• 제목/요약/키워드: 증류수 공급

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PDMS-Zeolite 복합막을 이용한 부탄올 투과증발 (Pervaporation of Butanol from their Aqueous Solution using a PDMS-Zeolite Composite Membrane)

  • 공창인;조문희;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.816-822
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    • 2011
  • 투과증발법은 투과 측의 진공 유지에 필요한 전력만을 소비하기 때문에 에너지 저감 기술이며, 공비증류와 같이 제 3의 보조 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 환경 친화 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 Silicalite-1을 합성하고 이를 PDMS 고분자에 적절한 양을 첨가하여 PDMS-zeolite 복합막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 n-부탄올 수용액으로부터 n-부탄올을 분리하였다. 공급 수용액의 농도 변화 및 첨가한 제올라이트의 양 변화에 따른 투과증발 특성을 관찰하였다. 부탄올 농도가 매우 낮은 0.001 몰분율이 포함된 1,000 $cm^3$ 수용액을 용기로 공급하였다. 투과측의 압력을 약 0.2~0.3 torr로 유지하였다. n-부탄올의 투과플럭스는 공급된 n-부탄올의 농도가 0.015 몰분율인 실험조건에서 복합막 내의 Silicalite-1의 첨가량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가함에 따라 14.5에서 186.3 g/$m^2$/hr로 크게 증가하였다. 이는 제올라이트 입자가 지닌 미세공 구조와 강력한 소수성으로 인하여 분리막의 분자 선택성이 4.8에서 11.8로 상당히 개선되었음을 의미한다. 이러한 결과로 투과된 투과물 내의 n-부탄올의 농도가 0.07 몰분율에서 0.15 몰분율로 상당히 증가함을 알 수 있었다. 이렇게 합성된 복합막을 n-부탄올 농도가 0.015 몰분율 이하의 상당히 낮은 발효액으로부터 분리 회수하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

기수담수화와 전력 생산을 위한 폐루프형 압력 지연식 막 증류 공정의 성능 평가 (Performance Evaluation of a Closed-Loop Pressure Retarded Membrane Distillation for Brackish Water Desalination and Power Generation)

  • 조규상;이준서;박기호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.525-534
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    • 2022
  • 본 연구에서는 물과 전기의 동시 생산이 가능한 pressure retarded membrane distillation (PRMD)의 폐루프식 구성 디자인을 기수담수화에 적용해 최적 운전 조건과 성능 평가를 수행하였다. 시뮬레이션 결과 80 ℃ 이상의 폐열이 공급될 때 순 에너지 생산량이 양수 값을 보이며 90 ℃ 이상일 때 안정적인 전력 생산이 가능한 것을 확인할 수 있었고 최적 유입수 유량은 0.6 kg/s를 나타냈다. 이 조건에서 3 g/L의 기수가 유입될 때 순 에너지 생산량은 2.56 W/m2, 물 플럭스는 8.04 kg/m2/hr의 값을 나타냈다. 기수의 농도가 1-3 g/L로 변화할 때 물 플럭스나 에너지 생산량은 큰 변화가 나타나지 않았고, 해수가 유입수로 사용될 때와 비교하면 더 높은 물 플럭스와 순 에너지 생산량을 보였다. 이를 통해 에너지 생산이라는 측면에 집중한다면 기수를 사용해서 PRMD를 운전하는 것이 더 효율적이라는 것을 확인할 수 있었다.

가종피가 부착된 안동대목 종자의 발아율 향상을 위한 파종전 종자처리 (Pre-sowing Treatments to Improve Germination of Intact Seeds in Burcucumber (Sicyos angulatus L.))

  • 강진호;전병삼;윤수영;이상우;정종일
    • 한국작물학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.169-172
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    • 2003
  • 약용 또는 잡초로 취급되어 왔으나 최근에는 박과접목묘의 대목으로 이용되고 있는 안동대목의 종자는 가종피 제거 또는 종자처리를 하지 않을 경우 발아가 아주 불량하다. 본 연구는 안동대목 종자 파종시 가종피 제거에 투입되는 노력을 줄일 수 있는가를 검토하고자 노화, NaOH, 세척, 저온 및 질산화 물 혼용처리 및 건조 등 순차적으로 가하여지는 물리$.$화학적 처리가 안동대목 종자의 발아 및 처리종자의 유묘출현율을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 가종피를 제거하지 않은 채종 당년의 안동대목 종자의 발아율은 화학제를 이용한 종피연화 처리시 10% NaOH 처리시 가장 높았으나 노화처리를 통한 휴면타파 후에 처리할 경우 발아율은 더욱 향상되었다. 2. NaOH를 이용한 종피연화 처리 후의 세척을 통한 종피표면의 점액질 제거와 세척 후에 가하여지는 저온처리는 안동대목 종자의 발아율을 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 1주간 저온처리와 동시에 가하여지는 화학제와 혼용처리로는 증류수를 공급하는 것보다는 0.2% KNO$_3$ 용액을 관주할 경우 발아율이 향상되는 것으로 나타났다. 4. 처리종자의 건조는 무건조보다는 건조시, 건조할 경우 암 상태보다는 적색광을 처리하면서 건조할 경우 발아율이 향상되었다. 5. 가종피를 제거하지 않은 안동대목 종자의 발아율은 일련의 종자처리를 통하여 80% 정도에 이르렀던 반면, 포장출현율은 60% 정도로 나타났다.

폐 인코넬계(Inconel 713C)내열합금 모의 침출액으로부터 액-액 추출법에 의한 Mo의 회수 및 Mo 화합물 제조 (Recovery of Mo by liquid-liquid extraction from synthetic leaching solution of spent Inconel 713C super alloy and preparation of Mo compounds)

  • 안종관;김다영;인용현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.403-409
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    • 2018
  • 고온 부품 소재로 사용하는 니켈계 내열합금인 Inconel 713C에는 Ni 70 %, Cr 12 %, Al 6 % 및 Mo 4% 등의 유가금속을 함유되어 있다. 이중 유가금속에서 경제적 가치를 가지는 원소는 Mo이므로 회수하여 재활용하여야 한다. 본 연구는 폐 인코넬계(Inconel 713C) 모의 내열합금 침출액으로부터 액-액 추출법(용매추출법 및 역추출법)을 이용하여 Mo을 분리 회수하였다. 회수된 수상을 증발 건조 및 열처리법을 이용하여 Mo 화합물을 제조하였다. 수상은 $NaMoO_4$ $2H_2O$을 증류수에 용해하여 사용하였으며, 추출제로는 음이온추출제인 Alamine 336과 양이온추출제인 Cyanex 272, 희석제로는 등유(Kerosene) 사용하였고, 음이온추출제인 Alamine 336 1 %이상에서 99 % 이상의 추출률을 확인하였다. 역추출제로는 황산, 염산 및 질산을 사용하였고, 각각 농도가 증가할수록 탈거율이 증가하였으며, 질산의 경우 4 M에서 96 %의 탈거율을 나타냈었다. 용매추출과 역추출에서 얻은 Mo 함유 수상을 증발 건조하여 순도 97.5 %의 $MoO_3$를 제조하였다. 본 연구를 통해 Mo이 함유된 순환자원으로부터 Mo을 효율적으로 회수하면 국내의 자원효율성과 자원수요의 공급경쟁력을 향상시킬 수 있다.

담금기간에 따른 초콩과 담금액의 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Chokong and Soaking Solution on Soaking Period)

  • 조용준;정용진;장세영;서지형
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.281-286
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    • 2010
  • 검정콩을 현미식초에 절임한 초콩과 그 담금액의 담금기간에 따른 이화학적 특성 변화를 조사한 결과, 초콩 담금액에서 pH와 가용성 고형분 함량은 담금 4일째까지 급속히 증가한 반면, 총 산도는 감소하는 경향을 나타내었다. 담금액에서 침지 후 1일째에 색도 L값과 b값은 급격히 감소하였으나, a값은 1일째 크게 증가하였다가 담금기간 중 감소하였다. 초콩은 식초에 담금한 기간이 길어질수록 경도 및 강도가 감소하는 경향이었으며, 증류수에 침지한 검정콩(대조군)보다 경도 및 강도가 낮았다. 전기영동에서 담금기간 동안 초콩의 단백질은 대부분 분자량 24,000 Da 이하의 band만을 나타내어 저분자화 경향을 나타내었다. 식초에 7일간 담금한 초콩은 총 아미노산 함량이 86.86 mg%로 생콩의 28.36 mg%보다 약 3배 정도 증가하였고, 필수아미노산, 특히 leucine과 phenylalanine의 함량이 크게 증가하였다. 단백질에 대한 in vitro 소화율 또한 생콩에서 62%에 불과하였으나 식초에 7일간 담금한 초콩은 84%의 소화율을 나타내었다. 이러한 결과는 초콩이 아미노산의 우수한 공급원으로 활용될 수 있음을 제시하는 것으로 사료된다.

시뮬레이션 학습을 위한 호흡곤란증후군 환아 시나리오 개발 및 학습 수행 평가 (Development and Evaluation of a Scenario for Simulation Learning of Care for Children with Respiratory Distress Syndrome in Neonatal Intensive Care Units)

  • 이명남;김희순;정현철;김영희;강경아
    • Child Health Nursing Research
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    • 제19권1호
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • 목적 본 연구의 목적은 간호대학생을 대상으로 신생아 중환자실에 입원한 호흡곤란증후군 환아 사례의 시뮬레이션 학습 시나리오를 개발하여 지식 적용-기술 수행, 문제 해결 능력, 학습만족도를 파악하는 데 있다. 방법 단일군 사후설계를 적용하였으며, 고위험 아동간호학을 수강하고 있는 간호학과 4학년 55명을 대상으로 총 17개조를 구성하여 매주 3개조(4-5명/조)로 시뮬레이션 운영 후 디브리핑을 60분간 실시하였으며, 자신의 실습 수행에 대한 문제해결능력과 학습만족도를 평가하였다. 결과 시나리오는 간호진단을 포함하여 6단계로 구성하였으며, 20분의 운영 시간 내에 호흡곤란 증후군 환아에 대한 지식 적용 및 기술 수행 능력, OSCE 수행 능력을 평가할 수 있도록 개발하였다. 지식 적용-기술 수행 평가에서 간호진단을 제외한 5개의 범주 중 평가 단계가 지식 적용과 기술 수행 모두 가장 높게 나타났다. 지식 적용에서 가장 높은 평균 점수를 보인 항목은 사정 단계에서 산소포화도 관찰, 평가 단계에서 산소분압과 산소포화도 확인이었고, 기술 수행에서는 중재 단계의 호흡곤란 완화 간호가 높았다. 사정 단계의 검사 확인은 지식 적용 및 기술 수행 영역에서 모두 낮게 나타났다. OSCE 수행 평가에서는 흡인 수행 능력에서는 사용한 물품 정리 및 수행 후 손씻기, 산소 공급에서는 급습기 멸균증류수 확인이 가장 부족한 것으로 나타났으며, 잘 수행된 항목보다 수행되지 못한 항목이 흡인과 산소 공급 모두 많은 것으로 나타나 기본간호술기의 중요성을 확인할 수 있었다. 문제 해결 능력과 학습 만족도는 양의 상관관계가 있는 것으로 나타나 문제 해결 능력이 높을수록 학습만족도가 높은 것으로 나타났다. 결론 시뮬레이션 교육 시행 후 문제 해결 능력에 따라 학습 만족도가 높으므로 문제 해결 능력을 높일 수 있도록 아동간호영역에서 다양한 시뮬레이션 교육 프로그램이 개발될 필요가 있으며, 기본간호술기 수행 능력을 증진할 수 있는 교육 프로그램이 더욱 활발히 운영되어야 한다고 생각된다.

흰쥐에서 녹차의 섭취가 14C-Benzo[a]pyrene의 조직 분배 및 잔류에 미치는 영향 (Effect of Green Tea on Tissue Distribution and Deposition of 14C-Benzo[a]pyrene in Rats)

  • 김주연;노상규
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.818-823
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    • 2011
  • 잔류성이 강하고 높은 지용성질을 가지는 식품오염물질인 benzo[a]pyrene(BaP)은 녹차 섭취에 의해서 소장에서 흡수가 억제되고 총담관으로의 배출이 증가되는 것으로 최근에 보고하였다. 이번 연구는 흰쥐를 이용해서 $^{14}C$-BaP를 복강주사한 후, 사람과 비교해서 1잔에 해당하는 녹차추출물을 4주간 매일 지속적으로 공급하였을 때, $^{14}C$-BaP의 조직분배 및 잔류에 미치는 영향을 조사하였다. 27.4 kBq $^{14}C$-BaP를 복강주사한 후 표준식이와 증류수만 공급된 동물군을 대조군, 표준식이와 녹차추출물(4.7 mg catechins/day)을 공급받은 동물군을 녹차군으로 하여 4주간 사육하였다. 그리고 4주째에 심장, 간장, 뇌, 비장, 신장, 후복막지방, 고환, 부고환지방 조직을 적출하여 무게를 측정하고 각 조직에 잔류하는 $^{14}C$-BaP의 방사선 활성도를 측정하였다. 대조군과 녹차군 모두 연구 시작부터 종료 시까지 지속적으로 체중이 증가하였으나 동물군 간에 유의적인 차이는 없었다. 장기의 무게 또한 각 조직 모두 동물군 간에 유의적인 차이가 없었다. 조직 g당 $^{14}C$-BaP의 잔류량은 심장에서 가장 높았고 다음으로 뇌, 부고환지방, 비장, 신장, 간장, 후복막지방, 고환 순으로 높았으며, 조직 전체의 $^{14}C$-BaP의 잔류량은 부고환지방에서 가장 높았고 다음으로 간장, 후복막지방, 심장, 뇌, 신장, 고환, 비장 순으로 나타났다. 녹차 섭취에 의해서 조직 g당 $^{14}C$-BaP의 방사선 활성도와 조직 전체 당 $^{14}C$-BaP 방사선 활성도 모두 심장, 간장, 뇌, 비장, 부고환지방에서 급격하게 감소된 것으로 나타났다. 이상의 실험결과들을 종합해 볼 때, 4주 동안 하루 1잔에 해당하는 녹차추출물 섭취가 BaP의 조직 분배를 유의적으로 감소시켜 조직 잔류에 영향을 미치는 것을 이 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

당뇨유발 흰쥐에서 돼지감자 여주 혼합즙 음용에 의한 혈당저하 효과 (Effect of Helianthus tuberosus Juice Mixed with Dried Bitter Melon Juice on Hypoglycemic Function in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 양양;김용훈;황은희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권8호
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    • pp.903-909
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    • 2017
  • 식품을 혼합하였을 때 생리 기능 상승효과가 있을 것을 기대하여 돼지감자즙에 건조 여주즙을 5% 혼합하여(돼지감자 여주즙) 일반 영양성분을 알아보았고 streptozotocin(STZ)으로 당뇨를 유발한 흰쥐에 이를 음용수로 4주간 공급하고 혈당지표로서 혈액 포도당 농도 변화, 최종혈당 농도, 경구 당부하 검사, 혈청 인슐린 농도를 실시하였다. 돼지감자 여주즙 100 g당 수분 82.22 g, 열량 67.00 cal, 당류 2.52 g, 탄수화물 15.45 g, 조단백 1.21 g, 조회분 1.02 g, 나트륨 0.49 mg을 함유하였고 포화지방산, 조지질, 콜레스테롤은 검출되지 않았다. 돼지감자 여주즙을 3배의 증류수로 희석하여 4주 동안 음용수로 공급한 흰쥐의 사료 이용효율은 NC군 0.138에 비하여 STZ군은 -0.024~-0.054로 유의적으로 낮았다. 사료섭취량은 적응기간에는 하루 32~34 g이었는데 STZ 투여 1주일 후 NC군의 $38.6{\pm}9.2g$에 비하여 STZ군은 $25.2{\pm}5.4g$으로 실험군별 차이가 컸다. 4주 후에는 NC군의 사료섭취량이 STZ군, HT2.5군, HT5.0군보다 유의적으로 많았다. 흰쥐의 시작 체중은 153.5~163.0 g으로 비슷하였는데 STZ 투여군은 체중이 감소하였다. NC군의 체중은 4주 후 평균 157.0 g 증가하였는데 당뇨유발군들은 4주 동안 체중이 8~44 g 정도 감소하였다. 하루 동안 물 섭취량은 적응 기간에 평균 $75.0{\pm}6.7mL$였는데, STZ 투여 4주 후에는 STZ군이 $159.2{\pm}6.1mL$로 가장 많았고 돼지감자 여주즙군은 NC군보다 많았고 STZ군보다는 적었다. 혈장 포도당의 수준은 NC군의 $113{\pm}4.5mg/dL$에 비하여 STZ 투여 1주일 후 STZ군은 $476.7{\pm}22.8mg/dL$로 약 4배 높았고 HT군은 $376.3{\pm}25.8mg/dL$, HT2.5군은 $405.2{\pm}35.1mg/dL$, HT5.0군은 $342.8{\pm}29.7mg/dL$로 STZ군보다 낮았다. 당부하검사에서 포도당투여 후 120분 동안 혈당을 낮추는 효과가 돼지감자군들에서 컸으며, 돼지감자 여주즙 음용 4주후 흰쥐의 혈청 인슐린분비가 많아졌음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 돼지감자 여주즙 음용이 당뇨 개선에 도움이 될 것으로 평가되며 돼지감자의 고부가가치를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

정수 및 발전을 위한 맥신(MXene) 복합막에 관한 고찰 (MXene Based Composite Membrane for Water Purification and Power Generation: A Review)

  • 김서현;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.181-190
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    • 2023
  • 폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti3C2Tx, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연구들에 대해 설명한다.

동북아 3국의 석유수급 의미의 재검토 : 원유, 석유제품 생산과 수출입, 그리고 정제시설을 중심으로 (The Meaning of the Oil Market Supply and Demand in three Northeast Asian Countries)

  • 안일환;도현재;이승훈;손양훈;김수덕
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제17권2호
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    • pp.381-418
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    • 2008
  • 동북아 3국(한국, 중국, 일본)의 원유시장 수급과, 원유수급에 영향을 주는 석유제품별 수급 현황을 살펴보는 것은 원유와 석유제품수급에서 발생할 수 있는 석유안보의 의미를 검토하는데 도움을 준다. 2006년 동북아 3국의 석유시장에서는 1,060만 배럴/일의 수급불균형이 발생하였고, 2030년에는 1,550~2,200만 배럴/일의 불균형이 발생할 것으로 전망되며, 이러한 수급불균형은 국가간 교역으로 해결되고 있다. 원유소비는 다양한 석유제품의 수요로 나타나는데, 2005년 중국은 경유>휘발유>연료유>LPG>나프타>등 항공유, 일본은 경유>휘발유>나프타>등 항공유>연료유>LPG, 한국은 나프타>경유>연료유>LPG>등 항공유>휘발유 순의 수요패턴을 보였다. 수요가 주어진 경우, 석유제품의 공급을 담당하는 각국의 주어진 정제시설규모는 공급 측면에서 석유제품의 수불균형에 영향을 미친다. 본 연구는 관련하여 3국의 상압증류시설과 이용률에 관해서 함께 살펴본다. 본 연구는 원유와 석유제품의 수급, 그리고 정제설비시장의 국가별 분포와 계획 등과 석유안보의 개념이 무관하지 않음을 실제 자료를 통해 평가해 보고, 석유안보 확보를 위한 다양한 방안마련에 대해 논의한다.

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