• Molecules and Cells
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• 제41권12호
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• pp.1016-1023
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• 2018

Regenerative orthopedics needs significant devices to transplant human stem cells into damaged tissue and encourage automatic growth into replacements suitable for the human skeleton. Soft biomaterials have similarities in mechanical, structural and architectural properties to natural extracellular matrix (ECM), but often lack essential ECM molecules and signals. Here we engineer mineralized polysaccharide beads to transform MSCs into osteogenic cells and osteoid tissue for transplantation. Bone morphogenic proteins (BMP-2) and indispensable ECM proteins both directed differentiation inside alginate beads. Laminin and collagen IV basement membrane matrix proteins fixed and organized MSCs onto the alginate matrix, and BMP-2 drove differentiation, osteoid tissue self-assembly, and small-scale mineralization. Augmentation of alginate is necessary, and we showed that a few rationally selected small proteins from the basement membrane (BM) compartment of the ECM were sufficient to up-regulate cell expression of Runx-2 and osteocalcin for osteoid formation, resulting in Alizarin red-positive mineral nodules. More significantly, nested BMP-2 and BM beads added to a non-union skull defect, self-generated osteoid expressing osteopontin (OPN) and osteocalcin (OCN) in a chain along the defect, at only four weeks, establishing a framework for complete regeneration expected in 6 and 12 weeks. Alginate beads are beneficial surgical devices for transplanting therapeutic cells in programmed (by the ECM components and alginate-chitosan properties) reaction environments ideal for promoting bone tissue.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.92-100
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• 2022

본 논문에서는 SC가 시멘트 복합재료의 균열 자기치유 성능 및 역학적 회복성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 캡슐화된 팽창성 무기재료 기반 고상 치유재를 제조하였다. SC는 시멘트 복합재료에 혼합하여 기초특성, 투수시험, 하중 재부하 시험을 평가하였다. SC는 시멘트 복합재료의 플로우를 다소 향상되었으며, 압축강도는 약 10 % 감소하였다. 또한 휨강도의 경우 약 30 % 감소하였다. SC를 시멘트 복합재료에 5 % 혼합할 경우, Plain의 균열 자기치유율이 약 𝜟10 % 수준을 향상시키는 효과가 있는 것으로 나타났으며, 하중 재부하 실험 결과, Plain의 역학적 회복율을 약 𝜟20 % 수준을 향상시키는 것으로 나타났다. 균열 자기치유율과 하중 재부하 시험에 의한 역학적 회복율의 상관관계를 분석한 결과, SC로 인하여 Plain의 치유면적을 증대시킬 수 있는 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2022

휘발성물질은 자연에서 어디에나 존재한다. 생태학적으로 식물이나 미생물이 생산하는 휘발성물질은 식물-미생물이나 미생물-미생물간 대화에 중요한 역할을 수행한다. 정족수 인식신호는 세균과 세균 사이의 짧은 거리에서만 영향을 미치지만 휘발성물질은 20 cm 이상의 거리에서 생명체 간 신호전달이 가능하다. 이번 리뷰에서는 휘발성물질을 이용한 식물병진단과 진균, 세균, 바이러스병의 생물적방제의 최신 결과를 소개하였다. 더불어 이러한 휘발성물질을 농업에 적용하기 위한 다양한 기술들도 소개하였다. 휘발성물질의 캡슐화와 서방형 제제화 그리고 바이오나노 융합기술은 기존의 휘발성 물질 적용 한계를 넘게 해 줄 것이다. 종합하면 휘발성물질은 식물병을 효과적으로 방제할 수 있는 새로운 방법이다. 이번 리뷰를 통하여 농민들과 젊은 연구자들이 휘발성물질에 대한 이해를 높이고 향기농업으로의 전환을 앞당기는 계기가 되기를 희망한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.21-27
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• 2022

저렴한 전도성 흑연을 인쇄전자 공법으로 유연 압력 센서를 개발하였다. 유연 압력 센서는 의료, 게임, AI 등 미래 산업에 활용될 소재로 각광받고 있다. 유연 압력 센서용 인쇄전극을 다양한 전기-기계적 특성을 평가한 결과 최대인장률 20%, 30°의 인장/굽힘, 간이 맥박 시험에서 일정한 저항 변화율을 보였다. 이렇게 검증이 완료된 전극을 시뮬레이션하여 더 적합한 matrix 패턴을 설계하였다. Serpentine 패턴을 활용하여 matrix 패턴 제작과 인캡슐레이션을 동시에 진행할 수 있는 공정을 활용하였다. 인쇄된 흑연 전극의 한쪽 면에 접착력 증가를 위한 O₂ 플라즈마 표면처리하고, 90°회전시켜, 라미네이션 공정을 통해 2개의 전극을 하나로 제작하였다. 이렇게 제작된 matrix 패턴을 인체의 손목 맥박 위치에 부착하여 실측을 진행한 결과 남녀 상관없이 일정한 저항 변화율을 보였다.

• 접착 및 계면
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• 제25권1호
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• pp.169-274
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• 2024

최근 외부 자극에 따라 팽창과 수축을 가역적으로 반복하며 형태가 변하는 소재가 주목받고 있다. 이러한 소재는 소프트 로봇, 센서, 인공근육 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고온 물질에 감응하여 이를 보호하거나 감쌀 수 있는 새로운 소재를 제안하였다. 이를 위해, 네마틱-등방성 전이 성질을 지닌 액정 엘라스토머(liquid crystal elastomer, LCE)와 높은 기계적 강도와 고온 수치 안정성을 지닌 폴리이미드(polyimide, PI)를 이용하였다. 용액공정으로 합성된 도프 용액을 마이크로 프린팅 기법에 도입하여 mm 미만의 마이크론 선폭을 지닌 LCE/PI 이중층 구조 2차원 패턴을 개발하였다. 벌집구조로 패턴된 LCE/PI 이중층 메쉬는 PI의 기계적 강도와 LCE 고온 수축 거동의 장점을 동시에 가지고 있었고, LCE 선택적 프린팅을 통해 고온에서 원하는 방향으로의 변형을 유도할 수 있었다. 그 결과, 특정 고온 물질을 가역 반복적으로 감쌀 수 있는 기능을 구현하였다. 본 연구는 LCE 분자 변화에 따라 다양한 온도 구간에서 전기에너지 인가없이 기능을 구현할 수 있는 다양한 액추에이터 분야의 응용 가능성을 시사한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.225-231
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• 2015

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43 unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 ${\Delta}E$값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 $48.13{\sim}68.48{\mu}m$로 동결건조 분말 $357.87{\mu}m$ 보다 작았으며, 표면 구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조 분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은 동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62 log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서, 모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의 amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.768-775
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• 2012

해조류로부터 얻어지는 알지네이트는 캡슐화된 세포의 생존율에 긍정적인 영향을 끼치며 살아있는 세포를 신속하게 포접하여 캡슐화할 수 있어 세포이식을 위한 생체재료 분야에 널리 쓰인다. 탈미네랄화된 골분(DBP)은 천연 뼈조직으로부터 유래되어 조직과의 반응정도가 낮고 항원성 또한 낮아 임상에 적용되어 사용되어 왔다. 알지네이트에 비율별 DBP을 포함시켜 연골세포를 파종한 뒤 미세캡슐을 제조한 후 MTT 분석을 통하여 세포의 부착 및 증식률을 관찰하였고 glycosaminoglycan(sGAG)와 콜라겐 함량 측정과 연골세포의 특정유전자 표현형을 확인하기 위하여 PCR을 실시하였다. 또한 연골세포가 파종된 알지네이트 미세캡슐을 누드마우스의 피하에 이식한 뒤 적출하여 면역화학적 염색을 실시하였다. 실험 결과 1%의 DBP를 함유한 알지네이트 미세캡슐에서 가장 높은 세포 증식률을 보였고 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 알지네이트와 DBP를 이용한 미세캡슐을 제조함으로써 DBP내의 성장인자와 알지네이트의 상호작용으로 인하여 연골세포의 성장에 긍정적인 영향을 미쳐 생체공학적 지지체로 적합할 것으로 예상된다.

• 한국작물학회지
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• 제37권1호
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• pp.93-103
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• 1992

보리의 등숙향상을 위하여 등숙효율을 높일 수 있는 형질을 선발하고 파종기를 달리 하였을 때의 등숙과정 및 등숙관련 형질들 간의 관련성을 검토하고자 특성이 상이한 보리품종인 올보리, 강보리 및 수원18호를 공시하여 시험한바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종기 차이에 따른 구성 요소중 단립면적당 수수와 입중이 비교적 민감한 반응을 보였으며 만기파종에서 수량 감소가 컸다. 2. 등숙과정에서 조기와 적기파종은 출수후 20-30일 사이, 만기 파종은 출수후 1-20일 사이에서 종실의 축적량이 각각 1.03-1.94mg / grain/day과 0.88～1.88mg / grain / day 으로 가장 왕성하였으며 입중이 최대에 달하는 시기는 조기 및 적기파종에서는 출수후 40일, 만기파종은 출수후 30일경 이었다. 3. 출수이후 종실의 수석 일실량은 1.20-1.66%/day 범위로 만숙 품종과 만기파종에서 증가된 것으로 볼 때, 수분일신량과 등숙속도와는 상호밀접한 관계가 있었으며 등숙과정중 수분일실량이 가장 많은 시기는 출수후 25-30일 사이로 종실의 발육량이 최대에 이르는 시기와 일치하였다. 4. 종실의 전당 함량은 출수직후부터 직선적인 증가를 보이다가 출수후 20일을 기점으로 점차 감소됨에 동시에 전분함량은 등숙이 완료될 때까지 계속 증가되었는데 품종간에는 올보리, 강보리, 수원18호 순으로 높게 유지되었으나 파종기간에는 일정한 경향이 없었다. 5. 입중과 등숙기간과는 높은 정의 상관(r=0.767$^{**}$ )관계가 있었으나 등숙기간중의 일평균 온도(r=-0.548$^{**}$ ) 및 적산 온도(r=-0.595$^{**}$ )와는 유의한 상관관계가 인정되었다. 품종보다 노후화 속도가 느려 습윤ㆍ고온처리를 하였을 때도 하배축신장이 뚜렷하게 컸다.은 내한유채가 86.7%로 가장 높았으며, 기타(mono, di-glyceride 및 free fatty acid) 는 13.3～17.4%로 나타났다.로 빠른 시일에 집중적인 연구가 필요하다고 본다.다. 4. 저온저장(4$^{\circ}C$, RH 50%)한 벼는 2년반 저장한 벼도 밥맛의 변화가 거의 없었다. 5. 1988년산 및 1989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes ＆ features" (p ＜0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야

• 한국작물학회지
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• 제39권1호
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• pp.73-78
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• 1994

풋옥수수로 이용되는 찰옥수수 및 초당옥수수의 품질에 관련된 각종 특성을 검토하고 이를 신품종육성의 기초자료로 활용하고자 본시험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 이삭의 발달은 출사 22-24일을 전후로 그 길이가 결정되는 것으로 나타났으며 종실의 발달에 있어 초당옥수수는 길이가 찰옥수수는 두께의 발달이 현저하였다. 2. 출사후 종실의 수분함량은 찰옥수수가 초당옥수수에 비해 급격히 감소되었고 종실의 경도 및 식미와 부의 상관을 나타냈다. 3. 종피의 두께는 출사 24일 이후 초당옥수수의 변화는 작았으나 찰옥수수는 지속적인 증가를 나타냈으며 종실의 경도에 영향을 미치는 요인이었다. 4. 가용성 고형물은 찰옥수수의 총당함량과의 정의 상관을 나타냈으나 초당옥수수는 유의성이없었고 식미와도 관련이 적어 맛의 평가기준에 부적합 한 것으로 판단되었다. 5. 종실의 경도는 찰옥수수의 경우 식미와 가장 밀접한 관계를 맺고 있는 요인으로서 생육후기로 갈수록 급격한 증가를 보였던 반면 초당옥수수는 변화가 미미하였으며 총당 및 가용성 고형물과 부의 상관을 나타냈다. 6. Glucose 및 Fructose는 초당옥수수 및 찰옥수수 모두 생육초기에 높았고 식미 및 Sucrose함량과 부의 상관을 나타냈으며 초당옥수수는 출사 28일(11.8%) 이후 감소되었으나, 찰옥수수는 출사 24일(3.3%) 이후 안정적인 변화를 보였다. 7. 찰옥수수는 종실의 경도가 초당옥수수는 당의 함량이 좌우하는 요인인 것으로 나타났으며 초당옥수수는 출사후 26∼30일에, 찰옥수수는 출사 28일 이후의 것이 높은 식미반응을 보였다..6%가 저하되었으며 모든 경우 유의하게 선발효과가 있었다.에 좋은 특성을 가진 품종으로 생각된다. 8. 각 품종내 피의 생육은 경수외에는 유의성이 인정되지 않아 대체로 파종후 35일까지는 벼 품종들과 피와의 경합은 크지 않았던 것으로 사료된다./TEX>는 큰 영향이 없음을 알 수 있었다.다.e 및 free fatty acid) 는 13.3～17.4%로 나타났다.로 빠른 시일에 집중적인 연구가 필요하다고 본다.다. 4. 저온저장(4$^{\circ}C$, RH 50%)한 벼는 2년반 저장한 벼도 밥맛의 변화가 거의 없었다. 5. 1988년산 및 1989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5)

• 한국작물학회지
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• 제42권4호
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• pp.410-415
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• 1997

땅콩은 개화습성상 무한화서이며 그로 인한 양분소모 및 협 및 입의 균일도가 떨어지는 바 후기의 무효개화를 억제하는 것이 중요하리라 사료된다. 본 시험은 이러한 문제점을 해결하고자 파종기에 따른 품종별 땅콩의 개화 및 결협특성을 구명하여 개화억제 호르몬의 처리시기를 구명하므로써 이러한 문제점을 개선할 수 있는 기초자료를 얻고자 파종기는 적파(4월 20일)와 만파(5월 10일), 품종은 중입종인 대광땅콩과 대입종인 신남광땅콩을 공시하여 시험을 실시하였던 바 결과는 다음과 같다. 1. 주당 총개화수는 적파(만파)의 경우 대광땅콩은 503화(495화), 신남광땅콩은 451화(387화)였으며, 개화최성기는 적파에서는 대광땅콩(7월 9일)에 비하여 신남광땅콩에서 6일, 만파에서는 대광땅콩(6월 17일)에 비하여 신남광땅콩에서 13일 늦었다. 개화기간(개화시∼개화종기)은 적파에서 신남광땅콩은 73일, 대광땅콩은 71일, 만파의 경우 품종별 공히 64일이었다. 2. 절위별 착협비율은 분지절위별로는 두 품종 공히 자엽절에서 적파시 58∼78％, 만파시 67∼76％로 제일 높았다. 3. 유효화비율은 적파시 대광땅콩은 8％, 신남광땅콩은 10％, 유효자방병비율은 대광땅콩은 13％, 신남광땅콩은 16％였으며, 만파할수록 떨어지는 경향을 보였다. 4. 성숙협비율은 개화시후 15일(7월 1일) 이내에 착협되었을 때 적파의 경우 대광땅콩은 100％, 신남광땅콩은 97％, 만파의 경우 대광땅콩은 95％, 신남땅콩은 92％로 가장 높았으며, 개화시후 35일(7월 21일) 이후에 착협되었을 때는 두 품종 모두 현저하게 낮아지는 경향을 보였다. 5. 협 및 종실중은 적파의 경우 두 품종 모두 개화시후 15일(7월 1일) 이내에 착협되었을 때 최대치에 달하였으며, 상품위율로 볼 때 유효화한계기는 대광땅콩은 개화시후 35일(7월 21일), 신남광땅콩은 개화시후 25일(7월 11일)이었다.둔하여 수분환경적응성이 낮은 경향이었다.은 모두 경운 유 ㆍ무에 관계없이 시비수준이 높을수록 높은 경향을 보였고, 10일에 최고수준을 보인 후 완만한 감소를 나타냈으며, $K^{+}$, $Ca^{2+}$에 비해 $Mg^{2+}$이 보다 낮은 함량을 보였다.989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes ＆ features" (p ＜0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)에 속(屬)하며 바람직 한것은 본장(本章)의 내용(內容)이 여러 상황하(狀況下)에서 당면(當面)한 문제(問題)에 대(對)해 어떻게 대처(對處)해 야 할지를 모르는 여러 기술자(技術者)들에게