• Title/Summary/Keyword: 산소분포

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산소-탄소 안정동위원소특성을 이용한 대기층 고품위 석회석의 생성기작 해석 (Verification of Genetic Process for the High-purity Limestone in Daegi Formation by Oxygen-carbon Stable Isotope Characteristics)

  • 김창성;최선규;김규보;강정극;김상태;이종현;장재호
    • 자원환경지질
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    • 제52권1호
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    • pp.107-118
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    • 2019
  • 태백산분지 북익부 고품위 석회석의 생성은 크게 동생적(syngenetic)과 후생적(epigenetic) 관점으로 나뉘어 있으며, 산소-탄소 안정동위원소 비 특성을 이용하여 이들의 생성환경을 고찰하였다. 북익부의 4개 광산(GMI, 정선, 백운, 백광)과 남익부의 상동(오미아)광산, 그리고, 삼척지역의 쌍용동해광산을 대상으로 하였으며, 이들과의 비교를 위해 정선지역 대기층 노두시료를 포함하였으며, 이들을 색상에 따라 암회색, 회색, 담회색, 백색으로 구분하였다. 산소 안정동위원소 비는 4.5 ~ 21.6 ‰의 넓은 범위의 변화를 보이지만, 탄소 안정동위원소 비는 -1.1 ~ 0.8 ‰ (방해석 맥 제외)로 매우 좁은 범위를 보여, 열수의 작용이 크지 않았음을 지시한다. 또한, 광산별, 색상별 산소-탄소 안정동위원소 비의 분포범위의 차이는 없으며, 주변 노두에서 채취된 탄산염암과 유사한 범위를 보이는 것으로 보인다. 이와 같은 결과는 고품위 석회석의 생성에 있어서 열수의 영향은 거의 없었다는 것을 지시한다. 산소 안정동위원소 비 값은 암석의 색상변화(백색화)보다는 조직의 변화와 관련되는데, 산소 안정동위원소 비 15 ‰ 전후를 기준으로 탄산염암의 산상을 구분할 수 있다. 이보다 높은 경우 괴상 또는 층리가 잘 보존된 특징을 보이는 반면, 낮은 경우 하나의 시료 내에서 두 가지 이상의 색상이 나타나고 있으며, 층리는 교란되거나 거의 소멸하여 흔적만 확인된다. 두 가지 이상의 색상이 나타나는 경우 밝은 부분이 어두운 부분에 비해 현저히 낮은 산소 안정동위원소 비를 보이는 경우가 다수 관찰되며, 이는 열수와의 반응에 의한 현상으로 해석된다. 다만, 이와 같은 현상은 소규모로 나타나고 있으며, 광상 전체적인 고품위 석회석의 생성에 대한 해석으로는 적당하지 않다. 특히, 재결정화한 백색의 탄산염암에서 높은 산소 안정동위원소 비 값을 보이는 것은 이 지역 탄산염암의 재결정화에 열수의 작용이 매우 적었음을 지시하며, 주변 마그마에 의한 열적 영향만을 받은 결과로 해석된다. 또한, 고품위 석회석광상 내 광체의 분포가 수평으로 연속적이며, 고품위 석회석 상하 주변에 백운석이 층상으로 협재되는 등의 산상을 고려할 때, 연구지역 고품위 석회석의 생성은 동생적(syngenetic) 해석이 보다 더 타당할 것으로 판단된다. 따라서, 태백산분지 전반적으로 순차층서적 관점에 의한 퇴적상의 해석이 필요할 것으로 사료되며, 이는 추가적인 고품위 석회석 광체의 확보에 매우 중요한 요소가 될 것이다.

하동-산청 회장암질암의 유체-암석 상호반응에 대한 산소와 수소 동위원소 연구 (Oxygen and Hydrogen Isotope Studies of Fluid-Rock Interaction of the Radons-Sancheong Anorthositic Rocks)

  • 박영록;고보균;이광식
    • 암석학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.224-237
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    • 2004
  • 연구 지역에 분포하는 회장암체는 분포상태와 임상에 의해 북쪽의 산청회장암체와 남쪽의 하동회장암체로 구분된다. 이들 회장암체 내에 발달했던 열수시스템의 특성에 대해 알아보기 위해 산소와 수소 안정 동위원소 조성을 측정해 보았다 연구 지역에 있는 회장암체의 $\delta$$^{18}$ $O_{plagioclase}$ 값은 공간적인 분포에 따라 서로 다른 값을 가지는 특징을 보여준다. 즉 북쪽에 분포하는 산천회장암체 사장석의 $\delta$$^{18}$ O 값은 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값(6-6.5$\textperthousand$)보다 더 무거운 값인 7.3-8.8$\textperthousand$ 사이의 값으로서, 비교적 좁은 범위의 값을 갖는 특징을 보여준다. 이와는 달리 남쪽에 분포하는 하동회장암체 사장석은 -4.4-8.2$\textperthousand$ 사이의 넓은 범위의 $\delta$$^{18}$ O 값을 가지며, 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값보다 낮은 $\delta$$^{18}$ O 값을 가진다. 연구 지역의 중간 지역에 분포하는 회장암을 구성하는 사장석은 북쪽 지역의 사장석과 남쪽 지역의 사장석이 갖는 $\delta$$^{18}$ O 값의 중간 값을 갖는다. $\delta$$^{18}$ O 값의 이러한 공간적인 분포는 지역에 따i가 서로 다른 열수시스템이 발달되었음을 지시한다. 즉, 연구 지역의 남쪽 지역에서는 천수에 의해 발달된 열수시스템이 우세하게 발달한 반면에, 북쪽 지역에서는 마그마 기원의 유체에 의해 발달된 열수시스템이 우세하였다. 회장암의 수소 안정 동위원소 조성과 이들 전암 내에 들어있는 물의 함량과의 관계는 정의 관계를 보여주며, 이러한 결과는 회장암질암을 형성한 마그마의 분화작용이 일어나는 동안에 용리작용(exolution)에 의해서 마그마로부터 분리된 유체가 자생변질작용을 일으킴으로써 초생 보통휘석을 각섬석으로 변화시켰음을 지시해준다. 이러한 자생변질작용이 일어난 이후에, 천수기원의 유체에 의해 형성된 열수시스템이 연구 지역의 남쪽에 발달함으로써 마그마에서 유래한 유체에 의한 열수시스템의 흔적이 지워져버렸다. 그러나 북쪽에 있는 산청회장암체는 이 열수시스템에 의한 영향을 거의 받지 않고 마그마 기원의 유체에 의해 형성되었던 열수시스템의 흔적을 잘 기록하고 있다. 연구 지역의 북쪽에 분포하는 산청암체 보다 남쪽에 분포하는 하동암체에서 견운모, 방해석, 녹니석과 같은 이차 변질광물들이 더 많이 관찰되는 것은 이 지역에서 중첩되어 발달되었던 열수시스템과 관련이 있는 것으로 생각된다.

한국연안의 해양미생물의 분포에 관한 연구 1. 충무연안의 분포에 관하여 (STUDIES ON MARINE BACTERIA IN KOREAN COASTAL WATERS 1. On the distribution of marine bacteria in the Coast of Chung-Mu)

  • 이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.31-36
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    • 1977
  • 우리나라 충무연안의 해양 미생물의 월별 분포를 파악하고 이에 따라 효과적인 양식업 대책수립은 물론, 어패류로 인한 식중독 발생 예방 재료를 얻고자 1976년 4월부터 1977년 3월까지 매월 해수, 이토, 어류 및 패류등을 수집하여 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 해수, 이토, 어류 및 패류 732 시료에서 1,426 균주를 분리 하였다. 분리된 균종은 Pseudomonas fluorescens가 450균주, Achromobacter liquifacience 422 균주 Vibrio Parahaemolyticus가 72균주, V. alginolyticus 234균주, Proteus vulgaris가 248 균주였다. 2. V. parohaemolyticus는 732 시료중 72 균주로서 $9.84\%$ 였으며 이들중에도 해수, 이토에서 $52\%$이상을 차지하였다. 또 넓게 분포되어 있음을 알았다. 3. 양식장(뗏목)의 이토를 채취 했을 때 이토속에서 많은 Gas가 발생함을 알았고 이것은 대부분 패류의 분비물 퇴적으로 추정되었다.. (부패가 일어남) 또한 이러할 곳은 용존산소량이 적을뿐 아니라, 패류에 산소가 부족되면 신진대사가 잘 안되므로 비만도(肥滿度)가 저하한다. 이러한 해역에서 폐사된 패류를 많이 볼 수 있었다. 4. 조사지역별 분포를 보면 Station 10, 9, 8, 11, 1의 순이였다. (Fig. 1)특히 St. 10은 여객선이 많이 출입하는 충무항이며 Station 9는 주위 매축공사로 인하여 분포율이 컸고 St. 8은 분뇨처리 탱크가 가까이 있기 때문에 영향이 크다고 느껴진다. 본 연구는 1976년도 문교부 학술연구 조성비로 이루어졌다. 통영수전 한학수 교장님과 문교부에 감사를 드리며 본 실험을 도운 이정태 조교님, 재료 학명등에 협조하여 주신 김무상 교수님, 가공과 신영호, 강숙희양께 사의를 표한다.

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HPLC를 이용한 근소만 조간대 퇴적물내의 저서미세조류 현존량, 군집 및 광생리의 월 변화 분석 (Monthly HPLC Measurements of Pigments from an Intertidal Sediment of Geunso Bay Highlighting Variations of Biomass, Community Composition and Photo-physiology of Microphytobenthos)

  • 김은영;안성민;최동한;이호원;노재훈
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권1호
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    • pp.1-17
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    • 2019
  • 본 연구에서는 태안반도 근소만 갯벌에서 저서미세조류(MPB)의 현존량, 군집조성 및 광생리의 월변화에 대해 알아보기 위하여 2016년 10월부터 2017년 10월까지 월 1~2회씩 총 16회에 걸쳐 갯벌 표층에 분포하는 저서미세조류 색소를 HPLC (High performance liquid chromatography)를 이용 분석하였다. 갯벌 표층 1 cm 깊이에 분포하는 저서미세조류의 광합성 색소 중 현존량의 지표로 사용되는 총 chlorophyll a (TChl a) 농도는 연중 40.4~218.9 mg m-2의 범위를 보였다. 2월 24일에 최대값이 나타났고 3월에도 높은 값을 보인 뒤 이후 감소하였다. 저서미세조류의 현존량은 동계에 높고 하계에 낮은 값을 나타냈다. Phaeophorbide a 농도의 월별 변동을 통해 동계에 상위 포식자의 낮은 포식압이 저서미세조류 동계번성에 일부 기여한 것으로 사료된다. 또한 주요지시색소를 이용한 저서미세조류 군집조성의 분석결과 저서규조류의 지시색소인 fucoxanthin의 농도가 연중 가장 높게 나타났다. Chlorophyll b(녹조류), peridinin(와편모조류)을 제외한 대부분의 지시색소의 농도는 동계에 증가하였으나, fucoxanthin의 농도 증가율이 가장 높아 fucoxanthin을 제외한 TChl a에 대한 주요지시색소의 상대비는 동계에 감소하는 경향이 있었다. 형광광도계와 산소미세전극을 이용하여 측정한 퇴적물 내 Chl a와 산소 농도의 연직분포 특성은 퇴적층 표면에서 깊이가 깊어질수록 Chl a 값과 산소 농도가 함께 감소하는 경향을 보였고, 동계로 갈수록 이런 경향이 더욱 뚜렷하게 나타났다. 하지만 5~7월의 Chl a 농도는 다른 기간에 비해 12 mm까지 연직으로 유사하게 나타났으나, 5월의 산소 농도 분포는 1 mm 이하에서 급격하게 감소하였다. 같은 시기에 phaeophorbide a 농도가 증가하는 것으로 보아 저서동물의 포식활동에 의한 산소 소비량이 증가하였을 가능성이 있으며, 저서동물의 생물교란에 의해 저서미세조류의 세포가 아래로 옮겨진 것으로 추측된다. 한편, 저서미세조류의 광적응의 지표로 사용되는 diadinoxanthin (DD)과 diatoxanthin (DT)로 얻은 상대적인 비(DT/(DD+DT))는 10월에서 3월로 갈수록 감소하며, 5월에는 증가하는 것으로 볼 때, 월별로 Xanthophyll cycle의 활성 정도에 차이가 있었음을 알 수 있었다.

명태(Theragra chalcogramma) 이석 내 산소동위원소 조성과 서식 수온 특성 (Relationship between Oxygen Isotopic Composition of Walleye Pollock(Theragra chalcogramma) Otoliths and Seawater Temperature)

  • 양윤선;강수경;김수암;김순송
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권3호
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    • pp.249-258
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    • 2008
  • 이석(otoliths)은 경골 어류의 내이(inner ear)에 존재하는 평형석으로 어류의 성장과 함께 성장하며, 이석 내 산소동위원소는 어류가 서식했던 수온에 영향을 받으며 침전되기 때문에 어류가 서식했던 서식처의 수온을 반영한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 명태 이석 내 산소동위원소(${\delta}^{18}O$)와 서식 수온과의 관계를 조사하여, 명태의 생활사에 따른 서식지의 변동을 비교하였다. 우리나라와 일본의 동쪽 해역에서 $1997{\sim}1999$년 사이에 채집된 명태로부터 이석을 채취하여 연령대 별로 산소동위원소 함량을 분석하였으며, 수온 자료는 양국의 해양자료센터(KODC, JODC)로부터 획득하였다. 명태가 서식하는 수심의 수온은 가을과 겨울에 걸쳐 연중 가장 높았고, 우리나라 동해연안은 200 m 이상의 수심에서는 계절적 변동이 거의 없이 낮은 수온이 분포하는 안정된 상태였으나, 일본 해역에서는 300 m의 비교적 깊은 수심에서도 계절적 변화를 보였다. 전반적으로 모든 수심에서 우리나라 보다 일본 연안의 수온이 높았으며, 일본 해역의 명태가 우리나라 명태보다 깊은 곳에 서식하였다. 우리나라와 일본 명태 이석의 산소동위원소 값은 대부분 시료에서 이석의 핵 부분 보다는 가장자리 부분에서 산소동위원소 값이 높아 명태가 성장하면서 수온이 낮은 깊은 수심으로 이동하는 것으로 이해된다. 또한, 3년 동안의 수온변화와 그 당시 성장하였던 이석의 산소동위원소 값은 역상관 관계를 보이고 있다.

영산강 하구언에서 저 산소 층의 제거를 위한 해양방류구의 효과 (Effects of Ocean Outfall for Elimination of the Anoxic Layer in Youngsan River Estuary)

  • 권석재;조양기;서일원
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.259-268
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    • 2005
  • 여름에 기본적으로 방조제 내부로부터 담수의 유입으로 발생된 저 간소 수괴가 저서생물의 감소를 야기시키기 때문에 영산강 하구언에서 저 산소층의 제거에 대한 관심이 증폭되어왔다. 처리된 하$\cdot$ 폐수를 해양에 방류하는 해양방류시스템이 이러한 저 산소층을 제거하는 효율적이고 경제적인 방법으로 이용되어 질 수 있다. 본 연구에서는 근역에서 방류된 부력제트의 거동을 예측하고자 적절한 방류구의 설계가 제안되었다. 신뢰할 수 있는 부력제트의 거동에 대한 계산을 수행하기 위하여 측정된 CTD와 해류 자료 등을 포함한 인자들이 고려되어졌다. 조석의 주기에 따라 계산된 부력제트의 경계 내에 염분도와 용존산소의 횡분포의 변화를 예측하고자 여러 수치 모형중의 하나로 EPA에 의해 승인된 CORMIX 1 모형을 사용하였다. 수치실험의 결과를 기준으로 볼 때 단공방류구가 저 산소층을 제거하는데 유용한 시스템임을 알 수 있었다. 원활한 주변수의 조건을 만족시키기 위하여 적절한 전략이 또한 제안되어졌다.

자동차 냉각기 호스용 EPDM고무의 노화에 대한 비파괴 특성평가 (Nondestructive Characterization of Degradation of EPDM Rubber for Automotive Radiator Hoses)

  • 곽승범;최낙삼;최윤정;신세문
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.368-376
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    • 2005
  • 자동차용 냉각기 호스는 열과 기계적 하중 하에서 공기와 부동액의 접촉 스트레스로 인해 노화와 고장이 일어날 수 있다. 본 연구에서는 냉각기 호스재료인 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무에 대해 열가속 및 산소 스트레스, 전기화학적 스트레스에 의한 표피층의 노화거동을 비파괴 평가하였다. 열가속 및 산소노화 시험결과 신장률의 저하와 함께 IRHD(International Rubber Hardness Degrees)경도가 증가하였다. 전기화학적 노화(electro-chemical degradation: ECD) 시험에서는 에틸렌글리콜 수용액의 침투로 인해 무게가 증가하였으며 신장률과 경도는 크게 저하되었다 또한 에틸렌글리콜 수용액이 표피층뿐만이 아니라 내부에까지 침투하여 고무내부구조와 미크로경도분포가 깊이에 따라 변화되었다. 즉, 열가속 및 산소노화와 ECD 노화는 미크로 경도와 화학구조분석에 의해 비파괴적 특성 평가가 가능함을 보였다.

알칼리형 연료전지용 La1-xCaxCoO3 기체확산전극의 산소환원반응 (Oxygen Reduction Reaction of La1-xCaxCoO3 of Gas Diffusion Electrode in Alkaline Fuel Cell)

  • 심중표;박용석;이홍기;박수길;이주성
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.992-998
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    • 1996
  • Citrate process로 제조한 $La_{1-x}Ca_xCoO_3$에서 Ca이 20mole% doping된 perovskite oxide가 산소환원반응에 대해 가장 높은 전류밀도와 specific activity를 보여주었으며 cyclic voltammogram에서 carbon만으로 제조된 전극에서보다 carbon과 Perovskite oxide를 혼합한 전극에서 높은 산소흡착/탈착전류를 보였다. 입자크기분포와 소결효과에 의해 $900^{\circ}C$, 5시간 공기중에서 소결한 $La_{0.8}Ca_{0.2}CoO_3$가 산소환원반응에 대한 전기화학적 촉매특성이 우수하였다.

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염분농도에 따른 두줄망둑, Tridentiger trigonocephalus 치어의 내성 (Tolerance of Juvenile gobiidae, Tridentiger trigonocephalus Exposed to Various Salinity)

  • 강주찬;지정훈;김성길;박경수;박승윤
    • 환경생물
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    • 제22권1호
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    • pp.153-158
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    • 2004
  • 염분에 대한 두줄망둑의 내성범위를 파악하기 위한 일환으로 이들의 생존, 성장 및 산소소비에 미치는 염분의 영향을 40일간 사육실험을 통하여 검토하였다. 두줄망둑의 생존율은 염분 10.1$\textperthousand$ 이상에서 90%이상을 나타냈으나, 염분 3.4$\textperthousand$ 이하에서는 유의한 감소를 나타냈고, 담수에서는 40일째 32.5%의 생존율을 보였다. 체장과 체중의 증가 및 성장률은 13.4∼33.6%o의 염분 범위에서 유사한 경향을 나타냈으나, 염분 6.7$\textperthousand$ 이하에서 유의한 감소가 관찰되었다. 산소소비는 염분 10.1%o 이하에서 유의한 감소가 관찰되었고, 염분 10.1, 6.7 및 3.4$\textperthousand$ 에서는 가장 높은 산소소비를 나타낸 27.4$\textperthousand$ (6.67 ml $O_2g^{-1}$ dry weight)의 염분에 비해 각각 28.4, 30.9 및 37.4%가 감소하였고, 담수에서는 52.3%의 감소를 나타냈다. 이러한 결과는 두줄망둑이 낮은 염분에 노출되었을 때, 그들의 생존, 성장 및 산소소비율이 저하한다는 사실을 지적하고 있으며, 하구 수역과 같은 저염분 수역은 두줄망둑의 분포 및 개체수에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다는 것을 암시한다.

음극지지 고체산화물 연료전지 다공성 양극에서의 산소고갈 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on Oxygen Depletion Characteristics of Porous Cathodes in Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cells)

  • 신동우;남진현;김찬중
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.257-268
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    • 2017
  • 본 논문에서는 우선 전기화학 유효도 모델에 기반하여 고체산화물 연료전지의 효율적인 2차원 해석모델을 제안하였다. 전기화학 유효도 모델은 연료전지 전극내 전해질 근처의 얇은 활성기능층에서 일어나는 복잡한 반응/전달현상을 고려하여 전극의 전류생산 성능을 정확하게 예측할 수 있는 장점을 가진다. 개발된 2차원 해석모델은 신뢰성을 검증한 후 음극지지 고체산화물 연료전지의 유로 횡방향 전류밀도 및 산소농도 분포를 계산하는데 사용되었으며 이를 통해 다공성 양극에서의 산소고갈 특성을 고찰하였다. 또한 효율적이면서도 정확한 계산을 위한 유로 횡방향 최소 필요격자수에 대한 수치해석 연구도 진행하였다.