• 제목/요약/키워드: degradation process

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포화 압축 벤토나이트 내 기체 이동 현상 관측을 위한 기체 주입 시험 (Gas Injection Experiment to Investigate Gas Migration in Saturated Compacted Bentonite)

  • 김정태;이창수;이민형;김진섭;강신항
    • 터널과지하공간
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    • 제34권2호
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    • pp.89-103
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    • 2024
  • 처분 환경에서는 혐기성 부식, 방사선 분해, 미생물 분해와 같은 다양한 원인으로 처분용기와 완충재의 경계면에서 기체가 발생할 수 있다. 기체의 발생 속도가 완충재 내부에서의 확산 속도보다 빠를 경우, 완충재 내부에 기체가 압축되어 공극 압력이 증가함으로써 완충재의 물리적 손상을 유발할 수 있다. 특히 이때 발생한 균열을 통해 기체돌파현상이라 불리는 급격한 기체 이동 현상과 함께 방사성 핵종이 누출될 가능성이 있다. 따라서 처분 시스템의 안전성 평가를 위해서는 이러한 기체 발생 및 이동 현상에 대한 이해가 필수적이다. 이 연구에는 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 시험 장치를 문헌 연구를 통해 구축하고, 이를 활용하여 한국형 처분 시스템의 완충재 후보 물질 중 하나인 Bentonile WRK (Clariant Ltd.) 분말로 제작한 압축 시료에 대한 기체 주입 시험을 수행하였다. 시험 결과, 완충재 내 기체돌파현상 발생 지점에서 일반적으로 관측되는 특성인 응력 및 압력의 급격한 상승 경향이 뚜렷하게 관찰되었다. 또한 완충재 팽윤으로 기인한 응력의 범위는 4.7~9.1 MPa이었으며, 기체 유입 압력으로 간주할 수 있는 기체돌파현상 발생 시의 압력은 약 7.8 MPa로 확인되었다. 구축된 장치는 향후 완충재의 초기 물성 및 기체 주입 실험 초기 조건에 대한 데이터베이스 구축을 위한 다양한 실험에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

탄산화에 노출된 콘크리트 취약부의 확률론적 내구수명 평가 (A Service Life Prediction for Unsound Concrete Under Carbonation Through Probability of Durable Failure)

  • 권성준;박상순;남상혁;노병철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.49-58
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    • 2008
  • 대도시 및 지하구조물에서 주로 발생하는 탄산화는 사용기간의 증가에 따라 철근부식이 발생하며, 이러한 철근부식은 구조물의 성능저하로 진전된다. 하나의 RC 구조물이라 하더라도, 콘크리트 시공에 의해 건전부뿐 아니라 시공이음부 또는 균열부와 같은 취약부가 발생하기가 쉽지만, 진단시에는 일반적으로 건전부만을 대상으로 탄산화 거동을 분석하고 있다. 본 연구에서는 대도시에서 사용중인 고가교의 RC 교각을 대상으로 하여 건전부, 균열부, 시공이음부 콘크리트의 탄산화 실태조사를 수행하였다. 조사된 탄산화 깊이와 측정된 피복두께를 확률변수로 하여, 사용기간에 따라 증가하는 내구적 파괴확률을 도출하였다. 한편 국내 시방서에서 제시하는 목표파괴확률을 기준으로 대상구조물의 내구수명을 평가하였다. 동일한 기둥부재라 하더라도 건전부, 균열부, 시공이음부 콘크리트에 따라 도출된 내구수명은 각각 다르게 평가되었으며, 피복두께가 작고 균열폭이 큰 경우에서는 매우 빠르게 감소함을 알 수 있었다. 피복두께의 변동계수에 따라서도 내구적 파괴확률의 변화가 크므로 적절한 시공과 품질확보가 중요함을 알 수 있다.

음식물폐수와 축산분뇨의 혼합소화에서 적정 혼합비 및 소화슬러지의 위생성 연구 (Optimal Mixing Ratio of Wastewater from Food Waste and Cattle Manure and Hygienic Aspect in Batch Type Anaerobic Digestion)

  • 정두영;정명희;김영준
    • 유기물자원화
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    • 제17권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • 본 연구에서는 돈분폐수와 음식물폐수를 대상으로 대장균을 비롯한 병원성균의 존재여부를 파악하였으며, 이들을 여러 비율로 혼합한 혼합폐수를 대상으로 $55^{\circ}C$의 고온의 회분식 혐기소화를 실시하여 최적의 유기물 분해를 위한 혼합비율 및 혐기소화과정에서의 미생물상의 변화를 관찰하였다. 대장균 등의 분변성 장내세균은 축산폐수에서만 발견되었으며 식중독세균인 포도상구균은 음식물과 축산폐수 양쪽에서 발견되었다. 각 폐수의 혼합비율을 달리하여 고온 회분식 혐기소화과정을 거친 결과 각 폐수의 비율이 50:50인 R3 반응조에서 가장 높은 유기물 제거효율을 나타냈으며, 이때 $BOD_5$, CODcr SS의 감량율은 각각 23.2%, 24.7%, 19.7%로 나타났다. 한편, 소화과정 중 미생물상의 변화는 각 혼합반응조 모두 유사한 결과를 보여주었다. 총 세균수의 경우, 반응 최종일까지 상당량의 미생물이 존재하는 것으로 나타났으며, 대장균 등의 분변성 장내세균의 경우에는 반응 10일째 대부분이 사멸되는 것으로 나타났다. 반면, 포도상구균의 경우, 반응기간 내내 완만한 감소세를 보이며 최종 반응일 까지 1,000~5,000 CFU/mL 정도의 개체수가 유지되는 것으로 관찰되었다.

연안준설 사업에 따른 해양 수질 및 퇴적물 영향평가 개선 방안 (Improvements in the Environmental Impact Assessment on Seawater and Sediment Qualities for Coastal Dredging Projects)

  • 김영태;김귀영;전경암;이대인;유준;김희정;김인철;엄기혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.119-128
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    • 2013
  • 2000년대 초반부터 연안준설 사업의 수요가 크게 증가하였고, 기타 연안개발 사업과도 중첩되어 준설토의 발생량은 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인해 주변해역에 대한 환경 영향이 심화될 수밖에 없는 상황에서, 2011년 제출된 해역이용협의서 중 준설이 포함된 사업의 해수 및 해저 퇴적물에 대한 해양환경영향평가 현황을 파악하였다. 해양환경영향평가 항목 중 일반 항목들의 조사 비율은 대체로 높은 반면, 중금속 등 유해 물질의 경우에는 세부항목들 간 조사 비율 편차가 크게 나타났다. 한편 중금속 분석 시 협의서 작성 지침에 따른 전처리 과정(완전 분해)과 분석 방법이 제대로 수행되지 않았다. 또한 작성 지침에 명시되어 있지는 않지만, 결과값에 대해 신뢰도 확보를 위한 검증(회수율 및 검출한계 산정) 수행 현황도 매우 미흡한 것으로 파악되었다. 이로 인해 연안 준설 및 개발에 따른 주변 해양환경영향평가가 부실하게 진행되고 있는 것으로 나타났다. 향후 해양 수질 및 퇴적물 환경에 대해 보다 엄정한 평가와 진단을 위해서는 협의서 작성에 관한 세부 지침의 보완이 요구되며, 해역이용협의 제도의 개선을 통해 정확한 해양환경영향평가가 수행되도록 협의서 작성지침의 준수 의무를 강화할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

정상 및 atg5 유전자 제거 섬유아세포에서 자가포식체의 미세구조 및 이들의 정량적 분석 (Ultrastructural analysis and quantification of autophagic vacuoles in wild-type and atg5 knockout mouse embryonic fibroblast cells)

  • 최수인;전푸름;허양훈;이진아
    • 분석과학
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    • 제31권5호
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    • pp.208-218
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    • 2018
  • 자가소화작용은 세포 내 물질들을 이중막 구조의 자가포식체를 형성하여 라이소좀(lysosome)과 융합한 후 이들을 분해시키는 과정이다. 자가소화작용은 유전적, 세포적, 생화학 수준에서 연구가 진행되어왔지만, 자가포식체의 미세구조 분석 및 정량적 분석은 체계적으로 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 먼저, 기초 자가소화작용이 진행되는 환경과 기아상태로 자가소화작용을 유도한 환경의 세포에서 각각 자가포식체 막 형성에 중요한 역할을 하는 ATG5가 결핍된 섬유아세포와 정상 섬유아세포에서의 자가포식체의 미세구조를 비교 관찰 하였다. 정상 섬유아세포에서는 초기 패고포어, 초기 및 후기 자가포식체, 오토라이소좀과 같은 자가포식체의 단계별 미세구조를 확인한 반면, ATG5가 제거된 섬유아세포에서는 이중막 구조가 완성되지 않은 자가포식체 구조가 증가한 것을 확인하여 ATG5가 자가포식체 성숙에 중요한 역할을 함을 다시 한번 검증할 수 있었다. 본 연구를 통해 구축한 자가포식체 미세구조 분석법을 활용하여 확장된 폴리글루타민을 가지는 N-말단 헌팅틴 유전자를 발현시키는 헌팅턴병의 세포학적 모델에서 단계별 자가포식체를 분석하였다. 그 결과, 흥미롭게도 헌팅틴 단백질이 발현된 세포에서 후기 자가포식체가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 헌팅틴 돌연변이 단백질 응집체 제거에 필요한 자가소화작용 활성화를 위해서 자가포식체와 라이소좀의 결합 단계를 촉진하는 것이 효과적일 가능성에 대해서 유추할 수 있었다. 결론적으로 전자현미경을 활용한 자가포식체의 단계별 미세구조 관찰 및 정량 분석이 다양한 인간 질병모델에 적용되고, 자가소화작용과 연관된 병리 메커니즘 연구에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

제1차 치산녹화10년계획의 수립 과정:경영중심 임정과 행정중심 임정의 갈림길 (Establishing Process of the 1st 10-year National Greening Project : At the Turning Point between the Management-oriented Approach and Administration-oriented Approach)

  • 배재수
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권3호
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    • pp.269-282
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 당시 당면한 산림문제를 해결하기 위하여 1972년 7월부터 1973년 6월까지 진행되었던 산림정책의 변화과정과 그 원인을 구명하는 데 있다. 1972년에 우리나라가 당면한 산림문제는 1ha 당 평균 입목축적 $11m^3$, 총 산림면적의 약 12%에 해당하는 82만ha의 무립목지로 대표되는 산림황폐화였다. 당시 이 문제를 해결하기 위한 다양한 접근방법이 있을 수 있었다. 1972년 12월 산림개발법이 제정될 때까지는 산림경영 측면에서 조림을 유도하는 경영중심 임정이 유력하였다. 그러나 1973년 3월까지 큰 변화가 있었다. 우선 산림녹화의 효율적인 수행을 위하여 산림청을 농림부에서 내무부로 이관하였다. 뒤 이어 국가가 산림녹화의 주체가 되어 국가 재정과 경찰력을 포함한 행정력을 동원하여 신속히 100만ha를 조림한다는 제1차 치산녹화10년계획이 수립되었다. 영림공사가 수행할 특수개발지역의 산림조차 국가와 지방 정부가 중심이 되어 조림을 한다는 정책이 선택됨으로써 영림공사의 필요성은 퇴색되었다. 더군다나 정부는 법으로 정한 영림공사 설립에 필요한 출자금 200억원을 조달하는 데 '재정적 제약'이 있었다. 결국 공적 기관인 영림공사가 특수개발지역의 산림을 경영한다는 계획은 1973년 3월 5일 산림개발법이 개정되어 영림공사 설립 조항이 삭제되면서 그 막을 내렸다. 이러한 변화의 중심엔 당시 산림문제를 단기간 내에 해결하려는 박정희 대통령의 '시간적 제약' 인식이 크게 자리 잡고 있었다. 이런 대통령의 인식은 영림공사 주도의 조림정책보다 행정력 주도의 제1차 치산녹화10년계획을 선택하게 만든 보이지 않는 변수였다.

2022년 종교 교육과정 - 종교인 만들기와 '유사종교' 발명 교육 - ('Inventing' Religion and Pseudo-religion in the 2022 National Curriculum on Religions)

  • 고병철
    • 대순사상논총
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    • 제46집
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    • pp.1-32
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    • 2023
  • 이 글의 목적은 2022년 종교 교육과정의 형태와 내용을 비판적으로 성찰하는 데에 있다. 성찰의 관점은 종교 교육과정이 국가교육과정인 이상 모든 고등학생에게 적용될 수 있어야 하고, 공유될 수 있어야 하며, 종교 범주를 활용한 성찰의 장(場)으로 기능해야 한다는 것이다. 이 목적을 위해 제2장에서는 2022년 종교 교육과정의 형태와 내용을 고찰하였다. 형태상으로는 종래 교육과정과 유사하다는 점과 함께, 특히 종교 과목을 '진로선택'에 배치한 근거가 약하다고 지적하였다. 내용상 특징으로는 '종교인 만들기'라는 지향성과 '유사종교'론을 지적하였다. 제3장에서는 내용상 특징 가운데 '종교적 성찰을 통한 종교인 만들기'라는 지향성을 고찰하였다. 그리고 종교인 만들기라는 지향성을 위해, 기존 교육과정의 핵심인 '메타 인지적 기술로서의 성찰' 개념을 '종교적 성찰'로 변형시키고 영성과 종교성 개념을 추가했다는 점 등을 지적하였다. 제4장에서는 내용상 특징 가운데 '종교와 유사종교'의 이분법을 고찰하였다. 이 부분에서는 '유사종교' 개념이 조선총독부의 행정 용어('종교유사의 단체')에 '해롭다는 인식'이 결합된 것이라는 점을 밝혔다. 또한 학교교육에서 '유사종교'를 판별하려는 것이 종교에 대한 조선총독부의 태도를 재생하는 것이고, 교사에게 종교와 유사종교를 판별하는 '자의적' 기준을 만들어 끊임없이 유사종교를 '발명'하게 만들 수 있다는 점을 지적하였다. 결과적으로, 2022년 종교 교육과정이 '종교적 성찰을 통해 종교인을 만들면서 유사종교를 발명하려는 교육과정'이라면, 종교 과목은 '종교를 위한 과목'이라는 시선에서 벗어나기 어렵게 된다. 게다가 이러한 시선이 정당성을 얻게 된다면 향후 사회적 논제는 종교 교육과정이 국가교육과정에 존재해야 하는지의 여부가 될 것으로 예상된다.

LNAPL에 의한 소수성 유기오염물질의 지하환경 내 이동성 변화가 위해성 증가에 미치는 영향: p-xylene과 benz[a]anthracene의 경우 (Enhanced Transport and Risk of a Highly Nonpolar Pollutant in the Presence of LNAPL in Soil-groundwater System: In Case of p-xylene and benz[a]anthracene)

  • 류혜림;한준경;김영진;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권4호
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    • pp.25-31
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    • 2007
  • 물질 간 상호작용이 위해도에 많은 영향을 미칠 수 있다는 것은 널리 알려져 있지만 이를 위해성평가에 적용할 수 있는 방안은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 p-xylene이 토양 내에 존재할 때, 대수층으로의 이동성이 극히 제한적인 benz[a]anthracene (BaA)의 지하수로의 이동성 증가를 확인하고 그 증가된 위해도를 산정하기 위하여, 지하 환경을 모사한 셀을 제작하여 실험을 수행하였으며, 이를 해석하는 간단한 물질이동 모델을 개발하였다. 셀 실험 결과 BaA의 이동성은, BaA와 p-xylene이 혼합물질로 동시에 존재하는 경우에, BaA만으로 오염되어 있는 경우보다 월등히 높았다. 후자의 경우는 강우에 의한 이동이 주요 이동기작이었으며 그 정도는 아주 미미하였다. Defined Time Steps (DTS)을 이용하여 개발된 오염물질 이동모델은 두 물질 모두 실험결과와 유사한 경향을 보이며 변하는 것을 확인하였으나, 더욱 정확한 예측을 위하여 모델의 수정, 보완작업이 계속되고 있으며 이는 다음 연구의 주제가 될 것이다. 실험실 규모의 셀 실험의 경우 모세관대가 물질이동에 중요한 역할을 하기 때문에 실험실 규모의 시뮬레이션에서는 모세관대 모듈을 적용하는 것이 보다 적합한 것으로 나타났다. 현장규모 오염에서의 모델링 결과를 토대로 위해도를 산정하고 비교한 결과, 지하수 섭취를 통한 BaA의 발암위해도는 NAPL이 존재할 때, 존재하지 않을 때보다, 약 15${\sim}$87배 크게 계산되었다. NAPL이 존재하지 않는 경우 BaA의 지중 이동속도는 매우 느리며, 실제 오염현장의 경우 이동 과정에서 물질분해가 일어나므로 NAPL의 존재 여부에 따른 실제 위해도 차이는 더 크게 발생할 것으로 예상된다.

부식질의 광산화 및 오존산화에 있어서의 분자량 크기분포 변화 특성에 관한 연구 (A Study of Molecular Size Distributions of Humic Acid by Photo-Oxidation and Ozonation)

  • 김종부;김계월;이동석
    • 분석과학
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    • 제16권4호
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    • pp.292-298
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    • 2003
  • 고급산화공정 (AOP)인 UV시스템과 오존시스템을 이용하여 부식산의 광산화 및 오존 산화를 실시한 후, 용존유기탄소 (DOC)의 제거 효율에 따른 분자량 분포 특성을 한외여과법을 이용하여 조사하였다. 반응 전의 부식산의 분자량 분포는 30,000 daltons 이상의 고분자 물질이 41.5%로 가장 큰 부분을 차지하고 있었으며, 500 dalton 이하의 저분자 물질은 15.2%로 상대적으로 낮은 분포율을 보였다. UV 조사 시간이 증가함에 따라 고분자에서 저분자로의 전환율이 증가하였다. 특히, 30,000 daltons 이상의 고분자물질이 생물학적으로 처리 효율이 높은 500 daltons 이하의 저분자물질로 전환되는 비율은 UV 단독조사 (35.3%)에 비교해 촉매가 첨가된 경우인 $UV/TiO_2$$UV/H_2O_2$ 시스템에서 각각 58.9%와 87.7%으로 증가하였다. 오존 시스템에서는 500 daltons 이하의 저분자로의 전환율보다는 3,000~30,000 daltons의 중간크기 분자량 분포율이 증가하였다. 오존 단독 시스템에서는 10,000~30,000 daltons 크기의 분포율이 최종 60분 처리시 41.5%로 가장 높게 나타났으며, $O_3/H_2O_2$ 시스템에서는 10,000~30,000 daltons과 3,000~10,000 daltons이 각각 38.9%, 26.2%으로 높은 분포율을 나타냈다. 이상에서 얻어진 결과를 토대로 수중 부식산의 보다 효과적인 제거를 위하여, $UV/H_2O_2$, $UV/TiO_2$$O_3$, $O_3/H_2O_2$ 시스템 등과 연계하여 처리할 수 있는 단위공정을 제안하였다.

이산화납 전극 제조 시 전기화학적 증착인자가 수산화라디칼 발생에 미치는 영향 (Effects of Electrodeposition Parameters on Electrochemical Hydroxyl Radical Evolution of PbO2 Electrode)

  • 심수진;윤제용
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.647-655
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    • 2016
  • Lead dioxide ($PbO_2$)는 전기화학적 고도산화공정(electrochemical advanced oxidation process, EAOP)에서 hydroxyl radical ($^{\bullet}OH$) 발생에 기반한 유기오염물 분해에 효과적인 전극물질이다. $PbO_2$ 전극의 대표적인 제조방법인 전기화학적 증착법(electrodeposition)의 주요 인자로는 전류/전압세기, 온도, 반응시간, Pb(II)의 농도, 전해질 종류 및 농도가 있다. 본 연구에서는 $Ti/PbO_2$ 산화전극을 전기화학적 증착법을 통해 전류인가 시간, 전류밀도, 온도, $HNO_3$ 전해질 농도를 각각 조절하여 제조하였고, $^{\bullet}OH$ 검출물질인 p-Nitrosodimethylaniline (RNO)의 전기화학적 탈색 측면에서 $^{\bullet}OH$ 발생에 대한 $PbO_2$ 증착인자의 영향을 조사하였다. 주요 결과로, $PbO_2$$^{\bullet}OH$ 발생 성능은 $PbO_2$ 증착과정에서 대체로 전류인가 시간이 길어질수록(1-90 min), 전류밀도가 감소할수록($0.5-50mA/cm^2$), 증착온도가 증가할수록($5-65^{\circ}C$), $HNO_3$ 전해질 농도(0.01-1.0 M)가 감소할수록 향상되었다. 특히, 0.01 M의 낮은 $HNO_3$ 농도 상에서 $20mA/cm^2$ 전류를 10분 이상 인가하여 증착시킨 $PbO_2$에서$^{\bullet}OH$ 발생이 가장 촉진되었다. RNO 탈색속도 측면에서 가장 성능이 좋은 $PbO_2$와 저조한 $PbO_2$ 사이에 최대 41% 정도 차이가 나타났다. $PbO_2$$^{\bullet}OH$ 발생 성능을 결정짓는 특성으로 $PbO_2$ 층 전도도, Ti 기판 산화, $PbO_2$ 결정크기를 고려한 결과, $PbO_2$ 층의 전도도 및 Ti 기판의 산화가 $^{\bullet}OH$ 발생에 주요하게 영향을 미치는 것으로 확인되었다. $PbO_2$ 층의 전도도 향상과 Ti 표면 산화 억제로 인한 $Ti/PbO_2$ 계면에서 전도도 향상이 $^{\bullet}OH$ 발생을 촉진시키는 효과를 가져왔다. 그리고 일부 전극에서는 표면에서 $PbO_2$ 결정 크기 증가가 $^{\bullet}OH$ 발생을 저감시키는 역할을 하였다.