• 제목/요약/키워드: R&D of Green Energy

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디지털 트윈, 환경 모니터링 등 디지털·그린 뉴딜 정책 관련 지질자원 유망기술·시장 분석 (Analysis of Emerging Geo-technologies and Markets Focusing on Digital Twin and Environmental Monitoring in Response to Digital and Green New Deal)

  • 안은영;이재욱;배준희;김정민
    • 자원환경지질
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    • 제53권5호
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    • pp.609-617
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    • 2020
  • 4차 산업혁명(industry 4.0)으로 제시되는 지능정보사회 전환 정책 이후, 정부는 2020년 한국형 뉴딜 정책으로 디지털 뉴딜과 그린 뉴딜 정책을 발표하였다. 본 연구는 해당 정책을 분석하고 지질자원 분야 공공연구기관의 정부출연 R&D사업을 분석하였다. 해당 사업 중에서 유망기술 분야로 디지털 트윈, 환경 모니터링에 주목하여 유망기술·시장 분석을 실시하였다. 한국판 뉴딜 종합계획의 '데이터댐'과 관련하여 지질자원 기술 분야에서는 실감기술(AR/VR)을 적용한 디지털 지질자원 콘텐츠 개발, 공공데이터 구축·공유 시스템 개발이 가능하다. '1, 2, 3차 전산업으로 5G, AI 융합 확산'에 대응하여 스마트 마이닝, 디지털 오일 필드 등 ICT와 융합한 지질자원기술의 산업적용이 필요하다. '디지털 트윈'과 관련하여 정부는 도심지 등 주요지역 3D 지도 구축을 제시하고 있다. 지질자원 기술 분야에서는 안전한 국토/시설 관리를 위한 3차원 지도 및 사물인터넷(IoT) 시스템 개발이 가능하다. 그린 뉴딜 정책으로 정부는 자원순환을 포함한 녹색산업 기술개발, CCUS 통합실증, 전기차·수소차 보급 확대를 제시하였으며 한국지질자원연구원은 관련 연구사업 수행 및 국내 에너지 저장광물 개발 연구를 착수했다. 디지털 트윈 관련하여 논문 및 국제 시장분석기관에서 석유가스분야를 제시하고 있으며 광산자동화, 디지털 지도 측면에서도 많은 진전이 일어나고 있다. 디지털 트윈어스(Digital Twin Earth) 구축 또한 지질자원 분야의 유망 기술 분야이다. 디지털 트윈, 환경 모니터링 관련 지질자원 연구 분야는 데이터 분석, 시뮬레이션, 인공지능·기계학습, 사물인터넷(IoT)과 깊은 관련이 있으며, 관련 센서 및 컴퓨팅 소프트웨어/시스템 등 민간 회사와의 협업이 중요하다.

반야월층(半夜月層)의 지하수운동(地下水運動)에 관(關)한 연구(硏究) (A Studyon the Movment of Ground Water of Banayweol Formation)

  • 김영기
    • 자원환경지질
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    • 제9권4호
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    • pp.225-240
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    • 1976
  • This study deals with the flow of bed rock ground water of Banyaweol Formation, which is presently cleared up as a laminar flow. The result obtained may be summarized as the following. 1) The Banyaweol Formation consists mainly of thin-bedded, green to blackish green shale, mudstone, and marl. The marl and mudstone alternatively occur with shale. The marl and mudstone form a aquifer of Banyaweol Formation. In this study, a group of aquifer is in convenience named as a aquifer zone. The aquifer occurs in lenticular form. The aquifer seems to be a type of artesian aquifer because it is covered with aquicludes, but it actually forms a unconfined aquifer because its piezometric surface stays under the lower aquiclude. The lowering of piezometric level is formed because of leakage of the ground water to the lower aquifer undersaturated. 2) The coefficient of permeability of Banyaweol Formation's ground water body (K) is derived by using Dupuit's equation as the following ${\log}K=\frac{CK^2-dK+f}{aK-b}\;\(M=1.365(2H-s)s\\M={\log}1.956s{\sqrt{H}}r\)$ here, $$a=\sum_{1}M_iG_i$$ $$b={\frac{1}{2}log{\sum_{i}}Q_i{^2}$$ $$c=2{\sum_{i}}M_i{^2}$$ $$d=loge{\sum_{i}}M_{i}Q_{i}+2{{\sum_{i}}N_{i}Q_{i}$$ $$f=loge{\sum_{i}}Q_i{^2}N_i$$ If the measured values substituted for the above equation, the coefficient of permeability of the aquifer is 4.1m/day. The coefficient of storge of the aquifer is $2.8{\times}10^{-4}$ if the measured values substituted for Theis's equation. Using the above constants, the filtration velocity of the aquifer is $2.1{\times}1O^{-1}m/day$and the daily flow quantity of the ground water is $847.38m^{3}/day$. 3) In order to understand the time necessary for a circulation of ground water body, the contents of tritum contained in the ground water are measured as 2.3 T.U. at the Korea Atomic Energy Research Institute. Before 1952, the average concentration of tritium per year in groundwater was reported as 10T. u., taking it as the standard, the groundwater of the present study 26.25 years old. Therofore, the groundwater of the Banyaweol Formation is judged as an relatively old groundwater. It is characteristic that the ground water of Banyawol Formation is laminar flow as well as unconfined aquifer and ground water flow of relatively long time. 4) The nature, means of flow, and circulation of Banyaweol Formation's ground water body make it possible set up this ground water body as a ground water system.

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지하수 이용을 위한 열교환기 개발. II - 지하수이용 냉·난방기 설계제작 - (Development of heat exchanger for underground water heat. II - Design and manufacture for heat exchanger of underground water -)

  • 이운용;안덕현;김상철;박우풍;강용구;김선배
    • 현장농수산연구지
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    • 제4권1호
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    • pp.128-137
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    • 2002
  • 개발된 알루히트를 이용하여 지하수 이용 열교환기를 개발하였다. 시작기는 600mm, 700mm 알루히트 19개의 끝을 U자 용접을 하여 지하수가 직렬흐름이 되도록 2가지로 제작하였다. 성능시험은 개방된 공간에서 지하수 유량과 공기양의 변화를 주면서 상온에서 실시하였다. 1. 시작기의 열전달 계수는 33~156(W/m2℃) 범위로 나타나 설계가정 값에 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 2. 열전달 면적이 증가할수록, 지하수 입·출구의 온도 차이가 클수록, 공기의 입·출구 온도 차이가 클수록, 또 송풍량이 증가할수록 에너지 전달량이 증가하였다. 3. 지하수 입·출구 온도 차이가 6℃ 이고 송풍량이 6,000m3/h일 때 전달 열용량은 6,825W였으며, 공기의 입·출구 온도 차이는 25.8℃에서 23.2℃로 -2.6℃의 강화 효과가 있었고, 대류열전달계수는 88.5W/m2℃ 였다. 4. 지하수 입·출구 온도 차이가 2℃ 이고 송풍량이 4,000m3/h일 때 전달 열용량은 2,625W으로 작았지만, 공기의 입·출구 온도 차이는 27℃에서 22.5℃로 -4.5℃의 강화 효과가 있었고, 대류열전달계수는 33.6W/m2℃였다. 5. 시작기 I, II, III의 전달 열용량 데이터 각각의 상관계수 R2은 0.9141, 0.8935, 0.9393이었으며, 공기유량이 6,000m3/h, 5,000m3/h, 4,000m3/h일 때 각각의 데이터 상관계수 R2은 0.9513, 0.9414, 0.9003으로 신뢰할 수 있었다.

직접 개미산 연료전지의 연구동향 (R & D Trends on Direct Formic Acid Fuel Cells)

  • 권용재;한종희;김진수
    • 공업화학
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    • 제19권6호
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    • pp.583-591
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    • 2008
  • 최근 휴대용 전자기기 수요의 급증에 따라 기존에 사용되던 2차 전지를 대체할 수 있는 친환경 고효율 연료전지 개발의 필요성이 증대되었다. 이러한 목적으로 개미산을 연료로 이용하는 직접 개미산 연료전지가 부각되고 있다. 식품첨가물로 사용될 정도의 안정성, 전해질을 통과하는 연료의 최소화된 crossover, 큰 기전력 발생에 의한 반응활성 최대화 등이 개미산이 가지고 있는 고유의 장점들이며, 이와 더불어 반응 촉매 및 전지 디자인을 최적화 하려는 노력에 의해 직접 개미산 연료전지의 성능 및 안정성이 향상되고 있다. 이러한 개발을 통해 현재까지 약 $300mW/cm^2$ 이상의 전력밀도를 나타내는 전지 개발이 이루어졌다. 본 총설에서는 개미산 연료전지의 기본 구동 원리와 전지 구조에 대한 소개 및 직접 개미산 연료전지 성능 향상에 영향을 미치는 인자들인 연료극 촉매 및 전해질 개발, 최적화된 전지 구조 디자인 등의 개발 현황 및 앞으로 나아갈 방향에 대해 논의하고자 한다.

수용액으로부터 양이온 염료 흡수에 대한 pH 및 온도 효과 (Effects of pH and Temperature on the Adsorption of Cationic Dyes from Aqueous Suspension by Maghnia Montmorillonite)

  • Elaziouti, A.;Laouedj, N.
    • 대한화학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.208-217
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    • 2011
  • Maghnia montmorillonite clay를 이용하여, 두 가지 염료(neutral red; NR과 malachite green oxalates; MG)에 대한 pH 및 온도 효과를 측정하였다. 수용액 속에서 MG는 pH 3-9에서 흡수가 나타나는 반면에, 양이온 NR은 pH 3-5에서 red shift 흡수피크가 나타났으며, 중성 NR은 pH 8-12에서 흡수피크가 얻어졌다. NR에 대해서는 465.13 mg/g, MG에 대해서는 459.89 mg/g의 최대 흡수 피크가 각각 298와 318 K에서 얻어졌으며, 자유에너지 Ea 값은 각각 4.472-5.559 kJ/mol과 2.000-2.886 kJ/mol로 얻어졌다. 도한, as ${\Delta}H^{\circ}$, ${\Delta}S^{\circ}$, ${\Delta}G^{\circ}$ and Ea과 같은 다양한 열역학적인 변수들을 계산했으며, 전체적인 반응의 흡수과정은 자발적이고, 흡열반응으로 진행됨을 알 수 있었다.

한국형 시판 도시락의 영양가 및 식염함량 (A Study on Nutritive Values and Salt Contents of Commercially Prepared Take-Out Boxed-Lunch In Korea)

  • Kim, Bok-Hee;Lee, Eun-Wha;Kim, Won-Kyung;Lee, Yoon-Na;Kwak, Chung-Shil;Mo, Sumi
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제24권3호
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    • pp.230-242
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    • 1991
  • 시판 도시락의 이용도가 크게 증가함에 따라, 시판 중인 한국형 도시락의 영양가와 염분량 등을 조사하고자 백화점, 체인점, 열차 등에서 10가지 종류의 도시락을 구입하였다. 영양가는 식품분석표에 의하여 계산하였고 염분은 원자흡광법에 의하여 Na 함량을 분석한 후 환산하였다. 도시락은 두가지를 제외하고는 모두 밥과 반찬이 따로 포장되어 있었고, 그 무게는 각각 304.6g, 312.4g으로 무거운 편이었다. 반찬의 수는 평균 12가지였는데 그중 단백질 식품이 6가지로 가장 많았고, 칼슘 식품은 3도시락에만 있었고 그것도 멸치 볶음 한기지였다. 열량은 평균 840.7kral로 남녀성인이 1끼 권장량보다 많았고, 단백질 38.9g, 지질 22.7g, 칼슘 300.8mg, 인 410.8mg, 철분 6.61mg, 비타민 A 219.8R.E., 티아민 0.46mg, 리보플라빈 0.67mg, 나이아신 10.5mg, 비타민 C 27.5mg으로 비타민 A만이 남녀성인 1끼 권장량에 약간 미달하였고, 다른 영양소들은 평균적으로 권장량이상 이었다. 또한 3000원 이상의 도시락은 2000원 이하의 도시락에 비해 동물성 식품이 많아서 단백질, 칼슘, 철, 나이아신이 유의적으로 더 많았다(P<0.05). 탄수화물, 단백질, 지질의 열량비율은 평균 57.4%, 18.3%, 24.3%로 양호하였다. 조리법은 전(22.3%)과 튀김(16.0%)이 가장 많았고 조림, 구이, 볶음 등 건식 조리법이 주로 이용되어 많은 반찬가짓수에 비해, 실제 식단은 단조로운 편이었다. 염분의 함량은 3.53g에서 8.80g으로 평균 5.76g이나 되어, 한끼 필요량을 크게 초과하고 있었다. 앞으로 도시락의 염분함량을 줄이는 동시에 다양한 조리법과 식단으로 맛있고 보기좋고 영양적으로 균형잡힌 도시락 식단을 개발하는 데 노력을 기울여야 하겠다.에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로봇 및 시스템 제어에 관한 기초 이론과 신경회로 적용기술을 소개하고 기존방법과 비교했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.이 무거울수록 우화율이 높은 편이었다. 이앙시기별 월동유충에서 우화시기까지의 기간은 조기이앙답이 44일, 중기이앙답이 47일, 후기 이앙답이 51일간으로 늦게 이앙할수록 기간이 더 긴 경향이었다.-35.6dB였다. 또, 50kHz에서 말쥐치, 민어, 노래미, 넙치에 대한 그 값은 각각 -37.2dB, -37.3dB, -31.9dB, -36.0dB였다. 한편, 어체의 평균반사강도의 추정정도는 자원량추정치의 신뢰도를 좌우하는 직접적인 요인이 되므로, 앞으로 이 문제에 대해서는 보다 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다. 그물베도라치 Dictyosoma burgeri Van der Hoeven 및 황점 베도라치Dictyosoma wbrimaculata Yatsu, Yasuda et Taki, 그리고 황줄베도라치란 Pholididae의 황줄베도라치 Phoris taczanowskii(Steindachner), 오색베도라치 Phoris omotus (Girad), 베도라치 Pholis nebuloso(Temminck et Schlegel), 횐베도라치 Pholisfangi(Wang et Wang) 및 점베도라치 Pholis crossispino(Temminck et Schlegel)의 17속 25종이 분류되었다. 이중에서 Zoarchias glaber, Chirofophis oui, Alectrias benjamini, Dictyosoma

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지하수 이용을 위한 열교환기 개발. I - 냉각핀의 설계제작 - (Development of heat exchanger by the utilization of underground water. I - Design for plat fin tube -)

  • 이운용;안덕현;김상철;박우풍;강용구;김선배
    • 현장농수산연구지
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    • 제4권1호
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    • pp.119-127
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    • 2002
  • 지하수의 열(15℃)을 농업시설의 난방과 냉방에 사용하기 위하여, 관에 종방향으로 부착되는 plat fin tube 형 알루미늄(Al 6063) 열교환기를 개발하여 알루히트(의장등록 : 0247164)로 명명하였다. 열교환 핀을 관에 종방향으로 배치하여 송풍과 대류에 유체 흐름저항을 최소화 하였으며, 핀표면에 돌기를 만들어 결로와 fouling factor를 감소시켰다. 1. 알루히트의 제원은 관 내경 0.03m, 외경 0.036m, 두께 0.003m이며, 냉각핀의 두께 0.0012m, 핀 길이 0.032m로 하였다. 2. 단위 길이당 관 외부의 전열면적은 1.3946m2이며, 관내부 전열면적은 0.0942m2였고, 내외면적비 Ra = 14.805였다. 3. 핀의 길이 0.032m로 하였을 때, 핀의 효율이 93%정도인 것으로 나타났으며, 핀두께 0.0012m는 h𝛿/k<0.2를 만족하여 적합한 것으로 판단된다. 4. 알루히트의 온수 방열 성능실험에서 열매체의 온도가 높고 유량이 많을수록 방열 열량이 많은 것으로 나타났고, 열매체의 온도 60℃, 유량 10 𝑙/min일 때 방열열량은 504kJ/h·m 였으며, 80℃, 40 𝑙/min일 때는 방열열량이 6,048kJ/h·m로 나타났다. 5. 방열성능에서 각각의 열매체 온도간 상관계수 $R^2_1=0.9898$, 유량간 상관계수 $R^2_2=0.9721$로 실험 데이터를 신뢰할 수 있었다.

Effect of Variety and Stage of Maturity on Nutritive Value of Whole Crop Rice Silage for Ruminants: In situ Dry Matter and Nitrogen Degradability and Estimation of Metabolizable Energy and Metabolizable Protein

  • Islam, M.R.;Ishida, M.;Ando, S.;Nishida, T.;Yoshida, N.;Arakawa, M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권11호
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    • pp.1541-1552
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    • 2004
  • The effect of eight varieties of whole crop rice silage (WCRS) harvested at four stages of maturity were investigated for in situ DM and N degradability, ME and MP yield and content in an 8${\times}$4 factorial experiment. The varieties were Akichikara, Fukuhibiki, Habataki, Hamasari, Hokuriku 168, Kusanami, Tamakei 96 and Yumetoiro. Hamasari and Kusanami were forage varieties while all others were grain varieties. Forages were harvested on 10, 22, 34 and 45 days after flowering, ensiled and kept in airtight condition. Between 45 and 49 days after ensiling, silages opened, chopped and milled green to pass through 4 mm screen. Samples were incubated in the rumen of two Holstein steers for 0, 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72 and 96 h over eight 4 d periods. Bags at 0 h were washed in a washing machine. Variety affected DM (p<0.001: except 'a+b', p<0.01) and N (p<0.001) degradability characteristics of WCRS. Stages of maturity also affected DM (p<0.001: except 'a+b', p<0.05; 'c', p<0.08) and N (p<0.01: except 'c', p<0.05) degradability characteristics of WCRS. Interactions between variety and stages of maturity occurred in all DM (p<0.001) and N (p<0.001) degradability characteristics except (p>0.05) for DM 'b', DM 'c', DM 'a+b' nd N 'c'. Effective DM degradability was higher in grain varieties than forage varieties and degradability increased with maturity. N availability decreased only slightly with maturity. Variety was the key factor for N degradability characteristics of WCRS since variety accounted for most of the total variation for degradability characteristics. Both ME and MP content and yield were higher (p<0.001) in grain varieties, and they increased (p<0.001) with the maturity. The results clearly demonstrated that the grain type varieties contained higher ME and MP content than forage varieties, and increase in maturity increases both ME and MP content of WCRS.

산화알루미늄 섬유와 니켈분말 후처리공정에서 입자의 노출특성 (Exposure Characteristics of Particles during the After-treatment Processes of Aluminum Oxide Fibers and Nickel Powders)

  • 김종범;김경환;류성희;윤성택;배귀남
    • 한국산업보건학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.225-236
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    • 2016
  • Objectives: Nanomaterials have been used in various fields. As use of nanoproducts is increasing, workers dealing with nanomaterials are also gradually increasing. Exposure assessments for nanomaterials have been carried out for protection of worker's health in workplace. Exposure studies were mainly focused on manufacturing processes, but these studies on after-treatment processes such as refinement, weighing, and packing were insufficient. So, we investigated exposure characteristics of particles during after-treatment processes of $Al_2O_3$ fibers and Ni powders. Methods: Mass-production of Ni powder process was carried out in enclosed capture-type canopy hood. In a developing stage, $Al_2O_3$ was handled with a local ventilation unit. Exposure characteristics of particles were investigated for $Al_2O_3$ fiber and Ni powder processes during the periods of 10:00 to 16:00, 20 May 2014 and 13:00 to 16:00, 21 May 2014, respectively. Three real-time aerosol instruments were utilized in exposure assessment. A scanning mobility particle sizer(SMPS, nanoscan, model 3910, TSI) and an optical particle counter(OPC, portable aerosol spectrometer, model 1.109, Grimm) were used to determine the particle size distribution in the size range of 10-420 nm and $0.25-32{\mu}m$, respectively. In addition, a nanoparticle aerosol monitor(NAM, model 9000, TSI) was used to measure lung-deposited nanoparticle surface area. Membrane filters(isopore membrane filter, pore size of 100 nm) were also used for air sampling for the FE-SEM(model S-5000H, Hitachi) analysis using a personal sampling pump(model GilAir Plus by 2.5 L/min, Gilian). Conclusions: For Ni powder after-treatment process, only 27% increase in particle concentration was found during the process. However, for $Al_2O_3$ fiber after-treatment process, significant exposure(1.56-3.34 times) was observed during the process.

네덜란드의 혁신클러스터정책과 시사점 (The Innovation Ecosystem and Implications of the Netherlands.)

  • 김영우
    • 벤처혁신연구
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    • 제5권1호
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    • pp.107-127
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    • 2022
  • 본 연구는 네덜란드의 지역별 혁신 클러스터정책을 통해 네덜란드 경제의 성장동인을 찾고자 한다. 전통적으로 농업과 물류중심의 경제구조를 가진 네덜란드는 1990년대 지역 클러스터를 만들면서 첨단 허브 국가로서 역할을 충실하게 해왔고 작은 나라임에도 세계 수출의 7위를 차지하는 등 혁신국가의 이미지를 만드는데 성공했다. 그 바탕에는 혁신을 위한 체계적인 분석 접근법으로 '지역 혁신 시스템(Rational Innovation System)'의 개념을 도입하고 지역의 특색을 살린 산학연 모델이 가장 큰 요인으로 작용했다. 여기에는 적절한 중앙정부의 혁신 생태계 조성을 위한 정책적 방향 제시와 지역을 중심으로 한 산학연 모델이 크게 작용한 것으로 평가받고 있다. 이런 점을 종합적으로 살펴 볼 때 본고에서는 다음과 같은 시사점을 발견할 수 있다. 첫째, 혁신 클러스터의 활성화이다. 둘째, Top 9을 중심으로 한 신산업육성정책과 미래산업 전략을 활성화하고 있다. 셋째, 산학연 협력을 구체화하고 있다. 넷째, 스타트업의 창업을 육성하고 있다. 이를 종합하면 네덜란드는 2019년 설립된 TechLeap은 네덜란드의 기술 생태계를 정량화하고 가속화하는 데 도움을 주는데 자본, 시장 및 인재에 대한 접근성을 개선하기 위한 프로그램 및 이니셔티브를 통해 기술 기업이 확장할 수 있는 최적의 환경을 조성해 네덜란드를 미래의 기술 선도기업들을 위한 보금자리로 만들기 위해 노력하고 있다. 첨단농업과 물류국가로 알려진 네덜란드는 4차 산업혁명시대를 맞이하여 로테르담을 중심으로 하는 물류의 항구에서 ICT 기술을 기반으로 하는 '지식항구(brainport)'로 확장하고 있다. 네덜란드는 물류 국가에서 산업화에 성공했지만 최근 지역혁신 생태계를 만들기 위한 중앙정부의 비전 제시와 지역의 특화산업을 연계한 산학연 클러스터 모델이 가장 큰 디딤돌 역할을 하고 있음을 확인할 수 있다. 네덜란드의 혁신정책은 혁신 클러스터 생태계를 중심으로 지역을 개발하고 일자리 창출과 새로운 산업을 위한 투자를 통해 유럽의 '디지털 관문'으로서 역할에 보다 충실할 것으로 전망된다.