• 제목/요약/키워드: Surface State

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TDR을 이용한 사질토양에서의 중금속 이동 추정 (Predicting Migration of a Heavy Metal in a Sandy Soil Using Time Domain Reflectometry)

  • Dong-Ju Kim;Doo-Sung Baek;Min-Soo Park
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.109-118
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    • 1999
  • 최근 들어, 다공질 매질에서의 KCl 같은 보존성 용질의 운송계수를 결정하는데 TDR이 성공적으로 사용되고 있다. 본 연구는 TDR 기법이 사질 토양에서 중금속 이온의 운명과 시간에 따른 농도 분포를 측정하는데 적용가능한지를 알아보기 위하여 수행되었다 실험실에서 파과곡선 조건의 주상실험을 수행하여 사질토양에서 침출수와 잔존수의 $ZnCl_2$농도를 측정하였다. 정상류 상태에서 추적자인 $ZnCl_2$(10g/L)를 토양시료 상부에 순간 주입한 후, 시간별로 토양시료 상부로부터 각각 l0 cm와 20 cm 깊이에서 수평으로 설치된 TDR 탐침을 이용하여 저항을 EC-meter를 이용하여 침출수의 전기전도도를 측정하였고, 침출수의 Zn 이온의 농도는 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. TDR과 침출수로부터 구한 농도측정 방법이 다르기 때문에, ICP-AES로부터 구한 농도와 토양시료 상부로부터 10 cm에서 TDR 로 측정된 잔존수 농도로부터 구한 운송파라미터를 감쇄상수를 고려한 CDE모델에 적용하여 구한 침출수 농도와 비교하였다. 실험결과에 의하면, 잔존수의 첨두농도근 EC-meter로 측정된 침출수의 것보다 더 빨리 그리고 더 높게 나타나 사질 토양이 균질한 것으로 나타났다. TDR로 구한 운송 파라미터로부터 추정된 $ZnCl_2$의 농도와 ICP-AES로 측정된 농도는 상당히 일치했다. 이것은 주어진 토양에서 감쇄상수를 얻기만 하면 TDR기법이 특정깊이에서의 중금속의 침출수 농도를 측정하는데에도 적용가능하다는 것을 의미한다.

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메탄 활성화반응에서 산화칼슘 촉매의 활성에 대한 망간과 칼륨의 첨가효과 (Effects of Mn- and K-addition on Catalytic Activity of Calcium Oxide for Methane Activation)

  • 박종식;공장일;전종호;이성한
    • 대한화학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.618-628
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    • 1998
  • 순수한 CaO, Mn-doped CaO, Mn/CaO, K/CaO 촉매를 제조하고 이들의 메탄 활성화반응에 대한 촉매활성을 600∼800$^{\circ}C$ 온도영역에서 실험하여 산화칼슘의 촉매활성에 대한 망간과 칼륨의 첨가효과를 조사하였다. 촉매의 특성을 조사하기 위하여 X-선 분말회절분석(XRD), X-선 광전자분석(XPS), 주사전자현미경분석(SEM), 시차열분석(DSC) 및 열무게분석(TG)을 실시하였다. 촉매반응은 직결 기체크로마토그래피를 이용한 단방향 흐름 반응기로서 이루어졌다. 표준반응조건은 $p(CH_4)/p(O_2)=250$ Torr/50 Torr이며 반응기체의 주입속도는 30mL/min, 그리고 He 희석기체와 함께 전체압력은 1 atm이였다. 실험한 촉매들 중에서 6.3 mol% Mn-doped CaO 촉매가 가장 우수한 $C_2$ 선택성을 보였으며 775$^{\circ}C$에서 $C_2$ 선택성과 $C_2$ 수율이 각각 43.2%와 8.0% 이었다. 적은 양의 망간을 도프한 산화칼슘 촉매들은 망간의 양이 증가함에 따라 $C_2$ 선택성이 향상되는 경향을 보였으나 많은 양의 망간([Mn]>6.3 mol%)을 도프한 촉매에서는 $C_2$ 선택성이 감소하는 경향을 보였다. 금속이온이 도프되지 않은 6 wt.% Mn/CaO와 6 wt.% K/CaO 촉매는 700$^{\circ}C$에서 각각 13.2%와 30.9%의 $C_2$ 선택성을 보여 담지효과는 Mn보다도 K가 훨씬 우수함을 보였다. CaO와 Mn-doped CaO 촉매의 전기전도도를 $10^{-3}∼10^{-1}\;atm$의 산소분압 영역에서 측정한 결과 모두 p형의 전기적 특성을 보였으며 도프한 망간의 농도가 증가함에 다라 전기전도도는 감소하는 경향을 보였다. 촉매표면에 생성된 틈새형 산소이온이 메탄을 활성화할 수 있음을 제안하였고 틈새형 사소이온의 생성을 고체화학적 관점에서 논의하였다.

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연약지반에 시공된 도로용 경량성토체의 재료 및 거동특성 (Material and Behavior Characteristics of Lightweight Embankment for Road Constructed on Soft Ground)

  • 여규권;이용재;김홍연;윤길림;한상현
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.41-49
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    • 2018
  • 본 연구에서는 준설토 활용을 촉진하고 지반개량을 최소화 하기위한 목적으로 연약지반에서 경량기포혼합토를 토공재료로 이용하여 실규모의 도로 성토체를 제작하고 그 재료특성과 거동을 분석하였다. 현장에서 배합된 시료의 실내시험 결과 공시체의 습윤단위중량은 양생 28일까지 거의 선형적으로 감소하였고, 특히 28일 양생 후 습윤단위중량은 양생 전 슬러리 상태의 약 81%로 감소되었으므로 향후 유사한 원료토의 배합설계시 활용이 가능하다. 일축압축강도는 기존의 연구와 같이 양생 14일을 기준으로 강도증가율이 감소하기 시작하였고, 시멘트 함유량이 많아질 경우 최대 압축강도 발생 후 적은 변형률 변화에서 강도가 급격히 감소하며, 통상보다 작은 축변형률 범위에서 최대강도가 발현되는 현상이 나타났다. 경량성토로 인한 원지반 천층부에서의 침하량은 토사성토의 약 1/2.75로서 성토재료의 단위중량 비율(1/2.7)과 일치함으로써 자중의 차이로 인한 침하량의 인과관계가 잘 나타났다. 또한 원지반 하부로 내려갈수록 토사 및 경량성토 사이의 침하량 차이가 크게 나타남으로써 침하종료 심도에 차이가 명확하게 나타났다. 경량성토 구간의 지중수평변위량은 토사성토 대비 약 15~20% 정도 작게 나타났고, 그 발생심도 또한 경량성토의 경우가 4.5~5.0m 가량 얕게 나타나 경량기포혼합토가 전단변형의 영향심도를 현저히 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.

마우스 Hepa-1c1c7 세포주에서 B형 간염 바이러스에 의한 tumor necrosis factor-a의 발현 유도 (Hepatitis B Virus-Induced TNF-a Expression in Hepa-lc1c7 Mouse Hepatoma Cell Line)

  • 예성수;장원희;양영일;이연재;김미성;석대현;박영홍;백계형
    • 생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.38-44
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    • 2005
  • B형 간염 바이러스(HBV)에 의한 감염은 인류의 보건에 대단히 중요한 문제이며, 따라서 HBV에 대한 많은 연구가 수행되어져 왔다. 그러나 HBV 연구에 있어서의 주된 장애요인은 그 감염이 사람과 일부 영장류에 국한된다는 점이다. 본 연구에서는 마우스 간암 세포주인 Hepa-1c1c7 세포를 이용하여 HBV의 감염성 및 그에 따른 염증성 사이토카인인 TNF-a의 발현의 변화를 측정하였다. HBV의 표면항원(HBsAg)분비는 microparticle enzyme immunoassay를 사용하여 측정하였고, TNF-a mRNA 발현 측정에는 quantitative competitive RT-PCR 방법을 사용하였다. HBV 발현 벡터를 Hepa-1clc7 세포에 도입시켰을 경우뿐만 아니라 HBV 비리온을 갖고 있는 혈청을 사용하여 Hepa-lc1c7 세포를 감염시켰을 때에도 HBV mRNA 발현 및 HBsAg 분비가 측정되었다. 또한 두 상황 모두에서 TNF-a mRNA발현이 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 사람과 영장류에 특이적인 HBV가 마우스 간암 세포주인 Hepa-lclc7 세포도 감염시킬 수 있다는 가능성을 제시한다. 또한 마우스 기원의 Hepa-lclc7 세포에서도 HBV의 유전자 발현에 필요한 여러 인자들이 존재하며, TNF-a와 같은 사이토카인 유전자 발현을 조절하는 세포 내 기전에 HBV가 영향을 미친다고 할 수 있다. 따라서 마우스 간암 세포주인 Hepa-lclc7 세포는 HBV 연구를 위한 시험 관내 모델로서 사용되어질 수 있을 것으로 보인다.

부산 장산 지역의 구과상(球課狀) 유문암에 대한 암석학적 연구 (Petrological Study on the Spherulitic Rhyolite in the Jangsan Area, Busan)

  • 박수미;윤성효
    • 암석학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.219-233
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    • 2013
  • 부산광역시 동부의 장산화산암체는 화산함몰체로 알려져 있고, 화산함몰체 외각부를 따라 구과상 유문암이 $60^{\circ}{\sim}90^{\circ}$의 각도로 수직유상구조를 보여주며 환상암맥으로 나타난다. 구과의 직경은 수 mm에서 2.8 cm 이상이며, 평균적으로 5~10 mm로 측정되었다. 이들 구과는 하나의 핵을 중심으로 방사상을 나타내는 단식 구과형과 육안상 흰색을 띠는 각을 가지면서 핵 부분을 중심으로 방사상을 나타내는 방사상 단식 구과형으로 비교적 단순한 형태를 보여주며, 이들 구과들이 서로 인접하여 합체된 포도송이와 같은 집합체를 보여주기도 한다. 구과의 동심원상 핵 부분에 대한 전자현미분석 결과, 은미정질 기질부 물질의 성분은 주로 $SiO_2$가 거의 82% 이상, $Al_2O_3$는 7~10%, $Na_2O+K_2O$는 8% 이하의 실리카 물질과 장석(새니딘)의 미세한 섬유상 교생으로 나타났다. 구과에 대한 X-선 회절분석 결과, 석영, 새니딘, 앨바이트 그리고 소규모의 운모, 카오린, 녹니석으로 구성되며, X-선 면분석 결과, 핵 부분은 $SiO_2$가 풍부하며, 각 부분은 $Na_2O$ 또는 $K_2O$, $Al_2O_3$가 풍부하였다. 장산콜드론의 유문암 암맥에서 나타나는 구과의 깃털형과 비등형 결정 형태는 마그마 관입에 의한 이동속도보다 유리질 물질로부터 탈유리화작용이 더 빠른 속도로 진행되었고, 비교적 정체된 상태에서 급속한 냉각으로 형성되었음을 지시한다. 구과들은 고규산(75.4~75.7 wt.%) 유문암질 마그마로부터 유래되었다.

남해 대륙붕 PZ-1 시추공 주변 현무암 대지 구조의 CO2 지중저장용량 평가 (Assessment of CO2 Geological Storage Capacity for Basalt Flow Structure around PZ-1 Exploration Well in the Southern Continental Shelf of Korea)

  • 신승용;강무희;신영재;정순홍
    • 자원환경지질
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    • 제53권1호
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    • pp.33-43
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    • 2020
  • CO2 지중저장은 현재 온실가스 감축을 위한 CCS(Carbon Capture & Storage) 저장기술 중 가장 안정적이고 효과적인 기술로 평가되고 있다. 지중저장 대상 염대수층은 일반적으로 CO2가 초임계상태로 저장될 수 있는 지하 800 m 이상의 심도에 위치하고, 그 상부에 지표로의 CO2 누출을 막는 광역적인 불투수성 덮개암층이 분포해야 한다. 본 연구에서는 남해 대륙붕 탄성파 및 시추공 자료를 해석하여 덮개암으로 활용할 수 있는 현무암층과, 하부 염대수층이 발달하고 있는 현무암 대지 구조를 CO2 지중저장 유망구조로 제시하였다. 연구지역 주입대상 염대수층의 지중저장용량을 평가하기 위해 총 공극률은 시추공 감마 및 음파검층 자료를 이용하여 산출하였으며, 염대수층 구간의 온도/압력 조건을 고려하여 CO2 밀도를 계산하였다. 정확한 주입대상 염대수층의 체적을 산정하기 위해 x, y, z 축 방향으로 일정한 크기를 가지는 3차원 지질 격자 모델을 구성하였고, 염대수층 3차원 공간의 물성 분포를 지구통계학적 기법으로 예측하는 물성 모델링을 수행하여 총 공극률 값을 지질 격자에 할당하였다. U.S. DOE 방법을 이용하여 남해 대륙붕 현무암 대지 구조의 CO2 지중저장용량 평가 결과 평균 약 8,417만 CO2톤(최소 4,207만 ~ 최대 1억 4,379만 CO2톤)이 주입대상 염대수층 구간에 저장 가능한 것으로 예측되었다.

한국답토양의 생산력평가방법에 관한 연구 -1 보(報). 비옥도평가(肥沃度評價) 및 비옥도분류(肥沃度分類) (A METHOD OF CAPABILITY EVALUATION FOR KOREAN PADDY SOILS -Part I. Fertility evaluation and fertility classification)

  • Hong, Ki-Chang;Maeng, Do-Won;Kazutake, Kyuma;Hisao, Furukawa;Suh, Yoon-Soo
    • 한국토양비료학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-14
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    • 1979
  • 한국(韓國) 답토양(畓土壤) 92개(個) 지점(地点)을 선정조사(選定調査)하고, 채취(採取)된 시료(施料)로 입도(粒度), 산도(酸度), 전도도(電導度), 전질소(全窒素), 유기물(有機物), 양(陽)이온 치환용량(置換容量), 치환성염기(置換性鹽基), 전인산(全燐酸), 유효인산(有效燐酸), 유리산화물(遊離酸化物) 및 유효규소(有效珪素) 등등(等等)의 26개(個) 항목(項目)의 토양분석(土壤分析) 결과(結果)를 가지고 쌀 생산력(生産力)에 미치는 중요인자(重要因)子 중(中)의 하나인 비옥도(肥沃度)를 정량적(定量的)으로 평가(評價)하고, 이 비옥도(肥沃度) 평가(評價)에 근거(根據)하여 객관적(客觀的)인 비옥도(肥沃度) 분류(分類)를 실행(實行)코저 한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻을 수 있었다. (1) 상관분석(相關分析) 및 예비자료(豫備資料) 분석(分析)을 통(通)하여 사(砂),미사(徵砂)+점토(粘土), 산도(酸度), 양(陽)이온 치환용량(置換容量), 치환성(置換性) 석회(石灰)+고토(苦土), 유기물(有機物), 전질소(全窒素), 암모니아태(態) 질소(窒素), Bray-P,0.2 N HCl-P, 전도도(電導度), 0.2N HCl-K, 치환성(置換性)나트륨, 유리산화철(遊離 酸化鐵), 유리산화(遊離酸化) 망간 등(等) 토양(土壤) 비옥도(肥沃度) 공통인자(共通因子) 추출(抽出)에 유용(有用)한 15개(個)의 변수(變數)가 얻어졌다. (2) 비옥도(肥沃度) 공통인자(共通因子)를 추출(抽出)하기 위하여 주성분(主成分) 분석(分析)(principal component analysis)을 행(行)하였든 바 고유치(固有値)(eigen value)가 1.0이상(以上)이고 누적기여율(累積寄與率)(Cumullative %)이 약(約) 80%인 5개(個)의 주성분(主成分)이 얻어졌다. (3) 주성분(主成分) 분석결과(分析結果) 얻어진 5개(個)의 주성분(主成分)은 각(各) 특성간(特性間)의 분리(分離)가 불명확(不明確)하여 해석(解析)이 곤란(困難)한 점(点)이 있었으므로 인자분석(因子分析)(factor analysis)의 일종(一種)인 Varimax 방법(方法)을 적용(適用)한 결과(結果) 해석(解析)이 가능(可能)한 5개(個)의 비옥도(肥沃度) 공통인자(共通因子) 즉 토성(土性)과 유효인산(有效燐酸), 유기물(有機物), 염분(鹽分), 염기(鹽基) 및 유리산화물(遊離酸化物) 상태(相態)를 나타내는 비옥도(肥沃度) 인자(因子)들이 추출(抽出)되었다. (4) 추출(抽出)된 비옥도(肥沃度) 인자평점계수행렬(因子評点係數行列)을 이용(利用)하여 각개체(各個體)에 대한 인자평점(因子評点)을 계산(計算)하여 수치분류(數値分類)(numerical taxonomy)를 행(行)한 결과(結果) 각각(各各) 특징(特徵)을 가진 7개(個)의 비옥도군(肥沃度群)으로 분류(分類)할 수 있었다. (5) 미분수(未分數)된 시료(試料)는 판별개수(判別關數)(discriminant function)법(法)에 의하여 7개군(個群) 중(中) 어느 한 군(群)으로 재분류(再分類)할 수 있었다.

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水文化學的 資料를 통한 花崗岩質 流域의 化學的 風化特性에 關한 硏究 (Hydrogeochemical Research on the Characteristic of Chemical Weathering in a Granitic Gatchment)

  • 박수진
    • 대한지리학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-15
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    • 1993
  • 본 연구소는 소규모 유역에서 하천수와 지하수의 溶存이온 특성을 통하여 각종 이온들의 溶脫特性과 粘土鑛物의 형성환경, 化學的 風化量 등을 추정해 본 것이다. 필자는 본 연구를 위하여 1990년 10월 부터 1년간에 걸쳐 유량측정 및 수질분석을 실시하였고 야면의 4개 지점에서 점토광물을 분석하였다. 분석결과, 암석의 풍화에 의한 溶存物質은 전체의 약 39$%$ 미만이었고, 유역내의 풍화층에 집적되는 이온은 $H^+$, $K^+$, Fe, Mn 등이었다. 물질의 계절적인 收支特性과 水文學的 자료로 볼 때, 여름에는 Kaolinite가 열역학적 측면에서 안정된 점토광물이며, 2:1 점토광물도 Kaolinite로 변형될 가능성이 높다. 풍화에 유출되는 2차광물의 형성과 식생의 영향이 비교적 적은 $Na^+$를 사용하여 화학적 풍화량을 추정한 결과, 본 유역의 화강암이 1년에 화학적으로 풍화되는 양은 약 31.31g/$m^2$정도인 것으로 밝혀졌다.

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고체산화물 연료전지용 La0.7Sr0.3Ga0.6Fe0.4O3-δ계의 메탄부분산화반응 (Partial Oxidation of CH4 Using {0.7}Sr0.3Ga0.6Fe0.4O3-δ for Soild Oxide Fuel Cell)

  • 이승영;이기성;이시우;김종원;우상국
    • 전기화학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.59-64
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    • 2003
  • 고상 반응법을 이용하여 $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$ 분말을 합성하고 소결하여 혼합전도성 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막들은 페롭스카이트 단일상 결정구조를 나타내었으며, $95\%$, 이상의 상대밀도를 나타내었다. 산소이온 변환 능력을 향상시키기 위해 $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$의 양 표면에 $La_{0.6}Sr_{0.4}CoO_{3-\delta}$ paste를 스크린 프린팅 방법으로 코팅한 결과, 코팅되지 않은 분리막에 비해 산소투과 유속이 크게 증가하여 $950^{\circ}C,\; {\Delta}P_{o_2}=0.21 atm$에서 약 $0.5ml/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. 이러한 산소투과 유속은 표면 코팅층이 다공성일수록, $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$의 결정립 크기가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 제조된 디스크 형상의 소결체를 이용하여 $950^{\circ}C$에서 메탄부분산화반응을 행한 결과 $40\%$ 이상의 메탄전환율과 합성가스의 수율을 얻을 수 있었으며, CO의 선택도는 $100\%$를 나타내었다 또한, $950^{\circ}C$의 메탄분위기에서 600시간의 장기부분산화반응을 통해 상의 안정성을 확인하였다.

6가 크롬과 유기탄소와의 반응에 따른 광물학적 지구화학적 변화 (Mineralogical and Geochemical Changes During the Reaction of Cr(VI) with Organic Carbon)

  • 김영규;박영규
    • 한국광물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.151-160
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    • 2013
  • 유기탄소와 Cr(VI)와의 반응을 연구하여 위하여 컬럼 실험을 실시하였다. 컬럼 실험은 거름토의 유기탄소와 수용액 속의 Cr(VI)와의 반응 후 시간별로 채취한 컬럼의 유출수와 반응 후 컬럼에 남은 고체물질에 대하여 화학분석과 SEM 관찰을 실시하였다. 컬럼에 공급된 Cr(VI)은 초기 유출수에서는 검출되지 않다가 약 8 PV (pore volume) 후 급격한 농도 증가를 보이며 공급수의 농도(20 mg/kg)까지 높아져 본 실험 조건에서 초기에 유기탄소와 Cr(VI)과의 반응에 의하여 일정 기간 동안 제거됨을 보인다. 전반적으로 유출수에서 측정된 양이온과 음이온의 농도는 $PO_4$를 제외하고 초기에 증가하였다가 시간이 지나면서 감소하는 경향을 보인다. 대부분의 이온들이 공급수에는 검출되진 않았거나 매우 낮은 농도임을 감안하면 이 이온들은 주로 유기탄소에서 유출된 것으로 판단된다. SEM 관찰결과 Cr은 유기탄소 표면에 Fe와 함께 공침되었음을 보이고 일부 침전물에 Mn, Ni, Co 등과 같은 금속들이 함께 함유되어있음을 보여준다. 이는 유기탄소 표면의 환원환경에서 Cr(VI)가 환원이 되어 $Cr(OH)_3$로 침전되면서 $Fe(OH)_3$와 같이 공침하였음을 보여주며 Fe의 존재가 Cr의 침전에 있어서 매우 중요함을 지시한다. 추후 용해성 Fe와 Mn과 같은 원소들이 더 이상 용출되지 않으면 Cr(VI)는 더 이상 침전 반응으로 제거되지 않는다. 다른 이온들과 달리 $PO_4$의 경우 초기 유출수에서 감소를 보이고 추후에 농도가 증가하는데 이는 유기탄소에 포함되어 있던 $PO_4$가 유출된 후에 Cr과 Fe의 침전물에 효과적으로 흡착이 되고 침전물이 더 이상 생성되지 않게 되면 원래 유기탄소로부터 용해되어 나온 $PO_4$의 농도로 회귀되어 일정한 값을 보이는 것으로 생각된다.