관한 문제와 용접본드부의 취화에 관한 문제로 요약될 수 있다. 일반적으로 용접부 및 그 근방의 금속은 국부적으로 매우 높은 온도까지 급열된 후 급냉되므로, 용접부에서 각종균열의 발성 위험성이 높아지고 용접본드부를 취화하여 파양인성의 저하를 초래하게 된다. 따라서 이러한 문 제점을 극복하기 위해서는 재료의 선택이나 설계, 시공, 검사의 각 단계에서 충분한 검토가 필 요하다. 특히 최근 들어 이전보다 높은 강도의 고장력강재가 널리 사용되고 구조물의 대형화에 따라 구속조건이 증대되며 구조물의 사용 조건은 더욱 가혹 화함에 따라 상술한 문제점은 더욱 중요시되고 있다. 철강 용접부에 발생하는 균열은 용접시공시 발생되는 균열과 용접완료후 구 조물 사용중에 발생되는 균열로 대별될 수 있다. 용접시공중 발생되는 균열은 용접열싸이클로 인해 생성되는 조직, 석출물등의 치금학적 요인과 잔유응력 또는 구속응력등의 역학적 요인이 중첩됨으로서 발생된다. 또한 사용중 발생되는 균열은 상기의 두 가지 요인이외에 환경적 요인이 첨가되어 발생된다고 볼 수 있다. 이상과 같은 용접균열을 방지하기 위해서는 실 구조물 용접 조립시의 각종 조건을 재현한 시험법을 통해 용접균열 발생의 한계조건을 정량적으로 분석할 필요가 있다. 이러한 균열 시험의 결과, 적정한 용접 시공 조건이 도출될 수 있기 때문이다. 이와 같은 필요성에 의해 지금까지 다수의 용접균열 시험법에 관한 연구가 행하여져 왔고 그 중에는 각 국가의 협회나 학회의 규격으로 확립된 것도 많으며 국제규격으로 되어 있는 것도 있다. 본 고에서는 각종균열들에 대한 지금까지 밝혀진 기구들에 대해 해설하고, 그 각각에 적용되고 있는 시험법들에 대해 소개하고저 한다.C1지구의 공업.생활용수는 103units, 33units로 배분되고, 하류지구에 304units로 배분되었다. 따라서 용도별로 물배분하므로서 금호강 하루지역에 더욱 많은 물을 배분할 수 있음을 알았다.통해서 수위-유량관계(rating curve)를 규명하였다. 시험지구의 관개효율 및 용수손실 규명 등에 관한 기본자료를 수집하기 위해서는 계측시스템의 운영은 장기간으로 지속 되어야 한다며, 전기전도도와 토양수 농도, 전기전도도와 함수량의 관계를 이용한 천이상태의 오염원 농도 측정방법을 개발하였다. 특히 제안식에서는 한계함수량의 개념을 도입하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하므로 추정식의 실험값 반영 정도를 증가시켰다. 본 연구에서 제안된 식을 이용하여 추정된 전기전도도와 함수량관계는 다른 제안식에 비하여 개선된 결과를 보여 주었고, 본 연구에서 개발한 오염원 농도 측정법을 이용하여 측정한 결과 함수량이 0.15이하에서는 측정오차가 크지만 함수량이 0.15이상일 경우 매우 좋은 결과를 보였는데 질량평형을 검토한 결과 약 5-10%의 오차율을 보였다. 따라서 본 논문에서 개발된 천이상태의 오염원 농도측정법은 용존 오염물질의 이송에 관한 정확한 실험을 제공할 것으로 판단된다.며, 수질 보전적-환경 보전 차원에서 저수관리 체계를 확고히 할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다.펄스주입법에 의해 증착된 박박은 강유전성 이력을 나타내었다.지역과 비도시지역을 비교하는 조사 연구가 필요하며, 이러한 조사결과를 바탕으로 자녀의 식습관에 대한 교육을 위한 교재, 교구의 개발과 영양, 식습관 교육프로그램의 개발을 통해 가정과 학교에서 부모와 교사가 자녀의 식생활 지도 관리를 돕고 가정과 교육기관이 연계한 교육 프로그램이 활성화 될 수 있도록 지속적인 관심을 기울여 나가야 할 것이며, 이에 따른

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