• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.79-93
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• 2022

본 연구에서는 Part I에서 제안한 첨단 전자산업 폐수처리시설 특화 Water Digital Twin모델인 e-ASM을 이용하여 랩-파일럿 처리장 데이터를 바탕으로 모델 보정(Calibration), 유입 성상에 따른 제거 효율, 유출수 예측 및 최적 공법 선정을 수행하였다. 첨단 전자산업 폐수처리시설의 특화 모델링을 위하여, 민감도 분석을 통해 e-ASM 모델의 정합성과 상관성이 높은 동역학적 파라미터를 선정하였고, 다중반응표면분석법 (Multiple response surface methodology, MRS)을 이용하여 동역학적 파라미터를 보정하였다. e-ASM 모델의 보정 결과, Lab-scale, Pilot-scale 단위의 실험데이터와 90% 이상의 높은 정합성을 보였다. 그리고 4가지 유기폐수 처리처리공법인 MLE, A2/O, 4-stage MLE-MBR, Bardenpho-MBR을 제안한 Water Digital Twin으로 구현하여 유입 폐수의 성상별 운전조건에 따라 제거효율을 분석하였으며, Bardenpho-MBR이 C/N ratio 변화에서도 안정적으로 COD (Chemical oxygen demand)를 90% 이상 제거하며 높은 총 질소 제거 효율을 보였다. 그리고 유입 폐수의 조건별 Bardenpho-MBR공정의 수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT)이 3일 이상일 때 1,800 mg L-1의 고농도 TMAH 폐수를 98% 이상 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 본 연구에서 개발한 e-ASM은 전자산업 제조시설별, 유입 폐수의 성상별 특화 모델링을 통해 높은 정합성을 가진 전자산업 폐수처리공정의 Water Digital Twin를 구현할 수 있고, 최적운전, Water AI, 최적가용기법 선정 등의 응용 가능성을 바탕으로 지속 가능한 첨단전자 산업을 위해 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 지능정보연구
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• 제28권2호
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• pp.207-235
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• 2022

지식과 정보산업이 경제의 주축인 지식기반 사회에 있어 지식의 공유와 확산 및 체계적인 관리는 국가 경쟁력 향상뿐만 아니라 지속 가능한 사회 발전의 필수 전략으로 인식되고 있다. 정보기술과 경영의 융합이 다양한 방식으로 일어나고 있는 정보시스템(Information Systems: IS) 연구분야에서, 연구자들이 서로 협력하여 오래된 지식을 과학적 지식네트워크의 관점에서 새로운 지식으로 만들어 낼 때 비로소 지식의 진화가 일어난다. 특히, 인용과 공저, 키워드와 같은 네트워크 기반의 학제적 접목을 통해 해당 연구분야의 관심 주제와 적용된 방법론, 연구동향 등을 파악함으로써 새로운 통찰을 이끌어낼 수 있다. 선행연구에서는 연구주제와 방법론, 공동저자 등의 관계를 밝혀 해당 커뮤니티의 지식체계 구조와 연구동향을 파악하려는 다양한 시도가 있어 왔으나, 두 개 이상의 저널을 일부 기간으로 한정해서 비교한 연구가 대부분을 차지하였으며, IS 연구의 전 역사를 아우르면서 연구동향을 살펴본 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 IS 연구분야에서 관련 지식을 넓히는 데 주도적인 역할을 수행하고 있는 MIS Quarterly (MISQ) 저널을 중심으로 창간호(1977년)부터 최근(2022년 1분기)까지 게재된 모든 논문으로부터 (1) 키워드를 추출하고, (2) 추출된 키워드를 연구주제와 방법론, 이론 등으로 각각 구분한 후, (3) 토픽모델링과 키워드 네트워크 분석을 활용하여 IS 연구분야의 태동부터 현재까지의 변화 양상을 연대기적으로 파악하였다. 본 연구를 통해 MISQ에 게재된 IS 연구의 변화 양상을 살펴봄으로써, IS 연구분야의 발전 방향을 예측하고, IS 분야의 연구자들에게 새로운 연구방향을 제시하여 미래 지향적인 연구를 진행하는 데 실질적인 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권2호
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• pp.82-100
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• 2022

코로나19 팬데믹이라는 위기 상황과 4차 산업혁명시대를 경험하게 되면서 고고유산 교육 역시 새로운 국면을 맞이하게 되었다. '비대면', '비접촉'이 일상이 된 현 상황과 각종 디지털기술이 발달하고 있는 시대를 맞이함에 따라 직접 경험하고, 조작적 체험이 주를 이루는 고고유산 교육은 여러모로 많은 변화가 발생하였다. 이 글은 포스트코로나 시대의 트렌드에 부응하는 한편, 4차 산업혁명시대에 필요한 고고유산 교육의 발전 방안과 지속가능한 전략을 모색해 본 것이다. 고고유산 교육은 4차 산업혁명시대에 필요한 역량은 물론 개인들의 정서적 만족감과 행복감을 고취시키는데 매우 적합한 교육 형태이다. 그중에서도 현 시대의 맥락을 반영한 창의적 인재양성 및 문제해결력, 자기효능감을 향상시킬 수 있는 교육의 형태로 고고유산 메이커교육이 주목된다. 이러한 메이커교육은 구성주의를 기반한 교육으로 진행될 필요가 있고, 다양한 연령별 특징을 고려하여 구체적인 학습목표 및 효과를 설정하여 설계되어야 한다. 또한 고고유산 역시 VR, AR, 클라우드, 드론 영상 기술을 적용한 다양한 ICT 활용 콘텐츠들이 개발 및 확대되고 있다. 그중에서도 온택트로 진행되는 고고유산 디지털 교육은 비대면이라는 상황 속에서도 쌍방향 소통이 가능한 커뮤니티 활성화 방안을 모색해야 한다. 아울러 온택트 교육은 교육이라는 측면을 고려해야 하므로 문화적 문해를 성장시키기 위한 목적이 추가적으로 설정되어야 한다. 이러한 고고유산 콘텐츠 개발은 온택트 교육에 최적화된 학술성을 담지한 스토리자원이 확보되어야 하는데, '문화콜라주'의 입장에서 다양한 융합적 콘텐츠를 제작하는 동시에 학습자의 흥미와 학습 능력, 학습 목적을 고려한 AI기능이 추가될 필요가 있다고 생각한다. 또한 온라인으로 진행되는 고고유산 콘텐츠 교육은 추후 실물을 접할 수 있는 동기부여나 현장학습을 고려한 선행학습, 보완학습으로 진행되어야 한다. 결국 고고유산 온택트 교육은 현재의 트렌드에 부응하는 최첨단 기술을 활용하여 진행되겠지만, 그와 연동하여 발견의 학습, 질문-탐구형 학습 모두가 가능한 구성주의학습을 위한 지속적인 노력이 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.401-408
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• 2022

최근 원예작물의 지속가능한 생산을 위한 작물 생육환경 센싱 기반 복합환경제어시스템 연구와 산업적 이용이 부각되면서, 노지재배에 적용하기 적합한 토양센서 활용 방안 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 산업 및 연구 현장에서 많이 사용되고 있는 TEROS 12 FDR 센서(frequency domain reflectometry sensor)를 노지 과수원의 토양에 알맞게 활용하기 위하여 국내 세 지역 과수원 토양의 토성별 FDR 센서 활용 방법을 제시하고자 수행하였다. 실제 과수가 재배되고 있는 각 과수원에서 토양을 채취하여, 토성 및 토양수분보유곡선을 조사하였으며, 토양별 TEROS 12 센서 Raw 값과 이에 대응하는 용적수분함량 값을 선형 회귀 분석, 3차 회귀 분석을 통해 보정식을 얻은 뒤 제조사에서 제공하는 광질 토양 보정식과 비교 분석하였다. 채취한 세 과수원의 토양은 모두 토성이 달랐으며, 토성에 따라 각 보수력에 따른 용적수분함량 수치에 차이가 있었다. 또한, TEROS 12 센서 보정식에서는 모든 토양에서 3차 회귀 분석 보정식이 결정계수 0.95 이상으로 가장 높게 나타났으며, RMSE도 가장 낮게 나타났다. 제조사에서 제공하는 보정식을 사용하여 TEROS 12 센서의 용적수분함량을 보정할 경우 토양에 따라 실제 수치에 비해 최대 0.09-0.17m³·m^-3가량 낮게 나타나, FDR 센서 사용시 적용 토양에 알맞은 보정이 반드시 선행되어야 함을 확인하였다. 또한 토성에 따라 토양의 보수력 구간에 따른 용적수분함량 범위의 차이가 있었으며, 토양 용적수분함량의 수치 해석에 보수력 정보가 수반되어야 할 것으로 나타났다. 또한, 사질이 많은 토양에서는 관수 개시점 측정을 위해 FDR 센서를 활용하는 데 있어 용적수분함량 측정 범위가 상대적으로 좁아 정밀도가 떨어질 것으로 판단되었다. 결론적으로 토양에서 FDR 센서를 통해 토양수분의 변화를 알맞게 해석하고 노지에서 알맞은 관수 시점을 선정하기 위해서는, 적용 토양의 수분보유특성을 파악하고 FDR 센서 보정을 선행하여 올바른 토양 수분 정보 제공이 필요할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.67-76
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• 2022

본 연구는 식물공장형 아쿠아포닉 시스템(AP)에서 갯기름을 재배하여 수경재배 시스템(HP)에서 재배된 갯기름과 광합성 및 생육 특성을 비교하였다. AP 재배구는 367.5L의 사육조에 비단잉어 30마리로 10.6kg·m^-3 밀도로 사육하였으며 HP 재배구는 배양액을 EC 1.3dS·m^-1, pH 6.5로 조성하여 같은 재식 간격으로 갯기름을 정식하였다. 전 재배기간 동안 pH는 AP의 경우 7.1-4.0, HP는 7.4-4.0 수준을 보였다. AP 처리구의 pH는 NO₃-N의 증가에 따라 감소하기 시작하여 pH 5.5 이하는 15-67 DAT 기간동안 지속되었다. pH가 낮은 조건에서도 암모니아태 질소(NH₄-N)는 지속적 증가를 보였다. EC는 두 재배구에서 1.3-1.5dS·m^-1로 유지되었다. 수조액의 다량원소 농도는 K와 Mg을 제외하고 수경재배 양액 농도보다 높았다. 광합성 특성은 AP와 HP 처리간 유의차가 없었고 형광매개변수는 Fv/Fm, ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC, DIo/RC는 처리간 차이가 없었으나 광계 II 광화학지수인 PI_ABS가 AP 재배구에서 HP에 비해 34DAT에는 30.4%, 74DAT에는 12.0% 낮았다. 정식 후 20일 간격으로 생육 특성을 측정한 결과 두 처리간 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 SPAD는 유의적으로 차이가 없었으나 엽병 길이가 AP 재배구에서 HP에 비해 56% 길었고 지상부 및 지하부 상대생장율, 건물중이 유의차가 없었다. 다만, 엽면적율만 AP 재배구에서 HP에 비해 36.43% 높았다. 연구결과를 종합하여 볼 때, 적정 물고기 재배밀도와 pH 수준에서 갯기름 생육과 수량은 아쿠아포닉스와 수경재배 방식 간에 차이가 없는 것으로 보이고, 아쿠아포닉스는 농업 부산물의 자원순환으로 안전한 먹거리를 생산할 수 있는 지속가능한 농업기술로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제31권2호
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• pp.117-127
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• 2022

안성 도시 소생태계 조성사업이 조류 군집 특성과 서식지 조성에 미치는 효과를 확인하기 위하여 2016년과 2017년 5월과 10월 4회에 걸쳐 조류 군집 특성 조사를 실시하였다. 이번 조사를 통하여 연구지역에서 모두 24종 94개체의 조류가 관찰되었다. 우점종은 참새 Passer montanus 19.1%, 까치 Pica pica 12.8%, 물까치 Cyanopica cyana 8.51% 그리고 붉은머리오목눈이 Sinosuthora webbiana와 방울새 Carduelis sinica ussuriensis 각 7.45%였고, 종다양도는 2.787이었다. 관찰된 조류 25종을 이동성에 따라 나누어 보면 텃새 72.0%, 여름철새 20.0% 그리고 겨울철새 8.00%이었다. 번식조류(확인 또는 가능성) 22종의 영소길드는 수관층(C)을 이용하는 종 54.5%, 수동(H)을 이용하는 종 31.8%, 덤불(B)을 이용하는 종 9.09% 그리고 지표면(G)을 이용하는 종 4.55%이었다. 채이길드는 번식기와 비번식기로 나누었으며, 번식기에 관찰된 조류 23종은 수관층(C)을 이용하는 종 69.6%, 덤불(b)을 이용하는 종 21.7% 그리고 물(W)과 지표면(G)을 이용하는 종 각 4.35%였고, 비번식기에 관찰된 조류 25종은 수관층을 이용하는 종 64.0%, 덤불을 이용하는 종 24.0%, 지표면을 이용하는 종 8.00% 그리고 물을 이용하는 종 4.00%였다. 연구지역에서 조성된 대표적인 조류 서식지는 인공둥지와 습지(빗물정원)이다. 둥지는 연구지역에 모두 7개를 설치하였다. 박새 Parus major가 2016년과 2017년 각 한 둥지에서 번식하였고, 참새 Passer montanus가 2017년 한 둥지에서 번식하였다. 빗물 정원에서 지속 가능한 우수(rainwater)의 공급은 조류가 습지를 서식지로 이용하는데 중요한 요인으로 간주되었으나, 이번 조사에서는 습지로 조성된 빗물정원은 수량의 부족으로 이를 서식지로 이용하는 조류는 확인되지 않았다.

• 한국조경학회지
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• 제49권6호
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• pp.1-15
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• 2021

본 연구는 산림청 소관 법령분석을 통해 법제도에 의해 양성되는 산림전문가를 고찰했다. 특히, 산림관련 법률의 변천과정과 산림전문가를 양성하는 법률을 파악하고, 산림정책 분야에 따른 산림전문 인재 양성에 관한 변화 및 특성을 규명했다. 그 결과, 산림산업 정책에 관한 산림전문가는 임야를 가지고 임업진흥을 위한 임업후계자와 산림산업 발전을 위한 기술능력을 갖춘 산림기술자가 있으며, 목재의 지속가능한 이용을 위한 법률 개정에 따라 목구조기술자, 목재등급평가사, 목재교육전문가를 별도로 양성하는 것으로 나타났다. 산림복지 정책에 관한 산림전문가는 산림에 설치하는 산림문화 휴양시설, 치유의 숲, 산림레포츠시설의 다양한 서비스를 제공하기 위해 전문 교육과정을 이수하는 산림전문가를 양성하는 것으로 밝혀졌으며, 산림복지전문가와 산림레포츠지도사가 있다. 산림복지전문가는 산림교육전문가와 산림치유지도사로 구분되며, 산림교육전문가는 숲해설가, 유아숲지도사, 숲길등산지도사로 구분하고 있다. 산림보호 정책에 관한 산림전문가는 수목원과 정원의 효율적 관리 및 전시를 위한 수목원·정원 전문가와 수목진료를 위한 나무의사와 수목치료기술자를 양성하는 것으로 나타났다. 나무의사와 수목치료기술자는 수목피해 진단 및 치료를 위한 나무병원업을 운영하기 위해 필요한 자격조건으로 밝혀졌다. 따라서 산림청은 임업 진흥 및 산림산업 발전과 수목진료를 위한 기술능력을 갖춘 산림전문가와 산림 내 문화·휴양·치료·보전 등의 시설에서 교육 및 복지 서비스를 제공하는 산림전문가를 양성하는 것으로 사료된다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.174-182
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• 2020

국제 보건기구인 WHO는 식수의 암모니아 농도를 1.5 mg/L로 제한한다. 그러나 카트만두의 지하수 암모니아 농도는 0-120 mg/L로 그 농도가 매우 다양하고 높다(Chapagain et al., 2010). 고농도의 암모니아는 식수의 맛을 변질시키고 악취 문제가 발생하기 때문에 사전 처리가 필요하다. 카트만두에서는 인구의 절반이 식수로 지하수를 사용하고 있지만, 이 문제에 대한 심각성을 인지 못하고 있다. 이를 인지하고 있는 일부 거주자는 시중에서 판매되는 Jar Water를 사용하고 있지만, Jar Water도 WHO 표준을 충족하지 않는다. 따라서, 우리는 카트만두 지역의 고농도의 암모니아 문제를 해결하기 위해 암모니아 제거로 가장 잘 알려진 흡착 및 역삼투(RO) 기술을 사용하여 적합성을 검증하였다. 본 연구는 2 가지 암모니아 농도(15 mg/L 및 50 mg/L)의 카트만두 합성 지하수 조성에서 흡착 및 역삼투 방법의 기술적이고 경제적인 관점에서 성능을 평가했다. 결과적으로, 이온교환수지(IE)를 통한 흡착은 초기 100% 암모니아 제거 성능을 지니며, 이는 암모늄 제거가 최대 90%인 RO에 비해 비교적 우수한 제거 능력을 갖춘 기술임을 확인하였다. 또한 경제적인 측면에서는 흡착기술은 가정에서처럼 낮은 물 소비(<50 L/day)에 적합하지만, RO는 일 물 소비가 높은 곳(>50 L/day) 에서 좀 더 효율적인 기술로 확인되었다. 마지막으로, 이러한 평가결과는 네팔 카트만두에서 지속 가능한 식수 확보를 위해 Jar Water를 구입하는 것보다 적절한 가정 처리 시스템을 설치하는 것이 식수의 질 뿐만 아니라 경제적인 관점에서도 보다 효율적이라고 제안한다.

• 적정기술학회지
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• 제6권1호
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• pp.28-36
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• 2020

지속가능한 적정기술은 대상 지역의 정치적, 문화적, 환경적 측면에 대한 고려와 함께 사용자 중심 설계가 요구된다. 하지만 적정기술 준비과정에서 보급 이후 실제 사용자 행위를 결정하는 사용자 의도와 경험에 대한 사전 파악에 한계가 있다. 그 결과, 해당 기술이 설계자의 의도와는 다르게 사용되거나 불편한 경우가 많다. 본 연구는 적정기술 사례를 마이어의 어포던스 이론을 반영한 분석틀로 분석하고, 디자인 측면의 개선책을 제시하고자 한다. 어포던스 이론은 사용자가 사물에 대해 사전 지식과 경험에 근거한 해석을 통해 그 특징을 파악하고 사용하도록 하는 요인에 대한 이론이다. 이 연구에서 분석 사례는 2015년 8월부터 2018년 1월까지 베트남 빈딘성에 설치된 6개의 학교 중 3개 학교의 정수시설 설계자 인터뷰, 관리교육자료, 관리자 인터뷰 내용이다. 해당 사례는 주기적인 설치, 관리, 점검으로 개선하려 했지만 유사한 문제가 지속적으로 발생한 사례로, 본 연구의 분석대상으로 적합하다고 판단되었다. 우선, 시설 점검 및 관리자 인터뷰 내용을 설치 당시 배부한 관리자 교육자료와의 비교를 통해 불일치하는 시설을 발견한다. 다음으로, 설계자가 의도한 어포던스와 실제로 관리 행위에 영향을 준 어포던스를 분석한 뒤 문제가 발생한 3개 사례에서 도출된 공통적인 어포던스를 바탕으로 설계 보완책을 제시한다. 이를 통해 적정기술의 보급 전 사용자의 행위를 고려한 디자인의 적용이 필요함을 시사하고, 기존의 문제가 발생한 기술에 대해 어포던스를 바탕으로 한 분석틀을 통해 개선책을 찾는 과정에서 본 연구가 선례가 될 수 있을 것이라 사료된다.

• 적정기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.127-135
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• 2021

전 세계적인 지구온난화의 위협에 대응하고자 세계 각국은 신재생 에너지의 확산, 탄소 배출 감소 등을 추진하고 있다. 또한, UN의 SDGs에도 포함된 기후변화에 맞서기 위한 노력으로 글로벌 자동차 제조사들은 향후 10년내에 전기 자동차로의 전면 전환을 추진하고 있다. 전기자동차는 탄소 배출 감소를 위한 유용한 수단이 될 수 있으나, 충전용 전기를 생산하는 단계에서 발생하는 탄소의 저감을 위해서는 친환경 신재생 에너지를 이용한 발전시스템이 요구된다. 본 연구에서는 아프리카 탄자니아에 설립된 태양광 발전소와 통합된 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템에 대한 비전을 제안한다. 아두이노 컴퓨팅 장치를 기반으로 하는 스마트 모니터링 및 통신 기능을 적용하여 전기자동차 또는 전기 오토바이의 배터리 잔존용량, 배터리 상태, 위치, 속도, 고도, 도로 상태 등의 정보를 모니터링한다. 또한, 주변의 독립형 태양광 발전소 인프라와 통신하여 주행가능거리를 예측하고 충전 스케쥴 및 목적지까지의 경로 최적화를 수행하는 시나리오를 제시한다. 제안된 시스템의 구현 가능성은 전기 오토바이의 시험운행을 통해 검증되었다. 탄자니아에서 운영될 전기 모빌리티 시스템은 현지의 환경과 특성을 고려하여 친환경성, 경제성, 운용 용이성, 호환성 등의 요소가 고려되어야 한다. 본 연구에서 제안하는 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템은 SDGs의 이행을 위한 중요한 기반이 될 수 있을 것이다.