• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.671-687
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• 2021

이 연구에서는 서울 석촌동 고분군 연접적석총에서 출토된 기와의 물리적 및 광물학적 특성을 바탕으로 소성온도를 추정하고, 열변형 과정을 해석하였다. 석촌동 고분군에서는 다량의 기와가 출토되었는데, 일부 기와는 열에 의해 형태가 변하고 불균일한 소성상태를 나타냈다. 원형기와의 표면과 속심의 색조는 비교적 균일한 황갈색 계열로서 약 12% 이상의 높은 흡수율을 나타내며, 미정질 기질에 세립질 석영, 장석류, 운모, 각섬석 등을 포함한다. 또한 미세조직 관찰 결과, 느슨한 기질과 운모의 층상구조가 확인되어 900℃ 이하의 산화환경에서 제작되었을 것으로 추정된다. 반면 열에 변형된 기와는 주로 적갈색과 청회색의 불균일한 표면 색조를 보이며, 단면은 치밀한 적갈색 표면과 다공성의 자회색 내부기질이 함께 나타나는 샌드위치 구조를 나타낸다. 흡수율은 0.8~11%이며, 멀라이트, 헤르시나이트가 동정되어 소성온도가 1,000℃ 이상으로 추정된다. 일부 시료에서는 과소성에 의한 블로우팅 포어(bloating pore)가 관찰되었고, 1,200℃ 이상의 고온을 경험한 것으로 판단된다. 한편, 원형기와를 800~1,200℃ 사이에서 온도별로 재소성하여 물리적 및 광물학적 특성을 확인한 결과, 1,000℃ 부근에서 흡수율이 급격히 낮아지고 고온 광물이 생성되기 시작했다. 또한 점차 온도가 올라갈수록 기질이 부분 용융되고 재결정화되어 변형기와의 열변형 특성과 유사한 결과를 나타냈다. 따라서 석촌동 고분군 기와는 불균일한 소성상태와 1,000~1,200℃에 달하는 2차 고온을 경험하여 형태 변형, 광물 상전이 등의 열변형 특성이 발생하였고, 이는 백제시대 화장의례와 관계가 있는 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.128-139
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• 2022

백두산 성층화산체와 천지 칼데라 외륜산 정상부에 분포하는 홀로세에 분화한 규장질 화산암 시료와 플라이스토세 개마용암대지와 장백산순상화산체의 고철질 화산암 시료의 암석화학적 특징 분석을 통해 지체구조적 위치를 알아보았다. 백두산 화산지대에서 초기 고철질 분출물들은 개마용암대지와 장백산순상화산체를 형성하였으며, 대부분 알칼리계열의 현무암에서 조면현무암 또는 서브-알칼리(쏠레이아이트) 현무암에서 현무암질안산암의 성분이며, 백두산 성층화산체와 천지 칼데라 정상부 부근의 홀로세 분출물은 대부분 규장질의 조면암에서 유문암 성분이다. 고철질 화산암류와 규장질 화산암류 사이의 SiO₂ 54-62 wt.%가 결핍된 쌍모식 조성을 나타낸다. 이는 마그마작용이 지각내 신장형 지체구조적 위치에서 발생하였음을 지시하는 단서가 될 수 있다. 지구조판별도에서 고철질 화산암류들은 판내부 또는 판내부 알칼리암과 쏠레이아이트암의 영역에 구분되어 도시되는데 이는 TAS성분도의 결과와 잘 일치한다. 규장질 화산암류들은 규장질 화강암류에 적용하는 판별도에서 판내부화강암(WPG)의 지체구조적 위치에 도시된다. 지구조 판별도에서 판의 섭입과 관련한 도호 또는 대륙연변호의 영역에는 도시되지 않으며, 모두 판내부 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 원시맨틀값으로 표준화한 거미도에서 섭입대 화산암류에서 특징적으로 나타나는 Nb, Ti 의 부(-) 이상을 나타내지 않으며, OIB와 유사한 패턴을 나타낸다. 미량원소 함량 조성은 섭입대에서 유래된 마그마 작용에 연관된 의미있는 증거를 나타내지 않는다. 이는 백두산화산지대의 마그마작용이 판내부 환경에서 있었음을 지시한다. 이들 화산암류의 판내부 지체구조 위치는 이 지역에서 발생하는 천발지진의 진원 깊이와도 조화적이다. 백두산화산지대의 화산암석들은 신생대 동안 맨틀 물질의 용승에 의한 판내부 화산활동의 결과로 해석된다.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-92
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• 2022

전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의 위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는 화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서 발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한 상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을 위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수 샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H₂O₂ 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H₂O₂ 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H₂O₂ 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을 이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로 진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R² 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선 확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.194-205
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• 2022

하천에서 유사의 이동 및 퇴적으로 형성된 모래톱은 특이한 생물의 서식과 심미적 경관 측면에서 중요한 서식처이다. 본 연구는 보 상류에서 수문 개방에 의하여 노출된 모래톱에서 초기 식생의 발달과 그 분포를 확인하여 시간 경과에 따른 식생변화 과정을 파악하고자 하였다. 보 수문 개방 시기가 다른 금강의 3개 보 개방 구간과 보 운영에 영향을 받지 않는 대조 구간에서 보 개방 후 노출된 모래톱에서 식물군집 구조와 공간 분포의 변화를 파악하고 모래톱의 노출 기간에 따른 식물 군집 구조의 변화를 조사하였다. 금강의 보 상류구간에서 수문 개방으로 기존 홍수터 면적의 33% 이상의 면적에 해당하는 모래톱이 새롭게 형성되었다. 노출된 모래톱에는 1년생 중생식물, 다년생 수생식물, 다년생 습생식물, 아교목, 교목 군집에 속하는 9개 식물군집이 분포하였다. 모래톱의 노출 기간이 길어 짐에 따라서 나지 모래톱, 1년생 초본식물, 다년생 수생식물 군집의 면적은 감소하였고, 다년생 습생식물, 아교목, 교목 군집의 면적은 증가하였다. 하천 모래톱에서 시간 경과에 따른 식생의 변화는 수위 하강 전 수중 서식처의 조건과 물 흐름에 의한 물리적 교란의 정도에 따라서 3가지 천이 유형으로 구분할 수 있었다. 즉 모래톱의 천이과정은 1) 수생식물로부터 시작하는 '정수지 천이', 2) 일년생 습생 초본식물로부터 시작하는 '유수지 천이', 3) 버드나무류로 시작하는 '버드나무류 천이'로 구분할 수 있었다. 따라서 금강의 보 구간에서 하천 서식처 및 경관의 변화를 체계적으로 관리하기 위하여 모래톱에서의 식생 천이계열을 반영하여야 할 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제28권2호
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• pp.82-91
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• 2022

최근에는 작물의 유도 저항성을 이용한 항바이러스제 개발에 관한 많은 연구가 수행되고 있으나 실제 농업현장에 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다. 본 실험은 시설토마토 재배현장에 외생 살리실산, 키토산, 유제놀 처리에 따른 토마토황화잎말림바이러스(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) 감염억제효과를 검증하고자 수행되었다. 실내검정에서 TYLCV에 감수성 품종인 '슈퍼도태랑'은 항바이러스제 처리 후 TYLCV에 감염된지 12일 후 VP (virus infected control plants)에서 바이러스 증상이 나타나기 시작했다. 접종 32일 후 TYLCV 발병도는 VP에서 98.8%였고, SAT (2 mM salicylic acid)+VP, EGT (200 ㎍/ml eugenol)+VP에서는 각각 98.8%, 98.7%로 발병도가 높았으나, CHT (0.1% chitosan)+VP는 85.7%로 다른 처리들과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 그러나 TYLCV 농도는 CHT+VP에서 OD값이 0.3으로 오히려 가장 높게 나타났으며, 토마토의 초장, 지상부 및 지하부 생체중에서도 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. 여름작형 시설재배지에서 도태랑 계열의 토마토품종 '도태랑솔라'를 사용하여 항바이러스 3종의 효과를 조사한 결과, 수확기에 모든 처리구에서 100.0%에 가까운 TYLCV 감염률은 나타냈으며, 수확량에도 처리간의 통계적 유의차가 인정되지는 않았다. 이와 대조적으로 Ty-1과 Ty-3a 유전자를 보유한 TYLCV에 내병성 품종인 'TY자이언츠'는 저항성 유묘검정의 전 조사기간 동안 바이러스 증상이 전혀 관찰되지 않았고, 식물체내 바이러스 농도도 무접종 수준이었다. 본 실험 결과 'TY자이언츠' 품종은 TYLCV 발생이 만연한 지역 및 재배시기에 감수성 품종을 대체할 수 있을 것으로 생각된다. 반면, 저항성 유도물질인 살리실산, 유제놀, 키토산의 항바이러스 효과는 입증되지 않았기 때문에, 아직 시설토마토 재배현장에 적용하기는 어려울 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.193-199
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• 2023

국내외 석탄화력발전소에서 REC(Renewable energy certificate) 확보를 위해 혼소되고 있는 바이오매스는 기존의 목질계 바이오매스인 우드 펠릿에서부터 최근 들어 초본계 바이오매스로의 확대가 진행되고 있다. 초본계 바이오매스의 경우 목질계 바이오매스에 비해 K, Na 등의 알칼리계 금속 함량이 더 높아 회융점이 더 낮고, 이 때문에 보일러 튜브에의 회 점착을 늘려 보일러의 효율을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 초본계 바이오매스 연소시 회 융점을 높여 회 점착을 감소시키기 위해 많이 사용되고 있는 첨가제인 카올린(kaolin)이 석탄-바이오매스 혼소시 미치는 영향을 열화학 평형 계산을 통해 분석하고자 하였다. 이전 연구에서 수행된 80 kW_th 급 미분탄 - 바이오매스 혼소 실험에서 카올린을 사용하는 경우 오히려 회 점착량이 늘어나는 원인을 해석을 통해 분석하였으며, 해석을 수행한 결과 석탄에 많이 포함되어 있는 Al₂O₃ 때문에, Al-Si 계열 첨가제인 카올린 투입시 aluminosilicate 화합물의 생성이 촉진되어 용융점이 낮은 mullite가 많이 형성, 카올린을 더 사용할수록 슬래그 생성이 증가하는 것을 확인하였다. 추가적으로 바이오매스 혼소율을 0~100%까지 10% 간격으로 증가시켜가면서 해석을 수행하였으며, 그 결과 비선형적인 액상 슬래그 생성 특성을 확인하였다. 결과적으로는 바이오매스 혼소율 50~60% 조건일 때 가장 적은 량의 액상 슬래그가 생성됨을 파악하였다. phase diagram을 분석한 결과, 고용융점 화합물(leucite, feldspar)이 해당 조건에서 가장 많이 생성되는 것을 확인하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권6호
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• pp.651-661
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• 2022

식물사회를 이해하기 위한 새로운 방법으로 식물사회와 사회 연결망 분석을 결합한 식물사회네트워크 분석이 시도되고 있다. 본 연구는 부산 태종대를 대상으로 식물사회네트워크 분석을 활용하여 종간 관계를 살펴보고 이를 관리에 활용하기 위한 기초자료 구축의 목적으로 수행하였다. 우리나라 난온대림에 위치한 태종대는 부산광역시의 대표적인 해안림으로 곰솔-사스레피나무군락이 폭넓게 분포하고 있다. 태종대를 대상으로 100m² 크기의 방형구 100개소를 설치하여 출현수종을 조사하였고, 주요 종을 중심으로 종간결합 분석을 실시하였다. 그 결과를 바탕으로 Gephi 0.9.2를 활용하여 소시오그램을 작성하였으며, 네트워크 중심성 및 구조를 분석하였다. 연구결과, 곰솔, 사스레피나무, 졸참나무, 팥배나무, 광나무, 때죽나무 순으로 출현빈도가 높았으며, 대상지의 환경적 특성상 상록활엽수가 다수 출현하였다. 태종대 식물 사회네트워크는 노드수가 50개, 연결정도가 172개의 소규모 네트워크로 구축되었으며, 모듈화를 통해 4개그룹으로 나누어졌다. 구축된 소시오그램을 통해 천이계열을 살펴보면, 현재 곰솔, 사스레피나무가 포함된 그룹은 벚나무, 개옻나무를 매개자로 하여 졸참나무, 개서어나무가 우점하는 낙엽활엽수군락으로, 후박나무를 매개자로 하여 후박나무, 참식나무가 우점하는 상록활엽수군락으로 천이될 가능성이 높았고, 일부지역에서는 생강나무, 팽나무를 매개자로 하여 팽나무, 굴참나무, 느티나무가 우점하는 낙엽활엽수군락으로 천이가 예상된다.

• 환경영향평가
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• 제32권2호
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• pp.123-133
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• 2023

이차전지 생산공정에서 발생한 폐수에는 리튬과 고농도의 황산염을 포함하고 있으며 최근에는 에너지 밀도가 높은 High Ni 계열의 전구체 수요가 급증하면서 니켈의 배출도 우려되는 상황이다. 리튬과 황산염의 경우 현재 수질오염물질 배출허용기준에 포함되어 있지 않으므로, 이들이 적절하게 처리되지 못하고 배출되었을 경우 향후 환경에 대한 부정적 영향이 클 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 물벼룩(Daphnia magna)과 발광박테리아(Aliivibrio fischeri)를 이용하여 이차전지 생산공정 배출수에 포함되어 배출될 수 있는 잠재오염물질인 리튬과 니켈 및 황산염의 생태독성을 평가하였다. 생태독성평가 결과, 물벼룩 24시간, 48시간 리튬 EC₅₀ 값은 18.2mg/L, 14.5mg/L, 니켈의 경우 7.2mg/L와 5.4mg/L, 황산염 EC₅₀ 값은 4,605.5mg/L, 4,345.0mg/L로 나타나, 물벼룩의 경우 물질 및 반응시간(24시간, 48시간)에 따른 생태독성 차이가 있음을 알 수 있었다. 리튬, 니켈, 황산염에 대한 물벼룩의 EC₅₀을 비교하면, 니켈의 24h 및 48h EC₅₀은 리튬에 비해 39.6-37.2%, 황산염에 비해서는 0.1-0.2% 수준으로 세 물질 중 가장 독성이 강한 것으로 나타났다. 그 차이는 노출시간과 상관없이 유사한 수준으로 나타났다. 반면, 황산염의 EC₅₀은 리튬과 니켈에 비해 각각 253.0-299.7%, 639.5-804.6% 수준으로 세물질 중 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 발광박테리아의 리튬에 대한 30분 EC₅₀ 값은 2,755.8mg/L, 니켈은 7.4mg/L, 황산염 EC₅₀ 값은 66,047.3mg/L로 니켈과는 달리 리튬과 황산염에 대한 물벼룩과 발광박테리아 생물 종별 민감도 차이도 있음을 확인하였다. 이차전지 배출수 관리를 위해 향후 이들 물질에 대한 복합 독성에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국과학예술포럼
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• 제29권
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• pp.319-331
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• 2017

우리나라는 2015년 기준, 65세 이상 노인인구 비중이 13.1%로써 '고령화 사회(aging society)'에 진입하였으며, OECD 국가 중 인구 고령화 증가율 1위에 이를 정도로 급속한 노인인구 증가를 나타내고 있다. 이에 대한 대비책의 일환으로 한국정부는 2008년 7월, '노인장기요양보험제도를 시행하였고, 이후 2015년까지 노인요양시설의 규모는 무려 220.2%에 이르는 급속한 양적 신장을 나타내고 있다. 이러한 양적 증가에 대하여 환경의 질적 향상에 대한 필요성이 대두되며 색채환경은 가장 효과적인 환경개선의 방법으로 인정받고 있다. 따라서 본 연구는 양적 증가일로에 있는 한국 노인요양시설 환경의 질적 향상을 위하여, 이의 공간적 기능을 지원하는 색채환경을 파악하고, 예비수요자인 고령자들을 대상으로 노인요양시설 색채환경에 대한 의식조사 및 선호색채 조사를 실시하여, 수요자 의식 및 선호경향이 반영된 노인요양시설의 색채환경 계획의 방향 제시를 목적으로 하였다. 이를 위하여 노인요양시설의 정의 및 현황, 선행연구 동향, 그리고 공간기능별과 색채환경을 파악하고, 부산, 경남지역 60대 이상 고령자 총 100명(남자 52명, 여자 48명)을 대상으로 설문조사를 실시하여, 노인요양시설 색채환경에 대한 의식 및 기능별 선호색채를 도출하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 노인요양시설 색채환경에 대한 '의식조사' 결과로 노인요양시설 선정 시 가장 중요하게 생각하는 요소는 서비스(37%), 의료수준(20%), 위치(19%)의 순으로 나타났으며, 실내색채 계획에 대한 중요성은 대부분 인식하지 못한 것으로 나타났다. 그러나 노인요양시설 실내색채계획에 대한 필요성은, '그렇다'(32%), '매우 그렇다'(25%)의 순으로 나타나 요양시설의 색채도입이 필요함을 시사하고 있다. 둘째, 노인요양시설 실내색채에 대한 설문조사 결과, 거주공간기능(침실)에 대한 선호색상은 R, P, G의 순으로, 간호공간기능(프로그램실)에 대한 선호색상은 G, R, Y의 순으로, 공용공간기능(로비)에 대한 선호색상은 R, G, Y의 순으로 나타나, 전반적으로 R계열의 색상을 선호하는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.42-49
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• 2023

Li-Al-Si를 함유한 유리세라믹 순환자원은 인덕션, 방화유리, 비젼냄비 등 리튬의 전체 소비량 중 14%로 리튬이온전지 다음으로 많이 쓰인다. 따라서 리튬의 수요가 폭발하고 있는 현재 새로운 리튬 자원을 찾아야 하고 이로부터 리튬의 회수 연구가 필요하다. 본 연구는 이러한 맥락하에 Li을 함유한 새로운 순환자원인 Li-Al-Si 유리세라믹으로부터 리튬을 회수하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 1.5% Li, 9.4% Al, 28.9% Si를 함유한 Li-Al-Si 유리세라믹 중 방화유리를 원료물질로 사용하였다. 방화유리로부터 리튬을 회수하기 위한 공정은 크게 칼슘 염을 투입한 건식 배소 공정과 수침출 공정으로 나뉜다. 325 mesh 이하로 분쇄된 방화유리 시료를 열처리 전과 열처리 후 칼슘 염을 투입하여 침출 실험을 비교 진행하였고 칼슘 염과 Li-Al-Si 유리세라의 투입비율에 따른 침출율, 칼슘 염 배소 온도에 따른 침출 연구도 비교 수행하였다. 수침출 연구에서는 온도, 시간, 고액비, 그리고 연속 침출횟수에 따라 리튬의 침출율 및 회수율을 비교하였다. 그 결과 Li-Al-Si를 함유한 유리세라믹 방화유리는 열처리를 반드시 수행하여 베타 형태의 스포듀민으로 상변화 시켜야 하며 이로부터 CaCO₃ 염을 Li-Al-Si를 함유한 유리세라믹 방화유리와 6:1의 비율로 투입하여 1000℃이상에서 배소한 후 4회 이상 연속 침출하여 리튬의 회수율을 98% 이상 획득하였고 이때 리튬의 농도는 200mg/L였다.