• 제목/요약/키워드: Aqueous system

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전기이중층 커패시터용 질소/황이 동시에 도핑된 탄소 펠트의 제조 및 전기화학적 성능 평가 (Fabrication and Electrochemical Characterization of N/S co-doped Carbon Felts for Electric Double-Layer Capacitors)

  • 이병민;윤제문;최재학
    • 한국재료학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.270-279
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    • 2022
  • In this study, N/S co-doped carbon felt (N/S-CF) was prepared and characterized as an electrode material for electric double-layer capacitors (EDLCs). A commercial carbon felt (CF) was immersed in an aqueous solution of thiourea and then thermally treated at 800 ℃ under an inert atmosphere. The prepared N/S-CF showed a large specific surface area with hierarchical pore structures. The electrochemical performance of the N/S-CF-based electrode was evaluated using both 3-electrode and 2-electrode systems. In the 3-electrode system, the N/S-CF-based electrode showed a good specific capacitance of 177 F/g at 1 A/g and a good rate capability of 41% at 20 A/g. In the 2-electrode system (symmetric capacitor), the freestanding N/S-CF-based electrode showed a specific capacitance of 275 mF/cm2 at 2 mA/cm2, a rate capability of 62.5 % at 100 mA/cm2, a specific power density of ~ 25,000 mW/cm2 at an energy density of 23.9 mWh/cm2, and a cycling stability of ~ 100 % at 100 mA/cm2 after 20,000 cycles. These results indicate the N/S co-doped carbon felts can be a promising candidate as a new electrode material in a symmetric capacitor.

화학수소화합물을 이용한 소형 무인항공기용 연료전지 시스템 연구 - I. 경량 수소 발생 및 제어 장치 (Fuel cell system for SUAV using chemical hydride - I. Lightweight hydrogen generation and control system)

  • 홍지석;정원철;김현진;이민재;정대성;전창수;성홍계;신석재;남석우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.226-232
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    • 2013
  • 소형 무인항공기의 동력장치로 연료전지 시스템을 적용하기 위해 화학수소화합물 수소 저장방법을 이용한 소형 수소 발생 제어장치를 설계하였다. 효율이 높은 소형/경량 수소 발생 제어장치를 설계하기 위하여 $NaBH_4$ 수용액 공급 유량에 따른 Co-B 촉매의 수소 전환율을 확인하였고, 100W 스택의 최대 수소 발생량에 적합한 Co-B 촉매양을 제안하였다. 효율적인 연료 소모를 위해 Dead-end 방식의 스택을 선택하였고, 수소 발생 제어장치 내부 압력을 이용한 펌프 on/off 제어로 수소 생성량을 제어하였다. 소형 수소 발생 제어장치를 이용한 연료전지 시스템의 각 작동구간에서 안정된 운전을 확인하였다. 장시간 운전 실험을 통하여 최대 7시간 운전이 가능하며, 임의의 비행 프로화일에 요구되는 추력 프로화일은 최소 4시간 이상 조정 가능함을 확인하였다.

우유와 커피 모델 시스템에 적용된 저열량 감미 소재의 감미도와 감미질 (Relative Sweetness and Sweetness Quality of Low Calorie Sweeteners in Milk and Coffee Model System)

  • 최지혜;김광표;정서진
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.754-762
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    • 2013
  • 본 실험에서는 바나나향 우유와 커피시스템에 저칼로리 감미료를 첨가할 때 설탕 대비 상대감미도를 측정하고자 하였다. 아울러 바나나향 우유와 커피시스템에서 유지방과 식물성크림이 각 시스템의 관능적 특성에 끼치는 영향을 함께 보고자 하였다. 감미료의 종류는 설탕과 더불어 대체감미료로 tagatose, xylose, erythritol, sucralose, 그리고 효소처리 stevia를 분석하였다. 바나나향 우유의 경우 설탕 5% 첨가 수준을 기준으로 이전 연구에서 도출된 수용액상의 상대감미도를 적용하여 각 대체 감미료의 농도를 이에 맞게 첨가하였으며 커피시스템의 경우 설탕 5.9% 농도 수준으로 적용하여 실험을 진행하였다. 각 감미료 별 적용된 설탕 대비 상대감미도는 다음과 같다: Tagatose 0.83배, xylose 0.63배, erythritol 0.60배, sucralose 556배, 그리고 stevia 64배이다. 각 감미료가 바나나향 우유시스템과 커피시스템에서 발현되는 단맛강도와 기타 관능적인 특성을 이해하기 위해 묘사분석 전문 패널 10명을 활용하여 묘사분석을 실시하였다. 실험결과 바나나향 우유시스템의 경우 stevia를 제외하고는 일반수용액상의 상대감미도와 동일하였으며 stevia는 상대감미도가 감소하였다. 식물성크림 첨가 커피도 동일한 경향을 보였으나 블랙커피의 경우 stevia 외에 xylose와 tagatose의 상대감미도 또한 감소하였다. 바나나향 첨가 우유시스템의 경우 설탕 첨가 시료와 감미질이 유사한 시료는 tagatose와 sucralose 첨가 시료였던 반면 커피시스템의 경우 tagatose와 erythitol첨가 시료인 것으로 나타났다. 지방함량에 따라 바나나향 우유와 커피시스템의 관능적 특성은 매우 달라지는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 기존 수용액상 도출된 감미도가 적용되는 식품시스템에 따라 새롭게 조정되어야 하며 설탕을 대체할 최적 감미료는 적용되는 식품시스템에 따라 달라진다는 것을 보여 주었다.

설화 광산의 중열수 금광화작용: 유체포유물 및 황동위원소 연구 (Mesothermal Gold Vein Mineralization of the Seolhwa Mine: Fluid Inclusion and Sulfur Isotope Studies)

  • 윤성택;소칠섭;최선규;최상훈;허철호
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.278-291
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    • 2001
  • 설화 광산의 중열수(中熱水) 금광상은 경기육괴의 화강암류내에 발달된 북동방향 단층 전단대를 충진한 괴상의 단성 석영맥내에 배태되어 있다. 설화 중열수 금광화작용(金鑛化作用)은 쥬라기 화강암류(161Ma)와 공간적으로 관련되어 있다. 맥상 석영은 3개유형의 유체포유물(流體包有物)을 포함하고 있다: 1) 저염농도(<5wt.% NaCl)의 액상 CO$_{2}$를 배태한 type IV 유체포유물; 2) 가스가 풍부(>70vol.%)하고, 기상으로 균질화하는 type II 유체포유물; 3) 소량의 CO$_{2}$를 포함하는 저내지 중염농도(0${\sim}$15 wt.% NaCl)의 type I 유체포유물. H$_{2}$O-CO$_{2}-CH$_{4}$-N$_{2}$-NaCl계 유체포유물은 250${\circ}\;{\sim}$430${\circ}$C 온도와 1kbar 압력에 해당되는 액상선을 따라 초기에 포획된 불혼화 유체를 지시한다. 정밀 유체포유물 연구에의하면, 함금 광화작용중 점진적인 압력감소가 발생했음을 알 수 있다. 수용성 포유물의 유체는 온도 및 압력감소로 인한 균질한 H$_{2}$O-CO$_{2}-CH$_{4}$-N$_{2}$-NaCl계 유체로부터 광역적인 유체의 불혼화(CO$_{2}-CH$_{4}$ 비등)작용을 거쳐 진화된 후기 유체이거나, 광화지역의 융기 및 삭박과 관련된 심부순환천수의 영향을 받았던 것으로 추정된다. 초기 유체는 균질한 H$_{2}$O-CO$_{2}-CH$_{4}$-N$_{2}$-NaCl계 유체로서 다음과 같은 특성을 보인다: >250$^{\circ}$${\sim}$430$^{\circ}$C, 0.16${\sim}$0.62의 X$_{CO}\;_{2}$, 5${\sim}$14mole% CH$_{4}$, 0.06${\sim}$0.31mole% N$_{2}$, 0.4${\sim}$4.9wt.% NaCl의 염농도. 설화 금광산의 온도-조성 자료는 설화 함금열수계가 화강암질 용융체와 인접한 부분에 정치되어 있었음을 지시한다. 이러한 화강암질 용융체는 CH$_{4}$ 형성을 촉진시켜 유체를 환원상태로 변환시킨 것으로 추정된다. 철황화물중 자류철석이 지배적으로 산출됨은 환원유체 상태를 지시하고 있다. 황화광물의 ${\delta}\;^{34}$S값(-0.6 ${\sim}$ 1.4$%_o$)은 황의 심부 화성기원을 지시하고 있다.

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초임계유체 $CO_2$ 및 Co-solvent 첨가에 따른 금은화(Lonicera fles)의 Flavonoid류 추출특성 (Extraction Characteristics of Flavonoids from Lonicera flos by Supercritical Fluid Carbon Dioxide ($SF-CO_2$) with Co-solvent)

  • 서상철;조성길;홍주헌;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.183-188
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    • 2005
  • 순수 methanol을 cd-solvent로 첨가하였을 때 소량의 수율을 얻을 수 있었던 반면 methanol에 물을 첨가하여 수용액을 조제한 후 각각 첨가하였을 때 co-solvent의 극성도 증가에 비례하여 수율이 현저하게 증가하였다. 60% methanol을 첨가하였을 때 수율이 가장 높았으며 순수 methanol 첨가구와 비교하여 luteolin이 5.9배, quercetin이 4.1배, apigenin이 7.8배 가량 증가하였다. Co-solvent에 citric acid를 농도별로 첨가한 결과 첨가량 1%까지는 추출수율이 농도 비례적으로 증가하는 경향을 나타내어 대조구에 비해 대략 luteolin이 14.64mg/100g, quercetin이 10.17mg/100g, apigenin이 2.4mg/100g의 유의적인 증가율을 보였으나 그 이상의 농도에서는 소량 감소하는 경향을 보였다. 한편 산을 첨가한 모든 조건에서 대조구보다 높은 수율을 얻을 수 있었다. 추출수율이 가장 우수하였던 citric acid가 1% 첨가된 60% aqueous methanol을 co-solvent로 초임계상태에 첨가하였을 때 공정압력이 100bar에서 200ber로 증가함에 따라 추출수율이 비례적으로 증가하였으나 250bar 이상에서는 감소하는 경향을 나타내었다. 온도에 따라서는 $40^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$까지는 증가하는 경향을 보이다 이상의 온도에서는 오히려 감소하였다. 추출 시간의 증가와 더불어 추출 수율은 유의적으로 증가하다가 60분일 때 최대값을 보였으며 90분 이상의 추출시간에서는 추출수율이 거의 일정해졌다. $CO_{2}$ 대비 cosolvent를 15(0.3mL/min)% 첨가하였을 때 최대 추출수율을 보였으며 25% 이상의 첨가구에서는 첨가량은 증가하였으나 수율은 감소하는 경향을 보였다. 것으로 나타났다. 그러므로 감마선 조사 및 저온저장($10^{\circ}C$)은 김밥재료 뿐만 아니라 김밥의 미생물 제어에 효과적인 것으로 확인되었다.와 비례하는 경향을 나타내었다. 또한 FA-swelling mica의 중금속 이온의 선택성은 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn 순으로 나타났다.지 않았다.l years and a new type of transfer crane has been developed. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On the basis of the simplified model, the simulation was performed and the results could be confirmed by the experiments under various conditions.뢰, 결속 등 다차원의 개념에 대한 심도 깊은 연구와 최근 제기되고 있는 이론의 확대도 필요하다. 마지막으로 신뢰와 결속에 영향을

한국산 겨우살이 분획물의 면역세포의 생육증진 및 세포독성 (Growth enhancement and cytotoxicity of Korean mistletoe fractions on human cell lines)

  • 이소진;이미경;최근표;유창연;노성규;김종대;이현용;이진하
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.62-70
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    • 2003
  • 기주목(상수리나무, 밤나무, 자작나무, 버드나무)별 겨우살이 ethanol 추출물의 5가지 분획물(hexane fr., chloroform fr., ethyl acetate fr., butanol fr., aqueous fr.)을 이용하여 in vitro에서 사람 면역세포주에 대한 생육활성, 사람 정상 세포주에 대한 세포독성, 사람의 각종 암 세포주에 대한 생육 저해능을 조사하였다. 4종의 한국산 겨우살이 분획물들의 정상세포에 대한 세포독성은 밤나무 겨우살이 chloroform fr.(28%)을 제외한 모든 겨우살이 분획물 0.5mg/ml이하의 농도로 투여시 정상세포에 대한 세포독성이 20%이하로 나타났다. 또한 암세포 생육 저해능의 경우, 폐암 세포주 A549와 위암세포주 AGS에 대하여 상수리나무, 밤나무, 버드나무 겨우살이 분획물에서 80%이상의 생육억제 효과를 보였다. Human B 세포주와 T 세포주에 대한 생육촉진 실험에서, B 세포주에 대하여 상수리나무 겨우살이 hexane fr. buthanol fr., 밤나무 겨우살이 hexane fr., 자작나무 겨우살이 ethyl acetate fr., 버드나무 겨우살이 hexane fr. chloroform fr. ethyl acetate fr.은 배양 3일에서 5일 사이 control에 비하여 약 $1.5{\sim}3$배의 세포 생육촉진을 보였다. T 세포주에 대하여 상수리나무 겨우살이 chloroform fr. ethyl acetate fr., 밤나무 겨우살이 chloroform fr. ethyl acetate fr., 자작나무 겨우살이 hexane fr. chloroform fr. ethyl acetate fr., 버드나무 겨우살이 hexane fr. chloroform fr. ethyl acetate fr.은 배양 3일에서 5일 사이 control에 비하여 약 $1.5{\sim}2.3$배의 세포 생육촉진을 보였다. 한국산 겨우살이 분획물들은 정상세포 대한 독성이 약하고, 면역세포의 생육을 촉진하며, 암세포 생육을 저해하는 효과가 있는 결과로부터 겨우살이는 신체질병에 대한 효과가 기대되며, 앞으로 보다 상세한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

은 표면의 이중층 지질막에 의한 구리 이온 농도 측정용 마이크로플루이딕 시스템 (Microfluidic System for the Measurement of Cupric Ion Concentration using Bilayer Lipid Membrane on Silver Surface)

  • 정범승;김도현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권1호
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    • pp.33-38
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    • 2010
  • 구리 이온 농도를 측정하기 위하여 생체재료를 사용하여 마이크로플루이딕 시스템을 제작하였다. 은 전극에 세포막을 모방한 이중층 지질막(bilayer lipid membrane; BLM)을 피복하여 제2 구리 이온 농도를 감지하도록 하였다. 은 전극에 지지된 BLM은 그 안정성이 증대되었다. 은에 지지된 이중층 지질막(s-BLM)은 은 전선을 지질 (phosphatidylcholine; PC) 용액에 담갔다가 KCl 용액에 담글 때 자기조립 특성에 의하여 용이하게 형성할 수 있다. 이 지지된 이중층 지질막(s-BLM)은 $Cu^{2+}$의 농도와 s-BLM을 통과하는 전류 간의 상관 관계를 결정하기 위하여 사용되었다. 얻어진 상관관계는 선형을 보였으며 높은 재현성을 가졌다. $Cu^{2+}$ 농도가 $10{\sim}130{\mu}M$인 범위에서 $Cu^{2+}$ 농도와 전류의 상관관계를 나타내기 위하여 보정 곡선을 구축하였다. 이 보정 곡선을 미지 시료의 $Cu^{2+}$ 농도 측정에 사용하였다. 지지된 이중층 지질막이 구비된 마이크로플루이딕 시스템은 PDMS(polydimethyl siloxane)를 사용하여 전형적인 연질 포토리소그라피와 몰딩 기법으로 제작하였다. 집적된 마이크로플루이딕 시스템은 은 전선을 절단하지 않고도 은 표면을 활성화시키는 기능, 은 표면에 이중층 지질막을 피복하는 기능, KCl 완충 용액을 주입하는 기능, $Cu^{2+}$를 포함한 시료를 주입하는 기능, 시료 중의 $Cu^{2+}$ 농도를 측정하는 기능 등 다중 기능을 가지도록 하였다.

LPG 증기보일러의 배기 배출물에 미치는 요소-SCR 후처리 시스템의 영향에 관한 연구 (A Study on Effect of Urea-SCR Aftertreatment System upon Exhaust Emissions in a LPG Steam Boiler)

  • 배명환;송병호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.1-11
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    • 2014
  • The aim of this study is to investigate the effect of SCR reactor on the exhaust emissions characteristics in order to develop a urea-SCR aftertreatment system for reducing $NO_x$ emissions. The experiments are conducted by using a flue tube LPG steam boiler with the urea-SCR aftertreatment system. The urea-SCR aftertreatment system utilizes the ammonia converted from 17% aqueous urea solution injected in front of SCR catalyst as a reducing agent for reducing $NO_x$ emissions. The equivalence ratio, urea injection amount, ammonia slip and $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load are applied to discuss the experimental results. In this experiment, the average equivalence ratio is calculated by changing only the fuel consumption rate while the intake air amount is constantly fixed at $25,957.11cm^3/sec$. The average equivalence ratios are 1.38, 1.11, 0.81 and 0.57 when boiler loads are 100, 80, 60 and 40%. The $NO_x$ conversion efficiency is raised with increasing urea injection amount, and $NH_3$ slip is also boosted at the same time. Consequently, the $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load should be examined in combination with urea injection amount and $NH_3$ slip. The results are calculated by 89, 85, 77 and 79% for the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%. The appropriate amount of urea injection for the respective boiler load can be not discussed by only $NO_x$ emissions, and should be determined by considering the $NO_x$ conversion efficiency, $NH_3$ slip and reactive activation temperature simultaneously. In this study, the urea amounts of 230, 235, 233 and 231 mg/min are injected at the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%, and the final $NH_3$ slips are measured by 8.48, 5.58, 11.97 and 11.34 ppm at the same conditions. THC emission is affected by the SCR reactor under other experimental conditions except 100% engine load, and CO emission at only 40% engine load. The rest of exhaust emissions are not affected by the SCR reactor under all experimental conditions.

승용 디젤차량에서 Urea-SCR 시스템의 NOX 저감 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Characteristics of NOX Reduction with Urea-Selective Catalytic Reduction System in Diesel Passenger Vehicle)

  • 박승원;이성욱;조용석;강연식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.269-275
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    • 2017
  • LNT(Lean $NO_X$ Trap), LNC(Lean $NO_X$ Catalyst), SCR(Selective Catalytic Reduction)과 같은 $NO_X$ 저감기술은 상용차뿐만이 아닌 승용차량 성능향상을 위해 지속적으로 개발이 진행되고 있다. 특히 Urea-SCR 시스템은 연료손실 없이 이론상 100%에 가깝게 $NO_X$를 저감하는 가장 효과적인 기술로 환원반응으로 배기가스를 $N_2$$H_2O$로 배출하기 위해 환원제인 요소수를 분사해야한다. 하지만 엔진에서와는 달리 실제차량에서의 적용은 SCR 효율이 떨어지게 된다. 따라서 실제차량에서의 SCR 효율을 극대화하는 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는, Post EURO-6 배기가스 규제에 대응하기 위한 디젤승용차량에서의 Urea-SCR의 $NO_X$ 저감 성능에 의한 저감효율의 극대화를 목적으로 실차용 Urea-SCR 시스템 위한 기초자료로 제시하고자 한다.

3가철 함유 흡착제를 이용한 수용액상의 중금속 및 페놀제거연구 (Removal of Heavy Metal and Phenol from Aqueous Solution Using Fe(III) loaded Adsorbent)

  • 김석준;김원기;이승목;양재규;이남희
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.541-548
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    • 2009
  • 본 연구에서는 매립장 침출수 같은 중금속과 유기물을 함께 함유하고 있는 폐수를 처리하기위하여, Fe(III)을 활성탄, 모래, 불가사리와 같은 담체에 첨착 및 코팅시킨 흡착제를 사용하였다. 제조된 Iron Impregnated Activated Carbon(Fe-AC), Iron Coated Sand(ICS), Iron Coated Starfish(ICSF)는 EPA 3050B 방법을 통하여 각 매질에 함유된 철 함량을 분석하였으며, 회분식 반응조에서의 흡착실험을 통하여 각 흡착제의 Mn(II), Zn(II) 및 Cu(II)의 제거성능을 비교하였다. Fe-AC 및 ICS의 철 함유량은 각각 1,612 mg/kg 및 1,609 mg/kg으로서 매우 유사하였으며 ICSF의 철 함유량은 1,768 mg/kg으로 ICSF의 철 코팅함량이 다른 두 가지에 비해 150 mg/kg 정도 높게 나타났다. 회분식 실험에서의 Mn(II), Zn(II), Cu(II)의 제거효율은 ICSF, Fe-AC, ICS의 순으로 높은 제거율을 보였다. 각 흡착제를 단일 및 다중층으로 충전한 칼럼반응기에 의한 연속식 실험결과, 단일 흡착제에 비해 ICS, Fe-AC, ICSF의 순으로 충전한 시스템에서 높은 중금속 및 페놀제거효율을 나타내었으며, Cu(II)와 Zn(II)에 대해서는 뚜렷한 파과능을 보였으나 Mn(II) 제거율은 상대적으로 낮게 나타났다. 각 흡착제를 병합 충전한 다중층 칼럼반응시스템은 중금속 및 phenol제거에 효과적임을 알 수 있었다.