• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.257-266
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• 2017

본 연구에서는 초임계 $CO_2$($scCO_2$)를 이용하여 폐콘크리트 순환골재와 반응한 용출수의 pH를 9.8 이하로 유지시켜(중성화) 재활용할 수 있는 기술을 개발하기 위한 실내 배치실험을 수행하였다. 실험재료로는 건설폐기물중간처리업체에서 제공받은 세 종류의 순환골재를 사용하였으며, 각 종류별로 골재 입자크기 별로 선별하여 총 7개의 시료를 사용하였다. 먼저 $scCO_2$-물-순환골재 반응에 의해 순환골재의 pH가 지속적으로 낮게 유지되는지를 확인하는 반응실험을 수행하였다. 스테인레스강철로 만들어진 고압셀(150 mL 용량)에 테플론 비이커를 고정시킨 후, 3차 증류수 70 mL와 순환골재 시료 35 g을 혼한한 후 고압용 오븐과 고압시린지 펌프 및 압력조절 장치를 이용하여 10 MPa(100 bar), $50^{\circ}C$ 조건에서 50일간 반응시켰다. 반응시간(1, 5, 10, 15, 30, 50일)에 따른 증류수의 pH, 용존 양이온과 음이온 농도를 측정하였다. $scCO_2$ 반응에 의한 순환골재의 지화학적 및 광물학적 변화를 확인하기 위하여 반응 전/후 XRD, SEM-EDS 등의 분석을 실시하였다. 마지막으로 $scCO_2$ 반응 후 순환골재의 용출수 pH 변화를 용출실험을 통하여 규명하였다. $scCO_2$-물-순환골재 반응 결과, 반응 전 순환골재의 pH는 평균 12보다 높은 값을 나타내었으나, $scCO_2$와 반응한 지 1시간 경과 후 증류수의 pH는 7이하로 낮아졌고 반응 50일 까지 pH가 8 이하로 안정되게 유지되었다. 순환골재 종류와 관계없이 $scCO_2$와의 용해 반응에 의해 수용액 내 $Ca^{2+}$, $Si^{4+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$ 이온들의 농도가 증가하였으며, $scCO_2$ 반응 후 골재의 XRD, SEM-EDS 분석 결과, 다량의 방해석과 일부 무정형의 규산염과 수산화물이 침전되었다. $scCO_2$로 처리하지 않은 순환골재의 용출수 pH는 용출 시간에 관계없이 12-13을 유지하였으나, $scCO_2$로 50일 처리한 경우와 1일 처리한 순환골재의 경우 모두, 입자크기와 관계없이 용출수의 pH가 9이하를 유지하여 건설현장에서 순환골재의 재활용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.321-327
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• 2008

본 연구는 간척지 토양 중 미사질양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용시용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 K, Na, Mg의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. K 함량은 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 년도별 감소현상이 뚜렷하여서 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮아지는 경향을 나타내었다. 또한 각 년도별 토양 중 K 함량은 안정적 변화를 보이면서 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 토양 중 K 함량이 높았다. Na 함량은 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite의 순으로 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 각 년도에서에서 높게 나타났다. 특히 팽화왕겨 및 팽화왕겨+zeolite의 각각 처리는 이수석고 처리구와는 달리 대조구의 Na 함량 보다 높아지고 있는 현상이 계화도 세사양토의 결과와 비교가 되었다. Mg 함량은 년도별 변화는 이 수석고 < 팽화왕겨+zeolite < 팽화왕겨 순으로 높아지고, 연용기간이 길수록 높아지는 경향이었다. 이수석고 연용처리는 세사양토에서 보여준 결과와 유사하게 처리수준이 높을수록 토양 중 Ca이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용년수에 따라 높아졌다.

• 보존과학회지
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• 제32권4호
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• pp.471-490
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• 2016

조선시대 목리유적 회격묘의 재료학적 특성과 물성을 분석하여 석회의 제조기법 및 회격의 제작과정과 원료산지를 검토하였다. 회격의 건조밀도는 1호 회격묘 남벽이 $1.82g/cm^3$로 가장 높고, 공극률은 25.20%로 최저값을 보였다. 건조밀도와 공극률은 반비례 관계를 보이나, 일축압축강도는 2호 회격묘에서 $182.36kg/cm^2$로 최대강도를 보였으며 공극률 및 밀도와 상관관계는 보이지 않았다. 회격의 석회혼합물은 주로 황갈색 기질에 $200{\sim}600{\mu}m$의 석영, 장석 및 운모류와 방해석으로 이루어져 있다. 특히 회격에서는 하이드로탈사이트 및 포틀란다이트가 검출되나 토양에서는 고령석이 동정되었다. 회격의 모든 석회는 $600{\sim{800^{\circ}C$에서 탄산칼슘의 탈탄산반응에 기인한 대대적인 중량감소와 다양한 흡열피크가 나타났다. 회격의 산출상태와 광물조성 및 열분석 결과로 보아 석회의 조성온도는 $800^{\circ}C$ 내외로 추정된다. 회격묘는 삼물(석회, 세사, 황토)의 혼합조성으로 인해 넓은 주성분원소 범위를 보이며 작열감량 또한 22.5~33.6 wt.%로 나타났다. 회격의 석회와 골재의 함량이 불균질하고 부분적으로 양생이 충분히 이루어지지 않은 것으로 밝혀져 기술수준은 다소 낮았던 것으로 판단된다. 목리유적 일대에서는 석회의 원료인 석회암질암의 분포가 여러 곳에서 확인되며 상업적으로 석회를 생산한 예산 및 홍성지역의 석회석 광산과 근거리에 있다. 석회 원료는 목리유적 인근의 산지에서 공급되었을 것으로 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권4호
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• pp.222-229
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• 1999

본 연구는 웅성 기니픽에 있어 2,3,7,8-tetrachlorod-ibenzolp-dioxin(TCDD)-유도 급성독성에 대한 홍삼의 방어효과를 병리조직학적 관찰을 통하여 밝히고저 수행되었다. 40마리의 기니픽($200{\pm}20g$)은 목적에 따라 4군으로 나누었다. 즉, 시험군 1에 대하여는 TCDD의 운반체(미량의 DMSO와 소량의 아세톤을 함유한 대두유)와 생리식염수를, 시험군 2에 대하여는 TCDD와 생리식염수를 복강 주사하였다. 시험군 3(TCDD투여 7일전부터 14일간 투여)과 4(동시투여군, 7일간)에 대하여는 홍삼 물추출물(KRG-WE)을 200mg/kg b.w./day 용량으로 복강주사 하였다. 한편, TCDD($5{\mu}g/kg$ b.w.)는 1회 복강주사 함으로서 급성독성을 유도하였다. 시험군 2에서는 장기의 무게가 현저히 감소하였으며, 특히 간(p<0.05)과 고환(p<0.05), 신장, 비장 및 폐의 무게는 시험군 1 비하여 유의하게 낮았다. 흥선은 심하게 위축되어 있어 지방조직과 구별하기 어려웠다. 폐조직에 있어서는 간질의 미만성화와 섬유아세포의 출현, 간세포의 펭윤, 비장세포에 있어서는 헤모시더린에 침착된 대식세포의 수적 증가, 고환의 정세관에서는 정자 생성 저하 및 세포의 변성이 관찰되었으며, 신장조직에 있어서도 심한 병변이 관찰되었다. 반면, 홍삼 물추출물의 전 혹은 동시 투여군에 있어서는 TCDD-단독 투여군에서 관찰되었던 병리조직학적 소견이 현저히 개선되었다. 특히, TCDD-투여로 야기되는 고환의 위축은 유의하게 억제된다는 사실을 알았다(p<0.01). 이상의 결과는 홍삼 물추출물이 TCDD투여로 야기되는 장기의 조직 손상을 현저히 방어한다는 사실을 시사한다 하겠다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.207-217
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• 1997

본 연구는 보통 포틀랜드 시멘트와 천연골재 및 왕겨재를 혼입한 왕겨재 콘크리트의 공학적 특성을 실험적으로 구명한 것으로서, 연구를 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단위중량은 $2,216{\sim}2,325kgf/m^3$정도의 범위로서 보통 시멘트 콘크리트에 비해 1~6%정도 감소되었다. 2. 각 강도는 왕겨재를 결합재량의 10%를 혼입한 콘크리트에서 가장 크게 나타났으며, 보통 시멘트 콘크리트에 비해 압축강도는 8%, 인장 강도는 17%, 휨인장강도는 18% 증가되었다. 3. 초음파진통속도는 3,252~4,016 m/s 정도로서 보통 시멘트 콘크리트와 유사하게 나타났으며, 왕겨재를 10% 혼입한 콘크리트에서 가장 높은 값을 보였다. 4. 동탄성계수는 $242{\times}10^3{\sim}306{\times}10^3kgf/cm^2$정도로 보통 시멘트 콘크리트의 90~113%로써 보통 시멘트 콘크리트와 유사하게 나타났으며, 왕겨재를 10% 혼입한 콘크리트에서 가장 높게 나타났다. 5. 정탄성계수는 $185{\times}10^3{\sim}306{\times}10^3kgf/cm^2$정도로 보통 시멘트 콘크리트와 유사하게 나타났으며, 왕겨재를 10% 혼입한 콘크리트에서 가장 크고, 포아손수는 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났으며, 동탄성계수는 정탄성계수 보다 11~30%정도 크게 나타났다. 6. 내구성은 왕겨재의 혼입량이 많을수록 증가되었으며, 왕겨재를 10% 혼입한 콘크리트와 20% 혼입한 콘크리트의 내구성은 보통 시멘트 콘크리트보다 각각 1.3배와 1.6배 정도 크게 나타났다. 7. 적정량의 왕겨재를 혼입하여 콘크리트를 제조할 경우, 왕겨재 콘크리트의 물리 역학적 성질이 보통 시멘트 콘크리트보다 우수할 뿐만 아니라, 농업 부산물의 재활용으로 인한 경제적 측면에서도 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권2호
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• pp.61-70
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• 2000

강원도 평창군 도암면에 소재하는 농촌진흥청 고령지 농업시험장에 포장을 설치하여 옥수수와 감자 작부 체계 하에 토양의 토양피복인자 (SC), 내수성 토양 입단함량, 내풍식성 입단함량과 풍식성 인자 (I)를 조사하였다. 토양 침식인자 값 (K)은 실험 처리구의 상부가 하부보다 높았다. SC 값은 식물 잔재물의 양에 따라 다른 값을 보였으며, 0.01~0.84 이었다. 수확 후 식물 잔재물의 지면 피복도 (%)에 따른 SC 부요소 값은 옥수수 재배구에서 0.4~0.8 이며, 감자 재배구에서는 0.4~0.5이었다. 이는 감자 수확 시 잔재물이 옥수수 수확 시 잔재물에 비해 비교적 많이 남기 때문이었다. 시험 포지 토양의 입단함량 범위는 49.7~79.8%이었다 옥수수 재배구 중 화학비료 및 유기질 비료를 시용하고 등고선 경운 방법에 의한 처리구가 입단함량이 가장 높았다. 옥수수 수확 후의 피복도 (%)와 입단 함량 (%)의 관계는 회귀관계식이 성립되며, $r^2$는 0.96 이었다. 옥수수 재배구의 평균 입단함량이 감자 재배 포장의 평균 입단함량보다 다소 낮았다. 시험 포지 토양의 내풍식성 입단함량의 범위는 26.38~56.45% 이었다. 옥수수 재배구의 토양 입단 함량 (%)은 수확 후 잔재물과 유의성이 있었다. 옥수수 재배구 중 화학비료 및 유기질 비료를 시용하고 등고선 경운법에 의한 처리구의 경우 내풍식성 입단 함량은 26.42%로 풍식성 인자를 계산하면 $183Mgha^{-1}$이고, 토양의 휴조도 인자 (K')는 0.52이었다. 이에 따르면, 년 중 기상상태가 풍식이 일어날 수 있는 건조 상태일 경우 최대 풍식 가능량은 1일 $0.5Mgha^{-1}$에 해당하는 양이었다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권sup2호
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• pp.189-196
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• 2001

목 적 : 교모세포종은 흔한 원발성 뇌종양이며 생물학적 특성상 빠른 성장률을 보이는 것 외에 침습성이 강하여 종양과 인접한 부분을 파괴 시킬 뿐 아니라 직접접촉하지 않는 부분의 파괴도 일어나게 되어 치료 예후가 매우 불량한 것으로 되어 있다. 광역학치료는 광감각제를 이용하며 광감각제는 적절한 파장의 광원에 노출되면 세포 내에서 산소독성 물질을 생성하여 세포괴사를 유도하는 것이 주 살해작용의 기전이다. 본 실험에서는 사람의 신경교종 세포주인 U87 세포를 이용하여 실험관 내에서 광감각제 photofrin을 이용한 광역학치료가 종양의 침습성에 미치는 영향을 알아보고 동시에 이를 뇌종양치료의 새로운 방법으로 사용될 수 있는지의 여부를 알아보고자 하였다. 재료 및 방법 : 교모세포종 세포주인 U87 세포를 여러 농도의 photofrin으로 처리한 후 632nm $100mJ/cm^2$의 고정된 광선조건에서 본 실험을 시행 하였으며 Microculture tetrazolium(MTT) assay를 이용하여 세포 살해능력을 측정하고 침습성은 matrigel artificial basement membrane assay 및 tumor spheroid fetal rat brain aggregate(FRBA) confrontation assay를 이용하여 측정하였다. 결 과 : MTT assay를 이용하여 측정한 광역학 치료의 세포살해능력은 $100mJ/cm^2$의 광선 세기에서 광감각제인 photofrin의 농도에 비례하여 세포 살해 능력을 보였다. Matrigel artificial basement membrane assay 를 이용한 종양 침습성 검사에서 광역학치료가 종양침습의 억제효과를 나타냄을 알 수 있었으며 특히 세포 살해능력을 별로 보이지 않았던 photofrin 농도 2.5ug/ml에서 뚜렷한 침습억제효과를 나타내고 있었다(p<0.05). tumor spheroid fetal rat brain aggregate(FRBA) confrontation assay에서는 brain aggregate의 파괴와 종양의 침습을 관찰할 수 있었는데 파괴의 모양은 생체내에서 보이는 것과 비슷 하였다. 또한 그 정도와 범위는 처리된 Photofrin의 농도에 비례하여 종양침습이 억제됨을 알 수 있었다. 결 론 : 이러한 결과를 종합해 보았을 때 PDT는 종양세포의 침습성에 중요한 역할을 함을 알 수 있었으며 PDT 는 세포 살해능력뿐 아니라 침습성에도 영향을 미침으로써 종양 치료에 유용한 방법으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.233-245
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• 2021

암석의 미세구조에 대한 많은 연구는 실제 암석 관찰 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 이용하여 미구조의 발달 과정과 그 메커니즘을 이해하기 위해 수행되어 왔다. 변성이나 변형 작용 중에 입자 성장이나 입도의 변화를 일으킬 수 있는 광물 군집 내 입자 경계 이동 작용은 주요한 재결정작용 메커니즘 중 하나이다. 특히, 변형 과정 중 나타날 수 있는 입자 경계 이동의 연속적 관찰은 암석 유사 실험을 이용하여 수행될 수 있었다. 이번 연구에서는 다양한 실험 방법 중 유사 물질을 이용한 입자 성장 및 변형 실험 방법에 대해 기존 방법을 개량할 수 있는 실험 장비의 개발과 이를 통한 효과적인 미구조 분석 방법을 제시하였다. 개발된 실험 장비는 유사 물질 실험이 가능한 변형 장치와 실체 현미경에 회전 조작이 가능한 편광판들을 장착하여 광학적 조작이 가능하도록 구성되었다. 이들 장치들은 마이크로 컨트롤러를 통해 온도 및 변형 속도 제어 및 실험 동안 관찰되는 미구조 변화를 연속적으로 촬영할 수 있도록 자동화하여 구성되었다. 또한 편광판 회전 조작을 통해 취득되고 합성된 디지털 이미지들은 보다 정확한 입자 경계를 구분하고 분석할 수 있게 해주었다. 실험 결과의 입도 및 형태와 같은 미구조 분석을 위해 선분 교점 측정 방법과 입자 경계 트레이싱 방식을 비교하여 적용하였다. 유사물질로써는 석영과 유사한 광학적 성질을 가지는 노캠퍼(Norcamphor, C7H10O)라는 물질을 사용하였다. 개발된 장비의 실효성을 검증하고자 노캠퍼를 이용한 정적 입자 성장 실험과 단순 전단 변형 실험 및 이에 대한 미구조 분석을 수행하였다. 정적 입자 성장 실험은 시간이 지남에 따라 입자 수의 감소와 입도가 증가하는 전형적인 입자 성장 작용의 특징과 온도에 따른 성장 곡선들의 명확한 차이를 보여주었다. 중온-저변형율 조건의 단순 전단 변형 실험 결과는 평균 입도의 큰 변화는 없었으나, 입자 형태에 대해 전단 변형이 증가함에 따라 전단력 방향에 수직한 방향에 대해 약 53°의 방향으로 신장률이 증가하는 변화를 보여주었다. 이러한 미구조의 발달과정은 주어진 실험 조건에서 변형에 의해 입자 내부의 소성 변형과 내부 회복 작용이 균형을 이루면서 진행된 것으로 해석된다. 개량화 및 자동화된 실험장치를 이용한 이들 입자 성장 작용 실험 및 변형 실험의 예는 유사물질 실험에서 목적하는 바와 같이 실험 과정 동안의 입자의 미구조 변화과정을 순차적으로 관찰할 수 있고, 전체 수행 과정동안 수동적 조작없이 효율적으로 실험을 진행할 수 있다는 장점을 보여주었다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.285-297
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• 2021

전세계적으로 해체 대상 원자력 시설이 증가하고 있으며, 이러한 원자력 시설을 해체하게 되면 수십만 톤의 콘크리트, 토양, 금속 등의 폐기물이 발생한다. 따라서 고상 방사성 폐기물 감용 및 재활용 기술에 대한 기존 연구를 면밀히 검토할 필요가 있다. 폐콘크리트 미분말은 소성 및 분쇄와 같은 추가적인 공정을 통하여 재수화 반응이 일어나며, 시멘트 수화 반응 및 고화체 압축강도에 영향을 미치는 주요 화합물인 aluminate (C3A), C4AF, C3S, ��-C2S가 생성된다. 기존 연구를 통하여 폐콘크리트 미분말을 재생 시멘트로 재활용할 수 있음을 확인하였으나, 골재의 혼입으로 인한 고화체의 강도 저하와 같은 문제점에 대한 해결방안은 현재까지 연구되지 않았다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그, 비산회를 성분 조정재로 혼합하여 재생 시멘트의 성능을 증진시키는 연구가 수행되었으며, 고화체의 압축강도가 증진되는 것을 확인하였다. 그러나, 폐토양을 재활용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구는 많이 수행되지 않았다. 폐토양 내 함유된 일라이트와 제올라이트는 방사성 핵종에 대한 흡착능이 우수하며, 이를 고화재로 재활용하면 원전 해체 폐기물의 부피를 저감함과 동시에 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. 이러한 이유에서 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존에 수행된 국내외 연구를 통하여 원전 해체 폐기물인 콘크리트의 재생 시멘트로서 재활용 가능성 및 개선 방안과 더불어 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트 제조에 대한 연구 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.317-338
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• 2022

근대건축으로 알려진 조선통감부 자리의 콘크리트와 토관 및 벽돌을 대상으로 3시기로 세분하여 물리화학적 특성과 평가를 검토하였다. 콘크리트는 모두 비슷한 가비중과 흡수율을 보였으며 다량의 골재와 석영, 장석, 방해석 및 포틀란다이트가 검출되었다. 벽돌의 공극률은 1907년의 것이 1910년 및 1950년 벽돌보다 높았다. 토관도 유사하나 초기의 것이 보다 치밀한 것으로 나타났다. 벽돌과 토관은 암적색에서 암갈색을 띠며 많은 균열과 기공이 관찰되나, 상대적으로 토관의 기질이 균질하다. 벽돌에서는 석영, 장석 및 적철석이 검출되었으며, 토관에서는 석영 및 장석과 뮬라이트가 확인되는 것으로 보아, 모두 1,000~1,100℃의 소성온도를 거친 것으로 해석된다. 콘크리트는 유사한 CaO 함량을 보이나, 벽돌과 토관은 1907년 시료에서 SiO₂는 낮고 Al₂O₃가 높다. 그러나 이들은 유사한 지구화학적 거동특성을 갖는 등 성인적 동질성이 높다. 콘크리트 기초의 초음파속도와 반발경도는 잔존상태에 따라 다르나 물성은 다소 낮았다. 이를 일축압축강도로 환산하면 1차 증축구역이 평균 45.30 및 46.33 kgf/cm²로 가장 높고, 2차 증축구역이 가장 낮은 평균치(20.05 및 24.76 kgf/cm²)를 보였다. 특히 CaO 함량과 흡수율이 작을수록 초음파속도와 반발경도가 높았다. 조선통감부 건축에 활용한 콘크리트는 시기별로 비슷한 배합특성과 비교적 일정한 규격이 있었던 것으로 보인다. 벽돌과 토관은 거의 동일한 점토질 원료를 사용하여 유사한 제작과정을 거친 것으로 해석된다.