• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.127-137
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• 2021

미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.577-587
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• 2021

가뭄은 수개월, 수년 이상에 걸쳐 서서히 발생 및 지속되며, 식생에 대한 피해가 발생할 때까지 확실한 인식이 어렵다. 최근에는 기후변화에 따른 기상이변 및 기온상승 등으로 인하여 가뭄의 발생빈도가 증가하고 있으며, 기상 이상으로 몇 주 또는 몇 달 이내 빠르게 발전하는 가뭄을 확인할 수 있다. '돌발가뭄(Flash Drought)은 일반적인 가뭄과 달리 비교적 짧은 기간 동안 표면온도의 상승과 비정상적으로 낮고 빠르게 감소하는 토양수분으로 인하여 식생에 대한 극심한 스트레스를 유발하면서 광범위한 작물 손실 및 용수공급 감소 등에 대한 피해를 야기하는 가뭄으로 정의된다. 짧은 기간의 급속하게 발생하는 (rapid-onset) 돌발가뭄은 발생원인인 토양수분함량의 감소와 강수의 부족, 낮은 습도, 고온 및 강풍 등으로 인한 증발 수요의 증가 등과 유사한 관계가 있기 때문에 농업 및 자연 생태계에 미치는 영향이 크며, 발생원인 또한 농업가뭄의 범주에 속하기 때문에 이에 대한 모니터링이 필수적이다. 본 연구에서는 증발산량을 활용한 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수(Evaporative Stress Index, ESI)를 활용하여 국내의 돌발가뭄 감지 조건을 제시하였으며, 표준강수지수, 토양수분, 최고기온, 상대습도, 풍속, 강수량 등과 비교를 통하여 돌발가뭄사상의 수문기상학적 특성에 대하여 분석하였다. 돌발가뭄 발생 이전 8주간을 기준으로 상관분석하였으며, ESI와 표준강수지수, 토양수분, 최고기온에 대하여 0.8(-0.8) 이상의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구를 통하여 아직 명확하게 정의되지 않은 돌발가뭄에 대한 유형별 분석 및 국내 돌발가뭄의 수문기상학적 특성을 파악하였으며, 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수는 돌발가뭄사상의 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.339-349
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• 2021

최근 봄 기온의 지속적인 상승과 콩 생육 중·후반기 집중된 비로 인한 다습한 날씨로 콩 세균병이 증가함에 따라, 경제적인 피해도 우려되고 있는 상황이다. 이에 따라 지금까지 조사되지 않았던 충청북도 내 콩 주요세균병인 불마름병, 세균점무늬병, 들불병의 지역별 발생양상을 파악하여 세균병의 방제접근에 활용하고자 조사한 연구결과는 다음과 같다. 1. 불마름병 발병 포장률은 76.6%로, 보은 93.3%, 제천 83.9%, 옥천 83.3%, 괴산 81.7%, 청주 80.0% 순으로 높은 경향이었으며, 포장 내 발병주율은 29.3%를 나타냈다. 병 발생이 시작되는 7월과 8월 평균기온이 평년에 비해 높고, 그 시기에 집중된 강우는 초기 병의 발생과 확산에 영향을 주었을 것으로 판단된다. 2. 들불병 발병 포장율은 23.2%로, 단양 60.5%, 옥천 30.2%, 제천 26.8%, 괴산 26.7%로 순으로 발병 포장율이 높은 경향이었으며, 포장 내 발병주율은 10.1%를 나타냈다. 단양, 괴산, 음성, 제천지역이 도내 북부권이면서, 상대적으로 지대가 높고, 초가을 9월 평균기온이 다른 지역에 비하여 낮은 것이 들불병 발생에 영향을 미친 것으로 판단된다. 3. 세균점무늬병 발병 포장율은 13.9%로, 괴산과 옥천지역이 30.0%, 보은 20.0%, 청주 15.0% 순으로 발병 포장율이 높은 경향이었으며, 포장 내 발병주율은 4.6%를 나타냈다. 세균점무늬병은 불마름병이나 들불병에 비해 상대적으로 낮은 온도인 24~26℃의 시원하고 다습한 환경에서 발생되는 것으로 볼 때 7월의 잦은 비로 인한 시원한 날씨가 다발생에 영향을 준 것으로 판단된다. 4. 세균병이 발생한 포장에서 실제 병 발생의 심각성 알아보고자 발병주율을 조사한 결과, 불마름병은 37.9%, 세균점무늬병은 21.0%, 들불병은 25.0%순으로 높은 경향이었으며, 전체 필지를 대상으로 조사한 결과보다 각각 8.6%p, 16.4%p, 14.9%p 높았다. 5. 콩 품종에 따른 불마름병 발병 포장률은 콩나물콩 88.9%, 서리태 84.0%, 대원콩 81.2% 순으로 높은 경향이었고, 세균점무늬병은 대원콩 19.6%, 서리태 15.2%, 콩나물콩 12.5%, 들불병은 콩나물콩 25%, 대원콩 24.7%, 서리태 5.4% 순으로 발생이 많은 경향이었다. 하지만, 우람콩은 불마름병 7.1%, 세균점무늬병과 들불병은 발병되지 않아 콩 세균병에 저항성을 나타내었다.

• 환경영향평가
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• 제31권3호
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• pp.141-160
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• 2022

항만건설사업은 해양생물 서식지 훼손, 해양수질 오염, 해수유동 및 해안 침·퇴적 변화 등 다양한 해양환경적 문제들을 야기할 수 있다. 환경영향평가는 이러한 환경적 문제를 사전에 예방하기 위하여 사업 시행 전에 환경영향평가를 통해 환경적 문제를 미리 예측하고 영향을 최소화하기 위한 방안을 마련하고자 실시한다. 아울러 환경영향평가 검토기관에서는 사업별 환경영향평가 가이드라인 마련을 통해 과학적이고 표준화된 환경영향평가가 실시될 수 있도록 노력하고 있다. 본 연구는 항만건설사업에 특화된 환경영향평가 가이드라인을 마련하기 위하여 지난 13년간(2009~2021년)의 항만건설사업 환경영향평가서 검토의견을 토대로 환경영향평가 시의 문제점들을 살펴보고, 기존 환경영향평가서 작성 가이드라인 등을 참조하여 항만건설사업 해양환경 환경영향평가에 적합한 가이드라인을 마련하고자 하였다. 본 가이드라인은 중점 검토항목인 해양 동·식물, 해양물리, 해양수질 및 해저퇴적물환경 항목을 대상으로, 현황조사, 영향 예측, 저감방안, 사후환경영향조사에서의 중점 검토사항을 정리하여 제시하였다. 해양 동·식물 항목 현황조사 시, 해역 특성 및 항만사업의 성격을 고려한 조사정점 선정 방안과 영향 예측 시, 부유토사 확산으로 인한 해양생물 영향과 준설 및 매립으로 인한 저서생물 서식지 훼손에 대한 영향 예측 실시 방안 등을 제시하였다. 해양물리 항목의 현황조사 시, 조사항목은 해역 특성을 고려하여 필수 조사항목과 부가 조사항목으로 구분하여 제시하였고, 영향 예측 시에는 해수유동실험과 부유사확산실험, 퇴적물이동실험, 수온 및 염분 확산, 해수교환율실험, 파랑변형실험, 항내정온도실험, 해안선변화실험 방안 등을 제시하였다. 본 연구 결과는 항만건설사업 환경영향평가를 수행하는데 있어서 보다 체계적이고 과학적인 조사 및 영향 예측을 유도하여 해양환경을 보호하는데 기여할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.143-151
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• 2022

본 연구는 권취식 측창을 갖는 아치형 단동 플라스틱 온실 내 강제환기장치 설치 및 운용, 환기 성능 개선방안 등을 제안하기 위해 온실 내부에 유동팬과 배기팬을 설치하여 강제환기장치 사용에 따른 온실 내부기온 강하 특성을 정량적으로 조사하였다. 시험은 3가지 환기 조건(측창, 측창+순환팬, 측창+순환팬+배기팬)에서 수행되었다. 각 조건 데이터로거를 이용하여 환기 시작과 동시에 온실 내외부 기온 및 외부환경 변화를 측정·기록하였고, 환기 방식별 기온차 변화의 평균값으로 부터 정규기온차를 계산하여 기온 강하 효과를 비교하였다. 오전(11:00-12:00)에는 환기 방식에 상관없이 환기 초반 정규기온차가 일시적으로 증가했다가 감소하는 것으로 나타났다. 강제환기장치가 더 많이 사용될수록 최대 정규기온차는 1.158에서 1.037로 감소하였고 최대 정규기온차에 도달하는 시간도 340초에서 110초로 단축되었다. 강제환기장치의 사용은 정규기온차가 0.8까지 감소하는데 소요된 시간을 1,030초에서 550초로, 0.6까지는 1,610초에서 915초로, 0.4까지는 2,315초에서 1,360초로, 자연환기의 약60% 수준으로 감소시켰다. 오후(14:00-15:00)에는 정규기온차의 증가가 관측되지 않았지만, 환기 시작과 동시에 기온차가 감소하기 시작했다. 또한 강제환기장치가 더 많이 사용될수록 정규기온차가 0.8까지 내려가는 시간을 560초에서 345초로, 0.6까지는 825초에서 540초로, 0.4까지는 560초에서 345초로, 약70% 수준으로 감소시켰다. 따라서, 보다 효과적이고 경제적인 환기를 위해 강제환기장치는 오전과 같이 열부하가 높은 환경에서 적극적으로 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 감성과학
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• 제25권1호
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• pp.3-20
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• 2022

최근 도심항공모빌리티(UAM) 상용화에 앞서 도심 내 항공 교통수단 관련 산업에 대한 연구개발 중요성이 급격히 증가하고 있다. 도심항공모빌리티(UAM) 환경을 조성하기 위해서 핵심 항공 이동 수단 비행체인 개인용 항공기(PAV) 기체에 관한 연구가 수행되고 있으나, 탑승자 관점의 연구가 상대적으로 부족한 상황이다. 특히 PAV는 탑승자의 새로운 생활공간으로 활용될 것으로 예상되기 때문에 탑승자의 실내행위를 지원하는 실내공간 설계를 위해서는 PAV 기체에서 발생하는 물리적 요소가 인체에 미치는 영향에 관한 연구가 필수적으로 이루어져야 한다. 이에 본 연구의 목적은 PAV의 공중 운항 특성으로 인해 인체에 영향을 주는 제약 요소를 도출하고, 이러한 제약 요소가 실내행위를 수행하는 탑승자 인체에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 본 연구 결과, 항공 이동 수단 비행 기체 PAV는 4,000ft 이하에서 운항해야 하는 기준에 따라, 운항고도에 따른 제약 요소는 소음, 진동, 저주파 운동에 의한 멀미로 나타났다. 이러한 제약 요소가 실내행위에 영향을 미친다는 관점에서 PAV에서 행할 수 있는 실내행위를 자율주행 자동차, 비행기, PAV 컨셉 사례를 활용하여 도출하고 인체에 미치는 영향과 수준을 고려하여 실내행위 지원을 위한 제약 요소 권장기준을 설정하였다. 또한 실내행위 지원을 위한 제약 요소의 인체 영향 수준을 감소시키기 위해서는 시트의 형태 및 내장기능(진동 저감 기능, 온도조절, LED조명 등), 개인 좌석별 지향성 스피커를 활용한 외부소음 감소, 소음과 진동 감소를 위한 내장재 등을 실내공간 설계에 반영해야 함을 제시하였다. 본 연구는 PAV 실내행위에 영향을 주는 제약 요소를 도출하였고, 인체에 미치는 영향 수준을 확인하였으며, 추후 PAV 실내 설계 시 기초자료로써 활용할 수 있다는 점에서 의미가 있다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.317-338
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• 2022

근대건축으로 알려진 조선통감부 자리의 콘크리트와 토관 및 벽돌을 대상으로 3시기로 세분하여 물리화학적 특성과 평가를 검토하였다. 콘크리트는 모두 비슷한 가비중과 흡수율을 보였으며 다량의 골재와 석영, 장석, 방해석 및 포틀란다이트가 검출되었다. 벽돌의 공극률은 1907년의 것이 1910년 및 1950년 벽돌보다 높았다. 토관도 유사하나 초기의 것이 보다 치밀한 것으로 나타났다. 벽돌과 토관은 암적색에서 암갈색을 띠며 많은 균열과 기공이 관찰되나, 상대적으로 토관의 기질이 균질하다. 벽돌에서는 석영, 장석 및 적철석이 검출되었으며, 토관에서는 석영 및 장석과 뮬라이트가 확인되는 것으로 보아, 모두 1,000~1,100℃의 소성온도를 거친 것으로 해석된다. 콘크리트는 유사한 CaO 함량을 보이나, 벽돌과 토관은 1907년 시료에서 SiO₂는 낮고 Al₂O₃가 높다. 그러나 이들은 유사한 지구화학적 거동특성을 갖는 등 성인적 동질성이 높다. 콘크리트 기초의 초음파속도와 반발경도는 잔존상태에 따라 다르나 물성은 다소 낮았다. 이를 일축압축강도로 환산하면 1차 증축구역이 평균 45.30 및 46.33 kgf/cm²로 가장 높고, 2차 증축구역이 가장 낮은 평균치(20.05 및 24.76 kgf/cm²)를 보였다. 특히 CaO 함량과 흡수율이 작을수록 초음파속도와 반발경도가 높았다. 조선통감부 건축에 활용한 콘크리트는 시기별로 비슷한 배합특성과 비교적 일정한 규격이 있었던 것으로 보인다. 벽돌과 토관은 거의 동일한 점토질 원료를 사용하여 유사한 제작과정을 거친 것으로 해석된다.

• 한국작물학회지
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• 제34권1호
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• pp.7-13
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• 1989

인삼근에 있어서 신아의 휴면타파 및 맹아과과에 대한 생리기구 해명을 위한 기초자료를 얻고자 일년생근의 저온처리 및 맹아과정중 ABA 함량 및 GA활성의 변화를 처리단계별로 조사하여 휴면 및 맹아와의 관계를 실험하였다. 1. 4$^{\circ}C$ 처리후 15$^{\circ}C$ 처리에서의 맹아률은 30일 처리에서 35%, 60일 이상 처리에서 100%이었으나 4$^{\circ}C$나 15$^{\circ}C$에서 연속처리한 경우에는 전혀 맹아하지 않았다. 맹아시 및 50% 맹아일수는 저온처리기간이 길어 질수록 저온처리후부터의 일수가 짧아졌으며, 매아시부터 50% 맹아까지의 일수도 단축되었다. 2. 두부를 포함한 근상부에서의 ABA함량은 4$^{\circ}C$나 15$^{\circ}C$에서 모두 처리기간이 경과함에 따라 점차 증가하였으며 그 증가정도는 15$^{\circ}C$에서 높았다. 근하부에서의 ABA함량은 처리기간중 15$^{\circ}C$에서 미미한 증가를 보였으나 4$^{\circ}C$에서는 거의 변화가 없었다. 또, 4$^{\circ}C$에서 60일처리후 15$^{\circ}C$의 처리기간중 ABA함량은 근상부에서는 크게 증가하였으나 근하부에서는 오히려 다소 감소하였다. 3. 근상부에서의 GA활성은 4$^{\circ}C$나 15$^{\circ}C$에서 모두 점차 계속 감소하였는데, 그 감소정도는 15$^{\circ}C$에서 컸다. 근하부에서의 GA활성은 근상부 및 근하부에서 모두 크게 증가하였는데, 특히, 15$^{\circ}C$처리기간중에는 근의 부위에 관계없이 Rf치가 낮은 쪽에서는 증가하였으나 높은 쪽에서는 상대적으로 감소하였다. 4. 이상의 결과를 종합하여 보면 인삼근에 있어서 신아의 휴면타파 및 맹아는 ABA와는 별로 관계가 없고 온도숙건에 지배되어 나타나는 GA의 생합성 능력과 그 생합성에 의한 활성증가와 밀접한 관계가 있는 것으로 추정된다.

• 한국조경학회지
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• 제51권2호
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• pp.12-27
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• 2023

본 연구는 강동구의 조성형공원 중 도시 녹지축에 입지한 환경생태적인 가치가 높은 공원을 대상으로 도시공원의 생태적 리뉴얼 조성방안을 마련하고 이를 적용한 설계를 제안하였다. 강동구의 개황과 도시공원 개황을 분석하고 강동구의 토지이용 및 녹지율, 공원녹지, 녹지축 현황을 분석하여 리뉴얼 대상지를 선정하였다. 강동구의 조성형 공원은 근린공원 2개소, 어린이공원 52개소로 총 54개소였으며 현황검토 1단계에서는 공원이 자연축, 녹지축상에 입지 및 인접 여부 등 입지적 가치 분석을 통해 17개소를 추출하였고, 2단계에서는 각 공원 서비스권역 내 녹지 및 오픈스페이스 비율을 바탕으로 1단계 추출 공원 중 8개소를 선정하였다. 3단계에서는 공원면적의 법적 기준 충족 여부를 통해 2단계 추출공원 중 2개소를 선정하였으며, 4단계에서는 공원의 노후화 조사를 통해 3단계 추출 공원 중 1개소를 선정하였다. 리뉴얼 대상지의 도시생태적 현황은 엔트로피 저감 측면의 토지이용현황, 물순환 측면의 토양피복현황, 생물다양성 측면의 식재구조현황을 조사하였다. 리뉴얼 대상지 3곳의 현황분석 결과는 녹지면적은 18.3-45.3%로 부족하였고 시설지 면적은 54.7%-81.7%로 높아 도시온도 저감효과가 낮은 것으로 판단되었으며, 불투수포장 면적이 공원 면적의 34.5%-48.9%로 시설면적의 대부분을 차지하여 물순환 기능이 부족한 것으로 판단되었다. 식재구조는 단층과 복층구조로 이루어져 있고 교목층은 양호하였으나 하부식생이 빈약하였고 식이식물이나 대경목 식재지는 없어 생물다양성이 낮은 상태였다. 본 연구에서 리뉴얼 대상지로 선정한 선린어린이공원, 당말어린이공원, 샘물어린이공원을 생태적으로 리뉴얼 설계한 후 공원별 생태면적률은 리뉴얼 전보다 1.4-3배 이상 증가하였다. 도시 녹지축에 입지한 도시공원을 도시생태계의 관점으로 바라보고 이를 생태적으로 리뉴얼하면 도시생태계 측면에서 엔트로피 저감, 물순환 건강성 향상, 생물다양성 기반조성에 기대효과가 높을 것으로 판단된다.

• 한국주조공학회지
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• 제42권6호
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• pp.337-346
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• 2022

본 연구에서는 Al-7Si-(0.3~0.5)Mg-(0~0.5)Cu 합금의 용체화 처리 조건 최적화를 위해 545℃ 온도 조건에서 최대 7시간까지 용체화 처리를 수행한 후 광학현미경 및 FE-SEM을 활용한 미세조직 관찰 및 브리넬 경도 측정을 수행하였다. 합금 내 공정 Si 상은 용체화 처리 초반 3시간 동안 급격한 조대화 현상을 나타내었으며, 이후에는 용체화 처리가 진행되어도 Si 상 크기는 크게 변화하지 않았다. 한편 공정 Si 상의 구상화의 경우, 용체화 처리 시간이 7시간에 도달할 때 까지 지속적으로 진행되었다. Cu가 첨가된 합금의 주방상태에서는 Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆ 상과 θ-Al₂Cu 상이 확인되었으나, 545℃에서 3시간 동안 진행된 용체화 처리 이후에는 모두 분해되었다. 주방상태에서 확인된 π-Al₈FeMg₃Si 상은 5시간의 용체화 처리 이후에 사라지거나(0.3wt%Mg) 혹은 7시간의 용체화 처리 이후에도 존재(0.5wt%Mg)하였다. 초정 α상 내 Mg 및 Cu 함량은 용체화 처리 시간이 5시간에 도달할 때 까지 증가하였으며, 이는 Mg 및 Cu를 함유한 금속간 화합물의 용체화 시간에 따른 분해 거동과 일치하였다. Al-7Si-Mg-Cu 합금의 용체화 처리 과정에서 확인한 미세조직 변화를 종합적으로 고려할 때, 본 연구에서 다룬 합금의 석출강화 효과 극대화를 위해서는 545℃ 조건에서 최소 5시간의 용체화 처리가 필요한 것으로 판단되며, 용체화 처리 조건 별로 측정된 브리넬 경도 데이터로부터 동일한 최적 용체화 처리 조건을 도출할 수 있었다.