• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.539-544
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• 2015

해양구조물의 가동해역이 대수심으로 이동함에 따라 해저파이프라인 및 해저케이블은 육지보다 열악한 시공 환경에 놓이게 된다. 이때 해저지반상태와 해상조건 등은 작업효율에 영향을 미치게 되며 단시간에 효율적인 시공이 필요하다. 본 논문은 해저지반 굴삭을 위해 ROV(Remotely Operated Vehicle) 트렌쳐에 장착되는 워터젯 굴삭기의 시공성능 추정에 관한 연구이다. 먼저 전산유체해석을 통해 노즐간의 거리와 노즐 분사각도를 고려하여 굴삭효율을 극대화할 수 있는 최적 노즐수량을 선정하였고, 모형실험을 수행하여 굴삭기의 시공성능을 유추할 수 있는 최대 굴삭심도와 최대 굴삭속도를 파악하였다. 이를 토대로 실제 운용중인 워터젯 굴삭장비와 비교분석하여 워터젯 장비의 효율성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.248-258
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• 2021

본 논문은 국내 자본시장에서 이론적 그리고 실무적인 측면에서 추가적 연구가 필요하다고 판단되는 기업의 연구개발비 비중에 대한 재무적 결정요인에 대한 분석이다. 최근 국내에 수입되는 핵심 부품 및 재료 등에 대한 다른 국가(들)의 전례없는 제한과 관련된 경제 상황을 감안하여, 국내 중소기업들도 규모와 범위의 측면에서 적극적인 연구개발비 투자를 통한 대체재 개발문제에 당면하고 있다고 판단된다. 연구개발비 투자가 대기업들과 비교하여 상대적으로 미약하다고 판단되는 코스닥 상장 중소기업들을 표본자료로 선정하였고, 연구기간은 국제금융위기 이후의 기간 (2010넌~2018년)으로 설정되었다. 패널자료모형이 활용되었고, 토빗모형과 단계적회귀분석모형도 응용되었다. 상대적인 분석으로서 로짓, 프로빗, 보충적 로그-로그모형 등이 활용되었다. 전년도 연구개발비 지출 변수, 그리고 동 변수와 고부가가치 산업 간의 교호작용, 기업 규모 그리고 성장성 등이 연구개발비 비중에 유의미한 영향을 주었다. 전체 설명변수들 중, 대다수의 변수들이 비교 연도들 (즉, 2011년과 2018년)간에 유의미한 차이를 나타내었고, 표본기업들의 연구개발비 투자가 매출액 변화로 실현되기 위한 시간적 차이가 통계적으로 존재함이 판명되었다. 본 연구의 결과들이 향후 국내 중소기업들의 기업가치 극대화를 위한 최적의 연구개발비 수준에 대한 분석에서도 유익하게 활용될 수 있기를 기대한다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.503-515
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• 2023

개발 과정에서 발생하는 생태공간의 단절과 파편화는 생물다양성의 위협 요소이다. 특히 개발 압력이 높은 도심은 생태공간이 부족하여 연결성이 매우 낮을 것이다. 이러한 문제는 대도시에서 더욱 두드러지게 나타나는 경향이 있다. 이를 해결하기 위해 개별 사업이나 도시관리 수준에서 생태적 연결성 현황을 파악하고 개선하는 지속적인 노력이 필요하다. 그러나 대도시의 생태적 연결성 현황 파악과 개선에 대한 논의가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 우리나라 대도시 서울, 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산의 도심이 가진 생태적 연결성을 평가하였다. 평가 결과 도심은 외곽이나 도시 전체와 비교해 연결성이 낮았다. 그리고 종분포모델 등 지역 특성을 반영하여 대전을 대상으로 수행한 생태적 연결망을 분석하여 1ha 이상 산림을 이어주는 최적 경로 510개를 도출하였다. 본 연구는 도시의 생태적 연결성 개선 목표 제시에 필요한 정량적 수치와 생물다양성을 포함한 지역 특성에 따른 연결망을 도출한 사례로서 의미가 있다. 환경영향평가나 도시관리에서 생태적 연결성을 개선하는 방향을 제시하고 평가 체계를 구축하는 데 결과를 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.116-118
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• 2023

최근 환경오염에 대한 규제 강화로 인해 선박 운항은 경제적이며 지속가능한 최적화 항법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 하지만 기상예보 기술의 발전에도 불구하고, 여전히 잘못된 기상예보로 인한 악천후에 조우하는 선박 사고들은 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구에서는 악천후에 조우하는 선박의 실태를 파악하고 분석하기 위해, 운항중인 선박의 정보를 측정하고자 하였다. 여기서 측정한 데이터의 종류는 항해 (위치, 속도, 방위, 타각 등) 및 엔진 (엔진 회전수, 출력, 축 추력, 연료 소비량) 관련 정보, 기상 상태 (바람, 파도), 선박운동 (선박종, 횡운동 등) 등의 정보들이 포함되었다. 실측 실험을 시행한 선박의 종류는 28,000 DWT급 벌크선, 63,000 DWT급 벌크선, 20,000 TEU급 컨테이너선, 12,000 TEU급 컨테이너선박이다. 각 선박의 실선실험은 여러 가지 종류의 데이터를 각각 취득하여 다목적으로 선박 운항에 관련한 연구들에 활용하고자 한다. 또한 실선실험 시의 해상 상태를 확인하기 위해, 파도 시뮬레이션 모델을 이용하여 방향성 파랑 스펙트럼 등을 재현하였다. 실선 실험의 데이터 취득 및 파도 시뮬레이션 결과 등을 통하여, 선박레이더를 이용한 정확한 파도정보 파악 및 화물 붕괴 사고 등에 대한 연구를 진행하고 있다. 이에 더불어, 선박운항의 안전성 및 효율성 관점에서 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.42-50
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• 2014

본 논문은 페로니켈 슬래그를 이용하여 간접적으로 $CO_2$를 고정화시키는 기술에 대한 연구를 하였으며, 효율적으로 Mg를 추출하여 제조된 $Mg(OH)_2$의 $CO_2$ 고정화 최적 조건을 제시하고자 하였다. 실험 결과, 최적의 추출조건은 1 M $H_2SO_4$, 반응온도 333 K이었으며, 용출액에 NaOH를 첨가하여 pH값을 8까지 높일 경우, 침전물은 $Fe_2O_3$로 확인되었다. 또한 pH 값이 11까지 높아질 때, 그 성분은 $Mg(OH)_2$로 나타났다. 이렇게 제조된 $Mg(OH)_2$ slurry 용액을 $CO_2$ 고정화실험에서 준 2차 탄산화반응 모델을 통해 적용한 결과, 반응온도 및 초기 $CO_2$분압에 따라 초기 $CO_2$의 고정화 속도를 증진할 수 있는 반면 반응온도가 323 K 이상 높아질 경우, 고정화속도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 $CO_2$ 고정화반응 시 이온을 조사한 결과, $CO_2$를 고정화 할 수 있는 최적의 pH 조건으로 8.38 이상 유지해야 할 것으로 판단되었다. 종합적으로 본 연구에서는 페로니켈 슬래그를 이용하여 $CO_2$를 고정화하기 위한 최적의 조건을 도출하였으며, 향후 $CO_2$를 고정화 하기 위한 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제23권4호
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• pp.153-178
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• 2018

운용용으로 사용되는 대부분의 풍속자료는 10 m 기준 고도에서 측정 또는 생산된 자료이다. 이 연구는 이어도 해양과학기지 42.3 m 고도의 옥상 등대에서 측정 중인 풍속을 기준 고도의 풍속으로 변환시켜 국립해양조사원 누리집을 통해 실시간으로 제공하기 위한 사전 연구이다. 이를 위해 2015년에 이어도 기지에서 관측한 풍속을 대표적인 네 종류의 풍속 변환식 - 멱법칙식, 두 종류의 중립벽 로그법칙식(항력계수형, 거칠기 높이형), 대기 안정도 효과를 고려한 벽 로그법칙모델(안정도 고려 거칠기 높이형) -에 적용하였다. 관측 바람을 평가하는데 많이 사용되는 '안정도 고려 거칠기 높이형' 벽 로그법칙모델의 결과와 나머지 풍속 변환식 결과들을 서로 비교하였다. 그 결과 '거칠기 높이형' 벽 로그법칙식과 '안정도 고려 거칠기 높이형' 벽 로그법칙모델 간 편향과 평균 제곱근 편차는 각각 $-0.001m\;s^{-1}$와 $0.122m\;s^{-1}$로 가장 낮아 실시간 현업 운용 측면에서 상호 보완적으로 이 두 변환식을 함께 사용하는 것이 바람직하다는 결론을 도출하였다. 또한 이어도 해역에서 조석에 의한 풍속 관측 고도 변화가 풍속 변환에 미치는 영향을 분석하였다. 이들 변환식에 대한 조석 효과 고려 전후에 대한 비교 실험 결과, 편향과 평균 제곱근 편차는 각각 <$0.0001m\;s^{-1}$와 <$0.012m\;s^{-1}$로 그 영향은 미미하였다. 대기 표면 거칠기 높이를 사용하는 '거칠기 높이형' 벽 로그법칙식과 '안정도 고려 거칠기 높이형' 벽 로그 법칙모델을 이용하여 간편 풍속 변환식의 필수 입력값인 표면 거칠기 높이 값의 적절성에 관해 논의하였으며, 풍속 변환 정확도를 향상시킬 수 있는 표면 거칠기 높이 계산식을 제시하였다. 또한 인공위성 산란계(ASCAT) 풍속자료와 네 종류의 중립 연직 풍속 변환식들의 결과를 비교하여 이들 중 '안정도 고려 거칠기 높이형' 벽 로그법칙모델에서 안정도 항을 뺀 풍속 변환 모델의 정확도가 더 낫다는 결과를 제시하였다. 끝으로 이들 종래 $25m\;s^{-1}$ 이하 풍속에 최적화된 풍속 변환식들로부터 바람 항력계수를 산정 분석하여 강풍(${\geq}33m\;s^{-1}$) 환경에서도 적합한 풍속 변환식으로 개선 필요성에 관해 논의하였다.

• Applied Microscopy
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• 제35권1호
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• pp.31-39
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• 2005

신경연접은 신경세포 사이의 신호전달을 위해 형성되는 미세구조로 다양한 생리적, 병리적 상태에 반응하여 형태적, 기능적 변화를 보인다. 현재까지 투과전자현미경을 이용한 신경연접 미세구조의 2차원적 연구들이 많은 유용한 정보를 제공하여 왔으나 신경연접 구성요소들을 보다 정확하게 분석하고 전신경연접부위와 후신경연접부위의 정확한 연결관계를 이해하기 위해서는 신경연접의 3차원 재구성이 요구된다. 고압전자현미경은 고해상도와 시료투과력의 증가로 인해 두꺼운 절편의 관찰이 가능하며 이를 통해 미세구조의 3차원적 특성을 규명하는 것이 용이하므로, 신경연접의 3차원 재구성에 고압전자현미경을 응용하는 것은 많은 수의 연속절편 제작과 오랜 기간의 영상처리가 요구되는 기존의 재구성 방법의 난점들을 극복할 수 있을 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 고압전자현미경을 이용하여 흰쥐 소뇌 평행섬유와 조롱박세포 간 신경연접의 3차원 재구성을 시도하였다. 3차원 재구성에 앞서 염색방법과 절편 두께의 조절을 통해 고압전자현미경 하에서 신경연접의 적절한 관찰조건을 확립하고자 하였다. 관찰 결과, 절편의 두께가 증가하면 신경연접의 막, 소포와 같은 미세구조들의 겹침 현상이 나타나기 때문에 용이한 3차원 재구성을 위해서는 250 nm 두께의 절편을 제작하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절편제작 이전의 en bloc 염색 반응시간을 증가시키는 것이 절편제작 후 염색시간을 조절하는 것에 비해 contrast 증가에 더 효과적이었다. 이상의 결과로부터, 고압전자현미경을 이용하여 일련의 두꺼운 연속 절편을 촬영하고 3차원 재구성 프로그램을 이용하여 이미지들을 정렬하였으며 각각의 이미지에서 신경연접 막의 윤곽선을 그린 후 모든 윤곽선을 쌓아 올려 최종적으로 3차원 신경연접을 재구성하였다. 본 연구를 통하여 신경연접의 3차원 재구성에 있어 고압전자현미경의 적용 가능성을 검증하였고 관찰 조건을 확립하였다. 또한 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 재구성은 많은 수의 연속절편 제작이 요구되는 기존의 방법에 비해 효율적이며 신경연접 연결형태에 관한 대규모의 정량 분석에 유용할 것으로 생각된다. 본 연구가 향후 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 가소성 연구에 유용한 방법적 정보를 제공하기를 기대한다.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권4호
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• pp.466-475
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• 2005

본 연구에서는 인공 사육 모델 시스템과 인공 쥐용 분유를 이용하여 출생 직후 12시간 이내에 엄마 쥐들로부터 신생 쥐를 분리하여 n-3 지방산 결핍분유와 n-3 지방산 적절분유로 3주 동안 사육한 후(이유기) 각각 장기들을 취하고 또한 성숙 쥐(15 wks)의 뇌, 망막, 간을 취하여 뇌 성장 발달 과정 동안 n-3지방산 결핍이 이들 장기들의 지방산조성 변화에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 이유기와 성숙기 쥐의 뇌 지방산 조성은 n-3 지방산 적절군과 대조군과 비교했을 때, n-3지방산 결핍군의 경우 n-6지방산의 함량은 높았으나 (p<0.05), 총 monounsaturated 지방산과 총 n-3 지방산의 함량은 낮았고(p<0.05), 총 saturated 지방산의 경우는 변화가 없었다. 기대했듯이 뇌 DHA의 경우 n-3 지방산 결핍군은 n-3 지방산 적절군과 대조군에 비해 이유기 때 $50\%$, 성숙기에는 $70\%$까지 감소하였고 반면 n-6 계열인 DPAn-6의 함량은 상당히 증가하였음을 살펴볼 수가 있었다. 이유기의 망막의 총 saturated 지방산과 총 monounsaturated 지방산에는 식이군 사이에 변화가 없었고 22:4n-6, DPAn-6와 총 n-6 지방산의 함량은 n-3 지방산 결핍군에서 n-3 지방산 적절군과 대조군에 비해 증가하였으나(p<0.05), 22:5n-3, DHA와 총 n-3 지방산의 함량은 상당히 감소하였음을 관찰할 수가 있었다(p<0.05). 성숙 쥐 망막의 지방산조성의 경우 20:4n-6, 22:4n-6, 22:5n-6와 총 n-6 지방산의 함량은 n-3 지방산 결핍군에서 n-3 지방산 적절군과 대조군에 비해 증가하였으나(p<0.05), 22:5n-3, DHA와 총 n-3 지방산의 함량은 상당히 감소하였다(p<0.05). 특히 n-3 결핍군의 망막 DHA는 이유기 때 $57\%$ 감소에서 성숙기에 $63\%$까지 감소하였다. (p<0.05). 간의 경우, 이유기의 n-3 지방산 결핍군의 DHA는 $65\%$ 감소한 반면 간의 DPAn-6는 $59\%$ 증가하였다. 흥미로운 것은 이유기의 간 지방산 조성과는 대조적으로 성숙기의 n-3 지방산 결핍군의 18:2n-6, 20:3n-6, 20:4n-6와 22:4n-6 지방산 함량이 현저히 감소된 것과는 달리 DPAn-6의 함량이 n-3 지방산 적절군보다 $143\%$까지 증가되었음 관찰할 수 가 있었다(p<0.05). 이상의 장기들의 n-3지방산 결핍군은 이유기와 성숙기에서 DPAn-6/DHA비와 n-6/n-3비 또한 n-3 지방산 적절군과 대조군에 비해 컸으나(p<0.05) DPAn-6와 DHA의 합에는 변화가 없었다. 따라서 뇌 성숙 발달 과정동안 n-3 지방산 결핍은 뇌의 DHA의 결핍을 초래하고 이러한 비정상적인 조건에서 DPAn-6의 증가를 유발하였으며 이러한 지방산 조성의 변화와 공간과 후각에 기초를 하는 기억 학습 능력 저하의 관련성에 대해서는 앞으로 연구가 진행되어져야 할 것으로 사료되어진다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.463-469
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• 2008

본 연구에서는 홍국균 (Monascus pilosus)을 이용하여 이차대사 산물인 monacolin-K를 대량생산하기 위하여 탄소원 또는 질소원으로 콩 분말을 기질로 하여 배지를 최적화하고자 하였다. 생산 배지에서 탄소원으로 콩 분말을 적용한 실험에서는 soluble starch 대신에 콩 분말을 전량 또는 50% 대체하였을 경우 전 실험구간에서 monacolin-K 생산량이 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다. Soluble starch 대신에 sucrose를 사용한 실험의 경우 monacolin-K와 건조균체량은 각각 262 mg/L, 31.6 g/L로 대조구의 218 mg/L, 30.2 g/L보다 생산량이 증가하였다. 따라서 생산배지의 탄소원으로 sucrose를 변경하였다. 생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH4)2SO4 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, $(NH_4)_2SO_4$ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, $Na_2HPO_4$ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, $KHSO_4$ 1.25 g/L 이고, monacolin-K 생산 예상량은 369.9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 $27^{\circ}C$, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.1 g/L이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다. 현재 알려진 고가의 질소원을 대체하기 위해서는 초기부터 균의 형태구조에 영향을 미치는 배지와 발효환경을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.