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국문초록 다점포 푸드서비스 기업의 효율성 측정에 관한 연구 경희대학교 대학원 조리외식경영학과 외식경영전공 박주연 본 연구는 다점포 푸드서비스 기업의 성과 측정을 위해 경영과학 기법인 DEA(data envelopment analysis)를 도입하여 효율성을 측정하고, DEA 효율성에 영향을 미치는 관련 변수를 파악하여 효율성을 개선하기 위한 운영 제안을 하고자 하였다. 분석 자료는 위탁급식 점포 342개를 대상으로 2008년 10월의 자료를 수집하였다. DEA 모델의 차이를 분석하기 위해 최종 312개(A세트) 점포의 자료를 활용하였고, 효율성에 영향을 미치는 요인을 도출하기 위해서 260개(B세트) 점포의 자료를 사용하였다. DEA 효율성을 계산하기 위한 산출변수로는 매출, EBITDA, 고객만족도를 사용하였고, 투입변수로는 재료비, 인건비, 경비를 선정하였다. 점포의 운영변수들은 4가지 그룹으로 분류하였다. 메뉴요인은 메뉴수, 식수오차율, 발주정확도, 로스율, 재고율을 포함하고, 인적요인은 환산인원수, 근무시간, 정직원 비율, 파출비율을 포함하였다. 계약요인은 코너수, 배식형태, 월식수(규모), 유형, 계약형태, 단가를 반영하였고, 생산시스템은 전처리야채 및 CK(central kitchen)상품 사용 정도를 반영하였다. DEA 효율성은 산출변수를 달리하여 2가지 모델로 분석하였으며 BCC와 CCR 투입지향 모형을 사용하였다. 1모델과 2모델 간에는 DEA 효율성에 차이가 없었으며 BCC와 CCR 모형 간에는 차이를 보였다. 전통적 노동생산성을 분석한 결과 1식당 소요시간은 7.1분, 환산인원당 식수는 62식, 근무시간당 식수는 9.8식을 나타냈다. 1식당 소요시간과 DEA 효율성을 비교한 결과 유사그룹으로 분류되는 정확도가 29.6%에 불과하여, 점포 관리자들의 다양한 분야에서의 운영개선 노력이 모두 반영되지 않을 수 있음을 시사했다. DEA 효율성 점수와 운영변수들의 상관분석을 실시한 결과 BCC 점수에 유의한 영향을 미치는 운영변수는 급식단가(r=0.337), 계약기간(r=0.248), 정직원 비율(r= -0.194), 월식수(r=0.150), 재고율(r=-0.203), 이벤트횟수(r=0.143), 전처리야채 사용률(r=0.131), 효율화식재 사용률(r=0.137), 잔반률(r=-0.130), 로스율(r=-0.128)로 나타났다. BCC 점수와 운영변수들의 영향관계를 알아보기 위하여 BCC 점수를 log로 치환하여 단계적 회귀분석으로 분석한 결과 급식단가, 월식수, 계약기간이 정의 영향을 나타내었으며, 정직원 비율, 잔반율, 메뉴수는 부의 영향력을 보였다(R2=0.197). 규모에 따라 4분위로 나누어 회귀분석을 실시한 결과 소형 점포의 효율성에 영향을 미치는 변수는 월식수와 파출비율, CK상품 사용률이었다(R2=0.291). 중소형 그룹에 대한 회귀식의 설명력은 39.9%였으며 유효한 변수는 정직원 비율이었다. 중대형 그룹에서는 정직원 비율, 급식단가, 계약기간이 효율성에 유의적인 영향을 미쳤다(R2=0.352). 대형 점포의 효율성에는 급식단가, 월식수는 정의 영향을 미쳤고, 재고율, 잔식율은 부의 영향을 미쳤다(R2=0.499). BCC 점수와 수익률을 기준으로 고효율-고수익(HEHP), 저효율-고수익(LEHP), 고효율-저수익(HELP), 저효율-저수익(LELP) 그룹으로 분류하였다. HEHP 그룹은 114개(43.8%)로 고단가 관리비제 점포가 많았고, 한 끼만 운영하는 소규모 점포들도 포함되어 있었다. HELP 점포는 15개(5.8%)로 저단가 소규모 공장 점포들이 많았고, LEHP 그룹은 35개(13.5%)로 중단가 및 중간 규모의 공장 점포들이 많았다. LELP 그룹의 점포는 96개(36.9%)로, 저단가 점포의 비중이 높았으며 식수는 골고루 분포하고 있었다. HELP 그룹은 매출은 크나 재료비율이 높아서 수익률이 낮았고, LEHP 그룹은 매출은 작아도 투입변수들의 사용률이 낮아서 수익률이 높았다. 급식단가는 HEHP 그룹이 유의적으로 높았으나 재료비단가는 비슷하였다. 계약기간에서도 HEHP 그룹이 가장 길어 점포 안정화에 따라 효율과 수익이 증가한다고 할 수 있다. 생산시스템에서는 효율화식재 사용률에서 유의적인 차이를 보였고, 메뉴요인에서는 식수, 재고율, 이벤트횟수, 잔반률에서 유의적인 차이를 보였다. BCC 점수와 만족도를 기준으로 고효율-고만족(HEHS), 고효율-저만족(HELS), 저효율-고만족(LEHS), 저효율-저만족(LELS) 그룹으로 분류하여 운영 특성을 살펴보았다. HPHS 그룹은 73개(28.1%)로 고단가 공장 점포가 많았고 관리비제 점포의 58%가 속해 있었다. HELS 점포는 56개(21.5%)로 점포 환경 특성에 대한 차이가 없어, 점포 환경보다는 운영 스킬에 의해 좌우된다고 할 수 있다. LEHS 그룹은 62개(23.8%)로 중ㆍ저단가 점포들이 많았고 오피스와 공장에 골고루 분포했다. LELS 그룹의 점포는 69개로 26.5%를 차지하며 저단가 점포의 비중이 높았고 운영코너가 많은 공장의 특성을 띠고 있었다. DEA 효율-만족 매트릭스의 그룹들은 손익관련 지표 중 매출, EBITDA, 이익률에서, 계약요인에서는 급식단가, 재료비단가, 계약기간 모두에서 유의적인 차이가 있었다. 생산시스템에는 전처리야채와 효율화식재 사용률에서 유의적인 차이가 있었고, 메뉴요인에서는 메뉴수, 식수, 잔반률에서 유의적인 차이를 보였다. 본 연구의 학문적 중요성은 기존 효율성 분석의 한계를 극복할 수 있는 분석기법을 도입하여 푸드서비스 점포의 효율성을 산출하는 새로운 모델을 제시했다는 것이다. 산출변수로 사용된 매출, 수익, 고객만족도는 기업의 경영목표로, 동시에 고려해야하는 방법론의 문제를 해결하였으며 다수의 점포를 대상으로 연구를 진행하여 푸드서비스 산업의 효율성을 측정하는 새로운 기준으로 적용할 수 있다. 푸드서비스 점포들은 계약에 따라 운영 환경이 다양하고 효율성에 영향을 미치는 변수의 수가 많아서 측정 방법의 제약으로 효율성 측정에 어려움을 겪고 있는 상황이다. DEA는 다수의 변수들을 동시에 반영하여 변수들의 간의 가중치를 수학적으로 계산해주며, 유사구조의 점포를 기준으로 비효율적인 정도를 측정하여 개선목표를 제안해 주는 특징이 있어 기존 효율성 측정의 단점을 보완할 수 있다. 또한 실증 연구 결과로 도출된 전략적 제안점은 신규점 개발 및 운영의 각 가치사슬 단계에 의사결정을 내릴 경우 참고자료로 활용될 수 있으며 단기 실행 전략으로도 활용될 수 있다는 실무적 시사점이 있다. 효율성을 높이기 위한 전략 제안은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 개발단계에서는 규모보다 급식단가를 비중있게 다뤄야 하며, 고효율 점포가 되기 위해서는 단가 3,750원 이상, 재료비 1,900원 이상, 식수 8,400식 이상의 조건을 충족시켜야 한다. 둘째, 수익률과 만족도가 상충되는 경우 우선가치는 만족도가 된다. 셋째, 효율적인 점포 운영을 위해서는 시스템 표준화나 전처리, CK상품 등을 적극 활용하여 내부적인 관리에 소요되는 시간 및 인력을 최소화하고, 고객 응대에 필요한 최소의 인력으로 운영하면서 접점에서의 고객관리 시간을 늘리는 정책이 필요하다. 넷째, 계약기간이 길어질수록 종합성과에 긍정적인 영향을 미치기 때문에 신규점 개발뿐 아니라 기존점에 대한 재계약 유지에 많은 관심을 기울여야 한다. 연구의 한계점으로는 특정기업의 자료를 대상으로 한 일반화의 문제점과, 정성적 변수의 반영 비중이 낮아 추가 개발이 필요하다는 점이 있다. 더불어, 운영 프로세스에 대한 지표도 선행연구들이 많이 이루어지지 않아 푸드서비스 기업의 고객만족도 및 성과에 영향을 미치는 정성적 요인, 운영 프로세스의 지표화 등에 대한 지속적인 연구 및 검증이 필요하다. 향후 연구 과제로는 변수별로 비효율성 정도를 측정해주는 slack base 모형이나 효율성의 시계열 추이를 분석해주는 Malmquist 생산성지표 분석 등을 도입하여 비효율성에 대한 세부적인 분석을 진행하거나, 타 푸드서비스 업종에 대한 확대 연구, 급식 점포들의 유형이나 규모에 따른 세분화된 연구들이 진행되어 푸드서비스 산업의 효율성을 측정하고 개선하는 방법을 제안하는 다양한 연구들을 진행할 것을 제안하는 바이다. The research was aimed to measure the efficiency of multi stores in foodservice company using DEA(data envelopment analysis) which is a new management science technique, to search relevant variables which had an affect on the DEA efficiency and to suggest operation methods to improve efficiency. The data was collected from 342 contract foodservice operations, which were operated in the similar form on October 2008. In order to analyze the difference of DEA models, 312 samples were used and to search the variables which had an affect on the DEA efficiency, 260 samples were used respectively. Sales, EBITDA, CSI(customer satisfaction index) were used as output variables and food cost, labor cost, management expense were used as input variables to calculate the DEA efficiency. Operation process variables of the unit were classified into four groups. The menu factor included number of menu items, forecasting accuracy, order accuracy, the ratio of food waste and inventory turnover. The human factor included number of employees, working hours, the ratio of full time employees and the ratio of daily employees, which were related to labor productivity and skillful degree. The contract factor included number of meals, number of service counters, methods of serving, meal counts per month, types of business, types of contract and the meal price etc. which related in the operating environment. The productive system reflected the use of preprocessed vegetable and the use of CK(Central kitchen) products. The DEA efficiency was calculated with two methods, One was input-oriented model which used sale, EBITDA, customer satisfaction index as output variables, the other used only sale and CSI as output variables. As a result, there was a significant difference between CCR and BCC score. According to analysis of the traditional labor productivity indices, labor minutes per meal were 7.1 minutes, meals per employee were 62 meals and meals per labor minutes were 9.8 meals. The classification accuracy between labor productivity index and the DEA efficiency score was only 29.6%. It implied that new performance measurement index should be introduced to reflect the improvement effort of unit managers. There was a correlation between BCC score and operation variables such as meal price(r=0.337), contract period(r=0.248), the ratio of full-time employee(r=-0.194), meal counts per month(r=0.150), inventory turnover(r=-0.203), frequency of event performances(r=0.143), use of preprocessed vegetables(r=0.131), use of convenient products(r=0.137), the rate of leftover(r=-0.130) and the rate of food loss(r=-0.128). There were positive correlations between BCC score and the contract period, use of preprocessed vegetables, frequency of event performances and there were negative ones between BCC score and the ratio of full-time employees, inventory turnover, the rate of food loss. In stepwise regression analysis, meal price, contract period, meal counts per month had an positive effect on the BCC log score, yet number of menu items, the ratio of full-time employees, inventory turnover had an negative one(R2=0.197). In small-sized unit, meal counts per month, the ratio of daily employees and the use of CK products influenced the efficiency (R2=0.291). In small-medium sized unit, R2 equals 46.5% and the ratio of full-time employees were significantly influential. In medium-large sized unit, ratio of full-time employees, meal price, contract periods had an effect on the DEA efficiency(R2=0.352). In large sized unit, meal price and meal counts per month had positive effect on the efficiency, yet inventory turnover and the rate of food loss had negative one(R2=0.499). According to the BCC score and profitability, units were classified into 4 groups like High efficiency-high profitability(HEHP), High efficiency-low profitability(HELP), Low efficiency-high profitability(LEHP) and Low efficiency-low profitability(LELP). HEHP group contained 114(43.8%) units which mostly contracted management fee type and had high meal price. They had many small units which managed only 1 meal. HELP group had 15 units which were operated at low price. They were mostly factories and served self-service foods. LEHP group with 35(13.5%) units, were mainly factory stores with intermediate meal price and medium scale. 96 LELP group's meal price were low. They opened throughout the year and managed over 2 lines. In spite of scale, profitability was low because of high food cost in HELP group. In contrast, profitability in HELP group was very high due to the low ratio of input variables. Meal price was significantly high in HELP group, yet there was no difference in food cost per meal. It means that food cost ratio was different between groups. When the contract period extends, efficiency and profit increased because stores became stable. As more convenient products were used, efficiency increased more in production system. Among menu factors, meal counts, inventory turnover, number of events, and the rate of leftover significantly differed. According to the BCC score and CSI, units were classified into 4 groups like High efficiency-high satisfaction(HEHS), High efficiency-low satisfaction(HELS), Low efficiency-high satisfaction(LEHS) and Low efficiency-low satisfaction(LELS). HEHS group contained 73(28.1%) units which were mostly factories with high meal price. In management fee contract type units, 58% units belong to HEHS group. They opened throughout the year and managed 3 meals per day. HELS group had 56 units which had no special characters. It assumed that satisfaction was influenced by management skill than the environment. LEHS group with 62(23.8%) units, had B&I stores with intermediate meal price. At 69 LELS stores, meal prices were low. They were mostly factories and managed many meals per day. In DEA efficiency-satisfaction matrix, sale, EBITDA, profitability were significantly different. For contract factors, meal price, food cost per person, contract periods made a significant difference among groups. In production system, use of preprocessed vegetables and use of convenient products had different results among groups. The number of menu items, meal counts, and rate of leftover made a difference in menu factor. The DEA can apply many variables simultaneously, compute the weight mathematically, measure the inefficiency compared with similar units and establish improvement goal. It's very difficult to measure the efficiency in foodservice industry because the operation environment varies due to contract and there are so many variables affecting the efficiency. The good point of DEA can make up for the difficulty of the efficiency measurement problem in foodservice industry. Thus the DEA could be a new method to measure the performance of unit managers. This paper analyzed the causes in details which were related to efficiency according to the profitability, satisfaction, operation environments and scale. The scholastic importance of the research is that it introduces a new analysis method which is able to overcome the limit of existing methods and makes a new model to measure the efficiency of foodservice units. It is an empirical research which considers the various conditions of units, so it could maximize the improvement results. Also this paper could be applied as a practice guide to help with decision-making in each value chain phase and be used as a short term strategy. To improve the efficiency, I would like to suggest some strategies. First, it's the meal price which primarily controls the operation efficiency and not meal counts. To satisfy the profitability and satisfaction simultaneously, it should satisfy a few conditions. The meal price should be over \2,750, the food cost should be over \1,900 and meal counts per month should be over 8,400meals. Secondly, satisfaction should be a priority when there is a conflict between satisfaction and profitability. Thirdly, service quality could be deteriorated by reducing full-time employees too much. To increase the efficiency, however, you should decrease the ratio of full-time employees. To solve this problem, increase the use of convenient foods and make a standard system to reduce management time. Instead increase time to meet customers. Fourthly, not only is it important to make new deals but it is extremely important to maintain and renew existing contracts since contract period has positive effect on efficiency, satisfaction, and profitability. This paper has a few limited points. Specific companies were researched, so it's difficult to apply to all foodservice companies. Another limited point is quality variables. Owing to measurement problem, quality variables and management indices were not reflected a lot. Customer satisfaction index, quality variables which affect the efficiency and operation indexes should be developed and examined continuously. Finally for future research, I would like to do detailed analysis on inefficiency by introducing Malmquist productivity index which can analyze time-series efficiency and slack based model that can measure the degree of inefficiency by variables or extend research in other industries or subdivideunits depending on scale and type to search for proper methods on efficiency measurement and improvement.
국내 창작 그림책과 번역 창작 그림책에 나타난 유아 인권교육 차이 분석
박주연 연세대학교 교육대학원 2024 국내석사
본 연구의 목적은 국내 창작 그림책과 번역 창작 그림책에 나타난 유아 인권교육 범주와 배경 및 관련 대상 차이를 분석하여 그림책 속 유아 인권의 보편성과 문화의 상대성을 알아보는 데 있다. 연구 대상은 2011년부터 2023년 1월까지 글과 그림에 ‘인권’ 및 ‘권리’가 나타난 국내 창작 그림책 62권과 번역 창작 그림책 62권, 총 124권, 2,621장면이다. 이중 파라텍스트는 국내 창작 그림책 336장면과 번역 창작 그림책 348장면, 본문은 각각 1,011장면, 926장면을 분석하였다. 인권교육 범주 분석 기준으로 조주랑(2010)의 평가도구를 사용하였으며, 인권교육 배경 분석 기준은 Adams, Walker와 O'connell(2011)의 놀이 배경 분석 기준을 기초로 놀이 공간 현황을 분석한 조숙인(2018), 정빛나(2022)의 평가도구를 사용하였다. 인권교육 대상 분석 기준으로는 Laursen, Hartup과 Koplas(1996)의 사회적 관계 범주를 토대로 분석한 유연일(2007), 오애랑과 이명신(2022)의 평가도구를 사용했다. 분석 방법은 SPSS 29.0 프로그램을 사용하여 독립표본 t 검정을 실행하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 국내 창작 그림책과 번역 창작 그림책의 파라텍스트 속 인권교육 범주에서는 ‘정신적 권리’에서 유의한 차이가 있었으며, 국내 창작 그림책보다 번역 창작 그림책에서 더 많이 묘사되었다. 한편, 본문 속 인권교육 범주에서는 ‘인신의 권리’, ‘정신적 권리’, ‘사회적 권리’에서 유의한 차이가 있었다. ‘인신의 권리’와 ‘사회적 권리’에 대한 묘사는 번역 창작 그림책보다 국내 창작 그림책에서 더 많이 나타난 반면, ‘정신적 권리’에 대한 묘사는 국내 창작 그림책보다 번역 창작 그림책에서 더 많이 나타났다. 둘째, 국내 창작 그림책과 번역 창작 그림책의 파라텍스트 속 인권교육 배경에서는 유의한 차이가 없었지만, 본문 속 인권교육 배경에서는 ‘학교/보육기관’, ‘기타’, ‘알 수 없음’에서 유의한 차이가 있었다. ‘학교/보육기관’에 대한 묘사는 국내 창작 그림책보다 번역 창작 그림책에서 더 많이 나타난 반면, ‘기타’와 ‘알 수 없음’에 대한 묘사는 번역 창작 그림책보다 국내 창작 그림책에서 더 많이 나타났다. 셋째, 국내 창작 그림책과 번역 창작 그림책의 파라텍스트 속 인권교육 대상에서는 ‘기타’에서 유의한 차이가 있었지만, 본문에서는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. ‘기타’에 대한 묘사는 번역 창작 그림책보다 국내 창작 그림책에서 더 많이 나타났다. 종합하면, 본 연구에서 국내 창작 그림책과 번역 창작 그림책의 파라텍스트와 본문 속에서 묘사된 인권교육 범주와 배경 및 관련 대상 간 차이를 통해 ‘인간존엄성’이라는 인권의 보편성을 추구하면서도 문화의 상대성 역시 인정해야 함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 의의는 유아 인권교육 관련 그림책이 문화의 다양성을 이해할 수 있는 인권교육 매체로, 유아교육현장에서 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 기초자료를 제공하는 데 있다. The purpose of this study is to analyze the universality and cultural relativity of early childhood human rights in picture books by examining the categories of early childhood human rights education, background, and related object differences in Korean and translated creative picture books. The subjects of this study were were 62 Korean creative picture books and 62 translated creative picture books, a total of 124 books and 2,621 scenes in which "human rights" and "rights" appeared in texts and pictures from 2011 to January 2023. Among them, 336 Korean creative picture books and 348 translated creative picture books were analyzed for para-text, and 1,011 and 926 scenes for the text, respectively. Cho Joo-rang's (2010) evaluation tool was used as the criteria for analyzing human rights education categories, and Jeong Bit-na's (2022) evaluation tool was used as the criteria for analyzing the background of Adams, Walker, and O'Connell (2011) and Cho Sook-in (2018). The evaluation tools of Oh Ae-rang and Lee Myung-shin (2022) were used as the analysis criteria for human rights education based on the research of Yoo Yeon-il (2007) and Laursen, Hartup, and Koplas (1996). For the analysis method, an independent sample t test was performed using the SPSS 29.0 program. The results of this study are summarized as follows. First, there was a significant difference in 'mental rights' in the category of human rights education in the para-text of Korean and translated creative picture books, and they were more described in translated creative picture books than in Korean creative picture books. On the other hand, in the category of human rights education in the text, there were significant differences in 'human rights', 'mental rights', and 'social rights'. Descriptions of 'human rights' and 'social rights' appeared more in Korean creative picture books than in translated creative picture books, while descriptions of 'mental rights' appeared more in translated creative picture books than in Korean creative picture books. Second, there was no significant difference in the background of human rights education in the para-text of Korean creative picture books and translated creative picture books, but there were significant differences in the background of human rights education in the text in schools/childcare institutions, other, and unknown. Descriptions of 'school/childcare institutions' appeared more in translated creative picture books than in Korean creative picture books, while descriptions of 'other' and 'unknown' appeared more in Korean creative picture books than in translated creative picture books. Third, there was a significant difference in 'other' in the subject of human rights education in the para-text of Korean creative picture books and translated creative picture books, but there was no significant difference in the text. Descriptions of 'others' appeared more in Korean creative picture books than in translated creative picture books. In summary, it was discovered in this study that through the parameters of Korean and translated creative picture books and differences between the categories of human rights education described in the text, backgrounds, and related objects, the universality of human rights called "human dignity" should be pursued while also recognizing the relativity of culture. Therefore, the significance of this study is that picture books related to early childhood human rights education are provided as basic materials that can be effectively used in the field of early childhood education as a medium to understand the diversity of culture and provide human rights education.
Experimental study on the particle dispersion in a particle-laden jet with a crossflow
직교류 내 고체입자 포함 제트 유동은 제조 시설과 같은 산업 현장이나, 화산이나 화재 현장과 같이 자연에서도 흔히 발생하는 유체역학적 현상이다. 직교류 내 제트 유동 내에서는 복잡한 와류 구조들이 생성되기 때문에, 이러한 와류 구조에 의한 고체입자 분산 메커니즘에 대한 이해는 다양한 유형의 유동 구조들에 적용 가능하다. 본 연구에서는 제트 출구 근처에서 국부적으로 불어오는 직교류 내 고체입자 포함 제트 유동에 대해 와류 구조와의 상호작용을 통한 고체입자 분산(농도)를 실험적으로 관찰하였다. 요약하자면, 본 논문은 1) 직교류 내 고체입자 포함 제트 유동 내에서 발생하는 다양한 고체입자 분산 패턴들뿐만 아니라 2) 유동 내 미세 액적 함량에 따른 입자 거동 제어 방법론까지 포함한 ‘고체입자와 공기 유동 사이의 상호작용’에 대한 종합적인 분석으로 구성되어 있다. 먼저, 고체입자 분산 패턴과 분산 메커니즘들은 다양한 유동 속도비(제트/직교류 R = 1.0 – 3.5)와 입자 Stokes number(St = 0.01 – 27.42)에 대하여 관찰되었다. 직교류가 없을 때는, 수평 방향을 따라 지지배적인 와류 구조가 존재하지 않기 때문에 대부분의 입자가 수직방향으로 상승하며 제트 중심 밖으로 분산되지 않는다. 반면, 직교류가 있는 경우에는, 제트 출구 위에서 counter-rotating vortex pair (CVP)가 형성되며 CVP의 세기는 R이 감소할수록(제트가 더 꺾일수록) 증가한다. R이 작을수록 CVP에 의해 입자에 작용하는 항력의 크기가 증가하고, 특히, St가 1 미만으로 매우 작은 입자들은 이러한 항력이 입자 거동에 가장 중요하게 작용한다. 따라서, CVP가 발달하는 시기에 많은 양의 입자들이 CVP에 의해서 제트 중심 바깥으로 분산된다. St가 1에 가까운 경우에는, 항력 방향의 전환에 의해서 입자들이 CVP 내부 (특히 제트 중심)에 머물게 된다. 다양한 Stokes number와 R에 대해 관찰된 분산 패턴들은 최종적으로 3가지 유형으로 분류가 되었고, 분산 메커니즘들은 경험적 입자 분산모델까지 확장된다. 이러한 입자 분산 특성 규명 연구에 이어서, St < 1의 입자가 공기 중 미세 액적과 상호작용할 때 발생하는 입자 분산 특성 변화를 실험적으로 관찰하였다. 해당 실험에서는 친수성(Si)과 소수성(PTFE) 입자의 거동 변화를 직교류 내 다양한 미세 액적 부피분율 조건(0%, 0.014% & 0.03%)에 대하여 분석하였다. R = 2.85인 유동에서는 Si와 PTFE 입자 모두 미세 액적의 양과 관계없이 항상 일정한 거동 특성을 보였다. 높은 속도비의 유동에서는 jet 내부로의 적은 직교류 유량 때문에 약한 CVP가 발생하므로 입자들이 미세 액적과 상호작용할 확률이 현저히 낮아지기 때문이다. 반면에 R = 1.1인 경우, 유동 내 미세 액적 분율이 높을 때 Si 입자가 제트 중심쪽에 우위적으로 집중되어 먼 위치까지 분산되는 입자 양의 증가한다. 이러한 현상은 입자와 액적사이의 상호작용에 의하여 입자가 제트 중심쪽으로 항력을 받게 되어, CVP 외부로 거의 분산되지 않기 때문에 발생하는 현상이다. PTFE 입자는 낮은 R의 유동에서도 미세 액적의 영향을 받지 않아 분산 특성이 변하지 않았다. A particle-laden jet with a crossflow is a common phenomenon in industrial sites, such as manufacturing facilities, and in nature, such as volcanoes and fires. Since complex vortex structures are generated in the jet with crossflow, an understanding of the mechanisms of solid particle dispersion by these vortex structures is applicable to lots of different types of flow structures. In the present study, particle dispersions (concentrations) through vortical interactions are experimentally investigated for a particle-laden upward jet, with a horizontal crossflow covering a vertical range partially near the jet exit (Reynolds numbers of 1170–5550). In summary, this paper consists of a comprehensive analysis of the ‘interaction between solid particles and air flow’, including 1) various solid particle dispersion patterns occurring in the particle-laden jet with crossflow, and 2) a methodology for changing particle behavior based on the mist droplet content in the flow. Firstly, solid particle dispersion patterns and dispersion mechanisms were observed for various flow velocity ratios (jet/crossflow = R = 1.0 - 3.5) and particle Stokes numbers (St = 0.01 - 27.42). Without crossflow, there is no dominant vortical structure along the horizontal direction; thus, the particles are not dispersed significantly out of the jet core in most cases. With crossflow, on the other hand, counter-rotating vortex pairs appear above the jet exit and become stronger as the velocity ratio decreases. The smaller R increases the magnitude of the drag force exerted on the particles by the CVP, and especially for very small particles with St less than 1, this drag force is the most important factor in particle behavior. Therefore, during the period of CVP development, a large amount of particles are dispersed out of the jet center by the CVP. When St is close to 1, the particles are kept inside the CVP (especially in the jet center) by a change in drag direction. The observed dispersion patterns for various Stokes numbers and R were finally categorized into three regimes, and the dispersion mechanisms were extended to empirical particle dispersion models. Following this study, we experimentally observed the changes in particle dispersion patterns that occur when particles with St < 1 interact with mist droplets in the air. In these experiments, the changes in the behavior of hydrophilic (Si) and hydrophobic (PTFE) particles were analyzed for different mist droplet volume fraction conditions (0%, 0.014% & 0.03%) in the crossflow. For R = 2.85, both Si and PTFE particles always exhibited constant behavior regardless of the amount of mist droplets. This is because at high velocity ratio flow, the less entrainment crossflow into the jet causes weak CVP, which significantly reduces the probability of particles interacting with mist droplets. On the other hand, for R = 1.1, when the mist droplet fraction in the flow is the highest, Si particles are preferentially concentrated at the center of the jet, increasing the amount of particles dispersed to distant locations. This occurs because the interaction between the particles and the droplets causes the particles to be dragged towards the center of the jet, so they disperse very little outside the CVP. The PTFE particles were not affected by the mist droplets even at low R flow.
Integration of stem cells and graphene for myocardial infarction treatment
Myocardial infarction (MI) is one of the major causes of death worldwide. However, the clinical therapies to treat MI is very limited, and the number of patients increases every year. Therefore, there is an urgent need to develop alternative therapeutic methods for cardiac repair after MI. Recently, stem cell and tissue engineering emerged as a potential strategy for MI treatment. In addition, graphene has also drawn much attention for their application in the field of biomedical engineering due to its unique electrical, chemical, optical, and physical properties. Therefore, in this dissertation presents the integration of stem cells and graphene for the treatment of MI. The major goals of this study is summarized as follows. 1) Development of a graphene platform to promote stem cell differentiation towards cardiac lineage, and the investigation of its mechanisms. 2) Improvement of stem cell therapy efficacy for MI treatment by utilizing reduced graphene oxide (RGO) to promote paracrine factor secretion and gap junction protein expression by stem cells. 3) Utilizing graphene oxide (GO) flakes to prevent stem cell anoikis when implanted to ischemia and reperfusion injury after MI. First, we showed that graphene can promote cardiomyogenic differentiation process of mesenchymal stem cells (MSCs). MSCs have drawn much attention as a source of MI therapy because MSCs are easy to isolate and expand, and are capable of differentiating into various cell types. However, the conventional methods to differentiate stem cells to cardiomyocytes require expensive growth factors or toxic chemical inducers. In this study, we demonstrated that the cardiomyogenic differentiation process of MSCs could be promoted simply by culturing MSCs on graphene without using additional inducers for the differentiation. This may be attributed to the enhanced expression of extracellular matrix (ECM) proteins related to cardiomyogenic differentiation. In addition, the signaling molecules required for cardiomyogenic differentiation are upregulated in MSCs cultured on graphene. Collectively, graphene was able to promote cardiomyogenic gene expressions in MSCs. Second, we showed that the incorporation of RGO flakes into MSC spheroids enhanced the expression of angiogenic growth factors and gap junction proteins in MSCs, and resulted in the attenuation of cardiac remodeling after MI. The secretion of paracrine factors and the formation of gap junctions by the implanted cells promote cardiac repair. The formation of spheroids by MSC clustering is known to promote growth factor secretion by promoting cell-cell interactions. However, cell-ECM interactions, which can further promote growth factor secretion, is very limited in MSC spheroids. Therefore, in this study, we incorporated RGO, which can adsorb ECM proteins, in MSC spheroids to promote cell-ECM interactions. As a result, the secretion of paracrine factors was further enhanced in MSC-RGO hybrid spheroids. The enhanced secretion of paracrine factors by the incorporation of RGO upregulated the gap junction protein expression in MSCs. The implantation of MSC-RGO spheroids promoted cardiac repair compared to the implantation of MSC spheroids. Finally, the adhesion of GO flakes to MSCs prior to implantation enhanced the therapeutic efficacy of MSCs in MI. The restoration of blood flow after MI results in a burst of reactive oxygen species (ROS). ROS hinders the adhesion of the implanted MSCs to the injured myocardium, resulting in cell anoikis (i.e. cell death due to the loss of adhesion). Therefore, we have protected MSCs from undergoing anoikis by adhering GO flakes to MSCs prior to their implantation to the injured myocardium. GO is capable of effectively adsorbing ECM proteins. ECM protein-adsorbed GO flakes protected MSCs from undergoing anoikis when MSCs-GO were exposed to ROS condition in vitro. In vivo, MSCs-GO showed enhanced engraftment in the reperfused myocardium after MI compared to MSCs alone. The enhanced engraftment of MSCs-GO resulted in enhanced paracrine factor secretion. Therefore, the adhesion of GO flakes to MSCs promoted cardiac tissue repair and cardiac function restoration.
대구 소재 요양병원 입원노인의 영양섭취량 및 식품선호도 조사
박주연 대구가톨릭대학교 대학원 2024 국내석사
Currently, elderly population aged 65 and over is increasing rapidly in Korea. In the old age, the amount of food intake decreases due to loss of appetite and decreased activity, and the utilization of nutrients in the body decreases, resulting in nutritional imbalance. In particular, the elderly who are admitted to long-term care facilities depend on provided meals for their life, so the satisfaction of meals and the amount of intake have a great influence on the nutritional status of the elderly. Therefore, in this study, we analyzed the nutrient intake of patients aged ≥65 years in a nursing hospital at Daegu as well as their meal satisfaction and food preferences to provide basic data for nutrition management guidelines for the elderly. This study was conducted from August 7, 2023, to August 18, 2023, on the 74 patients aged ≥65 years eating rice and porridge in a nursing hospital at Daegu. In the food preference survey, among the preferred staple foods, rice was preferred over multigrain rice, and among vegetables, soft spinach was preferred over hard vegetables. For the nutrient intakes, energy (p<0.01) and carbohydrate (p<0.05), zinc (p<0.05), and vitamin C (p<0.05) intake showed significant differences between gender. Men had higher intakes of energy, carbohydrates, and zinc, while women had higher intakes of vitamin C. Comparing the Nutrient adequacy ratio (NAR) and mean adequacy ratio (MAR) of each nutrient, Women had significantly lower NAR for carbohydrates and calcium than men, while men had significantly lower NAR for protein, iron, zinc, thiamine, riboflavin, vitamin C, and vitamin A than women. The MAR was 0.74, with 0.69 for men and 0.75 for women, indicating that men had worse quality of food than women. Taken together, it is necessary to develop a diet that can supplement insufficient intake of vitamin C and vitamin B6 and reduce sodium intake, and it is necessary to manage nutrition to increase intake by applying foods and recipes that consider the preferences of the elderly.
서울시 시민아파트 부지의 공원녹지화 요인과 효과에 관한 연구
박주연 서울대학교 환경대학원 2014 국내석사
본 논문은 동일한 토지가 공동주택인 아파트에서 사회 기반 시설인 공원녹지로 용도가 바뀐 현상에 주목하였다. 연구의 목적은 이러한 토지 이용의 변화가 일어난 요인과 이로 인해 발생한 효과를 밝히는 데 있다. 연구의 대상은 1960년대 후반에서 1970년대 초반 서울시에 건설된 시민아파트다. 현재 서울시에 지어진 시민아파트 건물은 99% 이상이 철거되었다. 시민아파트 건립 당시 32개였던 지구 중 철거 후 절반에 해당하는 지구의 전체 혹은 일부가 공원녹지로 바뀌었다. 본 연구는 크게 3개의 장으로 구성된다. 우선, 시민아파트의 건설에서 부지정리까지의 과정을 살펴보고, 현재 전체 32개 지구의 이용 현황을 조사하였다. 1960년대 이후 급격한 도시화로 인한 주택공급량의 부족으로 서울 시내 구릉지와 천변 등의 방치된 공공용지를 중심으로 불법·불량주거지가 형성되었다. 시민아파트는 이러한 상황을 개선하기 위해 공공의 주도로 건설된 아파트다. 그러나, 1970년 서강지구 와우아파트의 붕괴사고로 시민아파트 건설 계획은 전면 폐기되었다. 곧이어 건물의 안전에 문제가 있음이 밝혀진 뒤 구조물 안전진단 결과에 따른 각각의 건물 별로 철거가 진행되었다. 이후 1997년에 이르러 당시까지 남아 있던 건물 전체에 대한 종합적인 정리계획을 세워 향후 이용방향을 제시하였다. 그 결과, 1997년의 종합 계획 이전에 이미 공원녹지로 바뀐 부지를 포함하여 총 15개 지구의 전체 혹은 일부가 공원녹지로 용도 전환되었다. 둘째, 공동주택인 시민아파트가 사회기반시설인 공원녹지로 변화된 요인을 살펴보았다. 아파트가 공원녹지로 바뀐 주요 요인은 부지의 토지특성, 서울시 도시계획 및 공원녹지 관련 정책의 변화, 주택관련 규제의 강화에 있다. 시민아파트 부지는 표고 40미터 이상의 구릉지에 위치한 소규모 공공용지가 주를 이룬다. 이들 부지는 새로운 공동주택 건설을 위해 시민아파트가 건설된 시기에는 없었던 신설된 법적 규제를 충족하기 어려운 조건이었다. 따라서 개별 부지에 대한 자발적 개발은 지연되었고, 그 사이 안전진단 결과에 따라 철거가 결정된 시민아파트 건물은 공공에 의해 수용되었다. 또한, 이러한 변화의 시간동안 시민아파트 부지에 대한 활용은 아파트 개발을 중심에 둔 시각에서 벗어나 사회적 요구와 필요에 대응할 수 있는 공공부지로 새롭게 인식되었다. 이것은 기존 주택지 내에 공원녹지, 주차장, 어린이집 등 각종 기반시설 조성의 필요성과 요구가 증가한 상황과 맞물린다. 결과적으로 부지의 대부분이 도시 내 산림녹지를 배후에 두고 있다는 특성을 살려 시민아파트 철거 후 다수의 부지에 대한 공원녹지화가 이루어졌다. 마지막으로, 이렇게 공원녹지로 용도가 변화하면서 얻을 수 있는 효과는 다음의 네 가지로 정리된다. 첫째, 노후건축물 철거로 인한 경관개선 효과다. 시민아파트 건물은 대지조성방식, 접지방식, 건축물의 형태 등이 구릉지 경관 관리 정책의 평가 지침 상 가장 지양해야 할 모습을 띄고 있었다. 이러한 건축물을 철거함으로써 경관 훼손 요인이 제거되었다. 이후 공원녹지로 이용되면서 부지 내 건축물은 엄격한 높이 규제가 적용된다. 이로 인해 구릉지의 건전한 경관 형성에 저해되는 거대 건축물의 건립이 원칙적으로 불가능해졌다. 둘째, 공원 확충을 통해 주택밀집지역의 주거환경을 개선하였다. 시민아파트 주변은 기반시설의 정비를 필요로 하는 주택밀집지역이 대부분이다. 기반 시설 중 공원은 공간 시설로 분류되어, 주거환경 개선을 위해 우선 정비되어야 하는 대상이다. 시민아파트 부지는 도시 내 산림의 최외곽 경계부에 위치하여 상대적으로 접근이 용이하였다. 또한 아파트를 건설할 때 이미 부지의 평탄화를 마쳤으며, 접근로를 확보한 상태였다. 이를 활용하여 조성비용을 절약하면서 공원 등의 기반 시설 조성이 필요했던 지역에 도보권 이하 소규모 공원을 조성할 수 있었다. 셋째, 도시지역 내 산림의 적절한 이용을 도모하였다. 공원녹지화 부지 대부분은 서울의 주요산과 그 지맥의 경계 부분에 위치한다. 이러한 영역은 도시 산림의 이용자에게 도시공원으로써 여가·휴식·운동 공간을 제공한다. 동시에 방문이 빈번한 시설을 경계공간에 배치함으로써 내밀한 숲의 안쪽 생태환경을 지키는 역할을 동시에 수행한다. 넷째, 변화하는 도시계획에 유동적으로 대응할 수 있는 공공용지를 확보할 수 있었다. 현재 공원녹지로 전환된 필지 중 일부는 법적으로 공원녹지 지정없이 일반주거지역만 설정되어 있는 상태다. 구청은 아파트 철거 후 발생한 공공용지를 빈 땅으로 방치할 수 없었기 때문에 일단 시설물의 설치가 적은 주차장이나 공원녹지로 이용하기 시작하였다. 이때, 공원녹지화는 일시적인 용도로, 이러한 토지는 개발 유보지로 향후 도시계획 및 정책의 변화에 따라 필요한 기반시설을 추가로 조성할 수 있는 가능성의 부지다. 그리고, 공원 부지에는 법적으로 지역사회에 필요한 대부분의 기반 시설의 설치가 가능하다. 따라서 공원녹지화는 미래의 도시계획 및 사회적 변화에 융통성 있게 대응할 수 있는 선택이다. 본 연구는 1960년대 후반에는 공동주택을 건립하게 이끌었던 토지의 특성이 사회가 변화하고 시간이 흘러 시민아파트가 철거되는 시기에서는 오히려 공원녹지화를 이끌었다는 관점을 가지고 진행되었다. 더불어, 토지특성 외에 변화하는 인식과 제도가 아파트 부지가 공원녹지로 바뀌는데 영향을 미쳤다고 보았다. 동일한 토지 위에 더 이상 공동주택을 건설하기 어렵게 하는 주택 건설 규제와 제도의 발전에 공원녹지의 필요성에 대한 인식과 요구가 더해져 시민아파트가 철거되어 발생한 부지의 공원녹지화를 이끌었다. 1970년대 초반까지 서울 뿐 아니라 부산, 대구를 비롯해서 전주, 춘천 등 전국에 같은 목적을 가진 공공주택이 건설되었다. 현재 이러한 아파트는 건설 후 40년 이상이 흘러 해당 도시 내 대표적인 노후 건축물이 되었다. 이들 중 일부는 이미 철거되었거나, 현재 철거 후 부지 활용에 대해 검토 단계일 것으로 예상된다. 하지만 서울을 제외한 지역에서는 현황조차 파악되지 않았다. 노후공공아파트 부지는 기존 시가지 내에 위치하여, 변화하는 도시계획의 실행을 위해 유효하게 활용할 수 있는 공공부지다. 이러한 가치를 충분히 발휘할 수 있게 정확한 실태 파악과 종합적인 이용계획을 수립함에 있어 본 연구가 시발점이 되고자 한다.
Community-associated methicillin-resistant staphylococci (CA-MRS) are considered an important problem in many countries. CA-MRS can disseminate not only within human communities, but also between companion animals and their owners as they share environments and living conditions. In this study, 592 staphylococci were isolated from February to April 2012 by taking swab samples from companion animals, owners, the general public who did not have contact with companion animals, and the veterinary hospital staff in Seoul, Korea. Prevalence of the isolates, their antimicrobial resistance patterns, and genetic relationships were subsequently investigated. The most prevalent species isolated from companion animals was Staphylococcus intermedius (55.5%). In addition, all 3 human groups—animal owners, the general public, and veterinary hospital staff—carried the common predominant species Staphylococcus epidermidis (51.7%, 43.3%, and 56.1%, respectively). All 4 groups showed the highest resistance rate against the antimicrobial agent ampicillin, and all were susceptible to amikacin. Isolates from companion animal showed higher resistance rates against chloramphenicol, enrofloxacin, and sulfamethoxazole than that shown by the human isolates (P < 0.05). Antimicrobial resistance patterns among the general public group were similar to that of the owner group. These results suggest that antimicrobial resistance patterns in humans may not be influenced by physical contact of humans with companion animals. In addition, the resistance patterns shown by the general public group were different from those shown by the veterinary hospital group. Among 15 antimicrobial agents, 8 (ampicillin, cefoxitin, ciprofloxacin, enrofloxacin, erythromycin, oxacillin, sulfamethoxazole, and tetracycline) were more resistible in the veterinary hospital staff group; individuals in this group are more likely to be exposed to bacteria and antimicrobial agents (P < 0.05). Moreover, several isolates with a genetic similarity of 99%, as measured using Random amplification of polymorphic DNA-polymerase chain reaction (RAPD-PCR) were detected from companion animals and their owner in the same household, suggesting the possibility of contact transmission of bacteria between the 2 groups. However, results of comparisons of ccr gene sequences associated with methicillin resistance in staphylococci suggested that horizontal transfer of ccr genes between companion animals and owners did not occur. In conclusion, transmission of staphylococci may occur in households between companion animals and owners; however, the possibility of horizontal transfer of methicillin resistance-associated genes between 2 groups can be ruled out in the present study.
국문초록 유기 박막 형성 시 분자의 전자 구조와 기하 형태는 유기 전자 소자 응용에 중요한 인자이다. 본 연구에서는 표면 분석 측정 기술 중 상호보완적인 정보를 제공하는 이광자 광전자 (two photon photoemission, 2PPE) 분광법과 전자 주사 터널 현미경 (scanning tunneling microscope, STM) 을 사용하여 유기 분자/기질 계면에서의 에너지 준위와 광 여기 반응, 그리고 박막 성장 메커니즘에 대한 연구를 수행하였다. 루브린 (rubrene) 박막을 흑연 (highly oriented pyrolytic graphite, HOPG) 표면에 형성하여 전자 여기 과정을 2PPE 방법으로 관측하였다. 분자의 특정 비 점유 에너지 준위가 우세하게 증가되는 현상을 발견하였고, 이는 가장 낮은 분자 오비탈 (highest occupied molecular orbital, HOMO) 에서의 공명 여기 (resonant excitation) 와 기질의 이미지 포텐셜 상태의 매개(mediation of image potential state, IPS) 가 원인임을 밝혀내었다. 특히 분자 덮힘률 (coverage), 광 에너지, 편광 의존성과 같은 체계적인 접근 방법을 통해 이러한 분자 여기 과정에 기질의 기여가 주요한 경로임을 제안하였다. 또한 루브린 단결정 분자를 박막 시스템의 대조군으로 사용하여 계면이 미치는 분자의 기하구조와 기질의 유무에 따른 광 여기 과정을 비교하였다. DBA (dehydrobenzo [12] annulene) 분자가 은 금속 표면 (Ag (111)) 에 흡착되어 박막 결정화 되는 과정을 STM 방법으로 조사하였다. 특히 박막의 기하구조에 영향을 주는 계면 및 분자간 상호작용 (interfacial and intermolecular interactions) 의 경쟁과 균형, 이로 인해 표현되는 키랄성에 (chirality) 대해 상세 분석을 시도하였다. 고분해 STM 이미징 방법을 통해 분자의 흡착 위치와 방향성 (adsorption site and orientation) 이 coverage 에 관계없이 일관되게 유지되는 것을 확인함으로 박막 구조에 미치는 영향을 해석하였다. 약한 분자간 상호작용이 기하구조에 미치는 영향은 예측하기 어렵다고 알려져 온 반면, 본 연구에서는 이러한 상호작용이 분자의 자기 조립과정 (self-organization)에 주요 역할을 하는 것을 밝혀내었다. 이와 같이 coverage 에 따라 분자간의 거리가 줄어들면서 형성되는 박막 성장 메커니즘을 체계적으로 분석함으로 상대적으로 약한 상호작용만 존재하는 분자의 경우도 균일하게 정렬된 패턴 (high-ordered patterns) 을 만들 수 있는 가능성을 제시하였다. Electronic structure and morphology at organic molecules adsorbed on surface are critical factors that influence in the application of organic electronics. In this work, interface studies on organic/substrate systems are focused on the underlying the energetic alignment with excitation process as well as film growth mechanism that determine the interface characteristic. Complementary analytical techniques namely two-photon photoemission spectroscopy (2PPE) and scanning tunneling microscope (STM) are employed, which have been proven to be powerful tools for the investigation of the fundamental processes at the interface. An electronic excitation of rubrene films formed on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) was studied by 2PPE method. A prominently enhanced intensity of an unoccupied molecular level was found. It is ascribed that resonant excitation from the highest occupied molecular orbital (HOMO) as well as the mediation of image potential state (IPS) on a substrate. Systematic approaches such as coverage, photon energy and polarization dependency give crucial information, suggesting novel excitation path involving the contribution of the substrate. Rubrene single crystal used is a good comparison with the thin film results for the view of molecular geometry and the excitation mechanism with/without substrate. The film crystallization of DBA (dehydrobenzo [12] annulene) molecule adsorbed on Ag (111) surface was demonstrated by STM method. It is focused that how the balance between weak intermolecular and interfacial interactions contributes in the film morphology and functions such as the evolution of superstructure and chiral expression. By virtue of atomically-resolved STM imaging, it is found that specific adsorption site and orientation of individual adsorbate are strictly maintained until the two-dimensional coverage is fully made. Despites less predictable weak intermolecular interactions of molecules, they play a decisive role in self-organization processes at a surface, in particular when they operate cooperatively. It suggests that the molecular ordering with electrostatic interactions at a surface is controllable and can lead to highly-ordered patterns, where well-separated nearest neighbor molecules are uniformly closer with increasing coverage.