• 제목/요약/키워드: 명수법

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유한요소법을 이용한 고압 CNG압력용기 응력분포 해석 (Stress Distribution Analysis for High Pressure CNG Pressure Vessel Using FEM)

  • 최상인;김영철;김명수;백태현
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.427-435
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    • 2017
  • 환경문제로 국내 시내버스의 대부분은 압축천연가스(CNG)를 연료로 사용하며, 연료 저장용기는 내압을 받는 압력용기를 사용하고 있다. 내압을 받는 압력용기는 여러 가지의 형태와 목적을 지니고 있다. 연료가 가연성이고 고압으로 인한 폭발성을 지니고 있으므로 압력용기의 파손사고는 많은 재산피해와 인명피해를 일으킨다. 이에 대한 안전한 설계가 반드시 필요하므로 유한요소해석을 이용하여 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서 유한요소 해석 소프트웨어인 ANSYS를 이용한 응력해석을 탄성이론의 구형 돔 형상 응력이론식과 실린더 형상 응력이론식을 비교하여 해석의 타당성을 입증 하기위해 돔의 형상이 완전 구형인 모델을 설계하여 관찰하였고 실제 사용중인 ASME 규격이론을 바탕으로 압축천연가스(CNG)로 설계된 모델에 대해서도 응력분포를 분석하였다. 유한요소 해석 소프트 웨어를 사용하여 돔 형상이 완전이 구형인 모델을 해석 하였을 때 이론과 잘 일치 하였고 ASME 규격이론을 바탕으로 설계한 모델에서는 너클부분에 응력집중 현상이 발생하였다.

구멍이 있는 단이 진 비틀림 봉의 등가응력분포 (Equivalent Stress Distribution of a Stepped Bar with Hole under Torsional Loading)

  • 강은혜;김영철;김명수;백태현
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.411-419
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    • 2017
  • 기하학적으로 급격히 변화되는 부분의 응력집중은 봉에 작용하는 평균응력 보다 큰 응력이 작용하여, 봉의 파손을 발생시키는 원인 중 하나이다. 구멍과 단이 있는 봉이 비틀림 하중을 받았을 경우, 응력집중 변화에 대해 구멍의 위치에 따른 관계를 규명하였다. 본 논문에서는 범용 유한요소 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 통해 구멍의 위치가 다른 봉의 응력을 해석하였다. 해석된 결과, 필렛과 구멍이 서로 가까울수록 응력이 증가되는 것으로 나타났다. 또한, 본 해석에 사용된 모델에서는 구멍이 필렛으로부터 특정거리(L : -100 mm ~ 300 mm) 이상에서는 구멍과 필렛에서 발생한 최대 등가응력이 거의 일정하였다. 반면에, 구멍이 필렛으로부터 특정거리(L : -100 mm ~ 300 mm) 이하에서는 구멍과 필렛에서 발생한 최대 등가응력이 급격하게 증가 및 감소하는 변화를 보였다. 그리고 특정거리(L : -100 mm ~ 300 mm) 이하에서 구멍과 필렛에서 발생한 등가응력의 차이가 발생하는 지점을 확인할 수 있었다. 본 논문의 해석 결과는 비틀림을 받는 단이 있는 봉에서 구멍 위치를 선정할 때, 사용 될 수 있다.

한국인 모유 및 어패류 중 PBDEs 잔류 레벨 모니터링 (Monitoring of residue PBDEs level in human milk and fish & shellfish samples collected from Korea)

  • 장명수;차수진;강윤석;박종세
    • 분석과학
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    • 제19권3호
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    • pp.244-254
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    • 2006
  • 난연제는 불길이 확산하거나 초기에 발생하는 것을 억제하는 물질을 의미한다. 난연제로 사용하는 이중 브롬계 난연제인 PBDEs는 갑상선 호르몬 붕괴와 내분비계 교란을 유발하는 물질이다. 본 연구에서는 PBDEs의 분석을 위한 적절한 전처리 방법을 제안하였고, 어류와 패류 포함 총 8종과 서울과 제주 모유 각 20개를 대상으로 BDE-28, 47, 99, 100, 153, 154 및 183의 인체 내 축적 수준을 조사하였다. PBDEs 분석을 위한 전처리 방법으로는 어패류의 경우 알칼리 분해 추출법을 적용하는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 다층 실리카겔 컬럼 정제는 50 mL의 헥산을 이용하여 방해물질을 제거한후, 100 mL의 헥산:디클로로메탄(9:1)로 용출시키는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 활성탄 정제 과정은 100 mL의 헥산:디클로로메탄(3:1)으로 용출시키는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 어패류를 대상으로 한 실험에서 광어는 습식 중량 기준 890 pg/g이 검출되어, 시료 중 가장 높은 PBDEs 축적 정도를 보였다. 생태는 40 pg/g이 검출되어 시료 중 PBDEs의 축적 정도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 모유 시료에서는 서울과 제주 지역에서 지방 중량 기준 2,580 및 3,600 pg/g이 검출되었으며, BDE-153과 183은 모두 검출되지 않았다. 재산과 초산의 경우 3,200 및 3,000 pg/g으로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서 진행한 어패류 및 인체시료에서의 PBDEs 축적 정도를 파악한 결과, 외국에서 보고한 농도에 비해 낮은 수준을 유지하고 있음을 확인할 수 있었다.

채소류의 전통조리법에 의한 이화학적 특성 변화에 관한 연구 (A Study on the Changes in Physico-Chemical Properties of Vegetables by Korean Traditional Cooking Methods)

  • 안명수
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.177-188
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    • 1999
  • 15종의 채소류를 생채, 데침, 찜, 끓임, 볶음 조림할 때 Vit.A, Niacin, AsA 및 P, Fe, Mg, Ca, Na, K의 잔존량을 측정한 결과는 다음과 같았다. 1. 생채에서 Vit.A는 도라지, 상추, 오이의 잔존량이 높은 반면 무는 50%로 가장 낮았고 Niacin과 AsA는 전반적으로 잔존율이 높았으며 무, 상추, 돌나물, 오이, 들깻잎에서는 증가된 것으로 나타났다. 무기질에서는 P은 도라지, 양배추, 상추에서, Fe은 도라지, 양배추, 돌나물에서, Mg과 Ca은 도라지, 상추, 돌나물에서 K은 양배추와 상추에서 잔존율이 높았다. 2. 데침시에 Vit.A는 콩나물, 숙주에서, Niacin는 콩나물, 숙주, 들깻잎에서 잔존율이 높았으나 AsA는 다른 비타민에 비하여 잔존율이 크게 떨어졌다. 무기질은 P은 참취, 콩나물, 숙주에서, Fe은 참취, 숙주, 시금치에서, Mg은 들깻잎에서, Ca은 시금치, 들깻잎에서, Na은 시금치에서, K은 무, 들깻잎에서 잔존율이 높은 편이었다. 3. 찜에서 Vit.A는 양배추에서, Niacin은 가지, 양배추, 들깻잎, 오이에서, AsA는 무, 양배추, 오이에서 잔존율이 높았으며 잔존율이 아주 낮은 것은 Vit.A에서의 무와 들깻잎, AsA는 들깻잎이었다. 무기질 중 P은 양배추, 오이, 들깻잎에서, Ca은 양배추, 오이, 무에서, Na은 무, 오이, 양배추에서, K은 들깻잎, 양배추에서 잔존율이 높았다. 한편, 무기질의 잔존율이 아주 낮은 것은 Fe은 호박, 가지에서, Mg은 호박에서, Ca과 Na은 들깻잎에서, K은 가지이었다. 4. 끓임시에 Vit.A는 콩나물, 숙주에서 Niacin은 콩나물, 참취, 숙주에서 잔존율이 높은 반면 AsA는 대체로 50%이하의 낮은 잔존율을 보였다. 극히 저조한 잔존율을 보인 것은 Vit.A의 무, 호박, 참취, 시금치, AsA의 시금치, 호박, 참취, 숙주이었다. 무기질에서 P은 숙주, 호박, 참취에서, Fe은 시금치, 무, 숙주에서, Mg은 참취, 무에서 Ca은 호박, 시금치에서 잔존율이 높았고 Na와 K은 이들에 비해 잔존율이 낮은 편이었다. 그중, 극히 낮은 잔존율을 보인 것은 Fe에서 콩나물, 호박, Mg에서 시금치, 콩나물, 숙주, Na에서 콩나물, K에서 콩나물, 시금치이었다. 5. 볶음시에 Vit.A는 도라지, 당근, 시금치에서 Niacin은 도라지에서 AsA는 가지에서 잔존율이 높은 편이나, 무, 참취에서는 Niacin이 무, 참취, 도라지에서는 AsA의 잔존율이 아주 낮았다. P은 호박, 참취, 도라지, 당근에서 Fe은 참취, 도라지에서 Mg은 참취, 도라지, 당근, 호박에서 Ca과 Na은 도라지, 당근, 오이에서 K은 호박, 참취, 도라지, 당근에서 잔존율이 아주 낮았으며 가지는 모든 무기질의 잔존율이 아주 낮았으며 그 외 호박에서는 Fe이, 돌나물에서는 K이 극히 낮은 잔존율을 보였다. 조림시에는 Vit.A는 우엉에서, Niacin은 무, 우엉 모두 잔존율이 높은 반면 AsA는 둘다 낮은 편이었다. 무기질은 무에서 Fe, Ca, Na, K과 우엉에서는 Na, P, K의 잔존량이 높은 반면 우엉에서 Fe의 잔존율이 극히 낮았다. 6. 각종 조리시 비타민과 무기질의 잔존상태가 전체적으로 좋은 결과를 보인 채소의 순서는 사용된 횟수에 차이가 있으나 도라지>들깻잎, 양배추>무, 오이>참취, 상추>숙주>시금치, 우엉, 돌나물>당근, 호박>콩나물>가지로 나타났으며, 조리법 중에서 잔존율이 좋은 것은 비타민의 경우는 생채이었고 무기질은 생채, 볶음, 조림이었다. 또한 Vit.A는 생채, 볶음, 조림에서 Niacin은 생채, 조림, 찜에서 AsA는 생채에서 잔존율이 좋았으며 P은 볶음, 생채에서, Fe은 생채, 데침, 끓임, 조림, 볶음에서 Mg은 생채, 조림, 볶음에서 Ca은 생채, 찜, 끓임, 조림, 볶음에서 Na은 조림, 볶음에서 K은 생채, 조림, 볶음에서 잔존율이 좋은 편이었다.

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한국야생유래 행동이상 Mouse 에 있어서 체외수정에 의한 번식장애 개선과 정자의 동결보존 (Improvement of Reproductive Disturbances by In Vitro Fertilization and Spermatozoa Cryopreservation in a Mouse Strain Showing Behavior Abnormality Derived from Korean Wild Mouse (Mus musculus molossinus))

  • 남윤이;김상근;김명수;이철호;최양규;현병화
    • 한국가축번식학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.247-256
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    • 1999
  • 본 연구는 한국야생 유래 행동이상 마우스(M. m. molossinus-tt@Kist)의 혈액학 및 혈액생화학치와, 체외수정란과 정자동결보존법, 체외수정과 수정란 이식기법을 이용한 번식장애 개선과 병원성 미생물이 제거된 무병마우스 생산을 위하여 실시하였다. 1. 5주령의 혈액학치에서 RBC, platelet치는 근교계에 비해 높게 나타났다. 혈액생화학치에서는 total cholesterol치가 근교계에 비해 높게 나타났으나 triglyceride, total protein, albumin치는 유사하였다. 2. 과배란 유기시의 평균 채란 수는 PMSG/hCG를 2.5/2.5 lU 투여군에서 11.6개, 5.0/5.0 IU 투여군에서 12.7개로 통계학적 유의 차는 인정되지 않았다. 3. 2.5/2.5 lU 투여군과 5.0/5.0 lU 투여군의 수정율은 각각 87.9%와 52%로 2.5/2.5 lU 부여군이 유의성있게 높은 성적을 나타내었고(p<0.05), 2세포기로의 발달율도 각각 유의성이 인정되는 99.0%와 90.6%였다 (p<0.05). 4. 동결정자를 이용한 체외수정에서의 수정율은 24.8%로 신선정자를 사용했을 때의 87.9% 보다 낮은 성적이었다. 5. 체외 수정란의 이식후의 산자율은 동결 2세포기 체외수정란의 경우 5마리(6.6%), 동결 정사를 이용한 체외 수정란의 경우 6마리(19.4%)와 대조군의 체외수정란의 경우 10마리(21.7%)의 새끼를 얻었다. 6. 이식후 출산한 산자의 미생물학적 검사에서 MHV(Mouse hepatitis virus)와 Staphylo-coccus aureus 등의 병원성 미생물이 무병대리모를 이용한 수정란이식에 의해 제거되었음을 확인하였다.

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γ-FIB 시스템을 이용한 산소 유량 변화에 따른 산화인듐주석 박막의 특성 연구 (Properties of Indium Tin Oxide Thin Films According to Oxygen Flow Rates by γ-FIB System)

  • 김동해;손찬희;윤명수;이경애;조태훈;서일원;엄환섭;김인태;최은하;조광섭;권기청
    • 한국진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.333-341
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    • 2012
  • 본 연구는 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 산소유량 변화에 따라 증착된 ITO 박막 구조적, 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. ITO (Indium Tin Oxide) 박막은 $1.0{\times}10^{-3}$ Torr의 공정 압력과 2 kW 및 13.56 MHz의 RF 전력, 1,000 sccm의 Ar 가스 조건하에 0~12 sccm의 $O_2$ 가스 유량을 변경하면서 증착하였다. 광투과율 측정은 적분구를 이용하였으며, 측정 파장 범위는 300~1,100 nm이다. 4-point probe를 이용하여 면저항을 측정하였으며, Hall Measurement System을 이용하여 비저항, 캐리어 농도 및 전자이동도를 측정하였다. Scanning electron microscope 장비를 이용하여 ITO 박막 표면을 분석하였고, 박막의 거칠기는 Atomic force microscope을 이용하여 측정하였다. ${\gamma}$-Focused ion beam system을 이용하여 ITO 박막의 이차전자방출계수를 측정하였으며, 이차전자방출계수 값으로 Auger neutralization mechanism 분석법을 이용해 ITO 박막의 일함수를 결정하였다. 3 sccm의 산소 유량에서 증착된 ITO 박막의 비저항은 약 $2.4{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 가장 좋았으며, 광학적 특성 또한 84.93% (Weighted average)로 가장 좋은 것을 확인할 수 있었다. 이 조건에서 이차전자방출 계수가 가장 높았고 일함수는 가장 낮은 경향의 일치함을 확인하였다.

상추 중 Lambda-cyhalothrin과 Deltamethrin의 잔류 특성 (Residual Characteristics of Lambda-cyhalothrin and Deltamethrin in Lettuce)

  • 윤상순;심석원;김광일;안명수;윤택한;김윤정;황효선;진충우;한상국;오상균;신종호;진용덕;이은영
    • 농약과학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.148-154
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    • 2008
  • 상추의 안전한 생산을 위한 재배기간 중 농약 잔류량 변화추이와 최종 소비단계에서의 농산물 안전성 평가 자료로 활용하기 위하여 lambda-cyhalothrin과 deltamethrin의 기준량 및 배량을 각각 상추에 살포한 후 시료를 경시적으로 채취하여 GC-ECD로 잔류 농약을 분석하였다. 시험 농약의 검출한계는 모두 $0.001\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 이었으며 분석법의 회수율은 $0.2\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준에서 101.2-104.3%, $1.0\;mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준에서 99.7-103.8% 이었다. 각 약제의 상추 중 잔류량은 시간이 경과함에 따라 점차 감소하는 것으로 나타났으며, lambda-cyhalothrin과 deltamethrin의 생물학적 반감기는 기준량 살포의 경우 1.7일과 1.4일, 배량 살포의 경우는 1.8일과 1.4일 이었다. Lambda-cyhalothrin과 deltamethrin의 초기 잔류량은 모두 잔류 허용기준 이상이었으나 수확예정 일의 잔류농도는 모두 잔류허용기준 미만이었으며, 수확예정 일의 잔류량으로 산출한 시험 농약의 ADI 대비 EDI의 비율은 기준량과 배량 처리구에서 모두 1% 미만이었다.

반응표면분석을 이용한 레토르트 계란찜의 살균조건 최적화 (Optimization of sterilization conditions for the production of retorted steamed egg using response surface methodology)

  • 최찬익;문지혜;정명수
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.331-338
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    • 2018
  • 본 연구는 계란찜에 대한 다양한 살균조건을 적용 및 검토함으로써 그에 따른 품질적 특성을 평가하고 반응표면분석법을 이용해 품질 저하의 최소화와 미생물적 안전성을 확보한 계란찜의 상업적 생산과 상온유통이 가능한 최적 살균조건을 도출하고자 하였다. 예비실험을 통하여 적절한 살균강도를 가지도록 3가지 구간의 살균온도($X_1$: 115, 119, $123^{\circ}C$)와 3가지 살균시간($X_2$: 25, 35, 45 min), 2가지 구간의 살균방법($X_3$: 1단과 2단 살균)을 독립변수로 설정하였으며, 각각의 실험조건에 대한 평가를 할 수 있는 종속변수로서 $F_0$값, 최대응력(식감), pH, 색도(L, a, b값) 및 관능적 특성(외관선호도, 전반기호도, 식감선호도, 계란향미 선호도)에 대해 측정하여 통계 처리하였다. 대부분의 종속변수는 수치상으로 살균방법보다 살균온도와 살균시간에 훨씬 유의성이 높다는 것을 알 수 있었다. 그러나 동일 살균온도와 살균시간에서는 2단 살균 시 유의적인 품질의 저하 없이 $F_0$값을 증가시키는 효과를 확인하였으며, 2단 살균과 같은 예비살균공정의 추가가 목표 $F_0$값에 도달하기 위한 살균온도 또는 살균시간을 줄이는 효과가 있는 것으로 사료된다. 최종적으로 계란찜의 살균조건을 최적화하기 위해 품질특성에 유의미한 결과가 도출된 8개의 종속 변수(Table 5)를 선정하여 최적 살균조건을 도출한 결과, 1단 살균에서는 종속변수들의 최적범위를 만족하는 살균조건이 약 $122.7-123^{\circ}C$와 25분 정도인 것으로 나타났으며, 2단 살균에서는 $119.7-120^{\circ}C$와 27-30분 정도인 것으로 나타났다. 살균방법까지 고려한 최적조건을 도출하기 위해 반응최적화 프로그램을 사용하여 전반 기호도와 외관 선호도를 극대화하는 최적조건을 도출하였을 때, 2단 살균에서 약 $120^{\circ}C$, 25분 살균 시 최적의 품질을 얻을 수 있다는 결론을 도출하였다.

제철소 적용을 위한 저온형 금속지지체 탈질 코팅촉매 최적화 연구 (An Optimization Study on a Low-temperature De-NOx Catalyst Coated on Metallic Monolith for Steel Plant Applications)

  • 이철호;최재형;김명수;서병한;강철희;임동하
    • 청정기술
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    • 제27권4호
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    • pp.332-340
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    • 2021
  • 최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.