• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.257-264
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• 2006

침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권1호
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• pp.87-94
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• 2004

물중의 ο-cresol을 흡착ㆍ제거할 때 여러 조건으로 전처리한 GAC의 흡착능을 조사하고 발생되는 변형반응을 관찰하여 전처리조건 및 그에 따른 용존산소가 GAC 흡착능에 미치는 영향을 조사하였다. 전처리를 하지 않은 원 GAC와 산소, 산 및 염기로 전처리한 GAC를 흡착제로써 사용하였고 유산소 및 무산소조건을 적용하여 실험을 수행하였다. ο-Cresol에 대한 흡착능은 GAC 전처리방법에 따라 물중의 용존산소에 의해 다르게 영향을 받았다. 즉 원 GAC의 경우 용액중에 DO가 존재할 경우 GAC의 흡착능이 증가하였으나 산소로 전처리한 GAC의 경우 DO 존재여부와 무관하게 별다른 흡착능의 변화가 관찰되지 않았다. 또 산처리 및 염기처리 GAC는 원 GAC에 비해 상대적으로 DO의 영향을 크게 받은 것으로 관찰되었다. 산처리 GAC 및 염기처리 GAC 모두 초기단계에 빠르게 ο-cresol을 흡착하는 것으로 관찰되었으며 접촉시간이 길어질수록 상대적으로 점차 흡착이 느려졌다. 그러나 산처리 GAC의 경우 약 5일이면 평형에 도달하였으나 염기처리 GAC는 10일 이상 접촉하여야만 평형에 도달하는 것으로 관찰되었다. 흡착속도 실험에서 관찰한 시점에 분리된 GAC로부터 소형 soxhlet 용출기구를 이용하여 흡착된 ο-cresol을 용출하였다. 초기 약 1시간이내에 두 조건(산 또는 염기처리 GAC사용)모두에서 용출율이 감소하는 경향을 나타내었다. 약 1시간이후에는 용출율의 감소 또는 증가 경향이 관찰되지 않았으며 상대적으로 일정한 경향을 나타내어 약 35∼50%의 용출율을 나타내었다. 이러한 실험결과에 따르면 흡착 중 용액에 존재하는 용존산소는 물론이고 대상물질 흡착전에 GAC와 접촉시킨 $O_2$도 GAC 흡착능에 영향을 미치는 것으로 관찰되었다.

• 한국해양학회지
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• 제30권4호
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• pp.341-354
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• 1995

동해의 8개 정점에서 해수 및 추출된 용존 유기물의 형광특성과 아미노산 조성이 연구되었다. C-18 Sep-Pak cartridge에 의해 추출된 시료는 3차원 형광특성 분석에 따 라 생거대물질과 지구거대물질로 구분되었다. 전 조사 정점을 통하여 생거대물질(ex : 280 nm/em : 330 nm)은 표층이 높고 수온약층 아래에서 점차 감소하는 것으로 나타났 으며 이는 표층혼합층의 생물 활동에서 기인된 분해가능한 생거대물질이 수온약층 부 근 및 저층에서 활발한 미생물 분해과정에 의해 감소하는 것으로 사료된다. 한편 이와 는 역상관계를 보이는 지구거대물질 (ex : 330 nm/em : 430 nm)은 표층은 낮고 수온약 층 아래에서 증가하였는데 이는 표층에서 생성된 생거대물질 및 입자유기체가 생물 분 해 후 재축합 과정을 거쳐 난분해성의 지구거대물질로 전환된 것으로 사료된다. HPLC 를 이용하여 해수와 추출된 유존유기물의 아미노산 조성을 분석하였다. 분석결과 Glycine, serine 그리고 alanine등이 우점하였으며, 전체 농도의 50% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 해수중의 용존 자유아미노산 농도는 표층이 0.7∼1.8um 범위로 저 층 0.2∼0.4um보다 높게 측정되었다. 추출된 유기물중 alanine의 D/L racemice ratio 측정결과 저층보다 표층이 상대적으로 낮은 값을 보였으며 이는 표층의 생거대물질이 연령이 젊고 재순환이 빠르며 생물 분해가능성이 큰 물질임을 시사하고 있다.

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.58-64
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• 2015

이 연구에서는 농촌지역 마을상수 중에 함유된 trihalomethanes (THMs)의 농도 분포 및 발생 특성을 파악하였다. 농촌지역의 마을상수 시료는 2010년과 2011년 여름에 강원도 춘천시의 40가정에서 두 차례에 걸쳐 채취하였고, 도시상수 시료는 2011년의 같은 기간에 비교 목적으로 20곳의 수도꼭지에서 채취하였다. 현장에서 수온, pH 및 잔류염소(총 및 유리) 농도를 측정하였고, 물 시료는 실험실에서 용존 유기탄소(DOC)와 THMs 농도에 대해 분석하였다. 마을상수 중 DOC의 평균 농도는 원수로 사용된 지하수와 지표수 간에 거의 차이를 보이지 않았다(1.81 vs. 1.91 mg/L). 그러나 마을상수의 지하수에서($9.77{\mu}g/L$)의 총 THMs(TTHMs)의 평균 농도는 지표수보다($2.85{\mu}g/L$) 훨씬 더 높았고, 도시상수 중 TTHMs의 평균 농도($10.8{\mu}g/L$)와 유사하였다. 도시상수와는 다르게, 마을상수(특히 지하수)는 dibromochloromethane (DBCM)과 같은 더 많이 브롬화된 THMs을 함유하였는데, 이는 마을상수의 원수 중에 bromide ion(Br-)이 비교적 높은 수준으로 존재함을 암시하였다. 이 연구를 통해 마을상수는 도시상수와는 다른 THMs 생성 특성을 나타내는 것을 알 수 있었는데, 이것은 아마도 원수의 수질 특성의 차이에서 비롯되는 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제46권1호
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• pp.116-127
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• 2013

본 연구는 2011년 3월부터 2012년 5월까지 부영양수계에 네 가지 여재(스펀지, 화산석, 활성탄, 수산화마그네슘)를 사용한 부유습지를 설치하여 장기적인 수질변화를 조사하였다. 또한 부유습지에 유입되는 유입수와 네 가지 여재를 거쳐 최종적으로 통과된 유출수내의 식물플랑크톤과 동물플랑크톤 군집을 분석하였다. 실험기간 동안 탁도(66%), SS (79%), Chl-a (80%), COD (24%)의 농도는 유입수에 비해 유출수에서 뚜렷하게 높은 감소율을 나타냈다(p<0.001). $NO_2-N$와 $NH_3-N$은 각각 24%, 20%로 유의한 감소를 나타냈으나(p<0.05), $NO_3-N$와 TN은 평균 10% 미만의 제거율을 나타내었다(p>0.05). 한편 $PO_4-P$와 TP는 모두 평균 65% 이상의 제거율을 나타냈다(p<0.01). 또한 식물플랑크톤밀도는 유출수에서 유입수보다 2.6배 정도 낮게 나타낸 반면, 동물플랑크톤은 유입수보다 유출수에서 평균 3.5배 이상 높은 밀도를 나타내었다. 본 연구에서 네 가지 여재를 이용한 수질개선용 부유습지는 특히, 입자성 물질(SS, Chl-a, COD, TP)과 용존성 영양염($NO_2-N$, $NH_3-N$, $PO_4-P$)에 대하여 높은 제거율을 나타내어, 결과적으로 부영양 호소에서 수질개선 및 조류 저감에 대한 적용가능성을 보여주었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.116-116
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• 2018

부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biology
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• 제16권3_4호
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• pp.17-34
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• 1973

The physico-chemical factors, the distribution of chlorophyll and the primary production of the lakes Hwajinpo, Yongrangho, Chunchonho, Uiamho, Soyangho and Changjamot have been studied in order to make ecological comparison among these lakes during summer stagnation period of August to September of 1973. On the basis of the characteristics of these lakes, the lake types have been discussed. Thermocline is observed at 3-4m zone in the lake Changjamot and 4-5m zone in the lake Yongrangho. In the case of lake Hwajinpo and impoundments, the distinct thermal stratification is not observed at the summer stagnation period. As to vertical distribution of dissolved oxygen, a positive heterograde curve is obtained in the lakes Hwajinpo and Yongrangho. In the lake Changjamot the typical clinograde curve and the oxygen depletion in hypolimnion are observed. In the case of impoundments, however, the orthograde curve is observed in the lakes Chunchonho and Uiamho. While in the lake Soyangho, any stratification of the disssolved oxygen is not found. In the brackish lakes, such as lakes Hwajinpo and Yongragho, the salinity of hypolimnion is found to be much higher than that of epilimnion. In the lake Hwajinpo, the salinity of hypolimnion is exhibited 32.7$\textperthousand$, which is nearly the same as sea water. The distribution of nitrogenous compounds and phosphates is found to be high in the lake Changjmot. The silicate is also found in high concentration in the lake Chunchonho, and the distribution of nutrients in the brackish lakes is generally low. As to the vertical distribution of chlorophyll level, the lake Changjamot shows a stratum type and the brackish lakes L-type stratification. In the impoundments, lakes Chunchonho and Uiamho appear to be homogeneous type. Seasonal variation of chlorophyll level in the lake Changjamot is examined from January to September 1973. The vertical distribution of chlorophyll during the period of circulation from January to April is homogeneous type and is stratum type thereafter. The maximum chlorophyll level is 277.4mg/$m^2$ on June 23 and the pattern of seasonal variation of chlorophyll level is comparable to the type of eutrophy. The horizontal distribution of chlorophyll level is studied in the brackish lakes, Hwajinpo and Yongrangho. The pattern of distribution is found to be an irregular type. On the basis of measurements of primary production by means of the carbon-14 method and the distribution of chlorophyll level, it is concluded that the interior part of the lake Hwajinpo and Changjamot are eutrophic and the exterior part of the lake Hwajinpo, lake Yongrangho and the impoundments, lake Uiambo and Soyangho are mesotrophic.

• 한국물환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.123-128
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• 2008

The Dissolved Organic Carbon (DOC) existing in a water includes both hydrophobic and hydrophilic substances however, most of the discussion focuses on hydrophobic substances. The hydrophobic fraction was easily removed by absorption or coagulation more than hydrophilic fraction. Therefore, control of the hydrophilic fraction is very important in water treatment process. This study is to determine the variation of DOC, the removal efficiency of DOC, and Trihalomethane formation potential (THMFP) after each stage of water treatment process by fractionating Natural Organic Matters (NOM) into hydrophobic and hydrophilic substance. DOC from raw water was fractionated at acidic pH (pH<2) using XAD 8 resin column, into two fraction : hydrophobic substance (i.e. humic substance) adsorbed on XAD 8 and hydrophilic substance which represent the organics contained in the final effluent. THMFP was carried out according to the following set condition: Cl2/DOC=4 mg/mg, incubation at $25^{\circ}C$ in darkness, pH 7 adjust with HCl or NaOH as necessary, and 72hour-contact time. THMs analyzed in this study were chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethan, and bromoform. Sewage was almost evenly split between the hydrophobic (56%) and hydrophilic fraction (44%). But, Aldrich humic substance (AHS) was found to contain less hydrophilics (14%) than hydrophobics (86%). The formation of THMs may depend on the source which is characterized by the composition of organic matters such as AHS and sewage. The THMFP yield of sewage and AHS were assessed as follows. The value of the THMFP reaction yield, AHS $172.65{\mu}g/mg$, is much higher than that of sewage $41.68{\mu}g/mg$. This illustrates possible significant difference in THMFP according to the component type and the proportion of organic matter existing in water source. Apparently AHS react with chlorine to produce more THMFP than do the smaller molecules found in sewage. Water treatment process may reduce THMFP, nevertheless residual DOC (the more hydrophilic substance) has significant THMFP. Further reduction in organic halide precursors requires application of alternative treatment techniques.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권7호
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• pp.565-574
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• 2005

평창강 수질자동측정망 실시간 자료를 이용하여 강우시와 무강우시로 구분하여 분석하였다. 강우시에 측정된 TOC 자료는 무강우시 측정된 자료에 비해 평균값, 최대값, 표준편차가 크게 나타났으며, 강우시의 DO 자료는 무강우시에 측정된 자료보다 낮아 유량이 수질변화에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 신경망 모형과 뉴로-퍼지 모형으로 수질예측 모형을 구성하고, 적용하였다. LMNN, MDNN, ANFIS 모형은 TOC 모의에서 DO 예측에서는 LMNN, MDNN 모형이 ANFIS 모형보다 좋은 결과를 보였으며, 정량적 자료에 정성적 자료인 시간을 학습한 MDNN 모형이 가장 작은 오차를 보였다. 하천의 실시간적 관리를 위해서는 유량과 수질의 측정이 동일한 지점에서 동시간적으로 이루어져야 보다 효과적이다. 그러나 수질자동측정망 지점과 T/M 수위관측소가 원거리에 위치한 경우들이 있으며, 평창강 수질자동측정망 지점이 그 중 하나이다. 연구에서는 평창강 수질자동측정망 지점의 유출예측을 위한 신경망 모형을 구성하여 수질예측 모형과 연계하였으며, 연계된 모형은 수질예측에 개선된 결과를 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.164-164
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• 2016

항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$ 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.