• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.149-157
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• 2003

울릉분지 남서부 심해저 퇴적층에 분포하는 천부 가스의 특성을 파악하기 위해서 피스톤 코아시료를 채취하고 공기층 가스 기법으로 퇴적물 내에 함유된 가스를 포집하여 탄화수소 가스의 함량, 성분 및 탄소 동위원소 분석을 실시하였다. 또한 가스의 함량과 시추 코아 퇴적물의 연관성 및 특성을 파악하기 위해서 가스를 함유하는 퇴적물에 대해서 유기 지화학 분석을 실시하였다. 그리고 가스를 함유하는 퇴적물의 탄성파 특성을 살펴보았다. 퇴적물에서는 탄화수소 가스가 0.01%에서 11.25%까지 검출되었다. 단위 퇴적물내의 탄화수소 가스의 양을 젖은 퇴적물의 부피를 기준으로 정량적으로 계산하면 0.1에서 87.4ml/L wet sediment를 나타냈다. 분석된 탄화수소 가스의 성분은 주로 메탄으로 분석 시료에서 2개 시료를 제외하고는 메탄의 함유비가 98%이상을 나타냈으며 32개 분석 시료 중에서 15개 구간에서는 메탄만이 검출되었다. 채취된 시료의 메탄 가스의 탄소 동위원소 비$(\delta^{13}c)$는 -94.31$extperthousand$에서 -55.50$\textperthousand$까지의 범위를 나타내서 분석된 가스의 기원은 메탄 생성 박테리아에 의한 생물 기원 가스인 것으로 판명된다. 연구 지역의 퇴적물내의 탄화수소 가스의 함량은 지역에 따라서 차이를 보인다. 퇴적물내의 가스의 함량은 퇴적물의 지화학적 특성과 퇴적물의 입도와는 뚜렷한 상관 관계를 보이지 않았다. 단지 탄성파 단면상에서 이상대를 나타내는 곳에서는 가스의 함량이 많은 것으로 나타났다. 탄성파 단면상에 보이는 이상대는 현장의 온도 압력 조건에서 공극수에 탄화수소 가스가 과포화 된 곳으로 다른 조건이 만족된다면 가스 하이드레이트를 형성하기에 적합한 것으로 해석한다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.125-131
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• 2019

낙동강 하구는 다양한 하구개발로 인해 수리 및 지형적인 변화를 겪고 있는 지역으로, 이러한 물리화학적 변화는 낙동강 하구 생태계에 영향을 주고 있다. 특히 낙동강 하구에 도래하는 겨울철새들의 주요 먹이원인 새섬매자기 군락지 및 개체수는 지난 10여년간 지속적인 감소를 보이고 있다. 낙동강 하구의 새섬매자기 개체수 감소 원인 파악을 위해 6개 정점에서 2018년 6월과 8월에 약 30cm의 주상퇴적물을 채취하였다. 퇴적물은 사질이 80% 이상으로 매우 조립하였으며, 평균 염분은 6월 $17.8{\pm}1.12psu$, 8월 $18.4{\pm}1.83psu$였다. 을숙도 퇴적물의 탄소안정동위원소비(${\delta}^{13}C$)는 평균 $-24.7{\pm}0.59$‰로 하구기원 입자성 유기물 특성을 보였다. 표층(0~1cm)에서 ${\delta}^{13}C$는 -24.0 ~ -22.6‰로 새섬매자기 뿌리와 줄기의 ${\delta}^{13}C$($-25.2{\pm}0.05$‰) 보다 다소 높았다. 이는 해양 유기물의 유입이 원인으로 판단된다. 식생지역과 비식생지역의 물리화학적 특성은 유의미한 차이를 보이지 않았으며, 이를 통하여 낙동강 하구 새섬매자기 군락지 환경이 비식생 지역과 거의 동일함을 유추할 수 있다. 결론적으로 낙동강 하구 퇴적물은 조립하고 염분이 15 psu 이상으로, 새섬매자기 생육에 불리한 환경이 유지되고 있음을 유추할 수 있다. 낙동강 염분 상승은 낙동강 하구둑 방류량의 감소가 원인으로 판단되며, 낙동강 하구 염분 상승이 새섬매 자기 생산량의 점진적 감소에 영향을 주었을 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제44권1호
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• pp.21-35
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• 2011

이 연구는 캐나다 Core Research Center 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4를 이용하여 Rock-Eval 열분석, 원소분석, 바이오마커 (biomarker) 분석을 실시하여 비투벤을 함유한 캐나다 앨버타주 데본기 탄산염암의 무기 및 유가 지화학적 특정을 규명하고, 탄산염 저류층에 대한 지화학적 기초자료를 구축하는데 목적이 있다. 대부분 분석된 시료의 총무기탄소 함량은 높고 총질소와 총황의 함량은 매우 낮게 나타났으며 Rock-Eval 열분석 결과는 산화부분에서 돌로마이트를 많이 함유할 때 나타나는 이산화탄소 이중 피크가 관찰되었다. 이러한 결과는 비투멘을 함유한 퇴석암이 속성작용에 의해 형성된 도로마이트로 주로 구성된 타산염암임을 의미한다. 비투멘을 함유한 돌로마이트는 대부분 반자형 내지 타형의 결정구조를 보이며, 간혹 자형의 결정체를 띠기도 한다. 유기용매를 이용한 비투멘 추출 결과, Saleski 03-34-88-20w4는 3.6~19.0%. Saleski 08-01-88-20w4는 5.0~16.4%의 비투멘 함량분포를 보였다. 일반적으로 두 코어에서 시료의 색상이 어두울수록 비투멘과 총유기탄소의 함유량이 높게 나타났다. 바이오마커 분석 결과, 레진 (resins)과 아스팔텐 (asphaltenes)의 함유량이 포화 탄화수소 (saturated hydrocarbon)의 함유량보다 5~28% 높게 나타났다. 이러한 분석 결과는 비투멘이 강한 생분해작용 (biodegradation)을 받았음을 의미한다. 비투벤의 각 성분에 대한 탄소 동위원소 분석결과 아스팔텐에서 가장 높은 탄소 동위원소 비를 보이고 포화 탄화수소에서 가장 낮은 탄소 동위원소 비를 보였지만 각 성분의 분석값은 거의 일정하였다. 일반적으로 모든 원유에서 탄소 동위원소 비는 -18~-30‰입 좁은 범위를 가지며, 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4의 분석값도 이 범위 딴에서 변하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.737-760
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• 2022

고준위 방사성 폐기물(High-level radioactive waste; HLW)의 지질처분을 위해서는 심부 지하 환경에 대한 이해가 선행되어야 하며, 이는 지질학적, 수리지질학적, 지구화학적, 지질공학적 조사를 통해 가능하다. 우리나라는 HLW의 지질처분을 계획하고 있으나, 심부 지하 환경의 지구화학적 특성에 관한 연구가 부족한 편이다. 이에 본 논문에서는 지질처분 부지 선정을 위한 지구화학적 조사를 중심으로 선진국의 심부 지하수 연구 동향을 살펴봄으로써 앞으로 국내 수리지구화학 분야의 연구 과제를 도출하는데 참고하고자 하였다. 해외 8개 국가(미국, 캐나다, 핀란드, 스웨덴, 프랑스, 독일, 일본, 스위스)의 심부 지하 환경 조사 방법 및 결과와 함께 지질처분 부지 결정 과정과 향후 연구 계획을 살펴본 결과, 해외 선진국에서는 심부 지하 환경의 지구화학적 특성화를 위해 지하수 및 난대수층 내 간극수의 수화학과 동위원소(예: SO₄^2-의 ³⁴S, ¹⁸O, DIC의 ¹³C, ¹⁴C, H₂O의 ²H, ¹⁸O), 균열 충전광물(fracture-filling minerals), 유기물, 콜로이드, 산화-환원 지시자(예: Eh, Fe²⁺/Fe³⁺, H₂S/SO₄^2-, NH₄⁺/NO₃^-) 등을 조사하고 있으며, 이들 지구화학 자료의 통합 해석을 통해 해당 심부 환경이 지질처분에 적합한지를 평가하였다. 국내의 경우, 인공신경망을 이용한 Self-Organizing Map(자기조직화 지도), 다변량 통계 기반 M3 모델링(지하수 혼합 모델), 반응-경로 모델(reaction path model) 등을 이용하여 심부 지하수의 수화학적 유형 분류 및 진화 패턴 규명, 천부 지하수 혼합 영향, 균열 충전광물과 지하수화학 사이의 관계를 규명한 바 있다. 그러나 지질처분 부지를 선정하는데 있어 과학적 근거를 확보하기 위해 중요한 기타 지구화학 자료(예: 동위원소, 산화-환원 지시자, 용존유기물)가 매우 부족한 현실이며, 따라서 최적의 지질 처분지를 찾기 위해서는 지역별/유형별 심부 지하수에 대한 지구화학적 자료 구축이 요구된다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권5호
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• pp.635-646
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• 2000

20세기에 이룩된 지질학 업적들이 옛부터 인정되어 온 지질학에 관한 우리의 이해와 개념에 혁명을 일으켰다. 그 대표가 된 예가 20세기 초에 제안된 대륙이동설을 1960년대부터 발달한 해저확장설과 판구조론으로 설명한 것이다. 20세기가 지구내부구조뿐만 아니라 지각과 해양과 대기를 구성하는 물질의 성분과 거동에 관한 이해가 깊어진 시기였다. 방사성 동위원소와 안정 동위원소를 이용한 지구화학의 발달과 생물층서학과 순차층서학이 퇴적분지와 어떤 지역의 지질을 판구조론과 퇴적과정의 관점에서 설명할 수 있게 했다. 지진 토모그래피(seismic tomography)와 지자기측정과 컴퓨터의 발달로 지구의내부를 완전히 새로이 알게 되었다. 심해저와 대륙연변부에서 관찰되는 지질학관점에서 본 대부분의 특징과 현상들이 지구내부에서 솟아나는 슈퍼플룸(superplume)과 지판의 상대 운동으로 설명된다. 고지자기와 기타자료를 모아 선캠브리아기에 발달되었던 로디니아(Rodinia)와 판노시아(Pannotia)와 네나(Nena)초대륙을 복원하기에 이르렀다. 1950년대에 시작된 우주연구가 천체지질학과 천체생물학과 천체고생물학의 새로운 가능성을 열고 있다. 1960년대에 시작된 심해굴착연구(Deep Sea Drilling Project)와 1980년에 계속된 대양굴착연구(Ocean Drilling Project)가 고생물학과 지구물리학과 지구화학 같은 지질학과 관련된 분야가 복합된 연구활동을 가능하게 했다. 1980년대에 이리듐과 기타 현상의 발견에 바탕을 둔 외계 천체의 충돌론이 퀴비에의 격변설을 다시 일으켜 지구역사상 기록된 생물체의 멸종에 대한 새로운 설명이 되고 있다. 너무나 길어 인간의 눈으로는 이해하기 힘든 지질시간과 지질과정을 이해학 된 것이 주로 20세기에 이룩된 지질과학의 발달 덕분이다.

• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.43-52
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• 2010

충북 옥천 지역 천부지하수의 지화학적 특성과 질산염의 기원을 규명하기 위하여 지화학 및 질소동위원소 연구가 수행되었다. 지하수의 pH는 6.9~8.4로 중성 내지 약알칼리성으로 나타났다. 지하수의 전기전도도, 산화환원전위 및 용존산소량은 각각 $344.2\;{\mu}s/cm$, 195 mV, 4 mg/L이다. 채취된 45개의 시료에서 검출되어진 질산성 질소의 농도는 12.4 mg/l~34.2 mg/l 범위를 보이며, 모두 먹는물 수질기준의 10 mg/l를 초과하는 것으로 나타났다. 질산성 질소의 동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$는 $2.7^{\circ}/_{\circ\circ}{\sim}18.8^{\circ}/_{\circ\circ}$이다. 이와 같이 지하수내 15N의 부화는 질산성질소의 오염기원이 동물분뇨임을 지시한다. 또한 일부는 탈질화작용이 기여한 것으로 보여진다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.447-463
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• 2022

공주 무령왕릉과 왕릉원의 축조에 사용한 석회와 점토는 부재료로서 벽체의 줄눈재와 미장재로 활용되어 구조적인 보조 역할을 수행하고 있다. 이 연구에서는 석회와 점토에 대한 정량분석을 통해 재료학적 특성과 고분 간의 동질성을 해석하였다. 석회와 점토에 대한 미세조직과 조성분석 결과, 그룹별로 모든 시료에서 거의 동일한 광물이 동정되었으며, 열분석에서도 유사한 열적 특성이 나타났다. 조성으로 볼 때, 고분에 관계없이 지구화학적 거동특성도 매우 유사하였다. 이들의 조성은 CaO-MgO-SiO₂ 성분계, RO₂-(RO+R₂O) 상관도, A-CN-K 및 A-CNK-FM 삼각도에서도 높은 동질성이 나타났다. 따라서 왕릉원 축조에 사용한 점토는 인근에서 수급한 것으로 해석되며, 석회의 원료물질은 주로 방해석으로 구성된 굴과의 패각을 활용한 것으로 판단된다. 석회의 원료는 금강 하류의 서해안 일대 패총에서 수급한 것으로 추정할 수 있으나, 공급지 검토는 안정동위원소 분석 및 탄산 염암의 사용과 재현실험을 통해 검증할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.92-99
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• 2005

동중국해 대륙붕 니질 퇴적물의 기원을 밝히기 위해 퇴적물 중 주성분 원소들의 함량과 스트론튬 동위원소 비를 분석하였으며, 그 결과를 황하 및 양쯔 강 기원으로 추정되는 퇴적물의 자료와 비교 연구 하였다. 연구해역 퇴적물은 평균입도 $4{\sim}7\;\Phi$ 범위의 니질 퇴적상으로 구성되며, 탄산염 함량은 $3.9{\sim}11.5%$(평균 7.6%)범위이다 연구해역에서 대부분의 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도와 해양 기원 물질 등 다양한 요인에 의해 조절되며, 그 결과 퇴적물의 근원지에 따른 원소들의 함량 차이를 구분하는 것은 어려운 것으로 판단된다. 니질($63\;{\mu}m$ 이하) 퇴적물 부분만을 대상으로 탄산염을 제거한 후, 스트론튬 동위원소를 분석한 결과 연구해역 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 $0.71445{\sim}0.72184$(평균 0.71747) 범위였으며, 양쯔 강 기원으로 해석되는 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 $0.71197{\sim}0.71720$ 범위로, $0.72126{\sim}0.72498$ 범위의 값을 갖는 황하 강 기원으로 추정되는 퇴적물(산동반도 주변 해역 및 황해 중앙니질 퇴적물)보다 뚜렷이 낮다. 따라서 스트론튬 동위원소의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 황하 강과 양쯔 강 기원의 퇴적물을 구분해 주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있다. 또한, 연구해역의 니질 퇴적물은 기존의 연구결과와 달리 양쯔 강 기원이 우세한 것으로 해석되며, 최근 황해와 동중국해에서 보고된 퇴적물 이동 패턴과 물리.화학적 특성 자료는 이러한 해석을 뒷받침한다.

• 천문학회보
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• 제43권1호
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• pp.71.2-71.2
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• 2018

태양계 질량의 대부분은 플라즈마, 기체, 또는 액체 상태로 존재하며, 극히 일부만이 고체 즉 암석과 광물로 존재한다. 하지만, 반응 특히 혼합(mixing)이 일어나는 속도가 매우 느린 고체의 특성상 태양계의 탄생과 진화 과정의 기록은 고체태양계 물질에 더 잘 보관되어 있다. 지구를 제외한 고체 태양계 물질을 확보하기 위해서는 지구로 낙하한 암석인 운석(meteorites)을 발견하거나, 우주로 나가 시료를 가져와야 한다. 아폴로 미션(Apollo mission)에 의한 월석(lunar rocks) 채취(Papike et al., 1998), 하야부사 미션(Hayabusa mission)에 의한 소행성(asteroid) 시료 채취(Nakamura et al., 2011), 스타더스트 미션(Stardust mission)에 의한 혜성 시료 채취(Zolensky et al., 2006) 등이 후자에 속한다. 능동적으로 가져온 시료는 아직까지는 그 종류와 양에서 운석에 비해 매우 부족하므로 현재까지 우리가 알고 있는 고체 태양계에 관한 대부분은 운석 연구를 통해 얻어졌다. 운석은 크게 미분화운석 즉 콘드라이트(chondrites)와 분화운석(differentiated meteorites)으로 구분한다. 분화운석 중 일부는 달운석(lunar meteorites) 또는 화성운석(martian meteorites)이며, 나머지 분화운석과 콘드라이트는 암석-지구화학적 특징과 성인적 연관성에 의해 다양한 그룹으로 세분되는데 각 그룹은 하나의, 또는 둘 이상의 매우 유사한, 소행성에서 유래한 것으로 해석된다(Krot et al., 2014; 최변각 2009). 다양한 종류의 운석과 구성 광물에 포함된 기록으로는 (1) 태양계 이전 존재한 항성의 대기에서 생성된 광물, 즉 선태양계 광물(presolar grains), (2) 태양계 성운 탄생과 각 진화 단계의 정확한 시기, (3) 태양계 성운의 화학조성-동위원소 조성, 온도-압력 조건 등을 포함한 물리-화학적 특징, (4) 가스-먼지로부터 미행성, 소행성, 행성으로의 진화 과정, (5) 행성 진화의 열원, (6) 소행성 핵의 생성 과정 등이 있다. 강연에서는 이들을 간략히 살펴보고자 한다. 운석연구 등을 통해 태양계 생성과 진화과정에 관한 다양한 정보가 축적되었지만, 앞으로 연구할 것들이 더 많다. 또한 태양계 물질 중에는 운석의 형태로 지구로 들어왔거나 앞으로 들어올 수 있는 것도 있지만 그렇지 않은 것도 있다. 가스나 기체의 경우가 그러할 것이며, 고체지만 결합이 약해 일부라도 원형을 유지한 채 대기권을 통과 할 수 없는 것도 있을 것이다. 또 공전궤도나 중력 등 물리적 이유로 지구권 진입이 불가능한 것도 있다. 이러한 태양계 구성원에는 우리가 아직까지 얻지 못한 정보들이 다량 보존되어 있을 것이다. 미래의 태양계탐사가 기대되는 이유 중 하나이다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.605-622
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• 2007

이 연구에서는 동해 울릉분지 북서부와 동부 해역의 상부 제4기 퇴적물의 지화학적 특징, 공간적 및 수직적 분포와 유기물 기원을 규명하기 위해 천부 퇴적물을 이용하여 원소분석, Rock-Eval 열분석 및 유기물 동위원소분석을 실시하였다. TOC, TN 및 TS 분석결과는 울릉분지 북서부 및 동부지역에서 값들의 공간적인 변화는 없지만 MIS 기간에 따른 수직적인 변화는 뚜렷하게 인지된다. 이는 동해의 퇴적환경 및 속성작용들이 해수면 변화에 따라 많은 영향을 받았다는 것을 의미한다. 코어 퇴적물의 분석 결과, TOC/N, TS/TOC, 유기물 동위원소비들(${\delta}^{13}C_{org}$와 ${\delta}^{15}N_{org}$)은 퇴적물 내 유기물이 주로 해성 조류 기원이며, 일반적인 해양 또는 정체 환경에서 퇴적되었음을 지시한다. 또한 TOC/N과 유기물 동위원소 값들(${\delta}^{13}C_{org}$와 ${\delta}^{15}N_{org}$)은 MIS 기간에 따른 변화가 없기 때문에, 동해 울릉분지에서 유기물은 MIS 기간에 상관없이 동일한 기원을 가지고 있다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 유기물 기원이 육성 식물이고, 열적 성숙단계가 미성숙단계임을 보여준다. 이러한 원소분석, 동위원소 분석과 열분석 간의 상반된 결과는 대서양, 이베리아 심해 평원 및 지중해 등에서 미성숙 단계 유기물에서도 관찰되었다 따라서 Rock-Eval은 열적으로 미성숙 단계 유기물의 특징을 잘 반영하지 못하는 것으로 추정되기 때문에, Rock-Eval을 이용하여 미성숙 단계 유기물의 특징을 규명할 때 주의가 필요하고 다른 지시자들의 결과를 종합적으로 판단하여야 한다. 즉 근지성 유형의 Cu(-Au)또는 Fe-Mo-W 광상에서는 탈가스화작용 이후에 나타나는 마그마수의 전형적인 특징을 보이는 반면, 다금속 광상과 귀금속 광상은 점이성 또는 원지성 유형으로 지표수(또는 순환수)의 혼입이 우세한 경향을 보인다.감성 마케팅의 사례를 소개하고, 그 가치를 재평가하여, 소비자 입장에서의 감성 마케팅과 디자인의 문제점을 소개하고, 앞으로 감성 디자인과 감성 마케팅의 전략적 차원에서 도입하려는 기업인이나 연구자에게 선행적 사례로 도움을 주는 것에 있다.의 실험결과 또한 control과 비교시 40% 발효주에서는 10배, 45% 고은 발효주에서는 100배 낮은 측정치가 나타났으므로 한약재의 색소성분을 휘발시키는 기술이 요구된다고 본다. 항균성실험에서 항균성 측정은 06 cm paper disk agar diffusion법을 이용하였으며, 43%의 발효주와, 45% 고온 발효주가 항균력이 가장 강력한 0.95 cm의 영향을 나타냈다. 사용한 사용한 Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장 높게 나타난 43-45%와 관능평가에서 가장 높게 나타난 45% 고온 발효주를 볼 때 본 연구에서는 고온 발효주 45%가 가장 우수한 전통주로 조사되었다. 발효주를