• 한국가스학회지
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• 제28권2호
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• pp.1-6
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• 2024

구형 디젤 엔진들을 대체할 수 있는 손쉬운 접근 방식은 CNG나 LPG와 같은 연료를 활용한 가스 엔진으로 대체하는 것이다. 그러나, LPG와 같은 연료는 대형 가스 엔진에 적용된 사례가 많지 않아서 CNG 연료를 기반으로 하는 가스 엔진에서의 성능을 예측하기가 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 CNG 기반 대형 가스 엔진에 LPG 연료를 적용하여 성능과 배출가스 특성이 어떠한지 살펴보았다. 특히, NOx 저감을 위해 널리 사용되는 EGR 적용 시에 어느 정도의 효과를 보이는지에 대해서도 시험을 통해 결과를 확인하였다. 그결과, LPG의 경우에는 심각한 노킹을 배제할 수준까지 운전 조건을 확보하였음에도 고부하에서 약한 수준의 노킹은 여전히 CNG보다는 빈도수가 높음을 알 수 있었고, 다만 고속 영역에서는 CNG와 유사한 출력 수준을 확보할 수 있었다. CNG보다는 빠른 연소 속도로 인해 LPG의 효율이 높았고, EGR 적용을 통해 NOx는 물론 동시에 약한 노킹의 빈도수를 동시에 저감 가능할 수 있음을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.317-323
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• 2017

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 $5,280m^2$ 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 $7{\sim}8^{\circ}C$ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.

• 대한핵의학회지
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• 제34권3호
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• pp.183-198
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• 2000

목적: 두부외상을 받은 후 뇌실질의 해부학적인 병변이 없음에도 불구하고 인지 및 정신운동성 기능장애 등을 호소하는 환자가 많지만 아직 그 병태 생리가 밝혀지지 않고 있다. 연구자는 두부외상 후 해부학적 뇌 병변이 없으면서도 지능저하를 보인 환자에서 국소 뇌혈류(regional cerebral blood flow, CBF) 및 국소 혈류예비능(regional cerebrovascular reserve, CVR) 이상이 있는 지를 알아보고, 지능저하와 관련된 뇌영역을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부외상을 받은 후 지능저하를 호소하고, 만성기에 시행한 뇌 MRI에서 유의한 대뇌피질의 이상소견이 없었던 30명으로 남자 16명과 여자 14명이었으며, 평균연령은 $34{\pm}12$세였다. 대조군을 19명으로 남자 9명과 여자 10명이었으며, 평균연령은 $44{\pm}17$세였다. 휴식기에 Tc-99m HMPAO 925 MHq를 주사하고 5분째 뇌혈류 SPECT를 촬영하였으며, 촬영 도중 아세타졸아미드 1 g을 3분간 주사하였다. 첫 촬영이 끝난 직후 다시 Tc-99m HMPAO 925 MBq를 주사하여 같은 방법으로 뇌부위를 촬영하였다. 지능검사는 한국판-웩슬러 성인용 지능검사(K-WAIS)를 사용하여 언어성과 동작성에 관련된 11가지 소검사를 시행하였다. 각 소검사 별 비정상 점수를 보인 환자군과 정상 대조군간 유의한 CBF 차이를 윈도우용 SPM'97로 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 모든 언어성 소검사는 좌측 대뇌반구에서 CBF 감소를 보였고, Wernicke 영역과 모두 관련이 있었고 Broca 영역과 관련을 보인 어휘문제를 포함하여 기본지식문제와 숫자외우기는 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽과도 관련이 있었다. 우측 대뇌반구에 추가로 CBF 감소를 보인 경우는 기본지식문제, 숫자외우기, 어휘문제와 공통성문제로 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽에서 CBF가 감소를 보였다. 2) 동작성 검사에서 CBF 감소는 주로 우측 대뇌반구에서 관찰되었다. 우측 상측두회 후면과 상연회, 운동전 피질, 그리고 일차적 체운동피질과, 우측 전두전야 일부에서 관련이 있었고, 좌측 전두엽과 상연회 일부에서 CBF 감소가 있었다. 3) CVR 감소는 전체적으로 총 64개 뇌영역에서 관찰되었다. 언어성 검사에서 주로 양측 전두엽과 측두엽에서 관찰되었다. 기본지식문제만 양측 하두정회와 후두엽에서 추가로 CVR 감소가 관찰되었다. 동작성 검사에서 주로 양측 전두전야와 상, 중측두회와 관련이 있었다. 결론: 두부외상 후 대뇌피질의 형태학적 손상을 발견할 수 없었던 경미한 손상에서도 CBF 뿐만 아니라 CVR의 감소를 초래되며, 지능 저하와 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 지능 저하는 특정한 뇌영역과 관련되어 있음을 밝혔다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제27권3호
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• pp.111-119
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• 2009

목 적: 국소 진행된 직장암에서 수술 전 동시항암방사선치료 후 정확한 치료 반응 평가는 매우 중요하다. 본 연구는 국소 진행된 직장암에서 $^{18}F$-FDG PET/CT를 이용한 수술 전 항암방사선치료의 반응성 예측에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 8월부터 2008년 1월까지 원자력의학원에서 국소 진행된 직장암으로 수술 전 항암방사선치료를 시행한 20명의 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였다. 방사선 치료는 한 회에 1.8 Gy씩 하루 1회 주 5회의 일정으로 총 50.4 Gy 시행되었고, 항암 치료는 3주 간격으로 3회 시행되었다. 모든 환자는 치료 전과 항암방사선치료 종료 6주 후에 각각 $^{18}F$-FDG PET/CT 촬영을 하였다. 모든 환자는 수술을 시행 받았고 수술 후 절제된 조직을 통해 Dworak 분류에 따른 종양의 치료에 대한 반응 정도를 평가하였다. 결 과: 20명 중 11명의 환자가 Dworak 분류에 따라 반응군에 속했으며, 나머지 9명은 비반응군으로 분류되었다. 수술 후 $SUV_{max}$값과 metabolic volume (SUV가 2.5 이상인 병변의 용적)은 수술 전 $SUV_{max}$값과 metabolic volume보다 현저히 낮았다. 그러나 반응군에서 metabolic volume의 변화를 제외하고는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 이 연구에서는 치료 후 반응군과 비반응군을 구분하는 cut-off value는 $SUV_{max}$가 67% 감소하는 지점으로 나타났다. 이 cut-off value를 이용하여 반응군과 비반응군을 구분하는 경우 민감도는 45.5%, 특이도는 88.9%였으며, 양성 예측률과 음성 예측률은 각각 71.4% 및 53.8%였다. 결 론: 비록 본 연구에서는 통계적으로 유의한 결과를 얻지 못하였지만, 다른 연구들을 통해 봤을 때 국소 진행된 직장암 환자에서 수술 전 방사선 및 항암 병합 요법의 효과를 판정하고 예측하는데 있어서 $^{18}F$-FDG PET/CT를 이용한 검사가 유용할 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제24권2호
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• pp.127-134
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• 2018

국제해사기구에서는 선박 배기가스 내 질소산화물($NO_x$) 배출에 대한 강화된 Tier III 규제가 2016년부터 적용됨에 따라 이를 대응하기 위한 노력이 필요하다. $NO_x$ 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(Selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 세라믹 허니컴 촉매를 주로 사용하고 있다. 그러나 기존의 세라믹 허니컴 촉매는 약한 강도로 인하여 운전상 문제가 발생하거나 유지 및 보수에 있어서도 어려움을 갖는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 세라믹 허니컴 촉매의 단점들을 보완하기 위하여 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가짐과 동시에 배기가스의 다방향성 이동을 통한 낮은 배압효과 등의 장점을 가지는 금속 지지체를 적용하였다. 이러한 금속 지지체 상에 촉매를 담지하기 위하여 유 무기바인더 첨가를 통해 코팅슬러리를 제조하고, 이를 코팅, 건조 및 소성과정을 통해 금속 지지체 상에 견고하게 부착된 금속 지지체 기반 촉매를 제조하였다. 이러한 금속 지지체 기반 촉매는 $NO_x$ 성능평가와 초음파 및 낙하시험을 통한 접착 내구성 평가를 수행하였다. 특히, 무기바인더를 첨가한 MFC01경우 95% 이상의 $NO_x$ 전환율을 보였으며, 상용 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 내구성을 보였다. 이러한 특성 및 성능평가를 통하여 개발된 금속 지지체 기반 촉매는 고효율, 고내구성을 가짐을 확인하였으며, 기존 세라믹 허니컴 촉매를 대체할 수 있는 선박용 배연탈질 촉매로서의 가능성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.81-90
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• 2019

프로페인($C_3H_8$)의 건식 개질($CO_2$ 개질)을 통한 합성 가스($H_2$와 CO 혼합물) 제조를 위해 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충진된 유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기를 사용하였다. 열 또는 플라즈마에 의해 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매를 사용하여 $C_3H_8/CO_2$ 비율 1/3, 총 유량 $300mL\;min^{-1}$에서 플라즈마-촉매 건식 개질을 수행하였다. 건식 개질에 대한 촉매 활성은 온도범위 $500{\sim}600^{\circ}C$에서 평가되었다. $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조를 위해 전구물질 수용액(질산니켈, 질산세륨)으로 함침된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 공기 분위기에서 소성시킨 후, $H_2/Ar$ 분위기에서 환원시켰다. 촉매 특성 조사에는 X-선 회절분석기(XRD), 투과전자현미경(TEM), 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM), 승온 탈착($H_2-TPD$, $CO_2-TPD$) 및 라만 분광기가 이용되었다. 열로 환원된 촉매와 비교하면 플라즈마 방전하에서 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 개질 반응을 통한 합성 가스 생산에서 보다 우수한 촉매 활성을 나타내었다. 또한, 플라즈마로 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$가 개질 반응의 문제점인 탄소퇴적 관점에서 장기 촉매 안정성을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.127-137
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• 2021

미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제50권3호
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• pp.19-34
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• 2022

본 연구는 비도시 정주지에 해당하는 농촌지역 그린인프라에 대한 탄소중립 기여도를 정량적으로 분석하여 비도시 정주지에 대한 탄소중립 정책 및 이행방안 수립시 활용할 수 있는 기초자료를 제공하기 위하여 진행하였다. 주요 목적은 첫째, 농촌지역 그린인프라를 체계화하고, 둘째, 그린인프라 요소별 원단위를 도출하며, 셋째, 이를 활용하여 우리나라의 탄소중립에 미치는 영향을 정량화하여 제시하는 것이다. 본 연구에서는 선행연구 조사 및 분석을 통해 도출된 농촌지역 그린인프라 요소에 대한 적정성 검증을 위하여 내용 타당도(CVR) 분석을 실시하였고 그린인프라 요소별 탄소감축량 원단위는 관련 분야 연구 결과를 활용하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 농촌지역 핵심기능(Hubs)의 그린인프라는 마을숲, 습지, 농경지, 스마트팜, 연결기능(Links)은 하천, 마을녹지, 빗물 재활용시설이 .500 이상의 CVR값을 가지는 것으로 나타나 적정한 것으로 분석되었다. 둘째, 그린인프라 요소별 원단위는 선행연구 결과를 활용하여 최소값, 최대값, 중간값으로 구분 제시하여 탄소중립을 위한 공간적 계획, 설계 등에 활용될 수 있도록 하였다. 셋째, 농촌지역 그린인프라를 우리나라 비도시지역 정주지에 적용할 경우 최소 70.76 백만 톤, 최대 141.16 백만 톤에 달하는 CO₂ 를 간접적으로 감축하는 효과가 있는 것으로 분석되었다. 이는 2019년 농업부문 탄소배출량의 3.4배에서 6.7배에 달하는 양으로 탄소중립 기여도가 매우 높다고 볼 수 있으며, 이를 활용한 경제적 가치는 최소 약 1조 6천억 원에 달하여 농촌지역 활성화, 녹색일자리 창출, 농촌 산업생태계 전환 등에도 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구는 비도시지역의 정주지에 대한 탄소중립 기여도를 정량적으로 제시하였으며, 농촌지역 그린인프라 각 요소별 탄소감축 원단위를 도출함에 따라 마을단위의 탄소중립을 위한 공간적 계획, 설계 시 활용할 수 있는 기초연구로서 의의를 가진다. 특히, 그린인프라 요소별 탄소감축 원단위는 마을단위 탄소중립 정책, 계획 수립 시 정량적 목표제시 및 달성 여부 점검 등에 활용가능할 것이며 이를 기반으로 하여 시군구 등 지역단위와 도시단위의 탄소중립화에 확대 적용할 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.389-406
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• 2011

국내외 탄소발자국 연구 동향을 분석하였으며 뉴질랜드 참다래의 전과정 평가 방법의 체계를 해석하였고, 경남지역 참다래를 중심으로 과수의 탄소발자국표지 적용에 대하여 제언하였다. 제품의 탄소발자국은 일반적으로 ISO14040 시리즈, PAS 2050, GHG Protocol 등과 같은 국제표준에 따라서 평가된다. 국내 탄소발자국 표지는 한국환경산업기술원이 환경부의 위탁하에 한국 표준을 마련하고 "기후변화대응", "저탄소상품"이란 문구가 표시된 탄소성적표지를 운영하고 있지만 현재까지 농산물은 인증대상에서 제외되어 있다. 반면 영국, 스웨덴, 덴마크, 뉴질랜드 등은 농산물의 전 과정 평가를 이미 수행하고 있다. 뉴질랜드 참다래의 전과정 평가는 ISO 표준 방법들을 준용하고 ISO 표준에서 분명한 기준이 없는 경우에는 PAS 2050 표준을 준용한다. 시스템 경계는 뉴질랜드 참다래의 총 온실가스 배출량에 대한 각 단계에서의 영향을 이해하기 위해서 과원 생산에서 소비까지의 모든 전과정 단계들을 포함하였다. 전과정 평가 결과에서 총 온실가스 배출량에 대한 각 단계의 영향은 과원 생산 17%, 포장(냉장) 12%, 뉴질랜드 항구 선적 1%, 선박운송 41%, 영국 Zeebrugge에서의 재포장 3%, 대형유통점 6%, 소비 및 쓰레기처리 21%로 나타났다. 선박운송과 같은 장거리 운송은 무역에서 장애물이 될 수 있으며, 이것을 극복하기 위해서는 과원과 냉장에서 온실가스의 감축이 필요하다. 국내 산업현황 분석에 따르면 최근 참다래 수입량은 매우 빠르게 증가하고 있음에도 불구하고 참다래 재배면적과 생산량은 감소하고 있으며, 수출량도 감소하고 있다. 그 이유는 수입 농산물들에 의해서 경제적 이익이 감소하였기 때문인데, 탄소발자국 표지는 참다래뿐만 아니라 국내 과수산업의 새로운 활력을 가져올 수 있다. 과수의 국제 표준에 의한 탄소발자국 도입은 가능한 한 조속히 수행되어야 할 것이다. 본 논문에서 제시된 뉴질랜드 참다래의 전과정 평가 방법 체계는 이를 위해서 유용하게 활용될 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.667-676
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• 2006

환경 중에서 $Hg^{2+}$의 환원과정을 통하여 용존가스상 수은인 DGM(dissolved gaseous mercury)이 생성이 되고, 이 DGM의 대기로의 휘발이 수체에서의 중요한 이동 제거 기작이다. 아시아에서 배출하는 수은의 양이 전 세계적으로 큰 비중을 차지하는 것으로 알려져 있지만, 이 지역에 대한 DGM의 조사는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 주암호를 대상으로 실시간으로 DGM 및 총 수은(TM) 농도변화를 관찰하였다. 연구 결과 여름철 주암호의 상류에서 하류까지 DGM 평균농도의 변화는 $95{\pm}8pg/L$에서 $130{\pm}15pg/L$로 증가했으나, TM의 평균농도는 상류지점 $2.1{\pm}0.7ng/L$, 하류지점 $1.7{\pm}0.3ng/L$로 낮아지는 경향을 보였다. 계절적인 DGM의 농도를 비교한 결과, 여름철 주암호의 총 DGM의 평균농도는 $109{\pm}15pg/L$로 가을철의 $19{\pm}pg/L3$ 보다 약 5.5배 높았다. 중류지점에서의 강우에 따른 DGM 평균농도의 변화는 비가 오기 전 32 pg/L에서 비가 내리는 동안 13.7 pg/L로 약 58% 감소했으며, TM은 2.2 ng/L에서 2.7 ng/L로 약 19% 증가했다. 가을철 상류지점의 일중 자외선과 DGM 평균농도의 변화는 빛의 강도와 비슷한 경향을 나타냈다. DGM의 농도와 수온, DOC의 농도 간의 통계적 분석결과는 유의한 상관관계(${\alpha}$=0.05)를 보였으나, TM의 농도는 반대의 상관관계를 나타냈다(p<0.0001). Dill et al.,(2006)의 연구와 비교한 결과, 주암호 총(n=23) DGM의 평균농도는 $109{\pm}15pg/L$로 국외 호수의 $38{\pm}16pg/L$보다 약 3배 높았고, TM의 평균 농도(n=11)는 $2.2{\pm}0.4ng/L$로 국외호수의 $1.0{\pm}1.2ng/L$ 보다 약 2.2배 높게 나타났다.