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Electrochemical treatment of wastewater using boron doped diamond electrode by metal inter layer

  • KIM, Seohan;YOU, Miyoung;SONG, Pungkeun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.251-251
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    • 2016
  • For several decades, industrial processes consume a huge amount of raw water for various objects that consequently results in the generation of large amounts of wastewater. Wastewaters are consisting of complex mixture of different inorganic and organic compounds and some of them can be toxic, hazardous and hard to degrade. These effluents are mainly treated by conventional technologies such are aerobic and anaerobic treatment and chemical coagulation. But, these processes are not suitable for eliminating all hazardous chemical compounds form wastewater and generate a large amount of toxic sludge. Therefore, other processes have been studied and applied together with these techniques to enhance purification results. These include photocatalysis, absorption, advanced oxidation processes, and ozonation, but also have their own drawbacks. In recent years, electrochemical techniques have received attention as wastewater treatment process that could be show higher purification results. Among them, boron doped diamond (BDD) attract attention as electrochemical electrode due to good chemical and electrochemical stability, long lifetime and wide potential window that necessary properties for anode electrode. So, there are many researches about high quality BDD on Nb, Ta, W and Si substrates, but, their application in effluents treatment is not suitable due to high cost of metal and low conductivity of Si. To solve these problems, Ti has been candidate as substrate in consideration of cost and property. But there are adhesion issues that must be overcome to apply Ti as BDD substrate. Al, Cu, Ti and Nb thin films were deposited on Ti substrate to improve adhesion between substrate and BDD thin film. In this paper, BDD films were deposited by hot filament chemical vapor deposition (HF-CVD) method. Prior to deposition, cleaning processes were conducted in acetone, ethanol, and isopropyl alcohol (IPA) using sonification machine for 7 min, respectively. And metal layer with the thickness of 200 nm were deposited by DC magnetron sputtering (DCMS). To analyze microstructure X-ray diffraction (XRD, Bruker gads) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi) were used. It is confirmed that metal layer was effective to adhesion property and improved electrode property. Electrochemical measurements were carried out in a three electrode electrochemical cell containing a 0.5 % H2SO4 in deionized water. As a result, it is confirmed that metal inter layer heavily effect on BDD property by improving adhesion property due to suppressing formation of titanium carbide.

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조리 조건을 달리한 가열조리된 육류(돼지고기)의 변이원성 검색과 제어에 관한 연구 (The screening of the mutagenicity and desmutagenicity for cooked pork meats according to cooking conditions)

  • 정경숙;구성자
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.716-722
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    • 2002
  • 조리조건을 달리하여 가열조리된 육류에서 형성된 단백질의 열분해 산물의 발암성을 검색하고 이의 제어방법을 검토하여 보다 안전한 조리법을 확립하고자 육류 중 돼지고기를 가스그릴(GG)과 전기그릴(EG) 및 전자렌지(MW)를 이용하여 온도별로 조리 한 후 이의 80% 메탄올 추출물에 대해 변이원성을 Salmonella typhimurium reversion assay(in vitro), micronucleus test(in vivo)를 실행하여 검색하였다. 또한 가열조리 중 생성되는 변이원성을 제어하고자 항암 성분을 함유하고 있다고 알려진 채소즙과 녹차 추출물을 시료로 침지후 조리하여 이의 변이원성을 검토하였다. 가열 조리한 시료의 농도별(0.5, 2.5, 5.0, 10.0 mg/plate) 변이원성은 농도의존성을 나타내었고, 시료농도 5 mg/$m\ell$/plate에서 유의적으로 높은 변이원성을 나타냈다(p<0.05). 또한 시료의 조리온도가 상승할수록 변이원성이 증가하여 조리온도 의존성을 알 수 있었고 S-9 mixture 첨가시 변이원성이 2-4배 정도 증가하여 간접 돌연변이원이 더 많이 포함되어 있음을 확인하였다. 육류의 종류별 변이원성은 돼지고기가 유의적으로 가장 높은 변이원성을 보였고 닭고기가 가장 낮은 변이원성을 나타냈다(p<0.05). 돼지고기를 채소즙 및 녹차즙에 침지후 GG, EG로 조리하였을 때 생강>양배추>무즙의 순으로 생강즙에 침지한 시료에서 변이원성이 유의성 있게 낮게 나타났다(P<0.05). 돌연변이원 생성 억제 효과가 높았던 시료를 이용하여 Micronucleus test를 한 결과 생강즙 처리군이 유의적으로 낮은 소핵 형성률을 나타내어 생강이 소핵 형성 억제 효과가 가장 큰 것을 알 수 있었다(p<0.05). 실용적인 면에서는 생강즙은 물과 동량인 경우 냄새가 너무 강하여 맛에 영향을 줄 수 있으므로 양배추나 무즙을 이용한다면 고온 가열 조리시보다 안전성을 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

건조가열이 전분과 콩단백질 혼합물의 호화 및 노화특성과 조직감에 미치는 영향 (Effect of Dry Heating on the Pasting/retrogradation and Textural Properties of Starch-soy Protein Mixture)

  • 이기정;이수용;김용노;박장우;심재용
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.568-573
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    • 2004
  • 3%의 콩단백질을 첨가한 옥수수전분 용액을 건조가열 시켜 만든 시료의 호화특성, 겔의 조직감 및 노화특성에 대해 연구하였다. 건조가열로 만들어진 시료의 경우, 단순 혼합 시료보다 낮은 pasting 온도와 높은 RVA 점도들을 보였으며 유의적으로 낮은 호화엔탈피를 보였다. 높은 온도에서 건조가열한 시료(heated sample)의 경우, 낮은 온도에서 건조가열한 시료(unheated sample)보다 pasting 온도가 낮았으며 peak viscosity, breakdown viscosity가 유의적으로 높았다. 또한 pH가 증가할수록 보다 높은 점도 profile을 보였다. 가열 건조한 시료는 낮은 파괴강도 및 파괴 strain을 보였으며 pH가 높을수록 elastic modulus와 파괴강도는 감소하고 파괴 strain은 증가하였다. 콩단백질의 첨가와 더불어 건조가열은 전분의 노화방지에 도움을 주며 겔의 미세구조를 변화시켜 겔의 조직감을 변화시켰다. 전분의 호화 및 노화특성과 겔의 조직감을 콩단백질의 첨가와 더불어 건조가열과 pH 조절을 이용하여 변화시킬 수 있었으며, 이는 전분의 호화온도와 단백질의 변성온도 이하의 온도에서 건조 후 고온 건조가열을 통해 전분-단백질의 구조적 변성과 결합을 유도하여 새로운 기능성 전분을 만들 수 있는 가능성을 보여준다.

흰쥐에서 편측 반회후두신경 재지배 후 Phopholipase C-$\gamma$1(PLC-$\gamma$1)의 발현과 후두기능회복과의 관계 (Enhanced Expression of Phospholipase C-$\gamma$1 in Regenerating Murine Neuronal Cells by Pulsing Electromagnetic Field)

  • 정성민;신혜정;김성숙;김문정;윤선옥;박수경;신유리;김진경
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.126-132
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    • 2001
  • Background and Objectives : Signal traduction through phospholipase C(PLC) participate in the regulation of cell growth and differentiation. Growth factors bind to their receptors and thereby induce tyrosine phophorylation of the phospholipase C-${\gamma}$1(PLC-${\gamma}$1). PLC-${\gamma}$1 is a substrate for several receptor tyrosine kinases and its catalytic activity is increased by tyrosine phosphorylation. Tyrosine kinase phosphorylation of PLC-${\gamma}$1 stimulates PLC activation and cell proliferation. However the signal transduction pathway and the significance of PLC in injured recurrent laryngeal nerve regeneration is unknown. Therefore after we obtained fuctionally recovered rats using PEMF in this study, we attempt to provide some evidence that PLC plays a role in nerve regeneration itself and regeneration related to PEMF through the analysis of the difference between fucntional recovery group and non-recovery group in the recurrent laryngeal nerve. Materials and Method : Using 32 healthy male Sprague-Dawley rats, transections and primary anastomosis were performed on their left recurrent laryngeal nerves. Rats were then randomly assigned to 2 groups. The experimental group(n=16) received PEMS by placing them in custom cages equipped with Helm-holz coils(3hr/day, 5days/wk, for 12wk). The control group(n=16) were handled the same way as the experimental group, except that they did not receive PEMS. Laryngo-videoendoscopy was performed before and after surgery and followed up weekly. Laryngeal EMG was obtained in both PCA and TA muscles. Immunohistochemisty staining and Western blotting analysis using monoclonal antibody was performed to detect PLC-${\gamma}$1 in recurrent laryngeal nerve and nodose ganglion. Results : 10 rats(71%) in experimental group and 4 rats(38%) in the control group showed recovery of vocal fold motion. Functionally-recoverd rats show PLC-${\gamma}$1 positive cells in neuron and ganglion cells after 12 weeks from nerve injury. Conclusion : This study shows that PLC1-${\gamma}$ involved in singnal trasduction pathway in functinal recovery of injured recurrent laryngeal nerve and PEMF enhance the functional recovery by effect on this molecule.

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선박 ICT융합 장비 기능시험 시설 구축 연구 : 선박 디지털 인터페이스 및 주요 항해통신장비를 중심으로 (An Establishment of Functional Test Facility for ICT-Convergence Equipment of Vessel : Focused on Maritime Digital Interfaces and Main Navigation Communication Systems)

  • 황훈규;김배성;우상민;우윤태;신일식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.754-763
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    • 2018
  • 선박 ICT융합 장비를 개발하여 선박에 탑재하기 위해서는 형식승인이 필수적으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 환경시험과 기능시험이 요구된다. 환경시험은 대상 장비가 선박 및 해상환경에서 동작하기 위해 요구되는 내구성을 만족하는지 시험하는 것을 의미하며, 기능시험은 대상 장비가 국제표준을 준수하여 고유 기능을 정확하게 수행하는지 시험하는 것을 의미한다. 국내 선박 ICT융합 장비에 대한 환경시험 가능 기관은 227여 곳에 달하는 반면, 기능시험 가능 기관은 전무한 실정이다. 이러한 이유로 현재 선박 ICT융합 장비 기능시험 시설을 구축 중에 있으며, 본 논문에서는 우선적으로 추진 중인 선박 디지털 인터페이스 및 항해통신장비의 기능시험 체계의 개발에 관한 내용을 다룬다. 주요 내용은 대상 장비의 기능시험을 단일 테스트 및 통합 테스트의 두 단계로 수행함으로써 시험 결과의 신뢰성을 향상시키는 것으로, 단일 테스트는 대상 장비의 고유 기능이 정상적으로 동작하는지를 확인하는 것이고, 통합 테스트는 정상적으로 다른 항해통신장비와 조화롭게 동작하는지를 검증하는 것이다. 이를 위해 단일 테스트에 요구되는 부가 연동 장비 등의 필수 기능 요소와 통합 테스트에 요구되는 연계 및 확장 요소를 분석한다.

소형챔버법을 이용한 건축자재 중 벽지, 페인트 및 접착제의 VOCs 방출특성 평가 (Assessment of VOCs Emission Characteristics from Building Materials such as Wall Paper, Paints, and Adhesives Using Small Chamber Method)

  • 이석조;장성기;조용성;정경미;정기호
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.191-204
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    • 2005
  • Building and furnishing materials and consumer product are important sources of volatile organic compounds(VOCs) and other aldehydes in the indoor environment. Some available evidence indicates that VOCs can cause adverse health effects to the building occupants and contribute to some of the symptoms of what we call, 'Sick House Syndrome' in Korea. The aims of this study were to evaluate the efficiency of emission system and to investigate comparison of the emission characteristics of different building materials such as wall-papers, paints, and adhesives. The emission of VOCs from building materials were determined in the small chambers defining the temperature, relative humidity, and ventilation rate in this study. VOCs were sampled for 20 minutes using Tenax-TA tubes and analysed by GC-MS with thermal desorption. The stability of conditions for temperature and relative humidity in this small chamber system showed that the fluctuation of temperature was between 25.4$\pm$0.3$^{\circ}C$ and that of relative humidity was 50.2$\pm$0.6$\%$ under the airflow rate of 167 mL/min. The emission tests from building materials resulted in TVOC emission rates of 0.011 $\~$ 3.108 mg/m$^{2}$h after 7 days. The general wall-papers emitted toluene abundantly and the natural wall-papers mainly emitted n-butanol and a minor amount of alkanes compound such as n -tetradecane. The remainder consisted of toluene, m,p -xylene, and styrene. The paints mainly emitted toluene and the adhesives mainly emitted chloroform as well as toluene. As a result, this study is expected to suggest meaningful data for future studies in exposure control through selecting healthy building materials and for the establishment of guidelines for various building materials in Korea.

Adhesion Layer 사용으로 인한 Si Thin Film Anode 전극의 신뢰성 향상

  • 오민섭;송영학;우창수;정준호;현승민;이후정
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.681-682
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    • 2013
  • 전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

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대구시 중심시가지 점이지대의 주거지 특성 (Characteristics of Residential Areas in the Transition Zone of Central Daegu)

  • 김타열;진원형;양성환
    • 한국지역지리학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.710-725
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    • 2011
  • 본 연구는 대구시 중심시가지의 점이지대 주거지역을 대상으로 주거실태와 주민의 주거의식을 분석한 것이다. 거주민에 대한 설문조사를 통하여 도출한 대구시 점이지대의 주거지 특성은 다음과 같다. 첫째, 점이지대는 저소득의 60대 이상 노령층의 비율이 매우 높았다. 이들은 직업이 없는 사람과 이 지역에 오랫동안 거주한 자가소유자가 많았다. 둘째, 점이지대의 주택은 노후화가 심하고, 기반시설은 불량한 상태이다. 그러나 주택 내부시설은 비교적 보수와 정비가 잘되어 있다. 셋째, 공해와 주택시세를 제외하면 주거만족도는 대체로 높은 값을 보이고 있는데 이는 점이지대가 도심시설 이용 및 출퇴근이 편리하기 때문인 것으로 나타났다. 넷째, 만족도를 중심으로 거주민 집단을 분류해 보면, 오래전부터 주택의 자가 소유를 통한 안정적인 거주성을 유지하고 있는 노령층(만족도가 높은 집단)과 일시적인 필요와 값싼 임대료의 이유로 거주하는 젊은층(만족도가 낮은 집단)의 두 집단이 점이지대에 공존하고 있었다. 결과적으로, 대구의 점이지대 주거지는 서구의 슬럼과 같은 문제지역이 아니라 거주민의 안정적인 정착지로서 기능을 담당하고 있었다.

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에볼라 출혈열 발병 : 효과적인 전염병 관리 및 통제를 위한 진단 (Ebola Hemorrhagic Fever Outbreaks: Diagnosis for Effective Epidemic Disease Management and Control)

  • 강보람;김효진;도나 메리 멕코이;김민갑
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.87-92
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    • 2017
  • 첫 번째 에볼라 출혈열 발발은 1976년 콩고 민주 공화국과 수단에서 발생했으며, 이후 2014년서 아프리카에서 27,741건, 11,284건의 사망자가 발생했다. 발열은 Filoviridae 계열에 속하며 ssRNA 게놈을 가진 에볼라 바이러스에 의해 발생했다. 바이러스의 알려진 아형은 Bundibugyo ebolavirus, Reston ebolavirus, Sudan ebolavirus, Tai Forest ebolavirus 및 Zaire ebolavirus이다. 역사적으로 에볼라의 주요 발생 지역은 동부 및 중부 아프리카 열대 지방에서 발생했다. 서아프리카에서의 발발로 인해 전세계 사회에서 수많은 사망과 공포가 확산되었다. 효과적인 치료와 백신이 없는 상황에서 전염병을 관리하고 통제하는 가장 중요한 방법은 정확한 진단을 통해서이다. WHO(세계 보건기구)는 체외진단(IVD) 검사에서 에볼라의 선택과 사용에 관한 긴급 지침을 발표했다. RealStar Ebolavirus Screen RT-PCR 키트 1.0 (Altona), Liferiver-Ebola Virus (EBOV) 실시간 RT-PCR 키트, Xpert 에볼라 검사 및 ReEBOV 항원 검사를 통해 수많은 회사 및 연구 기관에서 진단을 받고 4가지 WHO 조달 승인 진단을 확인했다. 또한, 신속한 검사 키트 Rapid Diagnosis Test (RDT)와 같은 새로운 진단법이 현재 연구 중이다.

가격민감도가 인터넷 쇼핑몰 플로우에 미치는 영향에 관한 연구 (TA Study on the Effects of the Price Sensitivity on the Flow at the Internet Shopping)

  • 신종국;박민숙
    • 마케팅과학연구
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    • 제17권4호
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    • pp.201-221
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    • 2007
  • 인터넷 쇼핑에 있어 가격은 제품에 대한 정보단서로서 중요해지고 있으며 가격에 대한 의존성 역시 점차 높아지고 있다. 본 연구는 이러한 가격민감도와 플로우에 관한 문헌고찰을 토대로 인터넷 쇼핑에서 소비자들이 경험하는 플로우가 재방문의도에 중요한 역할을 하고 있지만, 인터넷 쇼핑 행동의 또 다른 특성인 가격민감도는 오히려 플로우를 감소시킬 가능성이 있음을 제안한다. 인터넷 쇼핑에서의 가격민감도, 플로우, 재방문의도의 관계 검증과 함께 쇼핑몰의 유형에 따른 차이도 살펴본다. 연구결과, 인터넷 쇼핑몰에서의 플로우 경험은 재방문의도를 높이지만, 가격민감도 차원 중 가격탐색차원은 플로우의 각 차원에 부정적인 영향을 미치고 있는 것으로 나타났으며, 또한 이러한 영향은 가격비교쇼핑몰, 경매쇼핑몰, 종합쇼핑몰에 따라 다른 결과를 보이고 있다.

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