• 유기물자원화
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• 제26권4호
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• pp.11-19
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• 2018

본 연구는 배 전정지를 사용하여 제조온도와 가열시간별로 바이오차를 제조하여 최적의 바이오차 제조조건을 확립하고 바이오차 시용이 작물 생육과 토양이화학성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 제조온도($300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $700^{\circ}C$), 가열시간(2, 3, 4 시간)별로 전기로에서 바이오차를 제조하여 성분변화를 조사하였다. 바이오차 제조온도가 높을수록 pH, 칼륨, 마그네슘, 양이온교환용량(CEC)은 증가하였고 이러한 성분변화는 $500^{\circ}C$에서 급격히 일어났다. 하지만 제조온도가 증가할수록 회분함량이 증가하고 전탄소(T-C) 함량과 수율은 감소하여 제한요인으로 작용하였다. 또한 가열시간에 따른 성분변화는 크게 나타나지 않아 가열시간보다는 제조온도에 따라 바이오차의 성분변화가 큰 것으로 나타났다. 따라서 바이오차 성분변화 및 회분, 수율을 고려하여 배 전정지 바이오차 제조조건은 $500^{\circ}C$, 2시간으로 설정하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다. 농가 자가제조용 바이오차의 제조조건을확립하기 위해 드럼형 제조장치를 사용하여 배 전정지 바이오차를 대량으로 제조하였을 때에서도 전기로를 사용하여 제조한 바이오차와 주요 성분이 대등함을 확인할 수 있었으며, 이를 사용하여 배추와 토마토를 재배하면서 바이오차의 시용효과를 조사한 결과 무시용 대비 토양의 pH, 유기물(OM), 전탄소(T-C) 함량이 증가하고 EC, NO3-N가 감소하였다. 또한 바이오차 시용시 토양의 용적밀도가 낮아지고 공극률 및 입단율은 높아지는 경향을 보여 토양 물리성이 개선되는 효과가 나타났다. 바이오차를 연용한 결과 바이오차 시용으로 배추 생육 미 및 수량이 증가하였으며, 토마토는 바이오차 연용으로 상품과의 갯수 및 수량이 증가하였다. 드럼형 제조장치를 사용하여 농업부산물 바이오차를 농가에서 자가제조하여 사용할 경우 생산비 절감과 동시에 시설재배지 토양 이화학성 개선에 효과가 있어 친환경 농가의 토양관리에 활용도가 클 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.193-200
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• 2019

본 연구는 대전, 충청지역 초음파실 종사자를 대상으로 병원감염관리에 관한 설문 조사를 실시하여 분석하였고, ATP를 이용하여 임상에서 사용되는 초음파 Probe의 오염도를 측정하였으며, 70% 알코올 이용하여 소독한 후 결과를 확인하였다. 기본적인 조사 대상자의 일반적인 특성 및 직종 별 대상자의 특성으로 나누어 학력, 직종, 초음파 전문자격증 보유 유무, 기관 내 감염 담당 부서 및 감염 교육의 여부를 분석하였다. 검사 후 젤 제거 여부 및 방법, Probe의 소독여부 및 변수 별 상관분석을 수행하여 초음파 Probe의 세균감염에 관한 인식 및 세척 및 소독에 대한 수행 정도를 분석하였다. 검사 후 Probe 세척에 관하여 수건을 가장 많이 사용하였으며, Gel 용기는 3개월 이상 교환하지 않는 것으로 나타났다. 70% 알코올 소독 후 ATP 오염도는 $1055.4{\pm}944.2$에서 $133.5{\pm}93.2$으로 감소하였고 통계적으로 유의한 것으로 분석되었다.(${\rho}<0.01$) 병원균종은 CNS, Gram positive bacillus, Micrococcus species 검출되었다. 이를 해결하기 위해 시중에서 손쉽게 구할 수 있는 70% 알코올을 이용하여 소독을 실시하였으며 소독 후 병원균종은 검출되지 않았다. 연구 결과 초음파실을 관리하는 의료인 또는 의료기사 등은 감염관리에 대한 주기적인 교육과 감염예방에 대한 노력이 필요하다고 볼 수 있으며, 70% 알코올은 병원균 사멸에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 의료기관은 적극적인 병원감염관리 교육을 실시하여 종사자들의 병원감염에 관한 인식을 개선하고, 환자 감염 예방에 기여해야 할 것이다. 또한 본 연구 결과를 적절히 활용한다면 초음파 Probe를 매개로 한 감염 예방에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권4호
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• pp.486-496
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• 2018

경기도 지역의 소나무재선충병은 2007년 광주시에서 최초 보고된 이래 급속도로 확산되어 큰 피해를 일으키고 있다. 경기도 지역 소나무재선충병의 매개충은 남부지방과 달리 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)이며 주요 감염목은 소나무가 아닌 잣나무이기 때문에 확산 양상이 다르게 나타날 수 있다. 이에 따라 매개충의 생태적 차이, 잣나무의 소나무재선충병 진단 등의 연구가 진행되고 있으나 확산 양상의 정확한 파악에 관한 연구는 여전히 미비한 수준이다. 이 연구에서는 경기산림환경연구소가 조사한 2008년부터 2015년까지의 신규 감염목 예찰 데이터를 기반으로 확산 현황과 전년도 감염목과의 최단거리의 변화와, 이러한 양상이 수치표고모형, 임상도, 도로 네트워크 등과 보이는 공간적 관계를 분석하였다. 이를 통해 소나무재선충병의 발생 위치와 환경인자 간의 관계를 살펴보고자 하였다. 신규 감염목의 수는 2008년에는 13본이었으나 급격히 증가하여 2013년에는 2,954본을 기록하였으며, 2014년 2,938본, 2015년 2,986본으로 유지되고 있다. 감염목 시군 수는 2012년에 6개 시군에서 2013년 11개, 2014년에 15개 시군으로 증가하였다. 감염목 가운데 잣나무의 비율은 2013년에 89.5%, 2014년에 83.4%, 2015년에 89.8%로 나타났다. 2011-2012년 이후 전년도 감염목과의 거리는 빠르게 감소하고 있으며, 2013년과 2014년 사이에는 평균 거리가 전년도에 비해 크게 감소하여 577 m, 2014년과 2015년 사이에는 666 m로 나타났다. 감염목 위치의 고도는 2009년 이후 전반적으로 증가하여 2014년에 최댓값인 565 m에 이르렀다가 2015년에는 평균값, 중앙값, 최댓값이 모두 낮아졌다. 도로와의 거리는 전반적으로 지속적인 증가 양상을 보이고 있다. 이 연구에서 얻은 감염목 분포의 공간적 분석은 효율적인 소나무재선충병 방제 전략을 수립하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권4호
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• pp.456-477
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• 2018

한국과 중국의 약용식물과 이와 관련된 사용정보 등이 포함된 전통지식을 데이터분석기법을 통하여 비교 분석하였다. 한국의 약용식물은 108과 214속 542종, 중국은 202과 660속 1261종으로 나타났다. 한국의 중국의 86개과 (79.6%) 식물종과 130개속 (60.7%) 식물종이 공통으로 나타났다. 다수 정보를 포함하고 있는 식물종도 있었지만 속 단위 기준으로 한국은 32.7%, 중국 58.8%가 단 한 건의 정보만을 포함하고 있었다. 수집 정보 중 가장 많이 출현한 식물종은 두 나라 모두 국화과가 8.4% (한국), 10.7% (중국)으로 가장 많이 나타났고 이어서 장미과, 콩과 등에 대한 정보가 많았다. 사용하는 식물 부위는 뿌리 등 11개 부위로 분류하였으며, 우리나라 전통지식에서는 식물의 뿌리를 가장 많이 사용하는 것으로 나타났고, 중국 전통지식에서는 식물전체를 이용하는 경우가 가장 많아 양국이 사용하는 부위가 다르게 나타났다. 식물 용법은 다양한 표현으로 기록되어 있었는데 한국은 120개이고 중국은 230개였다. 한국 정보에는 통증, 소화기장애, 감기 등의 순서로 증상 또는 효능이 많았고, 중국 정보에는 해열, 소화기장애, 기침 등 순으로 나타났다. 네트웍분석법을 이용하여 전통지식 정보에 다수 나타난 식물종 10종과 질병과의 연관관계를 분석한 결과 한국과 중국에서 공통으로 다수 발견된 수종이라도 연관관계가 높은 질병은 다르게 나타났다. 식물체의 부위별로 작용하는 질병이 다르게 나타났으며 양국이 사용하는 식물체 부위도 서로 다르게 나타났다. 데이터분석을 통하여 약용식물과 사용부위, 질병과의 연관관계를 분석한 결과 중국의 약용식물과 전통지식에 대한 정보를 파악할 수 있었으며 한국 정보와의 차이를 발견하였다. 이러한 정보는 식물자원과 전통지식에 대한 고유성을 확보하는데 정보로 활용할 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국작물학회지
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• 제63권4호
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• pp.322-330
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• 2018

국내산 콩 9 품종(태광콩, 대원콩, 새단백, 진풍, 대찬, 미소, 청미인, 청자3호, 소청자)의 조단백, 조지방, 회분, 토코페롤, 지방산, 이소플라본 함량을 분석하였다. 국내산 9품종의 콩 단백질 함량은 37.7~46.0%이었으며, 지질함량은 15.2~20.9%이었다. 총 토코페롤의 함량은 $243.5{\sim}361.3{\mu}g/g$으로, ${\gamma}$-토코페롤이 총 토코페롤의 67.14~86.49%을 차지하였다. 지방산 조성분석 결과에서는 리놀레산(C18:2)이 49.7~56.8%로 가장 높은 비율을 나타내었다. 이소플라본 분석에서는 다이드진이 $252.1{\sim}556.0{\mu}g/g$, 제니스틴이 $241.8{\sim}730.7{\mu}g/g$으로 분석되었다. 식미검정 결과에서는 대찬콩이 9.1로 가장 높은 기호도를 보였으며, 청미인이 7.4로 가장 낮은 기호도를 나타냈다. 상관성 분석결과 전두유의 기호도는 콩 품종의 지방산조성과 가장 높은 상관계수(correlation coefficient)를 나타냈으며, 리놀렌산 함량이 높을수록(0.746), 스테아르산 함량이 낮을수록(-0.716) 두유의 기호도가 증가하는 경향을 나타냈다. 이상의 연구결과는 전두유 제조에 있어 품종별 특성을 고려하여 적합 품종을 선택하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.73-82
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• 2019

최근 이상기후로 인한 집중호우에 따른 하천변 사회기반시설의 침수피해가 증가하고 있으며, 침수 가능성 여부에 대한 신속한 예 경보가 필요한 실정이다. 일반적인 홍수 예 경보는 하천수위를 이용하고 있으며, 수치모형을 이용하여 하천수위를 예측하는 연구가 대부분이었다. 그러나 수치모형을 이용한 하천수위 예측은 결과가 정확한 반면 수치모의 시간이 오래 소요된다는 한계점이 있어 최근에는 인공신경망 등을 적용한 자료기반의 수위예측 모형이 많이 이용되고 있다. 하지만 기존의 인공신경망을 활용한 수위예측 연구는 시간적 매개변수를 고려하지 못하였다는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 시간적 매개변수(Time delay= 2시간)를 고려한 NARX 신경망 모형을 사용하여 한강대교의 수위를 예측하였다. 또한 NARX 모형의 적합성을 판단하기 위하여 인공신경망(ANN) 모형과, 순환신경망(RNN)모형의 결과와 비교하였다. 2009년에서 2018년까지 10년간의 수문자료를 이용하여 70%를 학습시키고 검정과 평가에 15%를 사용하여 2018년의 한강대교 3시간 후 수위를 예측한 결과 평균제곱근오차(RMSE)의 경우 ANN, RNN, NARX model이 각각 0.20 m, 0.11 m, 0.09 m, 평균절대오차(MAE)의 경우, 각각 0.12 m, 0.06 m, 0.05 m, 첨두수위 오차(Peak Error)는 각각 1.56 m, 0.55 m, 0.10 m로 나타났다. 연구 대상지역에 대한 시간적 매개변수를 고려한 예측 결과의 오차분석을 통하여 NARX 신경망 모형을 사용하는 것이 수위예측 모형 구축이 가장 적합한 것으로 나타났다. 이는 NARX 신경망 모형이 과거의 입력자료를 고려함으로써 시계열 자료의 변동 추세도 학습 할 수 있으며, 또한 모형 내 활성함수를 쌍곡선탄젠트(Hyperbolic tangent) 및 Rectified Linear Unit(ReLU) 함수를 사용하여 고수위 예측 시에도 정확한 예측 값을 도출할 수 있기 때문이다. 그러나 NARX 신경망 모형은 시퀀스 길이가 길어짐에 따라 기울기 소실문제(Vanishing gradient)가 발생하는 한계점이 있어 향후에는 이를 보완한 LSTM(Long Short Term Model)모형을 이용하여 수위예측의 정확도를 검토하고자 한다.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.591-600
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• 2018

2010년 4월부터 2015년 12월까지 영산강 본류에 위치해 있는 죽산보의 상, 하류의 수질 및 식물플랑크톤 변화 양상을 파악하기 위해 연구를 수행하였다. 동일한 기간 동안에 두 지점 모두 평균 수온은 $17.3^{\circ}C$로 기록되었으며, 2011년부터 2014년까지는 약 $16.3^{\circ}C$를 유지하다가 2015년에 $17^{\circ}C$로 약 $0.7^{\circ}C$ 상승되었다. 조사기간 동안 식물플랑크톤의 종 조성은 총 288 분류군으로 남조류 17 분류군, 규조류 74 분류군, 녹조류 154 분류군 및 기타조류 15 분류군으로 조사되었다. 두 지점의 개체군 밀도는 $500{\sim}29,950cells{\cdot}mL^{-1}$으로 조사되었으며, Y1지점은 $850{\sim}29,725cells{\cdot}mL^{-1}$, Y2지점은 $500{\sim}29,950cells{\cdot}mL^{-1}$으로 조사되었다. 두 지점의 평균 개체군 밀도는 Y1지점이 $8,180cells{\cdot}mL^{-1}$, Y2지점이 $7,530cells{\cdot}mL^{-1}$으로 상류지점의 평균 밀도가 더 높게 조사되었다. 우점종은 규조류인 Stephanodiscus속, Aulacoseira속이 높게 나타났으며, Stephanodiscus의 우점 빈도는 59%였고, Aulaocseira 속의 우점빈도는 22%였다. 남조류의 전체속의 우점빈도는 17%였고, Y1지점이 19%로 Y2지점보다 2% 높게 나타났다. 그 중에 Microcystis속의 우점 빈도가 6%였고, Y1지점이 7%로 하류인 Y2지점보다 2% 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. Y1지점의 현존량 비율은 규조류가 전체의 52%, 녹조류가 24%, 남조류가 21%였고, Y2지점은 규조류 65%, 녹조류 18%, 남조류 13%로 상류 지점인 Y1지점의 남조류 현존량 비율이 더 높게 나타난 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 식물플랑크톤의 천이 현상 및 수질요인들과의 변화에 따른 원인을 파악하고 영산강 죽산보의 특성에 대해 신뢰성 있는 데이터를 제공하기 위해 수행되었으며, 이후 수생태계 변화를 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.83-91
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• 2019

본 연구는 화재 피해를 입은 콘크리트 구조물을 디지털 카메라 및 이미지 프로세싱 소프트웨어를 활용하여 손상도 평가를 하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 W/C=0.5(일반 강도) 및 0.3(고강도)의 모르타르 및 페이스트 시료를 전기로에 넣어 $100^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$까지 화재피해를 모사한 후, 압축강도 및 색도 분석을 분석하였다. 여기서 페이스트는 분말형태로 가공하여 CIELAB 색도를 측정하였고, 디지털 카메라로 시료를 촬영한 후 색상 강도 분석(color-intensity analyzer) 소프트웨어로 RGB 색도를 측정하였다. 그 결과 가열 온도 $400^{\circ}C$ 까지는 압축강도 잔존율이 W/C=0.5는 87.2 %, W/C=0.3은 86.7 % 수준의 강도 손상을 보였다. 그러나 $500^{\circ}C$ 이상에서는 급격한 강도 저하가 나타났으며, W/C=0.5는 55.2 %, W/C=0.3은 51.9 %의 압축강도 잔존율이 나타났다. $700^{\circ}C$ 이상에서는 W/C=0.5는 26.3 %, W/C=0.3은 27.8 %으로써 구조물의 내구성을 확보할 수 없는 수준이었다. $L^*a^*b$ 분석 결과 $700^{\circ}C$ 이후부터 $b^*$가 급격히 높아지는 결과가 나타났다. 이는 $700^{\circ}C$이후에서 노란색의 강도가 강해지는 것으로 분석된다. 또한, RGB 분석 결과 $700^{\circ}C$ 이후부터 R 및 G의 히스토그램 첨도 및 빈도가 높아지는 것을 확인하였다. 이는 R 및 G의 픽셀(화소)이 많아지는 것으로 분석된다. 따라서 화재 피해를 입은 콘크리트의 색도 분석은 노란색($b^*$ 혹은 R+G)의 변화를 확인하는 것으로 손상 정도를 예상하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.144-179
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• 2010

본고는 1970년대 이래 제철유적에 대한 조사가 꾸준히 증가되었음에도 불구하고 그 조사방법에 대한 연구는 이에 미치지 못하는 상황을 인식하는 데서 비롯되었다. 제철유적은 1990년대에 들어오면서 전국적으로 조사가 급증하였으며, 특히 최근에는 생산유적의 중요성이 부각되면서 더욱 주목받고 있는 유적의 하나이다. 하지만 분묘유적이나 취락, 성곽유적 등에 비해 제철유적의 조사방법에 대한 소개와 연구는 크게 부족하다고 할 수 있다. 그 이유는 제철조업의 프로세스는 매우 복잡하고 다양할 뿐 아니라, 공정의 이해를 위해서는 금속공학적인 기초지식까지 학습해야 하는 어려움이 있기 때문이다. 즉 고고학 조사와 연구에 있어 제철과 관련된 유구 유물의 성격이 이러한 프로세스와 어떠한 상관관계를 가지는지 밝히기가 몹시 어렵다는 이유 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 철생산 및 철기제작의 공정과 철재, 철괴 등 관련유물의 금속학적 특징에 대한 이해를 바탕으로, 제철유적 발굴조사의 순서와 방법, 유물의 분류 및 정리방법에 대한 시론을 제시함으로써 정밀한 조사와 심도 있는 분석이 이루어질 수 있도록 하는 것이 본 연구의 목적이다. 본고에서는 제철유적을 조업공정에 따라 채광, 제련, 정련, 단야, 용해, 제강유적의 6가지 유형으로 분류한 후, 사전조사와 지표${\rightarrow}$시굴${\rightarrow}$발굴조사로 이어지는 각 단계별 조사방법에 대해 정리하였다. 또한 가장 대표적인 제철관련유물인 철재의 분류 및 정리에 있어 새로운 방법을 모색해 보았다. 더불어 유적의 성격파악에 필요한 자연과학분석 및 제철로 복원실험의 필요성에 대해서도 언급하였으며, 내용의 구성에서는 사례 제시와 도면 사진자료를 최대한 활용하였다. 본고에서는 다양한 조사연구방법의 응용과 개발에 대해 심도 있게 논의하지는 못하였지만, 유구 유물의 세밀한 관찰을 통해 공정에 따른 다양한 제철유적의 조사연구 방법론 개발이 매우 시급한 과제임을 알 수 있었다. 그리고 유적의 종합적인 성격규명을 위해서는 고고학적 지식뿐만 아니라 자연과학 분야가 다양하게 응용되어야 하며, 더불어 실험고고학의 측면에서도 지속적인 제철로의 복원실험이 필요함을 알 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권1호
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• pp.122-147
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• 2012

순천 송광사 소조사천왕상의 수리를 위한 조사과정에서 수습된 파편들로부터 과거에 사용된 채색안료에 대한 자연과학적 자료를 확보하고자 분석연구를 수행하였다. 순천 송광사 소조 사천왕상은 1628년 중조(重造)된 이래 1720년부터 1976년까지 7차례의 중수개채(重修改彩)가 이뤄졌기 때문에 이 기간 동안의 시대별 사용안료를 연구할 수 있는 훌륭한 자료가 될 수 있다. 분석은 사천왕상 중 서방광목천왕에서 이탈된 파편들을 대상으로 하였으며, 광학현미경, SEM-EDX, XRD를 이용하여 시편의 상태를 확인하고, 안료의 구성성분과 화합물을 분석하였다. 분석 대상 파편들에서는 갈색 점토띠가 있는 토층, 섬유질이 다량 함유된 토층, 조직이 성긴 한지, 조직이 치밀한 한지, 견직물, 마직물 등 6종의 재료가 확인되었다. 이 중 갈색 점토띠가 있는 토층은 소지부로 판단되며, 나머지 5종의 재료는 소조불의 중수개체 시 사용된 보수재료로 판단된다. 각 재료의 상 하부에 부착된 채색층에 대한 분석결과를 서로 비교한 결과, 각 재료들은 '소지부 ${\rightarrow}$ 조직이 성긴 한지 ${\rightarrow}$ 섬유질이 다량 함유된 토층 ${\rightarrow}$ 견직물 ${\rightarrow}$ 마직물 및 조직이 치밀한 한지'의 순으로 적용된 것으로 추정된다. 또한, 이들 보수재료들에 적용된 안료와 소조불의 중수개채시기를 고려하면 조직이 성긴 한지는 1720~1891년, 섬유질을 다량 함유한 토층은 1926년, 견직물과 마직물은 각각 1941년과 1976년에 적용된 것으로 추정된다. 각 시대별 사용 안료의 특징을 살펴보면, 1891년 이전에는 백색과 녹색으로 연백과 염기성염화동의 사용이 두드러지며, 1926년 이후에는 화록청, 군청, 바륨화이트와 아연화 등이 등장하고, 1976년을 전후해서는 지당과 합분(패각분)의 사용이 두드러지는 것을 확인할 수 있었다. 이상 소조상에 적용된 시대별 안료에 대한 추론 결과는 향후 사찰벽화나 단청 등의 근대 안료연구에 비교자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.