• 한국과학예술포럼
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• 제28권
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• pp.23-32
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• 2017

본 연구의 배경 및 목적은 한국형 경기용 핸드사이클 국산화를 통해 국내 장애인의 스포츠 활성화에 기여하는 것이다. 현재 국내에서 생산하는 핸드사이클은 전무하며 모든 선수들이 외국에서 제작한 제품을 사용하고 있다. 외산제품의 경우 외국인 선수들의 체형에 맞게 제작이 되었기 때문에 국내 선수들이 사용할 경우 자신의 체형에 맞추기 위해 부품을 추가적으로 구성하여 사용하는 경우가 많다. 이는 비용적인 측면에서 부담을 가중할 뿐만 아니라 선수들의 경기력을 저하시키는 원인 중 하나이다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 이전 연구에서 한국인 체형을 고려한 경기용 핸드사이클 개발을 진행하였고 개발된 시제품의 성능평가를 위해 외산제품과 비교 사용성평가를 실시하였다. 이렇게 제작된 경기용 핸드사이클 시제품의 정량적, 정성적 평가 결과를 분석하고 개선 사항을 도출하여 국내선수들의 체형을 고려하면서 경기력을 향상시킬 수 있는 한국형 경기용 핸드사이클 개발을 진행하였다. 본 연구는 1차 시제품에서 도출한 문제점을 토대로 크랭크와 공기흡입부 및 배출부, 뒷 축 흔들림 방지장치 등을 추가적으로 구성하였고 개발된 제품의 사용성을 평가하기 위해 현재 핸드사이클 국가대표 상비군 선수들이 사용하는 외산제품과 비교 사용성평가를 실시하였다. 사용성을 평가하기 위해 효과성, 효율성, 만족도 영역에서 결과를 측정하였고 효과성을 제외한 효율성, 만족도에서 연구를 통해 개발된 시제품이 외산제품보다 높은 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 외국산 핸드사이클의 수입을 재치할 수 있는 저가의 핸드사이클을 상용화하고 외국상품의 수입대체 효과와 수출로 인한 국제 경쟁력 증진에 기여할 것으로 여겨진다.

• 한국과학예술포럼
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• 제30권
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• pp.119-127
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• 2017

세계화시대에 따른 다민족, 다문화사회는 이제 전세계가 공통적으로 겪고 있는 현상이다. 우리나라도 이미 다문화사회로 진입하였기에 더 이상은 단일민족이라는 이데올로기에 머무를 수만은 없는 실정이다. 그러나 현재 국내 다문화사회관련 국가정책과 연구들은 제도적 측면과 한국문화의 일방적 교육에 국한되어 있기에 본 연구는 이러한 실질적 한계점을 극복하고자 하는데서 시작되었다. 본 연구의 목적은 각국의 문화가 함축적으로 반영된 민화에서 디자인 리소스를 확보하고 생활 속 의식주에 가장 밀접한 섬유제품에 접목시킬 수 있는 텍스타일디자인 콘텐츠를 개발함으로서, 문화적 교류에 의한 소통방안을 제시하고자하는 것이다. 따라서 본 논문은 국내의 결혼 이민자 현황을 기반으로 빈도수 상위 3개국인 중국·베트남·일본의 민화의 특성 분석결과를 통하여 배색 및 텍스타일패턴디자인콘텐츠로 개발함으로써 다양한 섬유상품들에 즉각적으로 적용이 가능하도록 시도하였다. 연구 결과 및 내용은 다음과 같다. 첫째, 국내 다문화사회는 국제결혼을 통해 형성된 것으로 나타났으며 가장 많은 결혼이민자 국가는 중국, 베트남, 일본, 필리핀, 캄보디아, 타이, 몽골, 기타 순으로 나타났다. 둘째, 민화는 각국의 차별화된 문화가 함축적으로 내제되어 있는 중요한 요소로서 텍스타일디자인 콘텐츠를 개발하는데 적합하였다. 셋째, 중국, 베트남, 일본의 민화를 활용하여 문양 및 배색 DB구축 및 텍스타일 패턴디자인콘텐츠를 개발한 결과 각국의 문화적 특성이 반영된 콘텐츠의 활용도와 상품화의 가능성을 검증할 수 있었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 다문화사회 구성원 간의 문화를 자연스럽게 공유하고 접하는 정서적·예술적 측면의 화합과 차별화된 관련 상품개발에 기여하기를 기대한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.264-279
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• 2023

2022년은 유네스코 세계유산협약 50주년을 맞이하는 해이다. 이 논문은 유네스코 세계유산 협약 탄생 이후, 지난 50년 간 세계유산 제도의 변화와 발전 양상을 살펴보고, 세계유산의 현재와 과제를 고찰하고자 한다. 1972년 협약이 체결된 이후, 유네스코 세계유산 제도는 무력충돌/전쟁 및 자연재해로 인해 위험에 처한 각국의 유산을 보호하여 미래 세대에 인류의 자산을 전달하는 것을 우선시했다. 그리고 보호된 세계유산은 인류의 문화와 특정 시기를 대표하는 유산의 탁월한 보편적 가치(Outstanding Universal Value)를 전 세계에 알리는 문화외교관 역할을 담당하고 있다. 인류 공유유산(shared heritage)인 세계유산은 각국의 다양한 가치를 이해할 수 있는 문화 소통의 통로가 되었고, 상호존중을 바탕으로 하는 세계유산 협약은 유네스코 평화구축(peace-building) 정신을 효과적으로 전달하는 매개체가 되었다. 하지만 협약 50주년을 기념하는 현재, 세계유산 보호를 둘러싼 사회적, 정치적, 문화적 환경은 변화하여, 세계유산은 무력전쟁으로 인한 물리적 파괴의 위험에서 문화전쟁, 기억전쟁, 역사전쟁과 연관하여 다양한 이해 당사자 간의 유산 해석 관련한 분쟁의 중심에 서게 되었다. 이러한 변화에 주목하여, 이 논문은 세계유산 협약 체결 이후 50년 간 세계유산을 둘러싼 주요 논의 변화와 확장을 세계유산 이행지침(operational guidelines) 및 전문가 회의 내용을 중심으로 시기별 5단계로 나누고 새로운 쟁점을 정리하였다. 그리고 유네스코 관련 모든 출판물을 제공하는 유네스독(UNESDOC) 플랫폼을 통하여 세계유산 관련 학술회의 자료 등을 주제어로 분류하는 방법을 통해 50년 간 세계유산을 둘러싼 주요 주제어의 흐름을 분석하였다. 마지막으로 세계유산 등재의 초점 변화, 세계유산 보호 관점 변화 및 이해당사자에 대한 관점 변화에 따른 세계유산의 새로운 화두(세계유산의 해석 및 윤리, 기후변화, 인권)를 정리하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.283-295
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• 2023

센서 및 위성 기술의 발전에 따라 전세계적으로 다양한 고해상도 다중대역 위성영상이 활용 가능해지고 있다. 다중대역 센서가 가지는 파장에 기인한 고유한 반사, 투과, 산란 특성에 따라 다중대역 위성영상은 지구 관측에 대한 다양한 상호보완적 지표정보를 제공한다. 특히, short-wave infrared (SWIR) 대역은 긴 파장으로 인해 가시광 대역에 비해 Rayleigh 산란에 적게 영향을 받으며, 이로 인해 특정 대기입자를 투과할 수 있다는 특징을 지닌다. 산불, 폭발 등에 의해 발생된 짙은 연기는 가시광 대역의 영상의 가시성을 저하시키고 일부 지역에 대한 지표를 차폐시키는데, SWIR 대역은 이러한 연기에 의해 가려진 지역에 대한 지표정보를 추가로 제공해주기도 한다. 본 연구에서는 이러한 SWIR 대역과 가시광 대역의 영상 정보를 융합하는 다중해상도 변환 기반의 영상 융합 기법을 제안하였다. 제안된 융합 기법의 목적은 상호보완적 관계에 있는 가시광 대역에서의 고해상도 세부적 배경정보와 SWIR 대역에서의 연기 지역에 대한 지표정보를 모두 내포하고 있는 단일 영상을 생성하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 라플라시안(Laplacian) 피라미드 기반의 다중해상도 변환 기법을 가시광-SWIR 영상 융합에 적용하였다. 다중해상도 변환 기법은 영상 융합에 널리 활용되는 대표적인 영상분해 기반의 방법론으로, 각각의 원 영상을 다양한 스케일로 분해하여 융합하는 기법이다. 또한, 본 연구는 다중해상도 변환 기법에 haze-guided weight map을 융합한 방법론을 제안하였다. Haze-guided weight map은 SWIR 대역이 연기와 같은 특정 대기입자를 투과하여 지표에 대한 정보를 제공해줄 수 있다는 사전지식에 기반하여 제안된 알고리즘으로 다중해상도로 분해된 두 영상을 융합하는 기준이 되는 가중치 지도로써 활용되었다. 제안된 방법론은 가시광 및 SWIR 대역을 포함하고 있는 고해상도 다중대역 위성영상인 Worldview-3 위성영상을 활용하여 검증되었다. 실험 데이터는 주변 산불로 인해 연기가 발생하여 제한된 가시성을 지닌 연기 지역을 포함하고 있으며, 제안된 방법론의 투과 특성을 검증하기 위해 선정되었다. 제안된 기법에 대한 실험결과는 영상 품질 평가 지표를 활용한 정량평가 및 시각평가를 통해 분석되었으며, 결과분석을 통해 연기 지역에 대한 지표정보를 내포하는 SWIR 대역의 밝은 특징값과 가시광 대역 내의 고해상도 정보가 손실없이 최종 융합 영상에 내포됨을 확인할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.265-276
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• 2023

본 연구의 목적은 과학과 기초학력이 부족한 학생들이 공통 교육과정을 이수하는 동안 최소한의 과학 학습 능력을 갖출 수 있도록 기초학력 보장 방안을 마련하는데 있다. 이를 위해, 기초학력 관련 연구 및 지도 경험이 있는 초·중등 과학 교사 27명을 대상으로 설문 조사를 실시하고 합의적 질적 연구방법(Consensual Qualitative Research: CQR)과 계층화 분석법(Analytic Hierarchy Process: AHP)을 활용하여 '최소한의 성취기준'에 대한 현장 과학 교사들의 인식을 살펴보았다. 연구 결과, 초·중등 과학교사들은 과학 학습지원대상 학생들에 대해 과학 학습 역량이 부족하고, 과학 학습 결손이 누적되어 있으며, 기본적인 학습을 위한 준비도가 부족하다고 응답하였다. 그러나 과학과 기초학력 부족학생의 학습 특징에 대해 초·중등 교사들이 주목하는 특징이 다소 상이하게 나타났는데, 중등 교사들은 낮은 학습 동기와 과학적 기호 사용의 어려움에, 초등 교사들은 과학 태도나 경험부족을 더욱 민감하게 인식하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 기초학력 보장을 위한 최소한의 성취기준 준거 설정에 대한 우선순위에서도 범주별 항목의 우선순위가 학교급별로 상이함을 발견할 수 있었다. 이는 과학과 기초학력 보장을 위한 최소한의 성취기준 개발 시 고려요소에 대해 과학 교사들의 기초학력 관련 전문성에 따라 다양한 입장 차가 존재하므로, 학교급에 따른 다양한 변인을 고려한 최소한의 성취기준 개발이 필요함을 의미한다. 이상의 연구 결과를 통해 기초학력이 부족한 학생들의 개인별 맥락과 처한 상황의 다양성을 고려한 기초학력 지도 전문성 강화를 위한 정책적 지원이 전교과 영역에서 모색되어야 할 것이다. 나아가 기초학력이 부족한 학생 지원을 위해 공유된 비전을 명확히 하여 기초학력 보장을 위한 국가정책과 과학 교사들의 실행 간의 괴리를 줄이는 노력이 필요하다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.297-303
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• 2023

소아 전산화단층촬영(Computed Tomography, CT) 검사 시 어린 환자들의 협조가 어려워 검사 실패나 재검사가 빈번히 발생할 수 있다. 딥러닝 이미지 재구성(Deep Learning Image Reconstruction, DLIR) 방법은 방사선 감수성이 높은 소아 환자들의 CT 검사에서 재검사율을 낮추면서 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있다. 본 연구에서는 DLIR을 적용하여 소아 흉부 CT 검사에서 호흡이나 움직임으로 인한 노이즈를 줄이고 임상적으로 유용한 영상을 얻기 위한 가능성을 조사하였다. 경상남도 소재의 P병원에서 7세 미만의 소아 43명의 흉부 CT 검사 데이터를 후향적으로 분석하였으며, 필터링 역 투영 재구성법(Filtered Back Projection, FBP), 반복적 재구성법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR-50), 딥러닝 알고리즘인 True Fidelity-Middle(TF-M)의 영상을 비교하였다. 조영 증강된 흉부 영상 중 오른쪽 상행 대동맥(Ascending Aorta, AA)과 등 근육(Back Muscle, BM)에 동일한 ROI를 그리고 각 영상에서 HU값을 이용하여 노이즈(Standard deviation, SD)를 측정하였다. 통계분석은 SPSS(ver. 22.0)를 사용하여 세 측정치의 평균값을 일원 배치 분산분석(One-way ANOVA)으로 분석하였다. 연구의 결과로 AA의 SD값은 FBP=25.65±3.75, ASIR-50=19.08±3.93, TF-M=17.05±4.45 로 나타났으며(F=66.72, p=0.00), BM의 SD값은 FBP=26.64±3.81, ASIR-50=19.19±3.37, TF-M=19.87±4.25 로 나타났다(F=49.54, p=0.00). 사후검정의 결과는 세 그룹간 유의한 차이가 있었다. DLIR 재구성 방법은 기존의 재구성 방법과 비교하여 유의하게 낮은 노이즈 값을 보였다. 따라서 딥러닝 알고리즘인 TrueFidelity-Middle(TF-M)의 적용은 소아 흉부 CT 검사 시 호흡이나 움직임에 의한 영상 화질의 저하를 줄일 수 있어 임상적으로 매우 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 지능정보연구
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• 제29권2호
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• pp.171-187
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• 2023

저화소의 감시카메라와 같은 촬영 장비를 통해 사람의 얼굴을 인식할 경우, 화질이 낮아 얼굴을 포착하기 어렵다는 문제점이 있다. 이렇게, 사람의 얼굴을 인식하기 어렵다면 범죄용의자나 실종자를 특정해내지 못하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 기존 이미지 속 안면 인식에 관한 연구들에서는 정제된 데이터셋을 사용하였기 때문에 다양한 환경에서의 성능을 가늠하기 어렵다는 한계가 존재한다. 이에, 본 논문에서는 저화질 이미지에서 안면 인식 성능이 떨어지는 문제를 해결하기 위해 다양한 환경을 고려한 저화질 안면 이미지에 대해 화질 개선을 수행하여 고화질 이미지를 생성한 뒤, 안면 특징점 검출의 성능 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 현실 적용 가능성을 확인하기 위해 전체 이미지에서 사람이 상대적으로 작게 나타나는 데이터셋을 선정하여 실험을 수행하였다. 또한 마스크 착용 상황을 고려한 안면 이미지 데이터셋을 선정하여, 현실 문제로의 확장 가능성을 탐구하였다. 안면 이미지의 화질을 개선하여 특징점 검출 모델의 성능을 측정한 결과, 개선 후 안면의 검출 여부는 마스크를 착용하지 않은 이미지의 경우 평균 3.47배, 마스크를 착용한 경우 평균 9.92배로 성능 향상을 확인할 수 있었다. 안면 특징점에 대한 RMSE는 마스크를 착용한 이미지의 경우 평균 8.49배 감소, 마스크를 착용하지 않은 경우 평균 2.02배 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이에, 화질 개선을 통해 저화질로 포착된 안면 이미지에 대한 인식률을 높여 제안 방법의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.126-134
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• 2023

직접촉매분해기술은 반도체 및 디스플레이 산업에서 아산화질소(N₂O)의 배출을 완화할 수 있는 유망한 기술이다. 본 연구는 7대 온실가스 중에 하나인 N₂O 직접촉매분해를 위한 γ-Al₂O₃ 촉매에 관한 것이다. 실험에 사용한 γ-Al₂O₃ 촉매는 뵘석 분말을 사용하여 압출 성형하여 제조하였으며, 반응은 직경 약 5 mm 크기로 분쇄한 촉매를 직경 25.4 mm (1인치) 반응기를 사용하여 수행하였다. N₂O 농도는 약 1%가 되도록 공급하였으며, 온도는 550-750 ℃, 압력은 상압, GHSV는 1800-2000 h-1에서 촉매반응 특성을 확인하였다. 분위기 가스로는 질소, 공기 그리고 공기+수분을 공급하여 N₂O 분해 특성과 산소의 영향 및 스팀의 영향을 확인하였다. 촉매 내구성은 N₂ 분위기에서 수행하였는데, 700 ℃에서 350 시간 동안 연속 운전을 통해 확인하였다. 실험결과 불활성 분위기(N₂)일 경우 700 ℃에서 N₂O 분해율이 100%에 가까운 수준까지 도달함을 확인하였고, 공기와 수분을 공급할 경우 분해율이 낮아짐을 확인하였다. 내구성 실험 결과 350 시간동안 촉매성능저하는 없었다. 따라서 뵘석 분말로 제조한 γ-Al₂O₃ 촉매는 N₂O 분해 특성에 우수할 뿐만 아니라 내구성 또한 우수하여 전자 산업을 비롯하여 질산제조공정 등 산소와 수분이 존재하는 경우에도 적용 가능할 것으로 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.343-363
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• 2023

인도네시아 술라웨시는 니켈 라테라이트 광상의 세계적인 산출지로 인도네시아 니켈산업의 급속한 성장을 견인하고 있다. 활성경계부 지구조환경과 열대우림기후 그리고, 세계적 규모의 동부 술라웨시 오피오라이트(ESO)로부터 니켈 라테라이트 광상이 형성되었다. 술라웨시에 부존하는 니켈 라테라이트 광상의 특성을 이해하는 일은 니켈자원 탐사에 있어 매우 중요하다. 이 논문에서는 술라웨시 5개 지역에서 수행된 니켈 라테라이트 광상 탐사사례들을 보고한다. 지표지질조사, 트렌치 및 채굴적 단면조사, 암석기재, 전암화학 분석 및 시추탐사자료 해석 등 다양한 탐사활동들을 토대로 술라웨시 니켈 라테라이트 광상에 대한 지역별 특성들을 보고한다. 인도네시아 니켈산업의 요충지인 '남동부-암'(Southeast-Arm) 북동부에 위치하는 모롬보와 모로왈리 지역에서는 오피오라이트가 광역적으로 분포하고, 전형적인 사프로라이트형 광상이 고품위로 부존한다. 지형기복이 니켈 품위와 광체 기하를 제어하며, 절리와 가니어라이트맥이 조밀한 곳에서 고품위로 산출되는 경향이 있다. 남동부-암 남부 티낭게아와 남팔랑가 지역에서는 신생대 퇴적층으로 구성되는 오버버든(overburden)이 니켈 라테라이트 광상 상위로 놓이므로 탐사 시에 파악해야 할 주요 인자이다. 오버버든에도 불구하고, 가니어라이트맥과 함께 함니켈-사문석류로 구성되는 고품위 사프로라이트형 광체가 10 m 내외 두께로 발달하여 경제성을 확보한다. 이와 달리, '동부-암(East-Arm)' 북부 암파나 지역은 니켈 라테라이트 광상이 저품위로 부존하며, 라테라이트 프로파일이 미성숙하다. 이는 지구조 융기에 따른 삭박률이 니켈 라테라이트 광상의 형성 속도를 앞지른 결과로 생각된다. 이 논문에서 다루어진 탐사사례들은 니켈 라테라이트 광상의 부존특성과 광화 규제요인의 유기적인 상호작용을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.378-387
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• 2023

석유화학은 전체 산업에너지 소비량 중 약 30%를 소비하는 에너지 다소비 업종으로써 대표적인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂) 배출원이다. 그 중 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 혼합 C4를 생산하는 납사 분해 공정(naphtha cracking center, NCC)은 많은 양의 에너지를 소비하고 상당한 양의 CO₂를 배출한다. 이러한 이유로 경제성과 환경적 측면에서의 효율성을 보장하기 위해 에너지 사용량 및 환경 영향 인자 감소를 목표로 하는 통합 기술경제적-환경영향 평가가 필요하다. 본 연구는 핀치분석에 근거하여 기존 NCC에서 사용되는 열 교환망의 효율성을 분석하고 이를 통해 에너지 사용량을 감축 시킬 수 있는 개선안을 선정하는 것을 목표로 한다. 공정 내 유틸리티 소비량을 줄이기 위하여 고온 스트림과 저온 스트림 사이를 고려한 최적의 열 교환망을 도출하고, 유틸리티 사용량 감소와 열교환기 설치 비용 증가 사이의 트레이드 오프를 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 또한, 환경적 측면을 고려하여 감소된 CO₂ 배출에 대한 환경영향평가를 실시하였고, 경제적-환경 영향 평가는 투자된 자금을 회수하는 회수기간을 사용하여 실제 공정을 바탕으로 적용 가능성이 있는 에너지 절감안을 도출하였다. 경제적-환경영향평가를 고려한 결과 경제성만을 고려한 부분에서는 각 사례별로 4.29개월, 3.21개월, 3.39개월로 나타났고, 경제적-환경 통합 평가의 경우에는 각 사 례별로 4.24개월, 3.17개월, 3.35개월로 각각의 회수기간을 보였다. 이러한 결과는 환경영향평가를 포함하지 않았을 때와 포함하였을 때 모두 동등하게 나타났다. 추가로 주요한 요소가 회수기간에 어느정도 영향을 미치는지 확인하기 위해 각 사례별 민감도 분석을 진행하였다. 민감도 분석결과 열 교환기 비용이 전체적인 비용에 영향을 미치는 주요 원인으로 확인되었다.