• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권4호
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• pp.252-260
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• 2015

본 논문은 ICRP103 환경방호를 대비하여 국내에서 개발된 야생동식물 선량평가 코드 K-BIOTA의 기술적 배경 및 적용 사례를 기술한다. K-BIOTA는 스크리닝(screening) 선량평가(Level 1&2)와 부지 특성적 상세평가(Level 3)의 3단계의 단계적 평가방법을 적용한다. 스크리닝 단계평가는 상세평가의 필요성 여부를 판단하기 위한 예비적 평가 단계로 개별적인 생물종보다는 동식물을 그룹별로 구분하여 평가한다. Level 1 평가는 스크리닝 목적의 참조준위로부터 유도된 최대환경매체농도 값과 실제 환경매체농도 값의 비교로부터 위험도 지표(risk quotient)를 계산한다. Level 1 평가 결과 위험도 지표가 1보다 작으면 생태계의 건전성이 유지된다는 결론과 함께 평가를 종료하고, 1 보다 크면 동식물 그룹별로 평균적인 전이계수나 평형분배계수 값을 적용하여 조금 더 실제적인 Level 2 평가를 수행한다. 따라서 Level 2 평가가 Level 1 평가보다 덜 보수적이다. Level 2평가에서 위험도지표가 1 보다 작으면 생태계의 건전성이 유지된다는 결론을 내리고 평가를 종료하고, 1보다 크면 Level 3 평가를 수행한다, Level 3 평가는 부지 특성적 데이터를 고려하는 상세평가단계로, 동식물 그룹별 평가 대신 부지 대표적 동식물에 대한 개별적 선량평가를 수행하며, 대표적 동식물의 종류 및 크기, 거주인자, 전이계수, 평형분배계수에 대한 부지 특성적인 값을 사용한다. 또한 Level 3 평가 단계에서는 전이계수, 평형분배계수, 환경매체농도 (토양농도 또는 물의 농도)에 대한 개별 동식물의 피폭 선량률에 대한 불확실도 분석을 선택적으로 수행할 수 있다. 적용 가능한 확률밀도함수는 정규분포, 로그정규분포, 균일분포, 지수분포의 4가지이다. 국제원자력기구의 EMRAS II (Environmental Modeling for Radiation Safety) 모델 시나리오 비교 공동연구에 참가하여 K-BIOTA의 적용성을 검증하였다. 그 결과로 K-BIOTA는 다양한 오염 환경에서 거주하는 야생동식물의 방사선 영향을 평가하는데 유용함이 입증되었다.

• Neonatal Medicine
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• 제18권1호
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• pp.96-103
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• 2011

목적: 극소 저체중 출생아에서 폐고혈압증은 기관지 폐 이형성증의 대표적인 심폐관련 합병증으로 높은 사망률과 합병증과 연관되어 있으나, 이에 대한 연구는 드문 실정이다. 이에 본 저자들은 기관지 폐 이형성증을 가진 극소 저체중 출생아에서 폐고혈압증의 유병률, 경과 및 치료뿐 아니라 예후 및 이와 관련된 인자들에 대해 확인해 보고자 하였다. 방법: 2000년 1월부터 2007년 7월까지 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 신생아 집중치료실에 입원한 출생 체중 1,500g 미만 환아 865명 중 28일 이상 산소 치료를 필요로 하였던220명을 대상으로 하였다. 심장 초음파 검사상 삼첨판 역류 속도 3 m/s 이상이 확인되면서, 우심실 비대 혹은 심실 중격이 평형함이 관찰되는 경우를 폐고혈압으로 진단하였으며, 이들을 대조군과 비교하였다. 환아들의 의무기록을 후향적으로 분석하여, 인구학적, 주산기 인자, 합병증, 사망률을 비교하였으며, 폐고혈압증을 가진 환아 중 사망군과 생존군으로 나누어 이들의 특성 및 관련인자를 분석하였다. 결과: 기관지 폐 이형성증을 가진 VLBWI 218명 중 14명(6%)에서 폐고혈압증이 발생하였으며, 모두 중등도 이상의 기관지 폐 이형성증에서 발생하였다. 폐고혈압증은 평균 생후 133일(40-224일)에 진단 받았으며, 중증 기관지 폐 이형성증, 부당 경량아, 외부 환아는 폐고혈압증 발생과 관련된 인자이다. 기관지 폐 이형성증에서 발생한 폐고혈압증의 사망률은 57%이며, 중증 기관지 폐 이형성증은 사망의 중요한 원인이다. 생존한 환아에서 회복되는데 까지 걸리는 시간은 평균 3개월이었다 결론: 극소 저체중 출생아에서 기관지 폐 이형성증과 관련된 폐고혈압증은 높은 사망률 및 합병증을 보이며, 이들의 발생 및 예후는 기관지 폐 이형성증 정도와 연관성이 있다. 이들의 조기진단을 위해 중등도 이상의 기관지 폐 이형성증 환아에서 정기적인 선별검사 및 퇴원 이후에도 장기간 지속적인 추적 관찰이 필요하다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권1호
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• pp.40-49
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• 2019

고사목(CWD)은 산림생태계 구성요소의 하나로서 산림의 에너지 흐름과 물질순환에서 주요한 역할을 한다. 특히 고사목은 탄소를 격리하는 장기 저장고로서, 산림에서 대기로 방출되는 탄소의 속도를 지연시키는 측면에서 고사목의 호흡속도를 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 온대중부지역의 일본잎갈나무와 리기다소나무 고사목을 대상으로 호흡속도를 측정하고, 호흡속도에 영향을 미치는 인자(밀도, 함수율, 탄소농도, 질소농도 및 C/N비)의 영향력을 파악하였다. 2018년 여름, 우리나라 중부지역 14개 임분에서 부후등급 별로 시료를 채취하고, 실험실에서 휴대용 이산화탄소 센서를 부착한 밀폐형 챔버를 이용하여 고사목 호흡을 측정하였다. 두 수종 모두 부후가 진행함에 따라 고사목 밀도는 감소하였으며, 함수율은 증가했다. 또한 탄소농도는 부후등급에 따라 유의성을 나타내지 않았으나, 질소농도는 증가하고 C/N비는 감소하는 경향을 보였다. 일본잎갈나무의 경우 부후 IV등급까지 고사목의 호흡속도가 유의하게 증가하였지만, 리기다소나무에서는 부후 II등급까지 증가 후 평형상태를 보였다. 따라서 탄소농도를 제외하고, 모든 인자들이 호흡속도와 유의한 상관관계를 나타냈으며, 단계적 회귀분석의 결과, 두 수종 모두 함수율이 고사목 호흡속도에 가장 영향을 미치는 인자로 나타났다. 이와 같이 고사목의 수분은 미생물의 활성도를 높여 호흡속도에 영향을 미치며, 온도와 광 환경 등 복잡하게 연결된 환경인자들과 밀접한 관계에 있으므로 향후 이들의 상호관계 및 수분의 시계열적패턴 추정에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.192-200
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• 2010

사이버나이프 치료에서 사용하는 소조사면은 전자평형의 부재와 급격한 선량 경사도(Steep dose gradients), 그리고 광자와 전자들의 스펙트럼 변화 요인으로 인하여 소조사면 광자선 선량 측정은 일반적인 치료의 측정보다 좀더 어렵고 복잡하다. 본 연구에서는 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 GEANT4를 이용한 계산값을 비교하고 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 GEANT4의 유용성을 입증하고자 한다. 사이버나이프 몬테카를로 모델을 개발하는데 있어 두 단계로 진행하였다. 첫 번째 단계는 선형가속기 헤드(treatment head) 시뮬레이션과 이를 통한 광자 에너지 스펙트럼의 계산이었고, 두 번째 단계는 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 여섯 개 원형 조사면에 대한 물팬텀속에서의 깊이선량율의 계산이었다. 그리고 출력인수(Relative output factors)에 대한 계산은 5 mm부터 60 mm까지 총 12가지 조사면에 대해 수행되었으며 그 결과를 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 비교하였다. 가로선량분포(Profiles)의 경우 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 6가지 조사면에 대해 계산이 이루어졌고 깊이는 1.5, 10, 20 cm의 세 가지 깊이에 대해 수행되었다. 깊이선량율의 계산값을 측정값과 비교한 결과 평균 2% 미만의 오차를 보여 임상에서 허용 가능한 결과를 얻었다. 조사면 출력인자의 경우에 조사면 직경 7.5 mm 이상에서 3% 이내의 오차를 보였으나 직경 5 mm 조사면에서는 6.9%로 높은 오차를 보였다. 가로선량분포에서 20 mm 이상의 조사면에서는 2% 미만의 오차를 보였고 그 이하의 조사면에서는 3.5% 미만의 오차를 보였다. 본 연구에서는 소조사면 사이버나이프 측정을 위한 선량분포 계산을 GEANT4 코드를 사용하여 다이오드 측정 결과와 비교하였다. 다이오드와의 측정 비교 결과 5 mm 조사면을 제외한 나머지 조사면들에 대해 오차 0.2~0.6% 내의 만족할만한 결과를 얻었다. 향후 소조사면에서 정확성을 가지는 Gafchromic 필름 등 다른 측정기와 비교를 통하여 그 정확성이 평가된다면 이 GEANT4의 선량분포 계산 방법은 소조사면을 이용하는 사이버나이프 방사선치료에서 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 사용할 수 있을 것으로 예상한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권3호
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• pp.344-350
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• 2004

본 연구는 혼합이온교환수지 캡슐이 수질 모니터링 도구로 활용가능한지를 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 수지의 질소$(NH_4\;^+-N,\;NO_3\;^--N)$와 인산$(PO_4\;^{3-}-P)$에 대한 물리적, 화학적 반응 특성을 구명하고, 현장적용시험을 수행하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 수지의 이온 흡착량은 감소하였으며, 이온 종류에 따른 흡착량은 $NO_3\;^--N\;>\;NH_4\;^+-N\;>\;PO_4\;^{3-}-P$ 순으로 나타나 수지의 흡착 선택성과 일치하였다. 온도와 시간에 따른 이온의 농도 변화를 일차반응속도모델에 적용하였을 때, 반응비상수$({\kappa})$는 반응온도가 증가함에 따라 증가하였고, 이온의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 온도가 증가함에 따라 ${\Delta}H^{o\ddag}$값과 ${\Delta}G^{o\ddag}$값은 증가하였으나, $E_a$값과 ${\Delta}S^{o\ddag}$값은 감소하여 열역학 이론과 일치하였다. $E_a$는 $155.38{\sim}682.89\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}H^{o\ddag}$는 $153.03{\sim}680.54\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}S^{o\ddag}$는 $525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1},\;K^{-1}\;{\Delta}G^{o\ddag}$는 $525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1}$의 범위를 나타냈다. 현장적용시험에서 삽입시간과 수지흡착량의 관계는 Langmuir 형태를 따랐으며, 질소는 24시간 경과 후, 인산은 8시간 후에 의사평형에 도달하였다. 따라서 현장에서의 최대 삽입시간은 인산의 평형 도달시간과 하천 내 인산 농도에 의해 결정될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 이온교환수지를 수질 중 질소와 인의 모니터링 도구로 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 실제 현장에 활용하기 위해서는 온도, 유속, 삽입시간 등의 인자와 하천수 내 이온조성과의 상관관계에 대한 규명과 경험상수의 도출이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권9호
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• pp.543-551
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• 2023

눈은 기후계와 지표면 에너지 평형에 영향을 끼치는 필수 기후 인자이며, 겨울 동안 저장한 고체 형태의 물을 봄에 유출, 지하수 함양 등에 제공하여 물 평형에도 결정적인 역할을 한다. 본 연구에서는 Local Data Assimilation and Prediction System (LDAPS), Modern.-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2), ERA5-Land 적설심 자료의 통계 분석을 통해 남한에서의 활용 가능성을 평가하였다. 기상청에서 제공하는 Automated Synoptic Observing System (ASOS) 지상관측자료와 재분석자료간의 통계분석 결과, LDAPS와 ERA5-Land의 상관계수가 0.69 이상으로 상관성이 높게 나타났으나 LDAPS는 RMSE가 0.79 m로 오차가 크게 나타났다. MERRA-2의 경우 일부 기간 동안 일정한 값이 연속적으로 산출되어 자료간 증감 추이를 적절하게 모의하지 못하였기에 상관계수가 0.17로 상관성이 낮게 나타났다. LDAPS와 ASOS의 지점별 통계분석 결과 상대적으로 평균 강설량이 높게 나타나는 강원도 인근에서 성능이 높게 나타났으며, 평균 강설량이 낮게 나타나는 남부 지역에서 성능이 낮게 나타났다. 마지막으로, triple collocation (TC)를 통해 본 연구에서 활용된 4개의 독립적인 적설심자료 간의 오차 분산을 산정하였으며, 나아가 가중치 산정을 통해 융합된 적설심 자료를 생산하였다. 재분석자료는 LDAPS, MERRA-2, ERA5-Land 순으로 오차 분산이 높게 나타났으며, LDAPS의 경우 오차 분산이 높게 산정되어 가중치가 낮게 산정되었다. 또한, ERA5-Land 적설심 자료의 공간 분포가 변동성이 적게 나타나, TC로 융합된 적설심 자료는 저해상도 영상인 MERRA-2와 유사한 공간 분포가 나타났다. 자료의 상관성, 오차, 불확실성을 고려하였을 때, ERA5-Land 자료가 남한을 대상으로 적설 관련 분석을 하기 적합한 것으로 판단된다. 또한, 타 자료와 경향성은 높게 나타나나 과대 산정되는 경향이 있는 LDAPS 자료를 대상으로 적절한 보정이 수행될 시, 지역 및 기후적 다양성을 높은 해상도로 표출할 수 있는 LDAPS 자료를 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.1-11
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• 2008

계면활성제를 사용하는 토양 세척공정에서 발생하는 세척수에서 계면활성제를 재사용하고자 활성탄 흡착 공정을 적용하였으며 이때 오염물질의 흡착분배를 평가하기 위해 수학적 모델을 적용하여 해석하였다. 오염물질로는 phenanthrene을 계면활성제로는 Triton X-100을 사용하였다. Phenanthrene을 200 mg/kg으로 오염시킨 토양을 10 g/L의 계면활성제 용액으로 세척을 수행하였으며 이 세척액을 대상으로 다양한 농도의 입상 활성탄을 첨가하여 선택적 흡착을 수행하였다. 활성탄의 주입량이 2.5 g/L에서 99.3%의 phenanthrene이 흡착 제거되었으며 이 때 액상에 존재하여 재이용 가능한 계면활성제의 회수율은 88.9%였다. 활성탄 흡착 평형에서 오염물질의 흡착량은 단일 성분 표준모델에서 예상할 수 있는 양보다 훨씬 많은 양이 선택적으로 흡착되었으며 이는 활성탄에 흡착된 계면활성제 미셀에 의한 표면 용해 현상에 의한 것으로 해석할 수 있었다. 이러한 현상으로 인해 흡착 계면활성제의 흡착 효율 인자는 1보다 매우 큰 값을 나타내었고 흡착 몰 당 오염물질 용해 비가 액상 값보다 훨씬 높은 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 활성탄 흡착에 의한 계면활성제 재이용 시 이론적 분배보다 더 우수한 효율로 오염물질의 선택적 분리가 가능함을 제시한다고 할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제10권1호
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• pp.39-46
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• 2000

분리막 접촉기를 통한 이산화탄소의 흡수거동 예측을 위한 공정모사를 위해 시스템의 흡수제로 탄산칼륨 수용액을 선정하였고, 시스템에서의 이산화탄소와 관련된 가역반응을 고려하였으며, 사용된 반응속도상수, 평형상수, 용해도 그리고 확산계수는 탄산이온의 농도와 온도의 함수로 사용하였다. 또한 분리막 접촉기 공정모사를 위한 조작 조건으로 중공사막의 기공상태는 비젖음성 조건을 선택하였으며, 이러한 조작조건하에서 이산화탄소 분리거동을 다양한 공정변수 즉, 흡수제의 농도와 유속, 혼합기체의 압력변화에 대해 고찰하였다. 흡수제의 농도가 증가함에 따라 촉진수송에 의한 이산화탄소의 흡수거동을 확인할 수 있었고, 흡수제의 유속 증가에 따라 이산화탄소의 흡수속도가 점차 증가함을 확인할 수 있었으며, 분리막 접촉기에서 혼합기체의 압력변화가 흡수속도에 미치는 영향 및 흡수제의 재사용에 따른 흡수속도를 확인할 수 있었다. 이러한 공정모사를 통해 분리막 접촉기의 구성 및 조작에 필요한 각각의 인자들이 흡수속도에 미치는 영향과 예측, 이를 통한 적절한 조작조건의 도출 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제13권4호
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• pp.38-45
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• 1988

마늘즙의 동결건조(凍結乾燥)에 영향(影響)을 주는 주요(主要) 인자(因子)는 건조실(乾燥室)의 압력(壓力), 선반(船盤)의 온도, 시료(試料)의 두께, 시료(試料)의 농도(濃度)에 관한 영향(影響)을 시험(試驗) 분석(分析)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 가, 건조실(乾燥室)의 압력증가(壓力增加)는 건조속도(乾燥速度)를 증가(增加)시키며, 0/6Torr 부근(附近)에서 최대건조속도(最大乾燥速度)에 이르며 이보다 큰 압력하(壓力下)에서는 건조속도(乾燥速度)가 급격(急擊)하게 감소(減少) 하였으며 1.5Torr에서는 발포현상(發泡現象)을 일으키는 동결건조(凍結乾燥)는 부적합(不適合)하였다. 나. 동결온도를 높일수록 건조속도(乾燥速度)가 커지므로 선반온도를 올리는 것이 동결건조(凍結乾燥)에 유리(有利)하나 $10^{\circ}C$이상(以上)은 적절(適切)하지 않으며 선반온도를 $20^{\circ}C$로 올리면 시료(試料)가 발포(發泡)와 비산현상(飛散現象)을 일으키므로 건조(乾燥)가 불가능(不可能)하였다. 다. 고형물(固形物)을 함량(含量)이 증가할수록 건조속도(乾燥速度)는 늦어지는 경향(傾向)을 알 수 있었으나 평형수분함량(平衡水分含量)에 도달(到達)되는 시간(時間)을 기준(基準)으로 한 경제성(經濟性)을 고려(考慮)할 때 약(約) 30%의 원래(原來) 농도(濃度)가 가장 유리(有利)하다고 판단(判斷)되어진다. 라. 시료(試料) 두께가 커질수록 건조속도(乾燥速度)가 작아지며 시료(試料) 높이가 약 3.0cm에서 발포현상(發泡現象)이 관찰(觀察)되었다. 건조(乾燥)에 소요(所要)되는 시간(時間) 등(等)으로 판단(判斷)할 때 시료(試料) 높이가 약(約) 1.0cm가 가장 적절(適切)한 것으로 판단(判斷)되었다.

• 공업화학
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• 제5권5호
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• pp.836-842
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• 1994

가스분사반응기(Jet bubbling reactor)에서의 가스분사관의 최적 설계조건과 $SO_2$ 제거효율에 미치는 운전변수들의 영향을 검토하였다. 효과적인 기-액 접촉을 위한 가스분사관의 설계에 있어서 가장 중요한 인자는 Reynolds number로서 Reynolds number를 12,000 이상으로 하고 가스분사관과 가스분사구멍에서의 Reynolds number가 동일하게 되도록 가스분사관을 설계하는 것이 가스분사관 설계의 최적조건인 것으로 판단된다. ${\Delta}P$, pH, 유입 $SO_2$농도, 석회석 입자크기 등 공정의 운전변수 중에서 $SO_2$ 제거효율에 가장 큰 영향을 미치는 변수는 ${\Delta}P$였으며 pH 4.0하에서 90% 이상의 $SO_2$ 제거효율을 얻기 위해서는 ${\Delta}P$를 230mmAq 이상으로 유지시켜야 하였다. 실험결과 3.0 정도의 낮은 pH 하에서도 높은 $SO_2$ 제거효율이 얻어졌으며 이러한 이유는 강제산화에 의해 흡수액내의 $HSO{_3}{^-}$이온이 $SO{_4}{^{2-}}$ 이온으로 거의 완전한 산화가 일어나 흡수액 내의 $SO_2$ 평형분압이 매우 낮은 상태로 유지되었기 때문으로 생각된다. 또한 흡수액의 pH 5.0 이하의 조건에서는 $SO_2$ 흡수에 사용된 석회석의 입자크기에 관계없이 모두 99.5% 이상의 높은 석회석 이용률을 나타내었다.