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하천횡단구조물의 문제점과 개선방안 (Problems and Improvement Plans of River-Crossing Structures)

  • 김기흥;정혜련
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.568-572
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    • 2015
  • 하천횡단구조물은 하천을 횡단하는 시설물로, 크게 농업용수 취수용 보, 하도개수시 유속제어를 위한 낙차공 등을 들 수 있으며, 각각의 설치목적에 따라 그 형태와 설계제원(높이, 마루폭, 바닥보호공의 길이 등)이 다르나, 하천을 횡단하여 인공적인 구조물을 설치하는 형태는 동일하다. 따라서, 하천횡단구조물은 홍수시 배수위 영향으로 상류에 수위상승을 초래하여 하천의 치수 안전도를 저하시킬 뿐 아니라 직하류에서는 하상의 세굴에 의하여 호안 및 제방이 파괴되는 경우도 빈번하게 발생하고 있다. 또한, 하천횡단구조물은 생태계의 이동통로로서의 종적 연속성을 차단하는 것이다. 즉 하천을 따라 거슬러 올라가는 소하성 어종(anadromous species)이나 하천에서 바다로 내려가는 강하성 어종(catadromous species)과 같은 회유성 어종의 이동을 차단하기도 하며, 회유성 어종 이외에도 치어와 성어의 성장환경이 다른 어종의 경우는 상 중 하류를 옮겨가며 성장하는 어종의 이동도 차단하고 있다. 하천횡단구조물은 치 이수적 측면에서 반드시 필요한 하천구조물로서 치수, 생태 및 경관의 측면에서 여러 가지 문제점을 가지고 있으나 지금까지는 어도설치나 기능을 상실한 보의 철거 등 소극적인 수준에 머무르고 있기에 적극적인 개선대책이 필요한 실정이다. 따라서, 하천횡단구조물로 인한 문제점을 파악하기 위하여 경남의 20개 시 군 684개의 지방 하천에 설치된 7,725개의 하천횡단구조물에 대한 전수조사를 실시하고, 구조형식, 높이, 재료, 어도 설치 여부, 세굴현황 등을 분석하였다. 하천횡단구조물의 용도별 구성비는 보가 49%, 낙차공이 51%로 나타났으며, 구조형식은 콘크리트 구조가 72%, 콘크리트 석재 구조가 25%, 석재 구조가 3%인 것으로 분석되었다. 또한, 하천횡단구조물의 본체 높이별 구성비는 0.5m 이하가 14%, 0.5~1.0m가 35%, 1.0~1.5m가 34%, 1.5~2.0m가 10%, 2.0m 이상이 7%인 것으로 조사되었다. 어도 설치는 약 9%인 669개소에 설치되어 있었으나 대부분이 어류 등의 이용하는 생태통로 기능을 발휘할 수 없는 것으로 분석되었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 하폭, 하상고, 하상경사, 굴입정도, 유사량 등의 하도특성 및 용수이용 여건 등을 고려하여 유공관을 이용한 지하보, 석재 아치의 원리를 이용한 계단식 자연형 보/낙차공, 부분 램프 설치, 거석 놓기 등의 개선방안을 제안하였다. 제안된 개선방안은 하천복원 및 하천개수 사업 시행시에 반영하여 합리적인 하천복원 및 관리에 활용될 수 있을 것이다.

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생태융합형 접촉산화수로 Test-Bed 구축 및 정화효율 평가 (The test-bed construction and water purification assessment of the eco-convergence type aerated string contacted oxidation system)

  • 최선화;이승헌;장규상;김흥섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.592-592
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    • 2016
  • 국내에는 17,500여개의 농업용 저수지가 전국적으로 분포하고 있다. 국내 농업용 저수지는 대부분이 소규모이며, 연중 수량 변동이 심하고, 유역배율이 작아 태생적으로 수질오염에 취약한 구조로 되어 있다. 특히 농업용 저수지는 도시 근교나 농촌지역에 많이 위치하고 있어 유역 내 축산 농가나 미처리 생활하수에서 유래된 유기물 및 영양염류 유입에 의한 수질오염도가 높다. 저수지에 고농도로 유입되는 유기물, TN, TP를 처리하기 위하여 농어촌연구원과 수생태복원(주)에서는 공동으로 친환경 수처리시설인 생태융합형 접촉산화시스템을 개발하였다. 생태융합 접촉산화수로는 상부 식생과 수로 내의 섬유상 끈상 미생물 접촉재를 이용하여 오염수가 수로를 흐르면서 침전, 여과, 흡착, 산화, 흡수 등 물리학적, 화학적, 생물학적 원리를 이용하여 고농도의 유기물과 질소, 인을 제거하는 물리적, 생물학적 공정을 융복합 기술이다. 본 연구에서는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 저수지에 현장 Test-bed를 구축하여 수질정화효율을 평가하였다. M 저수지는 유효저수지량이 약 23만톤에 해당하는 소규모 저수지로, 1941년도 준공된 아주 노후화된 저수지로 평균 수심이 2m 이하이고 연중 수질오염도가 높은 저수지이다. 매화저수지 수변에 설치된 생태융합형 접촉산화수로의 전체규모는 길이 8.6m, 폭 2m, 수심 2m에 해당하며, 끈상 미생물 메디아조 3개($2{\times}2{\times}6m^3$), 침전조 1개($2{\times}2{\times}2m^3$)로 구성되어 있다. 기타 부대 장치로는 끈상 메디아조에 산소공급을 위한 Air-mist(마이크로 버블 발생장치), 자동운전계기판, 유입펌프 등이 있다. 생태융합형 접촉산화수로의 처리 공정은 유입수${\rightarrow}$에어미스트${\rightarrow}$고속복합응집장치${\rightarrow}$융복합 산화조(3조)${\rightarrow}$침전조${\rightarrow}$방류로 구성되어 있다. 테스트 베드는 2015년 8월 말경에 구축 완료하였으며, 끈상 미생물 메디아조의 수질정화효율을 평가하기 위하여 9월부터 11월까지 총 7회 걸쳐 유입수와 유출수를 각각 조사하였다. 현장 측정항목인 수온, pH, EC, DO 등은 유입수 및 유출수간 큰 차이가 없었고, COD, SS, Chl-a, TP 등은 수처리시스템 초기 가동시에는 메디아에 미생물 부착율 저조로 유입수 및 유출수 수질농도에 큰 차이가 없었으나, 운영시간의 경과와 함께 메디아의 미생물 충진율이 높아짐에 따라 처리효율이 최대 SS 69.6%, Chl-a 89.3%, TP 89%까지 도달하는 것으로 나타났다. 생태융합 접촉산화수로는 부지 집약적인 컴팩트한 수처리 시설로서 현재 널리 이용되고 있는 인공습지를 대체할 수 있는 경제적인 시설로 판단된다.

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초등 예비교원을 위한 교양수준의 정보교육과정(안) 개발 (Development of Informatics Curriculum(Plan) for General Education Level in Prospective Elementary Teachers)

  • 안영희;김자미;우호성;양혜지;김민정;정다윤;이원규
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.21-30
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    • 2019
  • 본 연구는 초등 예비교원들이 정보교육에서 갖추어야하는 교양 수준의 정보교육과정(안)을 개발하는데 목적이 있다. 목적 달성을 위해 첫째, 초등교원 양성대학의 교육과정, 고교-대학 연계 심화과정, 고등교육과정 표준인 CS2013을 비교 분석하여 내용과 수준을 마련하였다. 둘째, 고등교육과정 표준인 J07-GE 분석과 중등교육과정과의 연계성을 고려하여 과목을 구성하였다. 셋째, 과목과 영역, 내용 체계구성 등을 고려하여 전문가 검토를 통해 과목명을 정하였다. 전문가의 의견 분석 결과, 정보 사회에서 발생하는 문제를 컴퓨터과학의 관점으로 접근하기 위하여 컴퓨터과학 I, 컴퓨팅시스템의 기본적인 원리를 이해하는 영역으로 컴퓨터과학 II, 데이터 관리를 포함한 패턴이나 관계를 파악하는 데이터관리 및 분석을 제안하였다. 본 연구는 교원의 기본 역량 강화를 바탕으로 하는 문제해결 능력 향상뿐만 아니라 고등학교 정보과목에 대한 계속성과 계열성을 고려하여, 교양수준의 과목을 제시했다는데 의의가 있다.

뇌혈류 초음파 검사에서 기저동맥 박동지수에 영향을 미치는 인자 (Factors Affecting Basilar Artery Pulsatility Index on Transcranial Doppler)

  • 정호태;김대식;강건우;남윤택;오지은;조은경
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.477-483
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    • 2018
  • 뇌혈류 초음파 검사는 비침습적인 방법으로 대뇌 혈관 혈류 속도와 방향을 도플러 원리로 측정하는 검사이다. 뇌혈류 초음파 검사의 박동지수는 원위부 혈관 저항을 반영하는 측정 지표이며 대뇌 소혈관 질환 발생과 확산지표로 사용되고 있다. 본연구의 목적은 허혈성 뇌졸중 환자에서 기저 동맥의 박동지수에 영향을 미치는 위험 인자를 평가하는데 있다. 2014년 1월부터 2015년 5월까지 내원 환자를 대상으로 뇌혈류 초음파 검사 박동지수를 측정하여 기저동맥 박동지수 대상자 422명을 선정하였다. 기저동맥 박동지수를 종속변수로 하여 단변량 분석을 실시하였고, 박동지수에 영향을 미치는 인자를 변수에 특징을 고려하여 다중회귀 분석을 실시하였다. 단변량 분석 결과 박동지수에 영향을 미치는 인자는 연령, 고혈압 유무, 당뇨 유무, 고지혈증 유무, 적혈구용적으로 나타났다(P<0.1) 다중회귀분석을 실시한 결과 연령(P<0.001), 당뇨 유무(P=0.004), 고지혈증 유무(P=0.041)가 통계적으로 유의한 결과를 보였다. 뇌혈류 초음파 검사의 박동지수에 영향을 미치는 위험인자는 고령, 당뇨, 고지혈증이다. 이후 추가적인 연구를 통하여 두 개 내 박동지수 증가는 고령, 당뇨, 고지혈증을 반영하는 지표로 활용 될 수 있을 것으로 생각된다.

ICT 융합 환경에서의 안전 특성화 접지 설계를 위한 스마트 대지 저항 측정 기술에 관한 연구 (A Study on Smart Soil Resistance Measuring Device for Safety Characterized Ground Design in Converged Information Technology)

  • 김홍용;신승중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.203-209
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    • 2019
  • 본 연구에서는 WENNER 4전극법 기반에 GMD(신규 대지 고유 저항 측정 장치)와 측정용 Probe(접지동봉)가 PLC(전력선 통신)로 연결된다. 측정용 Probe는 2개(P1,P2)가 1조로 모두 5조 10개의 Probe가 직렬로 각각 1m, 2m, 4m, 8m, 16m 간격으로 대지(토양)에 설치되어 있다. GMD에서 보낸 PLC 신호를 측정용 Probe 1조(P1)의 수신기가 감지하면 Probe에 부착된 PSD(전력 공급 장치)에서 측정용 미세 전압과 전류가 대지로 흐르게 되고 P1과 P2 사이의 토양을 거쳐 Probe 1조(P2)에 유입 된다. 이때 대지 저항으로 인해 전압 강하가 발생되는 원리로 저항값을 측정하게 된다. 이렇게 1~5조까지 T초 간격으로 대지 저항을 측정하고 측정된 데이터는 메인 장비에 탑재된 Arduino Server에 저장 한다. 저장된 측정 데이터는 옴의 법칙(Ohm's Law)에 의한 수식 R=E/I와 고유저항 ${\rho}=6.28aR$ (여기서, R: 측정저항, E: 측정전압, I: 측정전류, a:Probe 간격, ${\rho}$: 고유저항 )를 통해 고유저항을 얻을 수 있다. 실시간으로 얻어진 데이터를 Main PC에 설치된 CDGES 프로그램과 연동되어 데이터 분석이 가능하게 되고 대지(토양)의 접지 환경을 실시간 모니터링 할 수 있게 된다. 또한, 대지(토양)의 온도, 습도 등 계절의 특성을 파악하여 3D 그래프 지원으로 입체적인 Display가 가능하다. 연구의 한계점은 실험적으로 개발 운용한 모델로 상업적인 접근을 위해 Test Bed의 구체적인 적용 방안이 필요할 것이다.

노동정보처리와 정보인권보호 (The information process on labor and the protection of information human rights)

  • 하우영
    • 정보보호학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.17-32
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    • 2003
  • 기업의 정보화 추진은 첨단의 정보처리기술이 기업영역으로 흡수되면서 기업사회에 기업의 효율성 제고라는 효과와 함께 노동자의 정보인권보호라는 문제가 서로 충돌하는 위험성도 확대되고 있어 대책마련이 요구되고 있다. 그럼에도 불구하고 정보보호에 대한 무감각은 경영의 효율성을 요구하는 왜곡된 사회구조에 의해 뒷받침된다. 자본과 언론이 경제위기의 심각성을 경고하게 되면 이 불안감에 정치권은 정보보호의 측면을 외면하고 경영의 효율성에 지향된 법정책을 채택하게 된다. 이러한 일련의 과정을 통하여 정보보호의 중요성은 경영의 효율성보다 작은 이익으로 평가되기 마련이며, 결과적으로 노동자의 인권침해가 발생하게 되는 것이다. 정보처리기술의 발전과 함께 기업의 정보화는 노동자의 행동을 보다 더 철저히 감시 $.$통제하는 것이 가능해졌다. 산업현장에 새로이 파생된 정보인권 침해문제는 한편으로 정보보안의 확립과 함께 정보처리기술을 이용한 노동통제를 규제하기 위한 법적 $.$제도적 장치의 마련을 촉구하고 있다. 정보의 활용이 많은 효율성을 가진다 해도 인권의 침해가 없는 기업생활의 보장은 국민의 기본권을 보장하고 있는 헌법정신의 구현이며 시대적 요청이기도 하다. 무엇보다도 정보인권 시대에 걸맞은 관련 법률의 제정과 개정 등의 정비가 이루어져야 한다. 산재된 정보보호 관련규정을 통합하고 온-오프라인의 접목 등 다양한 영역을 포괄할 수 있는 공통원리를 적용하여 '개인정보보호기본법'(가칭)을 제정할 것을 제안한다. 그 기반 위에 노동법상으로 산업현장이라는 특수영역에서의 정보인권을 보호하기 위하여 노동조합의 주도적 참여를 보장하는 등의 직접적이고 구체적인 정보인권보호 방안을 구축해 나가야 할 것이다.

탄도형 충격파 치료기의 음향 출력 시험을 위한 Dry Test Bench의 신뢰성 및 유용성 (Reliability and utility of a Dry Test Bench for testing the acoustic output from a ballistic shock wave therapeutic device)

  • 전성중;이민영;권오빈;김종민;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.589-600
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    • 2022
  • 탄도형 체외 충격파 치료기의 출력 에너지를 측정하는 Dry Test Bench(DTB)의 신뢰성을 검증하기 위해, 상용 탄도형 충격파 치료기에 대해 Laser Doppler Vibrometer(LDV)로 측정된 충격파의 음향 에너지와 비교했다. 실험 결과, DTB로 측정된 역학적 에너지는, 동일한 출력 설정에서, 5 % 이내의 변동성을 보이며, 치료기의 전 출력 설정 범위에서 LDV로 측정된 충격파의 음향 에너지와 선형적인 상관성(adj. R2 = 0.991)을 확인했다. 두 측정 방법의 상관성과, LDV을 이용하여 공기 및 수중에서 측정된 충격파 음향 에너지의 상관성(adj. R2 = 0.995)을 통합하면, DTB 측정으로부터 수중에서 발생된 충격파의 energy flux density를 평균 7.85 % 오차로 추정된다. DTB는 치료기의 출력에너지에 대한 정보만 제공하기 때문에, IEC61846 및 IEC63045에서 요구하는 다양한 충격파의 음향 출력을 시험하는 도구로 적합하지 않다. 그러나 측정 원리가 단순하고 사용이 용이한 DTB는 제조사 및 사용자가 탄도형 Extracorporeal Shock Wave Therapy(ESWT) 치료기의 성능을 관리하는 목적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

정맥검출기의 NIR LED 수량에 따른 검출된 정맥 이미지 비교에 관한 연구 (A Study on the Comparison of Detected Vein Images by NIR LED Quantity of Vein Detector)

  • 조재현;정진형;김승훈;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.485-491
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    • 2022
  • 정맥주사는 입원환자에게 가장 빈번하게 행해지는 침습적 처치로서 비경구 영양투여, 혈액제제 등의 투입 등에 광범위하게 이용되고 있으며 이외에도 말초 카테터 삽입, 채혈, 기타 IV 요법에 사용되는 시술로서 연간 10억 건 이상이 발생한다. 정맥주사는 정맥주사 교육을 받은 숙련된 간호사들에 의해서만 시술되는 어려운 시술 중에 하나이며 실패 시 정맥에 혈전증 및 혈종이나 신경 손상 등을 초래할 수 있다. 이에 정맥주사 시 실수를 줄이기 위해 손등이나 팔의 정맥 구조를 시각화할 수 있는 보조 장비들에 대한 연구들이 발표되고 있다. 본 연구는 정맥주사 시 정맥을 시각화하는 정맥 검출기에 850nm 파장대를 조사하는 LED의 수량에 따른 성능 차이에 대한 연구이다. 피부 위에 조사된 NIR 검출기능이 있는 CCD 및 CMOS 카메라 렌즈에 NIR Filter 부착하여 영상을 획득하고 획득된 영상을 영상처리 알고리즘을 통해 정맥 이미지를 선명화하고 선명화된 이미지를 피부 위에 투영하는 원리로 작동되는 정맥 검출기를 제작한 이후 제작된 정맥 검출기 앞단에 NIR LED 수량에 차이를 주어 4가지 LED PCB를 제작했다. 이후 각각의 PCB를 정맥 검출기 앞단에 부착하여 정맥 영상을 검출하고 성능평가를 위해 획득한 정맥 영상을 바탕으로 성능 비교 설문지를 만들어 설문을 실시했다. 설문은 K병원에 재직 중인 간호사 20명을 대상으로 진행했다.

방사선 조사선량의 최소화를 위한 생성적 적대 신경망을 활용한 복부 엑스선 영상 최적화 연구 (Optimization of Abdominal X-ray Images using Generative Adversarial Network to Realize Minimized Radiation Dose)

  • 김상우;임재동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-199
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    • 2023
  • 본 연구는 높은 관전압과 낮은 관전류로 인한 복부 영상 노이즈 발생을 BSRGAN (Deep Bline Image Super-Resolution Generative Adversarial)기법으로 보정하고, 최소화된 방사선량을 가진 촬영 조건을 제시하는 것을 목표로 하였다. 먼저 각 촬영 조건에 따른 입사표면 선량(entrance surface doses, ESD)을 측정하였고, 해당 촬영 조건들의 복부 영상을 획득한 후 그 획득한 모든 복부 영상들은 BSRGAN 기법을 통해 재구성하였다. 영상 분석방법으로는 복부의 기준 촬영 조건인 80 kVp, 320 mA의 영상과 비교 분석하였고, 그 방법으로는 평균제곱오차(mean squared error, MSE), 최대 신호 대 잡음비(peak signal-to-noise ratio, PSNR), 그리고 구조적 유사도 지수 측정(structural similarity index measure, SSIM)을 사용하였다. 또한, BSRGAN 기법으로 재구성된 복부 영상효과를 검증하기 위해 절편 신호강도 분석은 실행되었다. MSE가 가장 낮은 조사조건은 90 kVp, 125 mA와 100 kVp, 100 mA (약 0.285)이었고, PSNR은 37.694와 SSIM은 0.999로 나타났다. 그 촬영 조건들은 ESD를 약 52 ~ 53%를 감소시켰다. 게다가, 최적화된 조건들의 신호 강도의 변화는 기준 복부 영상보다 오히려 감소하였다. 이 결과는 방사선량을 크게 줄임과 동시에 기준 복부 영상과 유사한 영상을 획득할 수 있음을 의미하며, 이는 방사선방호의 원리인 ALARA 개념을 충분히 반영할 수 있음을 시사한다.

서비스주의 인간 및 교육 연구 (A Servicism Model on the New Human and Education System)

  • 김현수
    • 서비스연구
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    • 제12권3호
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    • pp.115-133
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    • 2022
  • 본 연구는 인류의 지속가능한 삶을 위한 새로운 인간 모델과 교육시스템 디자인을 위해 수행되었다. 인류사회는 위기에 직면해있다. 인류사회의 문제들을 해결하기 위한 새로운 인간상과 교육시스템에 초점을 맞추어 연구를 수행하였다. 현대사회는기존 사회와 시간, 공간, 인간 차원에서 확연히 다르며 리터러시 증대로 개인들의 주도적 역할이 증대되어 문제가 심화될 경우 어느 시점에서 와해와 토붕이 순식간에 발생할 수도 있다. 성장과 자유의 가치가 높아져서 기술혁신은 가속화되고 있고 근대에 구축된 정치행정 및 경제시스템은 현대와의 괴리가 커져가고 있으므로, 새로운 기술과 산업이 인류사회를 크게 위험에 빠뜨릴 수도 있는 상황이다. 본 연구에서는 이와 같은 현재 인류사회의 문제점을 종합적으로 진단하였다. 기존 연구들에서 제시된 문제들을 분석하고 종합하면서 인간 및 교육 관련 문제를 깊이 있게 재분석하였다. 제기된 문제들을 해결하는 새로운 시스템의 필요조건과 충분조건을 도출하였다. 그리고 이러한 조건들을 충족하는 시스템을 제시하였다. 새로운 시스템은 현대 인류사회의 인간 및 교육 관련 문제들을 해결하는 시스템이어야 하고 또 장기간 지속가능한 시스템이어야 하므로 인류 공통원리에 부합해야 한다. 따라서 새로운 시스템은 서비스철학에 기반을 둔 시스템으로서 서비스주의 인간 및 교육시스템으로 명명되었다. 새로운 시스템의 구조와 운용모델, 구현방안을 제시하였다. 기본 구조는 성선설과 성악설이 균형을 이룬 인간관, 이성과 비이성을 모두 인정하는 인간상, 지성교육과 덕성교육이 균형을 이룬 교육 시스템, 인간노력과 무위자연의 가치가 모두 존중되는 교육시스템이다. 현대 이데올로기의 개선과 보상시스템의 개선 등과 함께 새로운 교육시스템이 가동될 필요가 있다. 본 연구에서는 거시적 방향을 제시하였으므로, 향후 본 연구를 구체화하는 인간 및 교육 관련 추가 연구들이 필요하다.