• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.16-25
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• 2012

경기만 염하수로 입구인 영종대교 남단에서 평수기와 홍수기에 13시간동안 연속적으로 층별 유속관측을 수행하였다. 홍수기와 평수기에 한강과 임진강으로의 평균 담수유입량은 각각 약 $8000m^3/s$, $200m^3/s$로 40배의 큰 차이를 보이는데 이러한 변화가 잔차류의 공간 분포와 총 유출입량에 어떠한 차이를 보이는지 분석하였다. 수집된 자료의 분석을 위하여 조석주기 동안의 평균이 필요하며, 반복 관측된 자료의 연직위치와 수평격자위치를 일치시킬 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서 공간적 sigma 격자 체계로 변환시켰다. 변형된 sigma 좌표체계는 z-level상의 원시자료와 비교하였을 때 5%이내의 오차로 자료분석에 무리가 없는 것으로 판단되었다. 분석결과 평수기 단면 잔차류는 수로의 수심에 따라 패턴이 다른 수평적 2층 흐름 구조를 보였으며, 홍수기의 경우 표층에서는 낙조하고, 저층에서는 창조하는 수직적 2층 흐름구조를 보였다. 이는 담수의 유입량에 따라 단면에서 공간적 잔차류 흐름구조가 크게 변동되는 특성이 나타났다. 총 수송량은 평수기와 홍수기에 각각 $359m^3/s$, $261m^3/s$ 로 약 $100m^3/s$의 차이를 보였다. 홍수기 많은 양의 담수 유입이 발생하였지만, 총 수송량과 적은 상관도를 보인 것은 염하수로 남단 해역에서 Stokes drift의 크기가 강하게 나타나기 때문으로 보여지며, 총량은 강화도와 영종도 사이의 조간대 지역으로 이동하는 것으로 짐작된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.277-288
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• 2010

다중 수증기/이산화탄소 연직농도시스템(이하 프로파일시스템)은 에디공분산 방법에 의해 측정된 에너지 및 물질 플럭스에 대한 저류항 및 이류의 영향을 정량화하기 위해 광범위하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 현재 사용되고 있는 프로파일시스템의 용도를 보다 확장하여 안정동위원소 분석을 위한 공기시료 채취에 활용하였다. 프로파일시스템에서 기체농도 측정에 이용되는 적외선기체분석기의 유출부에 2L 용량의 진공 플라스크를 연결하여 수증기와 이산화탄소의 농도가 측정된 공기시료가 채취되도록 개조하였다. 이 방법의 적용성을 검증하기 위하여 광릉 활엽수림 내에 설치되어 있는 플럭스타워에서 8개의 높이(0.1~40m)로 부터 공기시료를 채취하였다. 플라스크에 채취된 공기시료로부터 실험실에서 진공추출라인을 이용하여 순수한 수증기와 이산화탄소가 분리되었고, 질량분석기를 이용하여 수증기의 수소 안정동위원소 조성 그리고 이산화탄소의 탄소 안정동위원소 조성을 각각 측정하였다. 이와 같은 방법으로 얻어진 자료를 이용하여 산림내 수증기의 수소 안정동위원소 조성과 이산화탄소의 탄소 안정동위원소 조성의 수직적 분포를 확인하였고, 아울러 Keeling plot 을 적용하여 증발산된 수증기의 수소 동위원소 조성 및 생태계 호흡에 의해 발생된 이산화탄소의 탄소동위원소 조성을 산출하였다. 비록 현단계에서 여러 가지 기술적인 개선점이 존재하지만, 본 연구에서 이용한 방법은 기존에 활용되고 있는 방법과 비교하여 두 가지 장점이다. 첫째, 이 방법은 기존에 운용되고 있는 프로파일 시스템의 구조를 그대로 활용함으로써 상대적으로 저비용으로 이용이 가능하다. 둘째, 수증기와 이산화탄소의 동시 시료채취와 동위원소 분석이 가능하여 증발산 및 순생태교환량 구성요소의 구분이 동일한 시간적 해상도로 이루어질 수 있다. 이러한 결과는 생태계 물과 탄소 순환 과정의 상호관련성에 대한 보다 향상된 이해를 위한 기본 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.8-25
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• 2020

산업화는 도로축적퇴적물(road-deposited sediment, RDS)의 발생과 중금속 오염을 증가시켰고, 이는 비점오염을 통해 주변 수환경에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. RDS의 오염과 입자 크기와의 관계는 오염관리를 위해 중요하나, 이에 대한 정보는 매우 부족하다. 본 연구에서는 시화호 및 주변 하천의 주요한 비점오염원으로 판단되는 시화산업단지 내 25개 정점에서 수거된 RDS 시료의 입도에 따른 중금속 분포특성과 환경영향에 대한 연구를 수행하였다. 농집지수(I_geo)는 RDS가 주로 Zn, Cu, Pb, Sb에 의해 오염되었음을 보여주었고, 이들의 농도범위는 Zn, Cu, Pb, Sb이 각각 633-3605, 130-1483, 120-1997, 5.5-50 mg/kg이었다. 이는 국내외 다른 도시에 비해 매우 높은 수준이었다. 대부분의 중금속은 농도와 입도와의 높은 음의 상관관계를 보였다. 250 ㎛ 이하의 분율은 전체에 대한 질량 부하와, 오염 기여율이 각각 평균 78.6, 70.4%로 매우 지배적이었다. 강우 유출을 통해 인근 하천으로 유입될 확률이 높을 것으로 간주되는 125 ㎛ 이하의 입자 분율에 대한 오염평가 결과, 이는 저서생물에 독성을 나타낼 수 있는 매우 오염된 수준이었다. 입자 크기별로 나누어 RDS의 금속원소에 대한 주성분 및 요인분석을 실시한 결과, 250 ㎛ 보다 큰 RDS는 주변의 산업시설이, 250 ㎛ 보다 작은 RDS는 차량운행이 중금속오염의 주요 요인일 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 시화산업단지 내 RDS의 중금속오염 및 인근 수역으로의 비점오염의 효율적인 저감을 위해서는 125에서 250 ㎛ 이하의 미세한 RDS 입자의 제어가 매우 중요한 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.215-221
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• 2005

납석광산 폐석의 중화제로서 Solvay 공정에서 발생되는 알칼리성 부산물인 부산석회의 활용 가능성을 평가하기 위하여 폐석을 충진한 컬럼 용출시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 폐석의 pH 값은 3.67로 매우 낮았으며 화학성분 중 $Al_2O_3$ 함량은 16.44%, $Fe_2O_3$의 함량은 11.62%로 높게 나타났다. 컬럼시험에서는 폐석 단독 처리구의 경우 침출수의 pH가 $3.5{\sim}4.0$으로 매우 낮게 나타났으나 폐석+탄산석회 전층혼합 및 폐석+부산석회 전층혼합 처리에서는 침출수의 pH가 $7.0{\sim}8.0$의 수준으로 유지되어 뚜렷한 중화효과를 나타내었다. 침출수의 EC 값은 폐석+부산석회 전층혼합 처리에서 초기에 높게 나타났는데 이는 부산석회에 Ca을 비롯한 염류물질이 다량 함유되었기 때문인 것으로 판단되었다. 침출수 중 Fe의 농도는 폐석+부산석회 전층혼합 처리예서 1 mg $L^{-1}$ 이하의 수준으로 나타났고, Al의 농도는 초기 용출에서 다소 높게 나타났으나 이후 1 mg $L^{-1}$ 이하의 수준으로 안정화되었다. 이상의 결과를 통해 부산석회는 복토제의 피복 없이도 납석광산 폐석의 오염물질 유출을 차단할 수 있는 중화제로 활용할 수 있을 것으로 판단되었고, 부산석회는 폐석과 혼합하여 처리하는 것이 효율적이었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.672-678
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• 2015

국내에서 해상을 통하여 운송되는 위험 유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)의 종류는 약 6천여 종이고, 그 유통량은 2억5천1백만톤으로 전체 해상운송량의 약 19 %를 차지하며 해상 HNS 무역량 증가율은 세계 평균증가율의 2.5배에 해당한다. 이를 반영하듯 최근 국내 해상에서 HNS 유출사고가 빈번하게 발생하고 있어 이에 대한 대비 대응 사후처리 및 복원기술 개발에 대한 사회적 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내외 화학물질 관리 우선순위 기법을 검토하여 해상 HNS를 관리하기 위한 우선순위선정기법을 개발하고 적용하였다. 우선순위 선정을 위해 물리 화학적 특성, 인체 및 수생태독성, 잔류성, 축적성, 해상운송량에 대한 DB를 구축하였다. 우선순위는 인체위해성과 수생태위해성에 대해 각각 노출지표들과 독성지표들의 곱으로 점수화하고, 최종적으로 인체위해성과 수생태위해성 점수를 합하여 물질별 위해성 점수를 산정하였다. 우선순위산정 결과, Aniline을 포함한 상위 20개 물질이 제시되었으나 순위에 의한 단순한 관리보다는 점수별 물질 군으로 구분하여 관리해야 할 것으로 판단된다. 또한, 위해성 DB 구축과정에서 인체 및 수생태 만성독성 자료와 해양생물독성에 대한 자료가 매우 빈약한 것으로 나타났으므로 우선순위 물질들을 대상으로 자료 부재여부를 조사하여 관련 독성시험 연구를 진행해야 할 것으로 생각된다. 본 연구에서 개발된 우선순위시스템 및 우선순위 물질들은 향후 자료보완 및 전문가 검토가 이루어질 경우 HNS 사고 관리 및 관련기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.71-80
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• 2009

오늘날 재해의 위험으로부터 안전하게 살고자 하는 대중들의 욕구는 증가하고 있지만 최근의 기후변화와 이상홍수의 사례에서 볼 때 현재 우리가 처해 있는 자연재해로부터의 위협은 과거와는 상이하다는 것을 알 수 있다. 이렇게 변화하는 상황에 대처하기 위해서는 우리가 노출된 재해의 특성을 평가하는 과정이 선행되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 지역회귀분석을 적용하여 가능 피해금액을 추산하고, 이를 통해 각 지역별 홍수위험도를 평가하는 방법을 제안하였다. 홍수로 인한 피해는 인명이나 재산피해가 주를 이루기 때문에 홍수 위험도평가 결과도 홍수에 취약한 인명이나 재산으로 표현되는 것이 적절하다고 판단된다. 지역회귀분석은 강우-유출모형이나 확률분포모형의 매개변수들을 유역특성인자들로 표현하기 위해 수문학(水文學) 분야에서 널리 사용되어져 왔으며 본 연구에서는 이 방법을 홍수 피해금액 추정에 응용하였다. 지역회귀방법의 절차로는 먼저 계측지역(과거 홍수 피해금액 자료가 충분한 지역)에서는 홍수 피해금액과 시강우량 자료를 바탕으로 비선형 회귀분석을 실시하였고, 다음으로 이 회귀식의 계수를 다시 해당 지역의 인문.사회 경제학적 인자들로 표현하였다. 이러한 방법으로 지역적 인자들이 홍수 피해에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있었으며 궁극적으로 미계측지역(과거 자료가 충분하지 않은 지역)에서도 지역적 인자들을 통해 특정 빈도에 발생 가능한 홍수 피해금액을 추정할 수 있었다. 또한 추정된 홍수 피해금액과 지역 총 자산의 비를 Flood Vulnerability Index (FVI)라 하였으며 이를 통해 특정빈도 강우로 인해 도시 내에서 피해를 입을 수 있는 재산의 범위를 추정하고, 홍수위험지도로도 나타내었다. 본 연구 결과를 수자원장기종합계획에서 홍수위험도 평가를 위해 사용된 홍수피해 잠재능(Potential Flood Damage; PFD)과 비교해 보면 PFD에서는 각 인자들의 가중치 산정에서 전문가의 오판이 부분적으로 개입될 수 있다는 단점이 있었으나 지역회귀에 근거한 본 연구에서는 이러한 단점을 극복할 수 있었다. 또한 FVI는 과거 재해피해와 높은 상관관계를 나타냈지만 PFD는 실제 지역별 취약도를 잘 반영하지 못하는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제27권1호
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• pp.5-14
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• 1975

인공적(人工的)인 땅까기 흙쌓기 비탈면을 포함하는 민둥산 비탈면에서의 토양침식(土壤浸蝕)을 방지(防止)을 지피식생조성(地皮植生造成)을 조기(早期)에 확실(確實)히 달성(達成)할 수 있는 새로운 속성녹화공법(速成綠化工法)으로서 개발(開發)된 거적덮기 공법(工法)에 사용(使用)되는 거적의 적성조립밀도범위(適正組立密度範圍),를 결정(決定)하고 동시(同時)에 각급(各級) 밀도(密度)의 효과(效果)를 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)될 수 있다. 1. 타표류거수(他表流去水)의 유출율(流出率)에 있어서는 거적의 피복율(被覆率)이 90%구(區)(밀연피복구(密筵被覆區))에서 13.3%로 가장 적고, 70%구(區)(중연피복구(中筵被覆區))에서 14.21%, 그리고 50%구(區)(소연피복구(疎筵被覆區)) 15.57%로 가장 많었으나 이것은 나지구(裸地區)에서의 30.4%에 비(比)하면 매우 효과적(效果的)인 공법(工法)인 것이다. 2. 토사유실량(土砂流失量)에 있어서는 밀연피복구(密筵被覆區)에서 약(約) 1.24 ton/ha, 중연피복구(中筵被覆區)에서 약(約) 1.33 ton/ha, 그리고 소연피복구(疎筵被覆區)에서 약(約) 1.44 ton/ha으로서 이것은 미국농무성(美國農務省)의 기준(基準)(1.8 ton m/ha)에 비교(比較)하면 매우 효과적(效果的)인 공법(工法)인 것이다. 3. 파종후(播種後) 발아생립(發芽生立) 본수(本數)는 밀연피복구(密筵被覆區)에서 80본(本)으로 가장 적고 중연피복구(中筵被覆區)에서 132 본(本), 그리고 소연피복구(疎筵被覆區)에서 121 본(本)이었는데, 밀연피복구(密筵被覆區)에서는 발아후(發芽後) 생육중(生育中)에 피복고사율(被覆枯死率)이 높았다. 4. 유수유토발생(流水流土發生) 및 식생조성효과(植生造成効果)를 종합(綜合)해 볼때에 거적덮기공법(工法)에 사용(使用)되는 거적의 조립밀도(組立密度)는 70%내외(內外)가 적정(適正)할 것이다. 5. 본(本) 공법(工法)은 민둥산비탈면에 대한 속성녹화공법(速成綠化工法)으로서는 가장 효과적(效果的)인 피복공법(被覆工法)으로서, 우리나라의 산지사방행정면(山地砂防行政面)에서 대대적으로 여장(勵將)되어야 할 신공법(新工法)인 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제86권1호
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• pp.69-79
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• 1997

유목(流木) 대책(對策)에 필요한 기초 자료를 얻기 위해 산지급류소하천(山地急流小河川)에 있어서 유목(流木)의 발생, 이동 및 체류(滯留)에 영향을 미치는 하상미지형(河床微地形)의 특성과 유목(流木)의 본수, 크기, 형태, 부후도(腐朽度), 체류(滯留) 방향(方向) 및 종류 등의 유목(流木) 특성(特性)을 파악하였다. 1. 유목(流木)의 체류(滯留) 본수(本數)는 하폭(河幅)에 비례하여 증가하는 경향이 나타났으나 하천의 종단 물매에는 크게 영향을 받지 않았다. 특히 확폭부(擴幅部)에서도 복수(複數) 유로(流路)가 발달된 구간을 중심으로 다량의 유목(流木)이 체류(滯留)하고 있었으며, 현유로(現流路)보다는 하상퇴적지(河床堆積地)에 주로 체류(滯留)하고 있었다. 2. 조사 대상인 직경 10cm 이상, 길이 2m 이상의 유목(流木)은 총 402개로 100m당 체류(滯留) 본수(本數)는 35.3개였다. 또한 유목(流木)의 평균 길이와 흉고직경은 각각 4.0m, 14.0cm였으며, 구간별 유목(流木)의 크기는 하류로 갈수록 길이가 짧아지고 직경이 커지는 경향이 나타났다. 3. 유목(流木)이 이동할 때에는 토석류(土石流)나 조도(粗度)가 큰 하상(河床) 재료(材料)와 접촉되기 때문에 하류(下流) 구간(區間)과 일부 상류(上流) 구간(區間)에서 뿌리가 없는 유목(流木)이 다수 발견되었으며, 상류(上流) 구간(區間)에서도 유목(流木)의 원형이 크게 손상된 경우가 많았다. 또한 유목(流木)의 부후도(腐朽度)는 하류로 갈수록 심했으며, 하류의 일부 구간에는 부후(腐朽)가 상당히 진행된 유목(流木)이 발견되어 이전에도 유목(流木)이 체류(滯留)하고 있었던 것이 확인되었다. 4. 유목(流木)의 체류(滯留) 방향(方向)은 유심(流心)에 평행하여 체류(滯留)하는 경우와 직각으로 체류(滯留)하는 경우가 각각 276 : 126으로 유심(流心)에 평행하여 체류(滯留)하는 경우가 많았다. 그러나 일부 구간에는 유심(流心)에 직각 방향으로 체류(滯留)하는 유목(流木)이 다수 분포하여 유목(流木) 자체가 불안정할 뿐 아니라 이동(移動) 토사(土砂)가 체류(滯留)되기 쉬우므로 이에 대한 대비책이 마련되어야 할 것이다. 5. 유목(流木)의 종류는 침엽수인 일본잎갈나무가 전체 유목(流木)중 약 2/3에 해당하는 256본을 차지하고 있었다. 그러나 일본잎갈나무의 경우 지상부에 비해 지하부가 빈약하기 때문에 하상(河床) 재료(材料)의 작은 충격이나 소규모의 하상변동(河床變動)에 의해서도 유출되기 쉬우므로 하안림(河岸林)의 수종으로 선택할 경우에는 신중을 기해야 할 것이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권4호
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• pp.684-695
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• 2003

본 연구는 복합레진에서 유출된 수용성 미반응단량체가 치아우식발생 원인균인 S. mutans와 S. sobrinus의 증식과 비수용성 glucan의 형성능에 미치는 영향을 평가하고자 광중합 레진전색제를 10분, 1시간, 12시간 24시간 물에 침잠시켜 레진화학물을 용출한 후 1/2, 1/4, 1/8의 농도로 첨가한 BHI broth 또는 BHI-YS에서 세균을 24시간 배양한 후, 흡광도를 측정하며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. S. mutans의 성장률은 10분 용출액의 1/4 농도에서 성장조절군에 비해 현저히 감소된 반면 1/2, 1/8 농도에서는 증가하는 경향을 보였으며, 1시간 용출액은 S. mutans의 성장을 촉진하였으며, 특히 1/2, 1/4 농도에서 성장률이 높았다. 또한 12시간, 24시간 용출액은 S. mutans의 성장에 영향을 주지 않았다. 2. S. sobrinus의 성장률은 10분 용출액의 1/4 농도에서는 현저히 억제되었으나, 1시간, 12시간 24시간 용출액은 모든 농도에서 S. sobrinus의 성장에 영향을 주지 않았다. 3. 레진용출액은 성장조절군에 비해 S. mutans의 총성장을 촉진하였으나 S. sobrinus의 총성장은 억제하였다. 4. S. mutans의 비수용성 glucan 형성능은 성장조절군에 비해 촉진되었으며, 특히 10분 용출액의 1/4농도에서 현저하였으며, 모든 용출액의 1/8농도에서는 glucan의 형성능은 감소하였다. 5. S. sobrinus의 비수용성 glucan의 형성능은 10분용출액의 1/4 농도를 제외하고는 성장대조군에 비해 감소하였다. 6. S. mutans의 비수용성 glucan의 총형성량은 S. sobrinus에서보다 약 3배 정도 높았다.