• 한국지구과학회지
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• 제42권1호
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• pp.39-54
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• 2021

담양습지는 하도 내에 발달하는 하천습지로, 국내 처음으로 습지보호구역으로 지정되었으며 유네스코 무등산권 세계지질공원 후보지역으로 알려져 있다. 담양습지 인근은 영산강 상류지역으로 현재는 비교적 넓은 평야지대가 분포한다. 담양습지 주변의 퇴적환경을 해석하고자 시추코어를 획득하였고, 퇴적상, 연대측정(AMS, OSL), 입도분석, 지화학 분석 등을 수행했다. 또한 습지 주변의 기존 시추 코어 자료를 사용하여 종합적인 퇴적환경 변화를 해석했다. 담양습지가 분포하는 영산강 상류 일대의 평야 지역은 후기 플라이스토세 동안 형성된 하안단구 퇴적층이 비교적 하도와 먼 지역에 분포하고 있다. 홀로세 퇴적층은 자갈층이 평야 일대에 걸쳐 넓게 분포하고 있어 홀로세 중기 이후 해수면이 안정화 된 다음에 망상하천의 형태로 퇴적된 것으로 해석했다. 그리고 현재와 같은 사행하천으로 전이되면서 주로 모래가 우세한 퇴적물이 유입되었으며, 하도 주변으로는 범람원 환경이 조성되었다. 또한 화분분석 결과를 근거로 약 6천년 전후에는 온난 습윤한 환경이었으며 이후 습지 퇴적층이 발달한 것으로 추정했다. 담양습지가 분포하는 하도 일대의 트렌치 조사 결과 하부에는 원마도가 좋은 자갈층이 분포하고 있으며, 자갈층 상부를 모래층이 덮고 있다. 담양습지는 1970년대 담양호가 건설된 이후 모래층 상부에 머드층이 퇴적되면서 형성된 것으로 추정된다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.241-248
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• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권1호
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• pp.155-173
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• 2022

본 연구의 노인영양지수 2021 (NQ-E 2021)은 노인의 식생활 관리 상태를 종합적, 객관적으로 평가할 수 있는 선별 영양진단 도구로 노인영양전문가 뿐만 아니라 일반인들도 쉽게 이해할 수 있어서 다양하게 활용되도록 하는 데 목표를 두고 수행되었다. NQ-E 2015 체크리스트 항목을 기반으로 하고, 노인의 식행동과 영양섭취 관련 문헌, 국민건강영양조사 자료, 국가 영양 정책 및 권고사항, 전문가 대상 심층면접을 통해 식품섭취영역에서 15개 항목, 식행동·식습관 영역에서 14개 항목의 총 29개 항목을 파일럿 조사용 체크리스트로 우선 선정하였다. 노인 100명을 대상으로 파일럿 설문조사 후 전문가 의견과 탐색적 요인분석을 거쳐서 전국 단위조사용 체크리스트로 23개 항목을 도출하였다. 전국단위 조사는 6개 광역시를 기준으로 층화추출한 총 1,000명을 대상으로 대면 조사를 수행하고, 탐색적 요인분석을 실시하여 노인 영양지수 평가항목을 3개 요인 (균형, 절제, 실천)으로 분류하고, 확정적 요인분석을 통해 최종 17개 항목이 NQ-E 2021의 구조방정식 모형에 적합한 것으로 도출되었다. 노인영양지수의 영역별 가중치는 각각 균형 0.55, 절제 0.10, 실천 0.35로 수렴되었다. 각 영역별로, '균형' 영역은 과일 섭취, 우유 및 유제품 섭취, 생선이나 조개류 섭취, 달걀 섭취, 콩이나 콩제품 섭취, 견과류섭취, 전곡이나 잡곡류 섭취, 물 섭취 빈도의 8개 항목, '절제' 영역에는 단음료나 단 음식 섭취와 기름진 빵이나 스낵 과자류 섭취 빈도의 2개 항목, '실천' 영역에는 건강한 식생활을 하려는 노력, 유통기한이나 영양표시 확인, 식사 전 손 씻기, 음식을 씹는데 불편한 정도, 우울정도, 숙면, 건강에 대한 자각의 7개 항목이 포함되었다. 전국단위 조사대상자의 NQ-E 2021 평균 점수는 51.7점이었고, 영역별 평균 점수는 균형 44.9점, 절제 52.2점, 실천 62.1점이었다. 본 연구에서 개발한 노인영양지수 (NQ-E 2021)는 17개의 간단한 설문항목, 10분 정도의 시간으로 노인의 전반적인 식사의 질과 식행동이 양호한지를 판정할 수 있고, 균형, 절제, 실천 영역의 구체적인 등급도 확인할 수 있다. NQ-E 2021은 오프라인뿐만 아니라 웹 연동 온라인 컴퓨터 프로그램으로 제공되어 간편하게 사용할 수 있으므로, 노인 스스로 자신의 영양상태를 평가하거나 또는 영양전문가들이 지역사회 주민들의 대면과 비대면 영양관리 자료로 다양하게 활용하는 것이 기대된다.

• 광물과 암석
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• 제35권2호
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• pp.101-109
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• 2022

고준위방사성폐기물 내에 핵분열 생성물로 존재하는 방사성 세슘의 이동은 화강암을 기반으로 하는 고준위방사성폐기물 처분장의 안전성 평가를 위한 중요한 고려 항목이다. 지하수의 수리화학적 특성과 모암을 이루는 광물과의 반응 특성은 처분장에서 방출된 세슘의 이동 속도를 결정하는데 있어서 중요한 요소이다. 알칼리 금속인 세슘은 지하수 내의 주요 양이온들과 수착 자리를 놓고 경쟁하는 것으로 알려져 왔고, 흑운모는 화강암의 핵종 수착 특성에 중요한 기여를 하는 구성광물로 알려져 왔다. 이 논문은 심부 처분장의 무산소 환경을 모사하기 위해 혐기성 챔버에서 전형적인 중생대 원주화강암에 대한 세슘 수착특성을 연구한 결과를 보고한다. 분쇄한 화강암에 대하여 전해질(NaCl, KCl, CaCl₂) 용액과 합성지하수를 사용하여 세슘 초기농도(10^-5, 5×10^-6, 10^-6, 5.0×10^-7 M)를 달리하여 세슘 수착속도와 수착량을 측정하였다. 세슘 수착 실험 결과는 유사 2차 속도 모델(r² = 0.99)과 프로인들리히(Freundlich) 등온선 모델(r² = 0.99)로 잘 모사되었다. 특히 염화포타슘(KCl)은 모든 이온강도 및 세슘 초기농도에서 다른 전해질에 비해 가장 강력하게 세슘 수착을 제한하였다. 이는 포타슘 이온(K⁺)이 세슘의 가장 효과적인 경쟁 이온임을 지시하는 것으로 판단된다. 흑운모 함량에 따른 세슘 수착 실험 결과 흑운모의 세슘 수착 분배계수는 화강암 자체의 값보다 약 2배 이상 높았으며 선형관계를 나타냈다. 포타슘 이온은 주로 흑운모에 의해 공급되기 때문에, 이러한 결과는 처분심도 ~500 m 깊이에서 화강암체 내에 존재하는 흑운모가 세슘의 효율적인 수착재로 작용하지만 또한 지하수의 수리화학 조건에 따라 세슘의 수착을 저해하는 역할을 할 수 있음을 지시하며, 향후 이에 대한 상세한 후속 연구가 필요함을 보여준다.

• 터널과지하공간
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• 제32권1호
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• pp.30-58
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• 2022

고준위방사성폐기물 심지층처분장은 공학적방벽과 천연방벽의 다중방벽으로 이루어져 있으며 각 방벽재 사이의 상호작용에 의해 처분시스템의 전반적인 장기 건전성이 영향을 받게 된다. 특히 공학적방벽재인 압축 벤토나이트 완충재와 천연방벽인 근계암반의 상호작용에 의한 완충재의 침식 및 파이핑 현상은 사용후핵연료의 붕괴열 발산, 지하수 유입 저지 및 핵종 이동 저지의 역할을 수행하는 완충재의 성능을 저하시키기 된다. 처분 초기에 벤토나이트 완충재가 흡수할 수 있는 물의 양보다 많은 유량이 근계암반의 절리로부터 유입되면 잉여 지하수로 인한 수압이 발생하고 이로 인해 완충재 자체 및 갭채움재 주변으로 파이핑 현상이 발생할 수 있다. 또한 지하수와 벤토나이트 완충재의 물리-화학적 상호작용으로 인하여 완충재의 표면의 팽윤 및 겔/졸화로 인하여 완충재의 표면에서 침식이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 침식 및 파이핑 현상이 발생하는 조건과 이로 인한 완충재의 건전성을 명확하게 평가하는 것이 처분장의 장기건전성 평가를 위해 반드시 필요하다. 처분선진국들에서는 주로 실내 및 공학규모 실험이 수행되고 있으며 일부 전산 모델 개발이 진행되고 있는 상황이지만 실험에서 관측된 현상들을 복합적으로 모사할 수 있는 전산 모델은 개발되지 않았다. 국내에서도 다양한 침식/파이핑 시나리오에 대한 연구나 열-수리-역학-화학적 복합거동을 고려한 연구는 수행되지 않았다. 본 기술 보고에서는 현재까지 수행된 국내외 벤토나이트 침식 및 파이핑 연구와 이들이 주로 고려한 영향인자를 파악하였다. 실험값을 검증하기 위해 제안된 전산 모델들을 소개하고 향후 완충재 침식 및 파이핑 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다. 본 논문에서 검토한 다양한 시험 및 모델링 사례를 바탕으로 향후 국내 심층처분장환경을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 관련 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.37-45
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• 2022

경사제의 평균 잔류수명을 간편하게 추정할 수 있는 방법을 제시하였다. 누적피해의 시간 이력 자료를 기반으로 하는 추계학적 확률모형과 다르게 내구수명의 분포함수를 이용하여 평균 잔류수명을 추정하는 방법이다. 설계 내구수명과 과거 하중이력에 따라 전문가들이 판단한 내구수명의 상한치와 하한치 그리고 그 발생 가능성을 활용하여 분포함수의 모수도 쉽게 추정할 수 있다. 본 연구에서 제시된 간편법을 전면이 TTP로 피복된 경사제에 적용하였다. TTP 피복재의 시간에 따른 누적피해에 대한 모형실험 자료가 있는 동일 조건에 대하여 WP(Wiener Process) 기반의 추계학적 확률모형도 MCS(Monte-Carlo Simulation) 기법과 함께 적용하였다. 각각의 해석 방법으로부터 얻어진 결과들을 MTTF(Mean Time To Failure)와 함께 비교하여, 실제 발생 가능한 시간에 따른 모든 형태의 피해경로에 대하여 경사제의 내구수명 분포함수는 대수정규분포를 따른다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 간편법으로 추정된 경사제의 재령에 따른 평균 잔류수명을 WP 기반 추계학적 확률모형의 결과와 비교하였다. 일정한 재령까지는 누적피해의 증가 형태와 관계없이 비교적 잘 일치하였으나, MTTF 근방의 재령에서는 선형적인 증가와 대수적인 증가 형태에서 어느 정도 차이를 보이고 있다. 따라서 불확실성을 올바로 고려하기 위해서는 추계학적 확률모형을 사용하는 것이 바람직하지만, 본 연구에서 제시한 간편법은 누적피해에 대한 시간 이력 자료를 필요로 하지 않기 때문에 항만 구조물에 대하여 평균 잔류수명 기반의 예방적 유지관리를 신속하게 계획할 필요성이 있는 경우에 유용하게 활용될 수 있다.

• 대순사상논총
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• 제37집
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• pp.1-52
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• 2021

대순진리회의 도장 건축물들 가운데 하나인 내정(內庭)은 대순진리회의 통솔·감독·운영을 상징하는 공간이다. 내정의 사전적 의미가 '궁(宮) 안에서 정사(政事)가 이루어지는 곳'이라는 점을 고려하면, 건물의 명칭과 기능은 일치하고 있는 것으로 보인다. 그런데 내정이라는 명칭은 어느 도교 경전의 한 구절과 관련이 있다는 이야기가 종단 내에서 구전으로 전해오고 있다. 그 경전이란 게 실재하는지, 또 어떤 내용과 문맥을 담고 있는지는 밝혀진 바가 없다. 이 글은 이에 주목하여, 대순진리회 내정의 전거(典據)로 알려진 문헌을 추적하고 그것이 『여조전서(呂祖全書)』 속에 휘집(彙集)된 『전팔품선경(前八品仙經)』의 「오행단효(五行端孝)」임을 소개하며, 그 문헌의 내용과 도교사적(道敎史的) 맥락을 고찰한다. 이 문헌의 탄생은 명말 청초로 거슬러 올라간다. 당시 중국의 여러 지역에는 백성을 구제하고 신선술을 가르쳐준다는 이유로 여동빈을 신앙하는 일단의 지식인들이 있었다. 이들은 난단도교(鸞壇道敎) 공동체를 형성하여, 강신술(降神術)로 여동빈을 응하게 하고 강계(降乩)라는 방법을 사용하여 그에게 가르침을 받아 여러 도교 경전을 만들었다. 그들 가운데 몇몇은 1589년부터 1626년 사이에, 중국 광릉(廣陵) 만점(萬店)의 집선루(集仙樓)에서 여동빈으로부터 '오토결중곡(烏兎結中谷: 까마귀와 토끼는 중곡에서 모이고) 구사반내정(龜蛇盤內庭: 거북과 뱀은 내정에서 서로 얽혀있네)'이라는 문구가 든 경전을 강계로써 받아 「오행단효」라고 이름 지었다. 이 문구는 인체 내에 존재하는 음양과 수화(水火)의 두 기(氣)가 교구(交媾)하는 내단(內丹) 수련으로써 신선의 경지에 오름을 상징적으로 표현한 것이다. 그 수련은 효행을 극진히 해야만 가능하다고 한다. 구사합체(龜蛇合體)가 이루어지는 '내정'은 바로 그러한 수련으로써 신선으로 변하는 것을 상징적으로 표현한 용어였다. 「오행단효」는 여동빈의 다른 가르침을 담은 경들과 묶여 『전팔품선경』으로 합본되었고, 1744년에는 32권 분량의 여동빈 전집(全集) 『여조전서』에 포함되어 처음으로 세상에 나오게 되었다. 이처럼 여동빈이 도교 경전을 통해 전한 '내정'이라는 용어에는 백성을 구제하고 신선술을 가르쳐준다는 여조신앙(呂祖信仰)과 난단도교, 효사상, 그리고 수화 교구의 내단술이 배경으로 자리하고 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_2호
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• pp.1691-1707
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• 2022

한반도와 중국 경계에 위치한 백두산의 칼데라호인 천지호는 계절에 따라 해빙과 결빙을 반복한다. 천지 아래에는 마그마 챔버가 존재하며 마그마 챔버의 변화에 의해 온천수의 온도 및 수압 변화와 같은 화산 전조현상이 발생한다. 이에 따라, 천지호 내에서 다른 부분보다 해빙이 빠르며 결빙기에도 늦게 얼며 물표면 온도가 높은 이상지역이 존재하게 된다. 해당 이상지역은 온천수 방출 지역으로, 이상지역의 얼음변화도 값을 통해 화산활동을 모니터링 할 수 있다. 그러나 지리적, 정치적 그리고 공간적 문제로 천지의 이상지역을 주기적으로 관측하기에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 Landsat -5/-7/-8 광학위성영상으로부터 Modified U-Net 회귀모델을 이용하여 이상지역내의 얼음변화도를 정량적으로 관측하였다. 1985년 1월 22일부터 2020년 12월 8일까지 이상지역을 갖는 83장의 Landsat 영상의 Visible and Near Infrared (VNIR)대역을 활용하였다. 얼음 변화도를 정량적으로 관측을 위해 VNIR대역에서 수체와 얼음과의 상대적인 분광반사도를 활용하여 새로운 데이터를 만들었다. 가시광선대역과 근적외선 대역이 가지고 있는 정보를 최대한 유지하기 위해 2개의 인코더를 가진 U-Net에 적용하여 얼음변화도를 관측하였으며 Root Mean Square Error (RMSE) 140, 상관계수 0.9968의 높은 예측 성능을 보여주었다. 따라서 Modified U-Net을 활용하면 추후 Landsat 영상으로부터 얼음변화도 값을 높은 정확도로 관측하므로 백두산 화산활동을 모니터링하는 방법 중 하나로 사용될 수 있으며, 다른 화산 모니터링 기법과 더불어 활용한다면 더욱 정밀한 화산감시체계 구축이 가능할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1095-1105
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• 2021

기후변화에 따른 집중호우, 태풍 등의 발생빈도의 증가로 인하여 댐 운영의 고도화가 요구되고 있다. 일반적으로 댐 운영의 경우 강우예측, 강우-유출, 홍수추적 등 다양한 수리수문학적 요소들을 반영하여 수행되나 기 계획된 특정 규칙에 기반한 댐 운영 모형의 경우, 때때로 개별 모듈들의 불확실성과 복합적인 인자들로 인하여 댐의 방류량을 능동적으로 제어하는데 제약이 있을 수 있다. 본 연구는 남강댐 직하류 홍수피해 예방을 위하여 댐의 방류량 결정 등 효율적인 댐 운영을 지원하기 위해 딥러닝 기반 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 구축하고, 선행시간별 댐직하류 수위예측 정확도를 분석하는 것을 목적으로 한다. LSTM 모형의 입력자료는 댐 운영에 사용되는 기초자료 및 하류 장대동 수위관측소의 수위 자료를 시 단위로 2009년부터 2021년 7월까지 수집하였다. 2009년부터 2018년 자료는 모형의 학습과 검증 및 2019년부터 2021년 7월 자료는 선행시간을 7개(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 18 h, 24 h)로 구분하여 관측 수위와 예측 수위를 비교·분석하였다. 그 결과, 선행시간 1시간의 예측결과는 평균적으로 MAE가 0.01 m, RMSE가 0.015 m, NSE가 0.99 로 관측 수위에 매우 근접한 예측 결과를 나타내었다. 또한, 선행시간이 길어질수록 예측 정확도는 근소하게 감소하였지만, 관측 수위의 시간적 패턴을 유사하게 안정적으로 예측하는 것으로 분석되었다. 따라서 수리수문학적 비선형의 복잡한 자료간의 특징을 자동으로 추출하여 예측 자료를 생산하는 LSTM 모형은 댐 방류량 의사결정에 있어 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국항만경제학회지
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• 제38권3호
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• pp.133-149
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• 2022

항만물류는 국가와 기업에 경쟁력 강화의 중추적인 산업으로 우리나라 수출입 물동량의 대다수를 차지할 만큼 중요한 역할을 하고 있어 우리나라의 산업중에서도 그 중요성은 실로 엄청나다. 이처럼 중요한 역할을 하고 있는 항만은 하역작업, 부두내 이송작업과 보관이 동시에 이루어지며 굉장히 복잡한 흐름으로 구성이 되어 있다고 할 수 있다. 특히 항만하역작업은 대형선박, 컨테이너이송을 위한 크레인작업등 대형 하역기계들과 운반장비들이 이동하며 수많은 재해의 위험이 도사리고 있고 재해 발생시 중대재해로 이어지는 경우가 많아 항만하역근로자들은 항상 재해의 위험에서 벗어날 수 없는 환경이다. 본 연구는 중대재해처벌법에 대한 문헌연구들을 통해 중대재해처벌법이 항만하역근로자들에게 어떠한 영향을 미쳤는지에 대해 파악하고, 항만근로자와, 항만관리감독자의 중대재해처벌법 시행에 따라 안전교육에 대한 만족도 변화가있는지 알아봤다. 본 연구를 통해 항만하역근로자는 인지,태도,경험 요인에서 관리자보다 안전에 대한 인식을 더 많이 하고있는 것으로 나타났다. 이는 항만하역 관리자는 하역작업에 투입되지 않기 때문에 근로자보다 안전에 대한 인식이 근로자보다는 낮게 분석되었다. 이는 근로자에게 안전한 작업을 교육하고 안전에 대해 경각심을 가져야되는 관리자들이기에 항만하역 관리자에게도 안전에 대한 인식에 대한 변화가 필요할 것으로 보여진다. 중대재해처벌법이 22년 1월 27일 시행되어 법 시행초기 단계로 법이 정착까지 실무업무를 일선에서 수행하고 있는 담당자들은 많이 혼동되고 애매한 부분들이 많이 발견되고 있다. 업무에 혼선이 생기지 않도록 법에 대한 명확한 기준과 현업에서 안전재해가 발생되지 않는 목적으로 중대재해처벌법이 개정이 필요해 보인다. 또한 향후 보다 의미 있는 연구 결과를 도출하기 위해서는 문헌연구를 심화하여 여러 요인들을 찾아보고 인터뷰등의 조사방법을 사용하여 근로자와 관리자의 재해 인식에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 보인다.