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UAM 비행 경로 계획을 위한 위험 비용 모델 연구 동향 분석 (Research Trend Analysis of Risk Cost Model for UAM Flight Path Planning)

  • 김재현;이동민;이명진;최영훈;권지훈;나종화
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.68-76
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    • 2024
  • 최근 국내외 무인기 시장이 급속도로 성장하고 UAM과 같은 도심 내 UAV 운용의 중요성이 증가함에 따라 UAV의 고장으로 인한 인명 및 재산 피해에 대한 안전 관리 및 규제 체계가 부각되고 있다. 본 연구에서는 안전한 UAM 비행 경로 계획을 위해 운용 지역의 위험을 평가하는 위험 비용 모델들을 비교 분석하고, 각 모델의 주요 한계점을 식별하여 향후 모델 개발 시 고려해야 할 사항들을 도출하였다. 본 연구는 UAM 운용의 안전성 향상을 위한 기초적인 모델을 제공함으로써, UAM 비행 경로 계획 관련 분야의 기술적 개선과 정책 결정에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.

입자영상유속계를 이용한 분기관내 유동가시화 (Flow Visualization in the Branching Duct by Using Particle Imaging Velocimetry)

  • 노형운;서상호;유상신
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.29-36
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    • 1999
  • 본 연구는 목적은 PIV 시스템을 이용하여 분기관내 유동현상을 가시화하여 분기부 영역의 유동특성을 분석하는데 있다. PIV 시스템으로 유동장을 가시화하기 위해서 분기관 모델은 투명 아크릴판으로 제작하였고 작동유체와 추적입자는 각각 물과 송화가루를 사용하였다. 유동장에서 획득된 영상으로부터 속도벡터를 얻기 위해서 입자추적방법의 1-프레임 법과 2-프레임 법, 상호상관 PIV법인 2-프레임법을 사용하였다. PIV 시스템으로 측정된 실험결과의 신뢰성을 확보하기 위해서 표면구동 캐비티 유동의 속도분포를 4-프레임법으로 얻어진 기준 실험 데이터와 비교하였다. 분기관에서 뉴턴유체의 유동현상을 효과적으로 가시화하는데 필요한 상호상관 PIV방법의 2-프레임법을 적용하는 알고리즘을 개발하였고, sub-pixel과 면적보간을 사용하여 오벡터를 제거후 최종속도벡터를 얻었다. PIV를 이용한 분기관내 유동가시와 실험결과를 신뢰할 수 있는 수치해석 결과를 이용하여 검증한 결과 PIV 실험으로 얻어진 속도벡터는 수치해석의 결과와 잘 일치하였다. PIV 실험과 수치해석 결과로부터 분기관모델의 분기점 원위부에 재순환영역이 형성됨이 확인되었고 두 다른 방법을 이용한 재순환영역의 길이와 높이는 거의 동일하였다.

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국방기술기획을 위한 WBS 기반 기술 조사·분석 방법론의 효과분석 : 'A' 미사일 무기체계 중심으로 (Effect Analysis of WBS-Based Technology Research and Analysis Methodology for Defense Technology Planning : With 'A' Missile System)

  • 김미선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.211-217
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    • 2020
  • 국방 분야의 기술기획은 무기체계 개발에 필요한 핵심기술을 식별 및 조사·분석함으로써 전력화시기를 만족하여 무기체계 개발 가능하도록 사전 확보하는 것을 목적으로 한다. 핵심기술이란, 합동군사전략목표기획서에 수록된 무기체계 또는 미래 무기체계의 국내개발 또는 생산에 필요한 고도, 첨단기술로서 선진 외국에서 개발 완료되어 기술이전을 회피하거나 국가안보차원에서 반드시 확보가 요구되는 기술을 의미한다. 과거 핵심기술개발 업무는 무기체계의 주요 작전운용성능을 기반으로 핵심기술을 도출하여 과제화하는 방식으로 수행되었으나, 이와 같은 방식으로는 주요 작전운용 성능에 직접적인 영향을 미치지 않으나 체계개발 시 반드시 확보되어야하는 체계종합 기술, 기타 체계 기반기술 등을 확보 불가하다. 본 논문에서는 무기체계의 작업분할구조를 기반으로 구성품 단위에서 무기체계 개발을 위하여 반드시 확보되어야 하는 핵심기술을 식별함으로써 연구개발 시점에서의 공백기술을 방지하는 작업분할구조 기반 기술 조사·분석 방법론을 구체적으로 제안한다. 구체적인 과정은 대상무기체계 작업분할구조 구성, 각 품목별 국내개발현황 조사, 품목 기반 요소기술 도출 및 요소기술별 수준조사 실시, 무기체계 개발시점까지 기술수준이 확보되어야 하는 핵심기술 식별 단계로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 방법론의 효과분석은 'A' 미사일 무기체계를 중심으로 제시한다.

경비행장 개발 및 입지선정에 관한 연구 (A Study on Development and Site selection of an AIRFIELD)

  • 박상용
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.3-36
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    • 2015
  • 2014년말 기준 항공레포츠 동호인은 약 13만명, 경항공기 356대, 경량항공기 200대, 초경량비행장치 636대에 이르고 있으며, 항공레포츠 산업은 향후 생활수준 향상에 따라 급격히 발전할 유망 레저산업으로 부상하고 있다. 또한 초경량비행장치, 특히 무인비행장치를 활용한 사용사업도 지속적으로 증가하는 추세에 있으며, 향후 이들 장치를 활용한 관광, 레저 사업자 서비스에 대한 수요도 증가할 것으로 전망된다. 본 논문은 경항공기, 경량항공기 및 초경량비행장치 관련 지속적인 수요 증가에 대비하여 경항공기, 경량항공기 및 초경량비행장치 산업 활성화를 위한 "경(소형)비행장 개발의 표준화"를 통한 개발 방안에 대한 연구를 목적으로 하였다. 정부에서 제시하고 있는 항공레저산업의 활성화를 위해서는 전국에 경비행장을 많이 건설하여 운영할 수 있는 인프라를 제공해야 하지만, 각 지자체와 기관들은 앞 다투어 경항공기 비행장 건설에 나서고 있으나, 현실적으로 개발이 된 곳은 많지 않다. 정부차원에서도 경비행장 입지를 위한 연구를 진행한 바 있으나, 후보지만 검토하였고, 실제 건설에 대한 타당성을 수행하고 있지 못하다. 만일 실제로 건설이 된다면, 이러한 비행장의 입지가 과연 적합한지에 대해서는 타당성 검토를 통해 다시 한 번 검증 받게 될 것이다. 그리고 기존 연구보고서들과 관련 문서를 통해 입지선정 요소를 도출해내고, 전문가의 설문을 통해 경비행장의 입지선정 요소들을 분석해 내고자 하였다. 연구모형은 AHP분석을 위해 계층화 형태로 정하였는데, 선행연구 검토를 토대로 가중치를 정하여, 경비행장 입지선정요소에 대하여 2단계 구성을 기술/운영적 요소, 경제/정책적요소로 선정하였다. 그리고 3단계로 기술적 요소, 운영적 요소로 구성하였다. 마지막 단계로는 총 11개 (기상조건, 장애물 제한표면 조건, 공역조건, 운항절차, 소음문제, 환경문제, 시설의 이용성, 건설 및 투자비용, 지역경제 기여도, 접근성, 산업연계성)의 하위요소들을 선정하여 구성하였다. 경항공기 비행장 입지선정 요소 가중치 설문은 본 분야의 전문가 집단인 항공 운항, 관제 등의 교수 및 기장, 교관, 관제사, 정비사 등 전문가 70명을 대상으로 실시하였다. 일관성 지수는 CI=0.02로 일관성이 있는 것으로 나타났다.

국제법상 항공법과 우주법의 비교연구 (A Comparative Study of Air Law and Space Law in International Law)

  • 김한택
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.83-109
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    • 2008
  • 항공법과 우주법은 상호 관련성이 많으면서도 각자의 영역에서 꾸준하게 발전하여 왔다. 특히 국제법분야에서 두 분야의 발전은 괄목할 만하다. 항공법은 '항공공법'(public air law)과 '항공형법'(criminal air law) 그리고 '항공사법'(private air law)을 총칭하는 분야이다. 간혹 '항공운송법'(air transportation law)이라는 용어가 항공법을 대신하는 것처럼 사용되기도 하나 이것은 항공시점의 일부이다. 항공법 분야를 이해하기 위해서는 일반적인 법이론, 국내법, 유럽연합(EU)법, 학자들의 이론과 사례를 연구해야 하는 반면, 우주법의 경우는 우주조약을 비롯한 우주관련협약의 연구에만 제한되는 한계가 있다. 최근에 와서야 우주에 관한 국내법들이 제정되기 시작하였고, 우주법관련 사례들도 항공법에 비해 매우 적은 편이다. 본 연구는 이러한 두영역을 상호 비교하면서 차이점을 발견하고 21세기 항공법과 우주법의 발전과제들을 점검하고자 하는데 그 의의가 있다. 항공법과 우주법의 몇 가지 주제별 차이점에 관하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 첫째, 항공분야에서는 공기구인 ICAO뿐만 아니라 사기구인 IATA도 제반 항공업무를 원활하게 하도록 하고 있는데 반해, 우주법은 COPUOS라고 하는 일종의 UN내의 위원회를 통하여 주로 법제정이 이루어지는 면에서 항공법보다는 매우 미흡한 단계에 있다. 우주활동이 활발해짐에 따라서 우주문제를 보편적으로 다룰 국제우주기구(International Space Organization)의 설립을 준비할 필요가 제기된다. 둘째, 항공법이 국가항공기 내지는 군용항공기를 제외하고 민간항공기에만 적용되고 있는 반면, 우주법은 모든 우주활동에 적용시키므로 민간우주선 뿐만 아니라 국가 우주선에 모두 적용되고 있다는 점에 큰 차이점이 발견된다. 이 문제도 우주활동이 점차 상업화함에 따라 민간우주선에만 적용되는 우주법제정이 필요한 시기가 도래할 것이다. 셋째, 국가주권면에서 볼 때 항공법에서는 영공주권이 매우 배타적으로 행사되고 있는 반면에 우주법에서는 국가들이 달과 모든 천체에 관한 우주활동에 관하여 자유를 가질 뿐만 아니라 천체를 전유할 수 없음을 천명하고 있고, 심지어는 1979년 달조약에서는 달과 다른 천체를 인류공동유산영역으로 선언하고 있다. 그러나 영공과 우주의 경계획정은 아직 확립되지 못한 상황은 서로 다른 법영역을 이해하는데 상당한 혼선을 빚고 있다. 마지막으로 책임문제에 관한 항공법과 우주법의 접근법은 항공법의 경우 항공운송이 활발해지고 발전됨에 따라 승객을 보호하는 법체제가 점차 발전되고 있고 지상손해에 관한 법규도 점차 발전되어 가고 있는 반면에 우주법에서는 우주운송법이 탄생되기에는 아직도 멀다고 할 수 있는데, 최근 러시아와 미국에서 우주관광객을 모집하여 우주산업을 마케팅화하고 현 시점에서 우주승객보호를 위한 국제법제정준비를 할 단계라고 생각한다. 우주활동에서의 책임문제는 항공법에서 절대책임원칙을 적용하는 지상손해에 대한 책임문제에 상당히 접근하고 있다.

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소규모 제조업체에 적용 가능한 웹 기반 생산모니터링 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of web-based production monitoring system for small manufacturers)

  • 서준호;박구락;윤명섭
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.89-94
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    • 2017
  • 본 논문은 작은 규모의 제조업체에서 효율적으로 사용할 수 있는 웹기반 생산모니터링 시스템의 구현에 대한 내용이다. 규모가 작은 기업, 특히 5인 이하 소기업은 생산성이 중요시 되어 효율적인 생산관리 시스템이 필요하다. 그렇지만 현실에선 관리자와 작업자는 구두로 작업지시와 생산보고를 하며 구성원 중 한명이라도 부재중일 때는 작업공정상 지연시간이 많이 늘어나게 된다. 작업공정상 소요시간이 늘어나게 되면 생산성에 문제가 생기게 되어 기업의 매출에 영향을 주게 된다. 이에 본 논문에서는 5인 이하의 소규모 제조업체에서 효율적으로 사용할 수 있는 웹기반 생산모니터링 시스템을 설계 및 구현을 하였다. 웹기반으로 브라우저만 있으면 작동하도록 구현하였고 현장 작업자의 편의성을 위한 UI를 적용하였다. 제안한 시스템을 5인 이하 자동차 부품 생산업체에 적용하여 시스템의 효과를 확인하였으며, 각각의 기업의 생산품에 맞게 약간의 수정만으로 더욱 많은 소기업에 경제적으로 적용할 수 있다는 장점을 가진다.

실시간 DGPS를 이용한 헬리콥터 착륙 시스템 개발 (Flight Test of Helicopter Landing System Using Real-time DGPS)

  • 박성민;김정한;황덕호;장재규;기창돈;박형택;박홍만;이창효
    • 한국항행학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.108-119
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    • 1999
  • 최근 수년간, GPS와 관련된 연구들이 항공분야를 비롯한 다양한 분야에서 진행되었다. 특히, GPS를 항공기의 착륙 유도 시스템에 이용하려는 연구가 많이 이뤄지고 있다. 이러한 시도들은 GPS의 경제성, 신뢰성, 정확성 등의 장점들을 십분 활용하기 위한 것이라고 할 수 있다. 서울대학교 GPS 실험실에서도 이러한 경향에 보조를 맞추어, GPS를 기반으로 하는 항공기 착륙 시스템을 개발하고, 헬리콥터를 이용한 비행실험을 수행하고 있다. 그 동안 누적된 실시간 DGPS 시스템 개발기술들을 바탕으로 항공기 착륙 시스템을 확장, 보강하여 최근의 비행실험을 실시하였다. 본 논문에서는 새롭게 구성된 항공기 착륙 시스템을 소개하고 이를 이용한 비행실험 결과를 분석하였다. 기존의, 기본적인 실시간 DGPS 시스템에서 추가, 발전된 부분은 세 가지로 분류할 수 있다. 첫 번째는, 단일 GPS 안테나를 이용하여 항공기의 자세를 추정하는 부분이고, 두 번째는, 통합적인 cockpit display이다. 이 display는 가상현실을 이용하여 조종사에게 기존의 ILS 정보와 그 이외의 다양한 정보들을 보여준다. 마지막으로, 공항의 기상상태에 관계없이 조종사가 공항에 접근할 수 있도록, 전자지도를 삽입하여 안전한 착륙을 시도할 수 있도록 시스템을 구성하였다. 이렇게 새롭게 구성된 시스템을 이용하여 김해 국제공항에서 비행실험을 수행하였다. 분석된 결과를 바탕으로, 이 시스템이 정확도 측면에서, CAT-I을 충분히 만족시킴을 확인하였으며, 신뢰도 높은 자세결정이 이뤄지고 있음을 확인하였다.

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테러방지를 위한 콘텐츠 응용 공항보안 장비·시설 (Contents application airport security equipment·facility for terror prevention)

  • 강맹진
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.228-235
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    • 2008
  • 세계 여러 나라는 2001년 9. 11테러 이후 공항과 항공기에 대한 보안시설을 강화하고 탑승객과 적재 화물에 대한 검색 수준을 높이는 등 항공테러를 방지하기 위한 노력을 기울이고 있다. 특히 미국은 9.11테러의 피해 당사국으로 2001년 이후 관련 법제를 강화하고 조직을 개편함은 물론, 보다 많은 예산을 확보하여 보안장비를 개발하고 있다. 가까운 일본의 경우에도 2007년 11월 20일부터 자국에 입국할 때 지문과 화상정보를 제공하지 않으면 입국이 거부되는데 일본 법무성은 개정된 '입국관리 및 난민인정법'에 따라 16세 이상 모든 외국인을 대상으로 이 제도를 실시하며 지문정보는 데이터베이스화 하여 일본 당국에 보관되며 체류 관리와 범죄수사에 이용된다면서 이번 조치는 테러를 방지하기 위한 절차라고 밝혔다. 그런데 보안장비와 시설의 개발이나 검색, 지문과 화상 등 관련 정보의 데이터베이스화를 비롯한 대부분의 분야는 과학기술의 요구되고 있다. 이 과정에서 과학기술 콘텐츠의 적용 필요성을 절감한 선진국을 중심으로 이미 오래 전부터 많은 예산과 인력이 투입되어 장비개발과 시설보완에 진력하였다. 그 결과 과학기술의 발전과 콘텐츠 응용 정도에 따라 테러예방 분야도 눈부신 발전을 해 온 것이 사실이다. 특히 컴퓨터와 정보통신 기술을 응용한 콘텐츠는 테러예방은 물론이고 안전을 목적으로 한 여러 분야에서 필연적으로 요구되고 있다. 예를 들면, 공항 출입자에 대한 단순한 모니터링으로부터 탑승수속과 화물에 대한 검사, 탑승객에 대한 보안검색과정은 물론이고 근래에는 전자여권의 제작과 판독, 생체정보의 입력과 확인에 이르기까지 넓게 생각하면 콘텐츠가 적용되지 않는 경우가 없을 정도로 보편화 되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 항공테러 예방을 위한 콘텐츠 적용 사례 가운데 현재 사용 중인 콘텐츠 응용 장비와 시설, 그리고 콘텐츠를 이용한 일부 보안시스템에 대하여 연구하고자 한다.

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비선형 PID 제어기를 이용한 선박용 가스터빈 엔진의 속도 제어 (Speed Control of Marine Gas Turbine Engine using Nonlinear PID Controller)

  • 이윤형;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.457-463
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    • 2015
  • 가스터빈 기관은 우주항공, 발전 플랜트뿐만 아니라 해상운송 분야에 사용되는 원동기로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 그 구조가 복잡하고 연소과정에서 시간지연 요소가 포함되어 있어 가스터빈 기관을 잘 제어할려면 정교한 수학적 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 가스터빈 기관의 주요 구성품인 가스발생기, PLA 액추에이터, 미터링 밸브에 대한 모델링 기법을 설명한다. 또한, 가스터빈 기관의 시운전 데이터를 기초로 몇 가지 정상상태 때의 동작점에서 서브모델을 구하고, 각 서브모델에 대해 비선형 비례적분미분 제어기를 설계하여 기관의 속도를 제어하는 방법을 제안한다. 제안하는 비선형 제어기는 비선형 함수로 구현되는 3가지 이득을 사용한다. 비선형 제어기의 파라미터는 제어시스템의 목적함수를 최소화하는 관점에서 실수코딩 유전자알고리즘으로 동조한다. 제안한 방법은 가스터빈 기관에 적용하고 시뮬레이션을 실시하여 그 유효성을 확인한다.

항공사 종사자의 안전문화 인식이 서비스 품질과 서비스 효능감에 미치는 영향 연구 : 인천국제공항지점 근무자를 중심으로 (A Study on the Effect of Airline Staff's Safety Culture to Service Quality and Service Provider Efficacy focusing on the Airline Staff working at Incheon International Airport)

  • 윤한영;전종덕;장지승
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.520-529
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    • 2019
  • 본 연구는 인천국제공항에서 근무하는 항공사 종사자 대상으로 그들이 승객에게 서비스를 제공하는 동안 종사자 사이에 안전문화가 제대로 정착되어 승객들에게 안전에 대한 기본사항이 제대로 전달되고 있는 지 실증 분석하고자 하였다. 항공사 종사자들이 인식하는 안전문화가 그들이 공항이용객에게 제공하는 서비스품질 인식에 어떠한 영향을 미치고 이러한 서비스품질이 궁극적으로 직원의 서비스 제공 행동(서비스 효능감)에 어떠한 영향을 미치는 지 검증하는 연구를 수행하고자 하였다. 연구자는 이상의 연구 목적을 바탕으로 항공사 직원들의 안전업무역량을 통해 궁극적으로 항공서비스의 품질도 향상시키고 항공사의 접점 서비스 직원들을 관리할 수 있는 관리자적 시사점을 제공하고자 하였다. 항공사 종사자들을 대상으로 한 실증분석 결과 안전문화 구성요인들인 보고/학습 문화와 공정문화 중 공정문화는 항공사의 서비스 품질 향상과 항공사 종사자들의 서비스 효용성 증대에 매우 긍정적인 기여를 하는 것으로 나타났다. 반면에 보고/학습 문화는 오히려 공항에서 서비스 품질 향상을 저해하고 종사자의 서비스 효용성 의지를 약화시키는 요인으로 작용할 수 있음이 파악되었다. 비록 현장에서 직원의 서비스 실수가 있더라도 필수적인 안전정보를 제공하는 행위였다면 이를 배려하고 심지어 보상까지 해주는 문화가 정착될 때 서비스 품질향상에 대한 동기부여가 될 수 있을 것이다.