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혐기성 해양환경에서 철 환원세균에 의한 유기물 분해 및 생물정화 (Significance of Dissimilatory Fe(III) Reduction in Organic Matter Oxidation and Bioremediation of Environmental Contaminants in Anoxic Marine Environments)

  • 현정호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권3호
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    • pp.145-153
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    • 2005
  • 산소가 고갈된 혐기성 환경의 유기물 분해 및 물질순환에서 철 환원반응의 생태/환경적 중요성에 대해 고찰하였다. 다양한 해양환경에서 유기물 분해 시 철 환원이 차지하는 중요성은 미약한 수준에서 거의 $100\%$에 이르기까지 그 범위가 극단적으로 다양하게 나타났다. 일반적으로 철 환원은 Fe(III)의 농도가 높은 곳에서 황산염 환원보다 중요한 유기물 분해 경로로 나타나, 유기물 분해에서 철 환원의 중요성은 철 환원세균이 이용 가능한 Fe(III)의 공급정도에 의해 결정되는 것으로 인식되었다. 산소공급이 미약한 연안혐기성 퇴적토 내에서 Fe(III)의 공급은: (1)조석에 의한 퇴적물 내 공극수의 교환(tidal flushing): (2)저서동물에 의한 생물교란: (3)식생의 유무에 따른 퇴적물의 산화/환원 상태의 변화 등에 의해 주로 영향을 받는 것으로 나타났다 철 환원세균에 의한 유기물 분해 및 다양한 금속원소의 전환기능을 이용한 특정 유기오염원과 금속오염원의 생물정화는 우리나라와 같이 부영양화된 연안생태환경의 개선 및 독성 유t무기 오염원의 생물정화 등 연안역의 환경친화적 관리가 절실히 요구되는 환경에서 생태/환경공학 분야의 유용한 해결수단으로 간주된다.

장군 연-아연-은 광상의 모암변질에 따른 원소분산 (Element Dispersion by the Wallrock Alteration of Janggun Lead-Zinc-Silver Deposit)

  • 유봉철
    • 자원환경지질
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    • 제45권6호
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    • pp.623-641
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    • 2012
  • 장군 연-아연-은 광상은 열수교대형 광상이다. 모암변질시 원소 분산을 알아보기 위해 모암, 열수변질대 및 연-아연-은 광맥에서 시료를 채취하였다. 이 광상은 능망간석화작용과 돌로마이트화작용으로 구성된 열수작용이 현저히 인지된다. 모암은 돌로마이트와 석회암이며 구성광물은 방해석, 돌로마이트, 석영, 금운모 및 흑운모 이다. 연-아연-은 광맥과 접촉한 부분에서 관찰되는 능망간석대는 주로 능망간석이 산출되며 소량 방해석, 돌로마이트, 쿠트나호라이트, 유비철석, 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 및 황석석 등이 산출된다. 연-아연-은 광맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰되는 돌로마이트대는 주로 돌로마이트가 산출되고 소량 방해석, 능망간석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 황석석 등이 산출된다. 모암변질시 주원소, 미량 및 희토류원소들간의 상관계수는 $Fe_2O_3(T)$/MnO, Ga/MnO 및 Rb/MnO(돌로마이트 및 석회암)가 정의 상관관계를 갖고 MgO/MnO, CaO/MnO, $CO_2$/MnO 및 Sr/MnO(돌로마이트)와 CaO/MnO 및 Sr/MnO(석회암)가 부의 상관관계를 갖는다. 모암변질시 이득원소들은 $Fe_2O_3(T)$, MnO, As, Au, Cd, Cu, Ga, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn 및 Zn 이고 손실원소들은 CaO, MgO, $CO_2$ 및 Sr 이다. 따라서 CaO, $CO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, MnO, Ga, Pb, Rb, Sb, Sn, Sr 및 Zn 등의 원소들은 모암이 돌로마이트내지 석회암인 열수교대형 광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

화강암류중 미량원소와 태백산분지내 석회암지역 광화작용과의 지구화학적 관계 (A Geochemical Study on Trace Elements in the Granitic Rocks in relation to Mineralization in the Limestone Area of the Taebaegsan Basin)

  • 이재영
    • 자원환경지질
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    • 제20권3호
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    • pp.179-196
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    • 1987
  • 태백산 광화대에는 연-아연, 철-동 및 중석-휘수연 등의 스카른광상이 캠브리아-오도비스기의 석회질퇴적암을 주 모암으로 하여 중-후기 백악기의 화강암류와 밀접한 관계을 갖고 발달하여 있다. 이들 광상들의 화강암류와의 수반관계를 보면 철-동광상은 화강섬록암-석영몬조니암, 연-아연광상은 화강암-화강섬록암, 중석-휘수연광상은 화강암, 그리고 망간광상은 석영반암에 수반되는 경향이 있다. 화강암류의 화학조성을 보면 철-동광상과 관련된 화강암류는 연-아연광상과 관련된 것보다 K은 낮고 Ca은 높은 함량을 보이며 반대로 중석-휘수연광상과 관련된 화강암은 연-아연광상과 관련된 것보다 K은 높고 Ca은 낮은 함량을 보인다. 그러나 망간광상과 관련된 화강암은 연-아연광상과 관련된 것에 유사한 변화를 보인다. 마량원소중 친석원소인 Rb과 Sr은 K과 Ca에 관련된 변화를 보이며 이와는 대조적으로 친동원소인 Cu, Pb, Zn, W 및 Mo은 이들 원소의 광상과 관련된 화강암류에서 그 함량이 높고 기타 Ni과 Co는 교대지수 (0.14) 가 같은 Mg, Fe 및 Cu와 관계된 변화를 보인다. 화강암류의 평균 K/Rb 및 Ca/Sr 비가 보이는 범위는 각각 300~150 및 150~40내에 속하는데 K-Rb함량이 낮은 영역에는 철-동광상이 그리고 K-Rb 함량이 높은 영역에는 연-아연 및 중석-휘수연광상이 점시되고 대조적으로 Ca-Sr함량이 높은 영역에는 Fe-Cu 및 Fe광상이 그리고 Ca-Sr함량이 낮은 영역에는 연-아연광상이 점시된다. 태백산 광화대내 백악기 화강암류중 원소가 보이는 함량변화는 경상분지내 백악기 화강암류의 것과 대체로 유사한 경향을 보이고 있으므로 본 지화학적 연구의 결과는 어느 한 지역에서 백악기 화강암류와 관련된 광상을 대상으로 지화학탐사를 실시할 때 그 화강암체의 광종과 생산성여부를 결정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Precipitation of cations by alginate, polyguluronate and polymannuronate

  • 정대영;서형필;이동수;변재형;이진우
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.495-499
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    • 2000
  • The relative affinity of seaweed alginate, polyguluronate and polymannuronate for cations was investigated. The cations used in this study were $Ca^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Rb^{1+}$, $Sr^{2+}$ and $Zn^{2+}$. The ability of cations to precipitated polymers was determined as the relative affinity of seaweed alginate, polyguluronate and polymannuronate for cations. The relative affinity of polymers for cations in order are as follow: Seaweed alginate: $Fe^{3+}$,$Cu^{2+}$,$Cd^{2+}>Pb^{2+}>Co^{2+}$,$Zn^{2+}>Ca^{2+}>Sr^{2+}$,$Rb^{1+}>Mn^{2+}>Mg^{2+}$,$Hg^{2+}$ Ployguluronate:$Fe^{3+}$,$Cu^{2+}$,$Cd^{2+}>Ca^{2+}$,$Co^{2+}$,$Pb^{2+}>Sr^{2+}$,$Rb^{1+}$,$Zn^{2+}>Hg^{2+}$,$Mn^{2+}>Mg^{2+}$ Polymannuronate:$Fe^{3+}$,$Cd^{2+}$,$Cu^{2+}>Ca^{2+}$,$Pb^{2+}>Zn^{2+}$,$Rb^{1+}$$Sr^{2+}$,$Hg^{2+}>Co^{2+}>Mn^{2+}>Mg^{2+}$

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예천지역 화강섬록암 풍화대내 흑운모의 Rb-Sr 동위원소연대 변화 (Rb-Sr Isotopic Ages of Biotite in the Weathering Profile of Granodiorite, Yecheon)

  • 정기영;정창식;이봉호
    • 한국광물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.53-59
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    • 2005
  • 예천지역 화강섬록암 풍화단면내의 흑운모가 산화흑운모로 풍화되는 과정에서 Rb-Sr 동위원소연대의 변화를 분석하였다. 신선한 흑운모와 풍화된 흑운모들의 Rb-Sr 동위원소 조성을 열이온화질량분석기로 측정하였고, 이를 기존의 K-Ar 자료와 비교하였다. Rb-Sr 동위원소연대는 흑운모의 산화정도에 따라 체계적으로 감소하는 경향을 보이며, 이는 K-Ar 연대의 감소경향과 잘 일치하였다. Fe/sup 2+/의 산화로 발생하는 과잉전하로 구조내 양이온들이 방출되는 과정에서 층간의 방사기원핵종도 일부 방출되었는데, 일가 양이온인 /sup 87/Rb이 이가 양이온인 /sup 87/Sr로 붕괴되어 딸핵종인 /sup 87/Sr이 모핵종인 /sup 87/Rb보다 심하게 흑운모로부터 제거된 것으로 보이고, 그 결과 Rb-Sr 동위원소연대가 감소하였다. 풍화된 흑운모는 모암의 연대측정대상으로 부적합한 것으로 보이지만, 풍화과정에서 방사기원 동위원소들의 거동은 흑운모 풍화의 지화학적 및 구조적 과정에 대한 유용한 정보를 제공한다.

반응성 염료폐수 처리를 위한 화학응집, 펜톤산화, 세라믹 분리막 복합공정의 최적화 (Optimization of Hybrid Process of(Chemical Coagulation, Fenton Oxidation and Ceramic Membrane Filtration) for the Treatment of Reactive Dye Solutions)

  • 양정목;박철환;이병환;김탁현;이진원;김상용
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.257-264
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    • 2006
  • 본 연구에서는 화학응집, 펜톤산화, 세라믹 분리막 복합공정을 적용하여 상업적으로 이용되고 있는 반응성 염료의 유기물 및 색도제거 영향을 조사하였다. 화학응집의 경우, $Fe^{3+}$ 응집제 농도를 결정하기 위해 각각의 최적 pH에 따른 응집주입량을 변화시켜 결정하였다. 이때의 최적 값은 RB49(reactive blue 49)가 pH 7에서 2.78 mM, RY84(reactive yellow 84)가 pH 6에서 1.85 mM로 나타났다. 펜톤산화의 경우, $H_2O_2$$Fe^{2+}$의 최적의 주입농도를 선정하고 펜톤시약 주입비율을 결정하였다. 이때의 최적 주입비율($[H_2O_2]:[Fe^{2+}]$은 RB49가 4.41:5.73 mM, RY84가 1.15:0.81 mM로 결정되었다. 세라믹 한외여과막의 경우, 펜톤산화 이후 상등액의 투과플럭스와 배제율을 조사하였다. 전체 운전시간인 9시간 동안 RB49와 RY84의 평균 투과플럭스 값은 1 bar일 때 각각 $53.4L/m^2hr$$67.4L/m^2hr$이었다. 부가적으로 펜톤산화 상등액을 오프라인 화학세정(5% $H_2SO_4$) 결과, RB49의 평균 투과플럭스 회복율은 98.5-99.9%, RY84는 91.0-97.3%로 나타났다. 복합공정의 전체 COD 제거율은 91.6-95.7%, 색도제거율은 99.8% 이상으로 나타났다. 결론적으로, 복합공정 구성을 통하여 반응성염료가 주성분인 염료폐액의 효율적 처리를 위한 공정중의 하나가 될 수 있음을 확인하였다.

영남육괴내 육십령 복운모화강암에 대한 지화학적 연구 (The Geochemistry of Yuksipryeong Two-Mica Leucogranite, Yeongnam Massif, Korea)

  • Koh, Jeong-Seon;Yun, Sung-Hyo
    • 암석학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.119-134
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    • 2003
  • 육십령 복운모화강암은 광물학$.$지화학적으로 과알루미나 성질을 특징적으로 나타낸다. 육십령 화강암체는 1.15∼l.20 범위의 높은 알루미나 포화 지수와 2.20∼2.98wt% 범위의 높은 CIPW norm 강옥 함량을 나타낸다. 색지수는 <16%이고, FeO$^{T}$ +MgO+TiO$_2$,는 평균 1.9 wt%로서 우백질화강암에 해당한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 SiO$_2$성분이 증가함에 따라, TiO$_2$, $Al_2$O$_3$, FeO, Fe$_2$O$_3$, MgO, CaO, $K_2$O, P$_2$O$_{5}$ , Rb, Ba, Sr 은 감소하는 경향을 나타내는 반면, Zr과 Th는 증가하는 경향을 나타내는데, 이는 장석, 흑운모, 인회석 저어콘의 분별경정작용에 기인한 것으로 해석된다. 거정질 암맥에는 SiO$_2$and P$_2$O$_{5}$ 는 높게, 그 외의 주원소는 결핍되어 나타난다. Manaslu, Hercynian 복운모 우백질화강암, Lachlan습곡대의 S-형 화강암과 비교해 보면, 육십령 복운모 우백질화강암은 낮은 Rb, 높은 Ba, Sr을 나타낸다. 거정질 암맥의 지화학적 특징은 육십령 복운모화강암을 형성했던 멜트로부터 일부 원소들의 제거 혹은 유동성에 의해 높은 Rb, Nb와, 낮은 Ba, Sr, Zr, Th, Pb 함유를 나타낸다. 육십령 복운모 우백질화강암은 총 휘토류 함량이 95.7∼123.3ppm 범위를 나타내며, 운석에 대해 표준해보면, 저 내지 중정도의 Eu 이상(Eu/Eu*= 0.7∼0.9)을 가지면서 경희토류원소가 풍부하고 중희토류원소가 결핍된 매우 경사가 져 있는((La/Yb)$_{N}$ = 6.9∼24.8) 변화를 보여준다. 반면에 페그마틱 암맥은 총 휘토류원소의 함량이 7.0ppm으로 운석에 대해 표준화하면, 강한 부의 Eu 이상(Eu/Eu*= 0.2)을 가진 편평한 양상을 나타낸다. 복운모 우백질화강암을 형성했던 멜트의 성분은 기원암 뿐만 아니라 기원암이 녹은 후의 잔류물질의 양에도 의존한다. 특히 CaO/$Na_2$O의 비와 Rb/Sr-Rb/Ba의 비들은 강한 과알루미나질 화강암에서는 기원암의 성분에, 즉, 기원암의 사장석과 점토 함량 비에 주로 의존한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 사장석 성분보다 점토 성분이 풍부한 암석에서 기원한 Manaslu와 Hercynian 복운모 우백질화강암들(예를 들면 Millevaches와 Gueret)보다는 더 높은 CaO/$Na_2$O의 비와 더 낮은 Rb/Sr-Rb/Ba 비를 나타내고 있는데, 이러한 지화학적 특징은 점토 성분보다는 사장석이 풍부한 석영장석질 암석으로부터 기원했던 것으로 사료된다.

알긴산, 폴리글루론산 및 폴리만뉴론산에 의한 금속이온의 흡착 (Biosorption of Metal Ions by Seaweed Alginate, Polyguluronate, and Polymannuronate)

  • 장대영;손창우;김성구;김이준;정정한;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.553-560
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    • 2009
  • $P_{1/2}$ 값을 참고로 비교한 알긴산, 폴리글루론산 및 폴리만뉴론산의 금속이온들에 대한 상대적인 친화성은 다음과 같다; 1) 알긴산: $Cu^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Fe^{3+}$ >> $Zn^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Co^{2+}$ >> $Cr^{6+}$ > $Mn^{2+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$, 2) 폴리글루론산: $Cd^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Fe^{3+}$ >> $Ca^{2+}$ > $Sr^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Co^{2+}$ >> $Mn^{2+}$ > $Cr^{6+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$, 그리고 3) 폴리만뉴론산: $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$ > $Fe^{3+}$ > $Pb^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Co^{2+}$ > $Cr^{6+}$ >> $Mn^{2+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$. 알기산 1 g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 $363.5{\pm}45.0$, $226.3{\pm}9.2$, $1,299.4{\pm}$81.3, 500.7${\pm}$27.7 및 165.9${\pm}$11.4 mg이었으며, 폴리글루론산 1g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 354.5${\pm}$26.5, 177.6${\pm}$8.7, 1,288.6${\pm}$60.1, 424.0${\pm}$7.4 및 140.2${\pm}$28.5 mg이었으나, 폴리만뉴론산 1 g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 329.0${\pm}$10.3, 226.9${\pm}$1.9, 1,635.6${\pm}$11.1, 419.8${\pm}$12.6 및 251.0${\pm}$49.1 mg이었다. 폴리만뉴론산은 알긴산보다 높은 용해도와 폴리글루론산보다 높은 금속이온에 대한 친화성 때문에 독성이 높은 중금속이나 경제성이 높은 금속을 선택적으로 분리하는 데 사용할 수 있을 것이다.

TbFe 스퍼터박막의 두께 및 조성분포 계산 (Calculation of Thickness and Composition Profiles of Sputtered TbFe Thin Films)

  • 박종철;김순광
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권2호
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    • pp.131-137
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    • 1990
  • 스퍼터링시 타겟에서 튀어나오는 원자의 방출각도분포를 새로운 함수로 표현하고 이를 이용하여 박막의 두께와 조성분초를 예측하는 방법을 구하였다. 2원계 RbFe박막의 복합타겟 마그네트론 스퍼터에 의해 제작된 박막의 조성 및 두께해석에 본 모델을 적용한 결과, 스퍼터시 Tb는 overcosine, Fe는 undercosine 방출분포를 갖는다는 것이 밝혀졌으며 이를 이용하여 실용디스크의 대면적균일화 방안의 도출기반을 마련하게 되었다.

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죽염 제조공정에 따른 이산화황, 미네랄 함량 및 이화학적 특성 (Sulfur Dioxide, Mineral Contents and Physicochemical Properties Generated during Manufacture of Bamboo Salt)

  • 김학렬;이성재;이정희;김인철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.1248-1256
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    • 2014
  • 자죽염(purple bamboo salt; PBS)을 제조하는 공정에 영향을 미치는 원염(갯벌천일염, MSS; 죽염, BS)의 종류, 대나무 첨가에 따른 BS의 이화학적 특성, 황 화합물, 미네랄 함량 및 환원력을 비교 분석하고, 이를 통해 PBS에 함유된 $SO_2$와 산화환원전위(ORP)의 발생 원인을 분석하였다. BS를 고온에서 용융시켜 제조한 PBS에서 630 ppm의 $SO_2$가 검출되었다. PBS의 원료 염과 RB에서는 $SO_2$가 검출되지 않았으나, 염화물, 황산염류, 탄산염류와 대나무(RB)를 함께 탄화시켜 $SO_2$ 검출 원인을 확인한 결과 황산칼륨에 의해 782 ppm이 발생하였다. BS의 $SO_2$는 BSRB1(13.88)~BSRB4(109.13 ppm)에서만 발생하였고 $SO{_3}{^{2-}}$는 MSSRB4와 BSRB2~BSRB4에서만 발생하였으며, 시간이 경과함에 따라 증가되는 경향을 나타내었다. $SO_4{^{2-}}$는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며 $SO_2$$SO_3{^{2-}}$가 많을수록 낮은 함량을 나타내었다. ORP는 모두 시간이 지남에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 BS에서 더 높은 수준을 나타내었으며, BSRB4(-211.40 mV)에서 가장 높은 환원력을 나타내었다. 일반적 특성 중 불용분은 BS에서 더 높았으며 RB가 탄화되어 남은 물질들이 영향을 미친 것으로 판단된다. Ca, K, Mg의 경우 굽는 시간 경과에 따라 MSS는 감소, BS는 증가하는 경향을 나타내었다. BSRB4의 Ca는 1.4배, Mg는 1.5배 증가하였고 K 함량은 1.8배 더 높은 것으로 나타났다. 미량 미네랄은 굽는 시간 경과에 따라 MSS에서 Li, Al, Mn, Fe, Sr이 증가되었고, BS에서 Al, Fe, Ni가 증가하였다. 음이온(Cl, $NO_3$, Br)과 중금속(Pb, Cd, Hg, As)은 각 요인에 대한 영향을 받지 않았다. 결론적으로 BS의 기능성을 나타내는 환원력은 $SO_2$$SO_3{^{2-}}$와 같은 저분자 황화합물에 의한 것이며, 이는 한 번 굽는 과정을 거친 BS를 사용하고 이에 RB를 첨가하여 고온에서 용융하는 시간이 길수록 이들 황화물질이 많아져 환원력이 증가된다는 것을 의미하는 것이다.