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일본 우스키 석불군의 재질특성과 보존처리제 적용 효과 (Material Characteristics and Application Efficiency of Treatments for Usuki Stone Buddha Statues in Japan)

  • 이명성;이재만;이선명;김사덕;모리 마사유키
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제44권3호
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    • pp.78-91
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    • 2011
  • 일본 우스키 석불군의 주요 구성암석은 용결응회암으로 암회색을 띠며 렌즈상 피아메가 발달되어 있고 부분적으로 암편을 함유하고 있다. 이 암석은 대체로 장석 및 불투명 광물 등으로 이루어진 기질에 석영과 장석 반정이 관찰되며 강용결에서 약 또는 미 용결까지 다양한 산출상태를 보인다. 또한 지하수에 의한 염류 석출, 동결 파쇄 등 다양한 풍화요인에 의해 강도가 저하된 상태이다. 이 암석의 용결 및 풍화상태에 따라 보존처리제의 표면처리 실험 결과, 흡수율은 발수제가 강화제에 비해 높은 감소를 보이며 강화제 중에서는 OH 100이 높은 감소율을 보인다. 초음파속도는 전체적으로 KSE 300과 OH 100이 비슷한 강도증가를 보이며 에코팁 표면경도는 모든 시료에서 KSE 300이 높은 경도증가를 나타냈다. 색변화는 강화제가 발수제에 비해 적었으며 발수제 SNL은 표면색의 변화가 현저하므로 주의가 요구된다. 동결-융해 실험 결과, 미처리 시료에 비해 KSE 300으로 처리한 시료가 균열 및 깨짐 등에 대한 풍화 저항성이 가장 높은 것으로 나타났다.

포항-울산간의 점토자원의 지질과 그 물리화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Geology of Clay Mineral Deposits of Pohang-Ulsan Area and their Physico-Chemical Properties)

  • 김옥준;이하영;김서운;김수진
    • 자원환경지질
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    • 제4권4호
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    • pp.167-215
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    • 1971
  • I. Purpose and Importance of the Study The purpose of the present study is to clarify to geological, mineralogical, and physico-chemical properties of the clay minerals deposits imbedded in the Tertiary sediments in the areas between. Pohang and Ulsan along southeastern coastal region of Korea. These clays are being mined and utilized for filter and insecticide after activation or simple pulverizing, nontheless activated clays are short coming as chemical industry in Korea has been rapidly grown in recent years. In spite of such increase in clay demand, no goological investigation on clay deposits nor physico-chemical properties of the clays have been carried out up to date. Consequently activated clays produced in Korea is not only of low grade but also of shortage in supply, so that Korea has to import activated clays of better grade. The importance of the present study lies, therefore, on that guiding principle could be laid down by knowing stratigraphical horizons, of clay deposits and fundamental data of improving grade of activated clays might be derived from the results of physico-chemical examinations. II. Contents and Scope of the study The contents of the study are pinpointed down in the following two subjects: 1) General geological investigation of Tertiary formations distributed in the areas between Pohang and UIsan, and detail geological study of the bentonitic clay deposits imbedded in them. 2) To clarifty physico-chemical characteristics of the clays by means of chemical analysis, X-ray diffraction and electron microscope. The scope of the study involves the following there points: i) Regional geological investigation-This investigation has been carried out in order to find out the distribution of Tertiary sediments and exact location of clay mineral deposits in the areas between Pohang and UIsan. ii) Detail geological investigation-This has been concentrated in and around the clay deposits which. had been found out by the regional investigation. iii) Laboratory researchs include i) age determination and correlation of Tertiary sediments by paleontological study, and ii) Chemical analysis, X-ray diffraction, and electron microscopic studies on clays, samples taken from various clay deposits. III. Research Results and Suggestions 1) The geology of the area investigated is composed mainly of Janggi and Beomgokri groups of Miocene age in ascending order rested on the upper Silla system, Balkuksa granite and volcanic rocks of upper Cretaceous age as base. 2) Janggi group is composed in ascending order of Janggi conglomerate, Nultaeri rhyolitic tuff, Keumkwangdong shale, two beds of lignite-bearing formations which consist of alternation of conglomerate, sandstone and mudstone, and andesitic, rhyolitic, and basaltic tuff beds. 3) Beomgokri group is mainly composed of andesitic to rhyolitic tuff interlayered by conglomerate and tuffaceous sandstone. In the areas around boundary between North-and South Kyeongsang-do is distributed Haseori farmation which is composed of conglomerate, sandstone, mudstone and andesitic to rhyolitic tuff, and which is correlated to Eoilri formation of Janggi group. 4) Clay deposits of the area are interbedded in Eoilri, Haseori, Nultaeri tuff, Keumkwangdong shale, upper and lower horizon of the lower lignite-bearing seam, and Keumori rhyolitic tuff formations of Janggi group; and are genetically classi.fied into four categories, that is, i) those derived from volcanic ash beds(Haseori and Daeanri deposits), ii) those of secondary residual type from rhyolitic tuff beds(Seokupri deposits), iii) Clay beds above and beneath the lignite seams, (Janggi and Keumkwangdong deposits), and iv) those derived from rhyolitic tuff beds(Sangjeong and Tonghae deposits). 5) Mineral constituents of clay deposits are, according to X-ray diffraction, montmorillonite accompanied in different degree by cristobalite, plagioclase, quartz, stilbite, and halloysite in rare occasion. The clays are grouped according to mineral composition into four types; i) those consist mostly of montmorillonite, ii) those composed of montmorillonite and cristobalite, iii) those composed of montmorillonite and plagioclase, and iv) those composed of montmorillonite, plagioclase and quartz. 6) Clays interbedded in Haseori formation and vicinity of lignite seams belong to the first type, are of good quality and derived either from volcanic ash bed, or primary clay beds near lignite seams. Clays belonged to other types are derived from weathering of rhyolitic tuff formations and their quality varies depending upon original composition and degree of weathering. Few clays in secondary residual type contain small amount of halloysite. 7) Judging from analytical data, content of silica($SiO_2$) varies proportionally with content of cristobalite, and alumina($Al_2O_3$) content does not vary with that of plagioclase, but increases in the sedimentary bedded type of deposits. 8) It is unknown whether or not these days could be upgraded by beneficiation since no grain size of these impurities nor beneficiation test had been studied. 9) Clay beds derived from valcanic ash layers or sedimentary layers at the vicinity of lignite seams are thin in thickness and of small, discontinueous lenticular shape, although they are of good quality; and those derived from rhyolitic tuff formations or residual type from tuff are irregular in both occurrence and quality. It is, therefore, not only very difficult but also meaningless to calculate its reserve, and reserve estimation, even if done, will greatly be deviated from practically minable one. Consequently, way of discovery and exploitation of clay deposits in the area under consideration is to check the geologically favorable areas whenever needed.

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산사태지역 토층사면의 지질조건별 토질특성 (Soil Characteristics according to the Geological Condition of Soil Slopes in Landslide Area)

  • 김경수
    • 지질공학
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    • 제16권4호
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    • pp.359-371
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    • 2006
  • 이 연구는 산사태가 발생한 편마암류, 화강암류 및 제3기퇴적암류지역 자연사면의 토층을 대상으로 여러 토질시험을 실시하여 산사태에 영향을 미치는 토층사면의 토질특성을 고찰하였다. 이를 위하여 같은 시기에 집중호우로 인해 많은 산사태들이 발생되었던 지역으로 편마암류인 장흥지역, 화강암류인 상주지역 및 제3기퇴적암류인 포항지역의 산사태현장 및 그와 대비되는 곳의 토층으로 부터 채취한 시료에 대해 물성 및 공학시험을 실시하였다. 산사태자료와 시험결과를 토대로 산사태지역의 토질측성을 파악하고 발생지역과 미발생지역간의 차별성을 분석하였다. 지질별로 다소의 차이는 있으나 산사태발생지역의 토층은 미발생지역에 비해 균등계수와 곡률계수가 더 크고 세립자의 함유비율이 더 높다. 액성한계는 거의 유사한 경향성을 보이나 소성한계는 다른 두 지질에 비해서 편마암이 상대적으로 더 크게 나타났으며, 산사태발생지역의 토층이 더 낮은 연경도를 갖는다. 함수비는 다른 두 지질에 비해서 제3기퇴적암류가 훨씬 큰데, 이는 모암의 광물조성과 토층의 구조 및 풍화양상 등 다양한 토질요소에 영향을 받는다. 3개 지질조건 모두에서 산사태발생지역의 토층이 미발생지역에 비해서 대체로 큰 간극율과 작은 밀도특성을 갖는데, 이는 산사태발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 더 불량한 입도분포와 느슨한 지반상태에 있음을 보여주는 것으로, 간극율이 크고 밀도가 작은 토층에서 산사태가 더 쉽게 발생될 수 있음을 의미한다. 그리고 동일한 지질조건인 경우 투수성이 양호한 토층이 산사태에 더 취약한데, 투수성은 입도분포, 간극크기, 흙입자의 거칠기 및 구조 등의 토질특성과 풍화나 퇴적환경 등 지질성인에 영향을 받는다. 한편, 전단특성은 지질조건에 따라 다소의 차이는 있으나 특별하게 구분되지는 않는다. 그러나 모든 지질조건에서 산사태발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 전단저항각이 더 작은 것으로 나타남으로써 동일한 지질조건인 경우 전단저항각이 큰 토층은 작은 토층에 비해 산사태에 더 안정한 지반으로 분류된다.

대전 화강암에 대한 가압 조건하에서의 암석 균열 발생과 성장에 관한 연구 (Research for Crack Generation and Propagation of Daejeon Granite under Stress Conditions)

  • 최정해;김혜진;채병곤
    • 자원환경지질
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    • 제52권6호
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    • pp.587-593
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    • 2019
  • 본 연구에서는 다초점 레이저 스캔 현미경 (confocal laser scanning microscope, CLSM)을 활용한 균열의 생성 및 성장에 대한 분석을 실시하기 위해 가압조건 및 동결/융해를 통하여 풍화를 가속시킨 실험을 수행하였다. 실험에 적용된 가압조건은 시료 3개에 각 가압틀을 이용하여 50 MPa, 55 MPa, 70 MPa로 설정하였으며 조건을 유지한 상태로 동결/융해 실험을 실시하였다. 실시된 동결/융해 실험에서 온도 조건은 -20~40℃로 설정하고, 설정 온도까지 도달시간 1시간, 유지시간 2시간을 기본으로 6시간을 1주기로 하였다. 이를 바탕으로 동결/융해 매 20주기가 끝난 후 CLSM을 활용하여 시료의 표면을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 실험이 반복되면서 각 시료에 발생한 균열의 개수가 7개, 10개, 19개로 가해진 압력에 따라 차이를 보였고 균열의 누적 길이도 가해진 압력이 큰 시료에서 길게 나타났다. 측정한 균열의 누적 길이와 동결/융해 실험 주기를 통해 계산한 균열의 성장 속도 역시 압력의 세기에 따라 높은 압력을 가한 시료에서 빠르게 나타났다.

산부식법으로 제조한 동록안료의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Verdigris Manufactured by Acid Corrosion Method)

  • 강영석;문성우;이선명;정혜영
    • 보존과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.178-186
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    • 2020
  • 동록(銅綠)은 고문헌에 기록되어 있는 전통적인 인공안료 중 하나이다. 고문헌에 기록되어 있는 제법에 따르면, 동록은 동(銅)을 초(醋)를 이용해 부식시키고 생성된 녹을 긁어모아 제조한다. 삼국시대 이후 청동, 황동 등의 동합금을 이용한 다양한 동기(銅器)가 사용되었으며, 채색문화재의 안료분석 연구를 통해 녹색안료에서 구리뿐만 아니라 주석, 아연, 납 등의 검출이 확인되었다. 이와 같은 자료를 바탕으로 구리 및 청동, 황동 등의 구리합금으로 5종의 동록안료를 제조하고 특성 규명을 위한 분석을 수행한 결과, 제조된 동록안료는 청록색을 나타내며, 제조에 사용된 동판의 종류에 따라 색상, 입자형태, 흡유량 등 물성에 차이를 보였다. 또한, 동록안료의 주요 구성원소는 Cu, Sn, Zn, Pb 등으로, 각 원소의 함유 비율은 사용된 동판의 합금 종류에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 동록안료를 구성하는 주요 구성광물은 동판의 종류에 상관없이 호가나이트[hoganite, Cu(CH3COO)2·H2O]로 확인되었다. 촉진내후성 시험을 통해 안정성을 평가한 결과, 동록안료는 전체적으로 빠르게 색변화가 나타나 안정성이 낮은 것으로 보이며, 특히 납 성분을 함유한 경우에는 더 빠르게 색변화가 나타나 상대적으로 취약한 모습을 보였다.

패턴분류를 통한 산지사면의 위험도 평가 기법 (Slopes Risk Assessment Techniques through Pattern Classification)

  • 김민섭;김진영
    • 지질공학
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    • 제25권2호
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    • pp.189-199
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    • 2015
  • 우리나라의 화강풍화토 지반의 사면붕괴 형태는 대부분 절토사면에서 발생하는 경우가 많고 풍화작용의 영향을 받는 표층부 지반 안정성을 파악하는 것이 중요하다. 표층부에서 채취한 시료를 이용하여 기본 물성시험 및 점착력과 내부마찰각 시험을 수행하였고, 현장조사 결과를 토대로 자연사면의 안정성 검토를 수행여 형태별 패턴(쐐기형, 무한사면형, 유한사면형)을 분류 하였다. 또한 분류된 패턴별로 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 최소안전율과 사면경사각의 관계를 개괄적인 안정도 추정에 기초 자료로서 제공하고자 하였다. 본 연구에서 산정된 강도정수들은 몇 개의 특정사면의 경우에 대한 것으로서 모든 사면의 안정해석에 그대로 적용 가능한 것은 아니다. 그러나 현실적으로 모든 경사면과 강도정수에 대해서 실험을 실시하는 것은 어려울 뿐만 아니라 비용면에서도 불가능한 실정이다. 따라서 사면안정에 영향을 미치는 단위중량, 점착력, 내부마찰각의 변화와 사면 경사각의 변화에 따른 위험도 평가를 정립하기 위해서는 수치모델링과 같은 방법을 사용하여 현장조건의 다양한 변화에 대응할 수 있는 패턴별 위험도 평가기준이 작성된다면 대단히 유용할 것이다. 따라서 대표적인 사면형태(TYPE-I~IV)와 사면경사각에 강도정수를 적용하여 최소 안전율을 제시한다면 자연사면의 간이 안정해석이 가능 할 것으로 사료된다.

KURT 주변지역의 수리지질특성 연구 (Hydrogeological properties around the KURT)

  • 이진용;김경수;박경우;한운우
    • 지질공학
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    • 제20권2호
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    • pp.121-126
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    • 2010
  • 현재 방사성폐기물 처분기술 개발을 위해 운영되고 있는 시설인 KURT는 부지특성조사의 일환으로 안정성 평가차원에서 확대하여 이뤄지고 있다. 본 연구는 KURT 주변지역의 구성된 지질모델을 기초로 하여 부지규모의 수리지질학적 유동특성에 대한 연구를 하였다. 연구지역에 분포된 시추공을 이용하여 스테레오 넷으로 도시한 결과 NS, NW, EW, 저경사 단열대군으로 구분할 수 있었으며 지질 모델의 구성요소로는 상부 토양층 및 풍화대, 저경사 단열대, 단열대로 구분되었다. 구분된 단 열대에 수리시험을 통하여 지하수가 대수층을 통해 이동할 수 있는 유동력을 제공하는 수리전도도 및 수리경사에 영향을 미치는 단열의 크기 와 방향성에 대한 정규분포 통계 분석을 수행함으로 연구지역 내 NS 방향의 단열이 우세함을 확인하였다. 또한, 저경사 단열대의 수리전도도의 값은 3.61E-07 m/s로 주요 단열대보다 큰 값을 가지며, 기반암이나 기반암에 존재하는 단열대와 수리학적 특성이 상이하다.

물순환(循環)모델에 의한 산지소유역(山地小流域)의 유출특성(流出特性) 분석(分析) - 팔공산유역(八空山流域)을 대상(對象)으로 - (Analysis of Runoff Characteristics for a Small Forested Watershed Using HYCYMODEL - At a watershed in Mt. Palgong -)

  • 박재철;이헌호
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권5호
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    • pp.564-575
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    • 2000
  • 본 연구는 팔공산 산지소유역을 대상으로 기존의 물순환모델을 적용하여 산지 소유역에서의 장기유출특성을 구명하고자 설시하였다. 시험유역에서 1998년도와 1999년도의 5월에서 9월까지의 실측 강우량과 유출량의 수문자료를 이용하여 모델의 적합도 및 장기유출특성을 분석한 결과, 시험유역에서의 수위-유량 관계식 $Q=11.148H^{2.5867}$ ($R^2=0.9956$)를 산출하였고. 1998년 5월~9월의 유출율은 57.7%, 1999년 5월~9월의 유출율은 87.1%로 나타나 강우강도의 차이와 98년도 가을에 실시한 간벌의 영향으로 유출량이 증가한 것으로 판단하였다. 물순환모델을 적용하여 15개의 매개변수값을 결정하였으며, 이들 매개변수로 장기수문곡선을 재현한 결과, 모델의 적합도가 양호한 것으로 나타났다. 물순환모델로 계산한 간별 전후의 유출성분의 분석에 의하면 간벌 후에 직접유출 성분과 기저유출 성분이 각각 4%, 7% 정도 증가하고, 증발산량은 약 11% 감소한 것으로 나타났다. 그리고 물순환모델의 직접유출에 관계하는 매개변수인 $D_{50}$$K_h$, 기저유출에 관계하는 매개변수인 $K_u$를 이용하여 간벌의 영향과 모암의 풍화 정도 등 산림의 변화를 추정할 수 있었다.

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강우 시 석회암 풍화토 사면의 안정해석에 관한 연구 (A Study on the Slope Analysis of Weathered Limestone Soils during Rainfalls)

  • 김종렬;강승구;강희복;박승균;박철원
    • 지질공학
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    • 제15권1호
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    • pp.9-17
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    • 2005
  • 본 연구는 전라남도 장성군 일대의 석회암지대에서 강우로 인해 파괴된 절개사면을 대상으로 시료를 채취하여 물리적ㆍ역학적 특성을 파악하고 강우로 인한 사면 안정 해석을 통해 사면구배의 변화에 따른 안전율의 변화를 규명하였다. 연구지역 석회암 풍화토는 석영, 정장석, 깁사이트, 침철석 등으로 구성되어 있고 비중은 2.73, 통일분류상 SC에 해당되며 모암에서 풍화가 진행되면서 칼슘성분이 현저하게 감소하였다. 투수계 수는 2.56×10/sup -4/ cm/ sec 로서 실트 성 점토의 투수계수와 비슷한 값을 보였고 전단시험결과 불포화토에서 포화토로 변할수록 점착력은 3.0 t/㎡에서 0.72 t/㎡로 현저하게 줄어들며 내부마찰각 Φ 값도 감소하는 경향을 보였다. 강우로 인한 사면안정 해석시 강우강도를 고려한 침투심도를 구하는 것이 합리적이며 사면안정해석결과 침투심도가 클수록 사면의 안전율은 낮아져서 불안정하게 되고 침윤선을 고려한 절토사면의 최소안전율 1.5와 비교 시 강우를 고려한 석회암 풍화토의 절토사면 구배는 1 : 1.2이상 되어야 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 불포화토에서 포화토로 변할수록 점착력의 감소는 사면의 안전율감소에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다.

타블렛 형태 급결제가 콘크리트의 응결시간 및 조기강도에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Setting Time and Early Strength of Tablet-Shaped Accelerators)

  • 류재석;이용수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.347-352
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    • 2011
  • 한중 콘크리트 타설시 발생되는 초기 동해로 인한 피해를 방지하고 조강성을 향상시키기 위해 열풍기 사용을 통한 보양, 결합수와 골재의 가열 및 시멘트 사용량을 늘리는 방법, 급결제 및 촉진제를 사용하는 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법은 사용상의 어려움과 에너지 소비 및 생산비의 증가에 따른 경제성 감소 등의 문제점을 가지고 있다. 이중 급결제 및 촉진제의 사용은 경제적 이지만 수화 초기부터 급격하게 반응하여 급결하는 특성 때문에 작업성의 확보가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 이에 이 논문에서는 기존 의약 분야에서 주로 이용되는 약물의 고형 투여 형태인 정제(Tablet)화 방법을 이용하여 급결제와의 응결 시간을 비교하였고, 이 결과를 토대로 콘크리트의 물리적 특성 및 역학적 특성 시험을 실시하여 일정 시간 동안 작업이 가능하고 초기동해 방지 및 조강성이 향상 되는지 확인 하였다. 그 결과 급결제 및 타블렛의 경우 사용량이 증가 할수록 응결 시간이 줄어드는 것을 확인하였고, 콘크리트의 물리적 역학적 시험에서는 경시 변화에 대하여 Control과 비교 타블렛0.5%, 1.0%가 일정 시간 동안 작업 시간 확보가 가능함을 확인하였을 뿐만 아니라 조기 강도에서도 급결제 0.5%와 타블렛 0.5%, 1.0%가 뛰어난 조기 강도 발현 특성을 보여주었다.