• 제목/요약/키워드: material efficiency

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유기성 슬러지 반복 탈수에 의한 필터프레스 여과포 오염 특성 분석 및 초음파 세척 적용 평가 (Analysis of contamination characteristics of filter cloth in filter press by repeated dehydration of organic sludge and evaluation of ultrasonic cleaning application)

  • 김은주;정철진;김경우;송태규;한성국
    • 유기물자원화
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    • 제32권2호
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    • pp.15-25
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    • 2024
  • 본 연구에서는 하수슬러지 필터프레스 공정에서 발생하는 오염 여과포에 대하여 가압수 및 초음파 세척에 대한 재생효율을 평가하였다. 이를 위하여 3톤 규모 하수슬러지 수열탄화물 처리 필터프레스로부터 오염된 여과포를 채취하였다. 먼저, 필터프레스 여과포의 오염 특성을 평가하였다. 오염 여과포의 위치에 따른 공기투과도와 단위질량을 측정하였으며, 새 여과포 측정값과 비교하였다. 다음으로 오염 여과포 전체 면적에 대하여 공기투과도 및 단위질량 분포를 지도화하여 오염 특성을 평가하였다. 마지막으로 오염 여과포를 대상으로 3 bar의 압력 세정 및 34, 76, 120, 168 kHz 주파수의 초음파 세척을 수행하였다. 이때, 여과포의 기공 오염 정도를 3단계로 나누어 세척효율을 평가하였다. 여과포 오염 비교 결과, 기공 오염은 여과물질이 지속적으로 투입, 압착되는 여과포 하부와 양측면 위주로 발생하였으며, 표면 오염은 전체면적에 걸쳐 고르게 나타났다. 가압 세척 결과, 공기투과도는 1.3-3.1%p 증가하였으며, 오염물질은 2.7-4.4% 제거되었다. 초음파 세척결과, 공기투과도는 12.5-61.5%p 증가하였으며 오염물질은 2.7-29.2% 제거되었다. 초음파 세척에서 주파수가 낮을수록 공기투과도 재생율과 오염물질 제거율이 우수하였다. 여과포의 기공 오염 정도가 클수록 초음파 세척 후 공기투과도 향상 및 오염물질 제거 효과가 우수하였다.

석회석의 분말도가 시멘트의 물리적 특성 및 환경에 미치는 영향 (Effect of Limestone Fineness on Physical Properties and Environmental Impact of Cement)

  • 강인규;김진만;신상철;김건우;안태윤
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.82-93
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    • 2024
  • 시멘트 산업은 클링커 생산 과정에서 약 60 % 이상의 CO2가 발생하며 이러한 많은 양의 CO2를 효율적으로 저감 시키기 위해 범세계적으로 시멘트 대체 재료가 활용되고 있다. 대표적으로 활용되는 시멘트 대체 재료는 고로슬래그와 플라이애시가 있으며, 이들은 시멘트 산업을 비롯한 콘크리트용 혼화재료, 지반 고화재 등 다양한 산업에서도 활용되고 있다. 하지만, 각 산업의 탄소중립 전략에 따라 향후 이들의 가용성은 낮아질 것으로 전망되고 있기 때문에 시멘트 산업의 보통포틀랜드시멘트 혼합재 함량 증대 목표를 달성하기 위해서는 새로운 시멘트 대체 재료를 활용해야 한다. 석회석은 이미 시멘트 산업에서 다량 보유하고 있는 재료로 가용성 측면에서 장점이 있으며 분쇄효율이 높아, 해외 선진국에서는 이미 포틀랜드 석회석 시멘트를 표준으로 제정하여 상용화하고 있다. 이와 같은 배경에서 본 연구에서는 국내 PLC의 활용 가능성을 평가하기 위해 석회석의 분말도와 치환율이 시멘트의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였으며, 탄소중립 관점에서 CO2 배출량을 분석하여 시멘트의 환경 영향 평가를 수행하였다.

PDPP3T 공액고분자의 광열효과를 이용한 자극감응성 하이드로젤 액추에이터의 반응속도 향상 (Improvement of Response Time of Stimulus-responsive Hydrogel Actuator Using Photothermal Effect of PDPP3T Conjugated Polymer)

  • 최인혁;이동민;이원호;전석진
    • 접착 및 계면
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    • 제25권2호
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    • pp.69-74
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    • 2024
  • 소프트 액추에이터는 구성 재료 자체가 가지는 유연성과 부드러운 움직임으로 인해 의료 산업과 제조업 등 다양한 분야에서의 응용이 기대되고 있다. 자극감응성 하이드로젤은 유연하며 다양한 주위 자극에 의해 큰 부피 변화를 보일 수 있는 물질로서 소프트 액추에이터 재료로서 적합하다. 하지만, 자극감응성 하이드로젤의 부피 변화는 온도 변화의 속도 및 용매의 확산 속도에 기인하여 대부분의 작동 조건에서 느린 속도로 진행되며 이는 액추에이터의 반응속도를 제한한다. 본 연구에서는 온도감응성 하이드로젤인 polydiethylacrylamide에 광열효과를 가지는 공액고분자를 도입하여 빛에 의해 구동되는 소프트 액추에이터를 구현하였고, 공액고분자의 광열효과에 의한 반응속도의 개선효과를 조사하였다. 공액고분자의 도입에 의해 반응시간이 41% 개선됨을 확인하였고 이는 열전달 효율의 개선에 의한 것으로 짐작할 수 있다. 최종적으로 이러한 개선된 반응속도의 하이드로젤이 적용된 소프트 그리퍼를 제작하였고 반응속도를 조사하였다.

스테인레스 강섬유를 이용한 고성능 영구거푸집적용 벽체구조물의 설계변수 연구 (A Study of Design Parameter for the Field Application of High Performance Permanent Form (HPPF) Using Stainless Steel Fiber)

  • 심종성;오홍섭;주민관;하우진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.59-66
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    • 2008
  • 건설현장에서 노동집약적 공정과정인 거푸집공정을 개선하고자 비탈형 영구거푸집에 대한 연구가 진행되어 왔지만 지금까지 개발된 영구거푸집의 경우, 그 크기 및 성능 등에 있어서 현장에 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 본 논문은 개발된 고성능 영구 거푸집(HPPF)이 적용된 구조물의 현장적용성 분석에 대한 연구로써, 기 실험된 HPPF의 재료 및 구조적 특성을 바탕으로 해석적 접근을 수행하였다. 대상 구조물로는 HPPF 재료특성이 효율적으로 발휘될 수 있는 벽체 구조물을 선정하였으며, 유한요소 해석 프로그램을 이용하여 1회 최대 타설높이를 분석한 후, 이를 실제 벽체설계에 적용하여 HPPF 적용단면의 현장적합성을 검증하였다. 분석결과, 기존 콘크리트만으로 제작된 벽체구조물에 비해, HPPF의 추가적인 성능향상 효과로 인해 기존 콘크리트 벽체구조물 대비 콘크리트 및 철근량의 절감효과는 물론, 장기적으로 HPPF 적용 고내구성 벽체 구조물에 의한 직 간접적인 경제적 효과를 확보할 것으로 분석되었다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.327-340
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    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

CIGSe2 박막태양전지용 Mo 하부전극의 물리·전기적 특성 연구 (A Study of Mo Back Electrode for CIGSe2 Thin Film Solar Cell)

  • 최승훈;박중진;윤정오;홍영호;김인수
    • 한국진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.142-150
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    • 2012
  • CIGS 박막 태양전지 기판소재인 소다라임유리 표면에 플라즈마 전처리 후 DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 Mo 박막을 제조하였다. 증착압력과 증착시간 변화에 따른 Mo 박막의 물리적, 전기적 특성을 분석하였고, 셀렌화 처리 조건에 따른 $MoSe_2$ 생성 여부와 경향성을 연구하였으며, Mo 박막 두께에 따른 AZO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/SLG 구조의 태양전지를 제조하여 그 특성을 분석 및 평가하였다. 증착압력이 4.9 mTorr에서 1.3 mTorr로 감소할수록 치밀하고 결정입자 사이의 공극이 적고, 증착속도가 감소하고 전기저항도가 낮은 Mo 박막이 증착되었다. 증착온도가 상온에서 $200^{\circ}C$로 증가할수록 Mo 박막은 치밀한 구조를 가지고 결정성은 향상되어 면저항이 낮게 나타났다. 셀렌화 시간이 길어질수록 Mo 박막 층은 줄어들고, $MoSe_2$ 층 생성두께가 커지는 것을 알 수 있었고, 열처리로 인해 결정화 되면서 전체 박막의 두께가 줄어들었으며, $MoSe_2$ 층의 배양성은 c축이 Mo 표면과 수직 방향으로 성장된 것을 알 수 있었다. Mo 박막의 두께가 1.2 ${\mu}m$와 0.6 ${\mu}m$인 AZO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/SLG 구조로 이루어진 CIGS 박막 태양전지를 제조하였다. Mo 박막의 두께가 1.2 ${\mu}m$일 때 보다 0.6 ${\mu}m$일 때 CIGS 박막 태양전지의 변환 효율은 9.46%로 비교적 우수한 특성을 나타났다. CIGS 박막 태양전지에서 하부전극인 Mo 박막 특성은 유리기판 및 광흡수 층과의 계면 형성 따라 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었고, 유리기판의 플라즈마 처리와 Mo 박막의 두께조절로 Na 효과 및 $MoSe_2$층 형성 제어함으로써 CIGS 박막 태양전지의 특성 개선에 효과를 가질 수 있었다.

생물담체를 충진한 토양피복 산화접촉공정의 하수처리특성 (Treatment Characteristics of Soil Clothing Contact Oxidation Process using Bio-media)

  • 김홍재;강재희;이기석;;강창민;정선용
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.414-419
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    • 2005
  • 본 연구는 토양피복 접촉산화공정에서 새로 개발된 생물담체(Bio-rock)와 기존에 이용되어온 쇄석의 처리효율을 비교하기 위해 실시되었다 합성폐수는 $COD_{Cr}$ $150{\sim}370\;mg/L$, $BOD_5$ $150{\sim}270\;mg/L$, $T-N$ $20{\sim}60\;mg/L$, $T-P$ $5{\sim}25\;mg/L$, pH 7, 미량원소용액 2 mL/L로 조제되었다. 반응조는 2기를 준비하여 유입수량을 40 L/day로 하여 약 13개월간 운전했다. 초기 바이오락 반응기는 시멘트중의 $Ca(OH)_2$의 용출에 의해 pH 12까지 증가하였으나, 쇄석은 유기물 분해와 질산화에 의해 pH 4까지 감소하였다. pH의 불균형은 유기물 및 질소 분해균의 성장 및 활성에 저해를 초래했다 그러나 바이오락의 높은 pH는 암모니아 탈기와 인의 화학침전에는 유리한 것으로 판단되었다. 정상상태에서 바이오락은 $COD_{Cr}$ 96%, $BOD_5$ 98%, T-N 80%, T-P 85%의 높은 제거율을 나타내었고. 유입농도의 변화에도 매우 안정적이었다. 반면 쇄석의 경우 $COD_{Cr}$ 96%, $BOD_5$ 96%, T-N 42%, T-P 40%의 제거율을 나타내었다. 바이오락은 쇄석에 비해 질소, 인의 처리효율이 2배나 높았다. 또 전자현미경 분석결과에서 바이오락은 미생물의 부착이 쇄석에 비해 양호했고, 미생물 농도는 바이오락이 $5.2{\times}10^6\;CFU/mL$, 쇄석이 $2.6{\times}10^6\;CFU/mL$로 바이오락이 2배 높았다. 따라서 바이오락은 미생물 부착이 용이하고 처리효율이 높으며 유입농도 변동에도 안정적으로, 향후 처리기간 단축 및 부지면적의 감소에 유리하리라 판단된다.

가시박 유래 바이오차의 특성 및 항생물질 흡착제로서의 활용가능성 평가 (Characterization of Burcucumber Biochar and its Potential as an Adsorbent for Veterinary Antibiotics in Water)

  • 임정은;김해원;정세희;이상수;양재의;김계훈;옥용식
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권1호
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    • pp.65-72
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    • 2014
  • 바이오차는 바이오매스의 열분해를 통해 생산되는 물질로써 최근 토양 내 탄소격리, 토양질 개선, 환경 중 오염물질의 정화 등에 우수한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 외래 유해 식물인 가시박을 $300^{\circ}C$$700^{\circ}C$에서 열분해하여 바이오차를 생산하였으며, 생산된 바이오차에 대한 물리 화학적 특성평가 및 수용액 중 항생물질의 흡착제거연구를 실시하였다. 연구결과 열분해 온도가 증가함에 따라 생산된 가시박 바이오차의 pH, EC, 회분, 고정탄소함량은 증가하였으며, 수득률, 휘발분함량, 작용기는 감소하였다. 특히, H/C atomic ratio의 경우 바이오차의 방향성, O/C atomic ratio의 경우 극성과 관련된 인자로서 고온 열분해 시 바이오차의 방향성 구조의 형성이 촉진되었고, 반대로 극성작용기들이 제거되면서 극성은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 고온에 의한 가시박 바이오매스의 인장 강도 감소로 인해 생산된 바이오차의 입자크기는 감소하였다. 수용액 중 항생물질 제거효율은 바이오차 생산 온도가 상승함에 따라 증가하였는데, BM, BC300 및 BC700의 항생물질 초기농도 대비 TC의 제거효율은 각각 38, 95, 99%, SMZ의 제거효율은 각각 6, 7, 35%인 것으로 나타나 TC에 대한 제거효율이 상대적으로 높았다. 가시박 바이오차에 의한 수용액 중 항생물질의 제거는 바이오차와 항생물질이 함유한 방향성 구조 간에 발생하는 ${\pi}-{\pi}$ EDA 작용에 의한 흡착제거기작에 기인한 것으로 판단되었다. 본 연구결과 바이오차는 여러 유기오염물질의 제거에 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이외에도 여러 가지 바이오매스, 다양한 열분해 온도조건 및 화학적 활성화를 통해 생산되는 바이오차의 특성평가와 실제 적용에 관한 연구가 필요하며, 오염물질의 제거와 동시에 토양 적용을 통한 탄소격리, 토양질 개선 등에 관한 연구도 이루어져야 할 것으로 판단된다.

심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회술 100예의 임상적 고찰 (Clinical Results of 100 Cases of Coronary Artery Bypass Grafting without Cardiopulmonary Bypass)

  • 방정희;우종수
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권4호
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    • pp.322-327
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    • 2004
  • 심폐바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회술은 이제 심장수술자에게 일반적인 시술이 되었다. 저자들은 이 수술방법의 합병증 및 사망률을 분석하여 수술의 안정성 및 효능성을 알아보고자 했다. 대상 및 방법: 1999년 6월부터 2002년 8월까지의 심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회로술 100예와 심폐바이패스하의 관상동맥 우회로술 100예를 대상으로 했으며 관상동맥 수술 외에 다른 수술을 동반한 경우는 제외하였다. 결과: 양 그룹에서 술 전 위험요소나 관상동맥 질환 정도의 차이는 없었다. 심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회술에서 심폐바이패스하의 관상동맥 우회술보다 평균수술 시간(295$\pm$73분 vs 323$\pm$83분, p>0.05)과 평균 입원 기간(15.34$\pm$6.02일 vs 13.80$\pm$4.95일, p>0.05)은 유의한 차이가 없었으나, 평균 인공 호흡기 거치 시간은 심폐바이패스 없이 수술한 경우에 의미 있게 짧았다. (17.3$\pm$11.27시간 vs 24.98$\pm$16.1시간, p<0.05) 심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회술 중 술 중 심폐바이패스로 전환한 예는 없었다. 술 중 혈역학적인 불안정을 보인 경우는 6예에서 있었는데 2예는 둔각분지 시 4예는 우관상동맥 문합 시 생겼다. 술 후 사망은 심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회술 시 1예, 심폐바이패스하의 관상동맥 우회술 시 2예가 있었다. 대동맥 내 풍선펌프는 각각 1예와 2예가 있었다. 술 후 뇌경색은 심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회술에서는 없는 반면 심폐바이패스하의 관상동맥 우회술에서는 2예가 있었다. 술 후 심부정맥은 각각 4예와 6예 있었으며 급성 신기능 부전은 각각 3예와 2예가 있었다. 결론: 심폐바이패스 없이 시행한 관상동맥 우회로술은 술 후 합병증 및 사망률, 환자의 회복과정에서 안전하고 효율적인 수술방법으로 생각된다.

e-Finance의 확산요인에 관한 연구 (A Study on the Diffusion Factor of e-finance)

  • 김민호;송채헌;송선옥;차순권
    • 통상정보연구
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    • 제4권2호
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    • pp.253-277
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    • 2002
  • 현재 정보통신기술의 비약적인 발전은 물리적인 거래 패러다임을 전자방식으로 확대시키는 극적인 변화를 주도하고 있다. 주지하는 바와 같이, 금융서비스는 거래당사자간 대부분의 금융거래를 지원하고 있다. 그러므로 전자거래의 확대는 금융서비스를 제공하는 모든 금융기관들에도 영향을 미치고 있다. 이에 따라 모든 금융기관들은 정쟁에서 살아남기 위해 e-Finance 시스템을 도입하여 인터넷금융 서비스를 제공하고 있다. 본 연구의 목적은 이용자측면에서 인터넷을 이용한 e-Finance의 이용 실태와 확산요인을 분석함으로써 e-Finance 고객서비스의 질적인 향상과 신속한 확산 그리고 올바른 전략 수립에 기여하는 것이다. 본 연구는 기존문헌 검토와 요인 및 신뢰도 분석을 통해 e-Finance 자체에 대한 지각된 효율성과 지각된 신뢰 및 안전성, e-Finance 시스템에 대한 신뢰도, 기술적 요소, 고객서비스 품질 그리고 개인특성에 있어 혁신성향 등 6가지를 확산요인으로 채택한다. 로지스틱 회귀분석을 이용한 가설 검증 결과에 따르면, e-Finance시스템에 있어서 기술적 요소와 고객서비스 품질 그리고 개인 특성에 있어 혁신성향은 e-Finance의 확산여부에 각각 유의수준 0.05와 0.01%에서 통계적으로 정의 영향을 갖는 것으로 나타났다. 그렇지만 e-Finance 자체에 대한 지각된 효율성과 지각된 신뢰 및 안전성은 이의 확산여부에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 e-Finance 시스템과 관련하여 시스템의 신뢰도는 통계적으로 이의 확산에 유의적이지 못하였다. 본 연구는 추후 이용자 측면에서 e-Finance 확산요인에 관해 실증적 연구를 하는데 기본적인 자료로서 이용될 수 있고, 이에 대한 기업이나 정부의 정책 수립 또는 구현과 금융기관의 고객서비스 품질정도 결정에 이용될 수 있다. 그러나 본 연구는 만족요인과 이의 e-Finance에 대한 영향을 다루지 못했다는 점과 국내 이용자만을 대상으로 했다는 점 그리고 다중희귀분석을 실시하지 못했다는 점 등 몇 가지 한계를 갖는다.

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