• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권3호
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• pp.292-296
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• 2024

In this study, Iron (III) oxide-hydroxide (δ-FeOOH) was successfully synthesized using hydrogen peroxide (H₂O₂) as an oxidizing agent. The synthesis of δ-FeOOH was carried out by controlling the amount of H₂O₂, and pure δ-FeOOH was successfully synthesized in ranges from 0.2 mL to 0.6 mL of H₂O₂. The size of the synthesized δ-FeOOH particles was compared by controlling the amount of oxidant H₂O₂. The average particle size of the synthesized pure δ-FeOOH particles increased from 875.1 nm to 897.2 nm as the amount of H₂O₂ was increased. The optical properties of δ-FeOOH synthesized under these specific conditions were investigated. All δ-FeOOH showed a similar trend of increasing and decreasing light absorption from 800 nm to 400 nm, although there was a slight difference in the amount of light absorption, with the largest amount of light absorption at 410 nm. The band gap energy of δ-FeOOH through the Tauc plot method was about 2.1~2.2 eV when H₂O₂ was 0.2~1.4mL. With a sufficient small particle size, simple control of that particle size, and a small band gap energy enough to absorb light in the visible spectrum, δ-FeOOH could be useful in a variety of applications, including photoelectrochemistry and battery electrodes.

• International Journal of Stem Cells
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• 제16권1호
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• pp.93-107
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• 2023

Background and Objectives: Chronic periodontitis can lead to alveolar bone resorption and eventually tooth loss. Stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED) are appropriate bone regeneration seed cells. To track the survival, migration, and differentiation of the transplanted SHED, we used super paramagnetic iron oxide particles (SPIO) Molday ION Rhodamine-B (MIRB) to label and monitor the transplanted cells while repairing periodontal bone defects. Methods and Results: We determined an appropriate dose of MIRB for labeling SHED by examining the growth and osteogenic differentiation of labeled SHED. Finally, SHED was labeled with 25 ㎍ Fe/ml MIRB before being transplanted into rats. Magnetic resonance imaging was used to track SHED survival and migration in vivo due to a low-intensity signal artifact caused by MIRB. HE and immunohistochemical analyses revealed that both MIRB-labeled and unlabeled SHED could promote periodontal bone regeneration. The colocalization of hNUC and MIRB demonstrated that SHED transplanted into rats could survive in vivo. Furthermore, some MIRB-positive cells expressed the osteoblast and osteocyte markers OCN and DMP1, respectively. Enzyme-linked immunosorbent assay revealed that SHED could secrete protein factors, such as IGF-1, OCN, ALP, IL-4, VEGF, and bFGF, which promote bone regeneration. Immunofluorescence staining revealed that the transplanted SHED was surrounded by a large number of host-derived Runx2- and Col II-positive cells that played important roles in the bone healing process. Conclusions: SHED could promote periodontal bone regeneration in rats, and the survival of SHED could be tracked in vivo by labeling them with MIRB. SHED are likely to promote bone healing through both direct differentiation and paracrine mechanisms.

• 보존과학회지
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• 제20권
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• pp.9-22
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• 2007

문화재의 생물방제를 목적으로 개발되어 시판되고 있는 3종의 식물 추출 천연 살충 살균제에 대한 문화재의 재질에 미치는 영향을 평가하였다. 평가 대상 재질은 1) 견직물 : 염색하지 않은 견직물, 황벽, 오배자, 오배자(명반 후매염), 오배자(녹반 후매염), 치자, 울금, 도토리, 도토리(녹반 후매염), 자초, 천근, 천근(명반 후매염), 홍화(홍염색), 소목, 소목(명반 선매염, 후매염) 염색 및 쪽, 쪽과 황벽 복염, 쪽과 소목 복염 견직물 2) 면직물 : 염색하지 않은 면직물, 황벽, 오배자, 오배자(명반 후매염), 치자, 도토리, 도토리(녹반 후매염), 자초, 천근, 천근(명반 후매염), 홍화(홍염색), 소목, 소목(명반선매염, 후매염) 염색 및 쪽, 쪽과 소목 복염 면직물, 3) 염색하지 않은 저마직물 4) 한지 : 염색하지 않은 한지, 소목, 쪽, 치자, 홍화(홍염색), 황벽 염색 한지 5) 안료분말 :석청 석록, 연단, 석간주, 주사, 주, 패각호분, 밀타승,대자, 석황, 쪽, 백토, 연백 남전 5)채색편 : 석청, 석록, 연단, 석간주, 주사, 주, 패각호분, 밀타승, 대자, 석황, 쪽, 백토, 연백, 남전이다. 시험은 시료를 습도 $55{\pm}1%$. 온도 $20{\pm}2^{\circ}C$의 환경에서 약제의 권장 농도의 10배에 9개월간 노출 시킨 후 기준 시료와의 색차와 인장강도를 비교 평가하였다. 약제 노출 후 염색을 하지 않은 견직물 면직물 저마직물 한지는 약제에 의한 색상 변화는 거의 일어나지 않았으나, 염색 견직물 면직물 한지는 도토리나 천근 염색 직물 등이나 치자 염색 한지를 제외하고는 대부분 일반인도 인식이 가능한 뚜렷한 색상차가 발생하였다. 특히 울금 염색 견직물은 가장 색상차가 뚜렷하였다. 그리고 안료분말이나 채색편은 납, 구리, 비소, 수은 함유 안료 및 식물성 안료 등에서 뚜렷한 색상차가 발생하였다. 인장강도는 염색하지 않은 견직물은 약제에 거의 변화가 없으며 면직물은 약간 감소하는 경향을 보이나, 염색을 한 견직물이나 면직물은 강도의 증가나 감소가 뚜렷하였다. 특히 천근 염색 견직물은 10% 이상의 강도 감소가, 쪽 염색 견직물은 10% 이상의 강도 증가가 일어났으며, 천근과 소목(명반 후매염) 염색 면직물은 10% 이상의 강도 감소 현상이 일어났다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제14권1호
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• pp.31-40
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• 2010

목적: 간의 국소병변에 대한 3T 자기공명영상에서 초상자성산화철 조영증강영상을 얻기 위한 여러 급속호흡정지대열들의 상대적 가치를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 간의 자기공명영상을 시행하였던 환자들 중 한 개 이상의 악성 고형병소를 가진 102명의 연속으로 모은 환자들을 대상으로 초상자성산화철 조영제의 정맥주사 후 촬영한 3종류의 각각 다른 에코시간(2.4 msec [GRE_2.4], 5.8 msec [GRE_5.8], and 10 msec [GRE_10])을 갖는 $T2^*$ 강조 경사에코영상들과 하나의 T2 강조 고속스핀에코영상(TSE)을 비교하였다. 두 명의 관찰자가 독립적으로 간의 윤곽, 혈관지표, 인공물, 병변의 명확도에 대해 각각 4점 스케일로 질적분석을 시행하였다. 양적분석을 위해 1 cm 이상의 크기를 갖는 170개의 병변들(간세포암 107개, 담도암 9개, 간전이암 54개)에 대하여 대조도잡음비를 측정하였다. 결과: GRE_5.8은 간윤곽, 혈관지표, 인공물에 대해 질적으로 가장 높은 점수를 받았으며(p<.001) 간 병변의 명확도는 GRE_5.8과 GRE_10간에 유의한 차이가 없었다(p=.414). 전체적으로 평균 대조도잡음비는 GRE_10($24.4{\pm}14.5$), GRE_5.8($14.8{\pm}9.4$), FSE($9.7{\pm}6.3$), GRE_2.4($7.9{\pm}6.4$)의 순으로 높았으며(p<.001), 영상기법에 상관없이 담관암과 전이암의 평균 대조도잡음비가 간세포암에 비해 높았다(p<0.05). 결론: 3T 기기에서 악성 고형 간 병변의 진단을 위한 초상자성산화철 조영증강 급속 호흡정지기법들 중 5.8 msec의 중등도의 에코시간을 갖는 경사에코영상은 10 msec의 에코시간에 비해 대조도잡음비가 낮지만 전체적인 양적 및 질적 평가를 종합하여 볼 때 가장 우수한 영상을 제공할 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.50-59
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• 2023

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.299-308
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• 2021

광산 활동에서 비롯된 Fe(II)은 광산 배수를 따라 지표의 산화 환경에 노출되어 다양한 Fe(III)-산화수산화물로 침전된다. 대표적인 Fe(III) 침전 광물 중 하나인 페리하이드라이트는 결정도가 매우 낮아 비표면적이 크기 때문에, 중금속 및 다른 오염물질을 흡착하기에 용이하다. 페리하이드라이트는 자연 환경에서 열역학적으로 좀더 안정적인 침철석으로 전이된다. 페리하이드라이트에서 침철석으로 전이되는 동안 일어나는 중금속의 거동을 예측하기 위해서 산성광산배수에서 일어나는 페리하이드라이트에서 침철석으로의 전이와 이와 연관된 중금속의 유동성에 대한 정보는 중요하다. 광물 전이와 중금속 거동을 분석하기 위해 흥진태맥 석탄광의 산성광산배수 정화 시설의 코어 시료에 대하여 X-선 회절 분석(XRD), 화학 분석, 통계 분석이 시행되었다. XRD 결과는 페리하이드라이트가 코어 시료 상단에서 하단으로 점차 침철석으로 전이되었음을 보여주었다. 화학 분석 결과 코어시료에서 As의 상대적 농도는 배수에 비하여 매우 높아 As가 철옥시수산화물에 강하게 흡착 되었거나 공침되었을 가능성이 큼을 지시한다. 상관 분석 결과 또한 As와 Fe의 높은 친화도를 보여주어, 철광물이 침전하는 동안 As가 광산 배수에서 쉽게 제거될 수 있음을 나타냈다. 코어 시료에서 깊이가 깊어질수록 Fe에 대한 As, Cd, Co, Ni, Zn의 농도비는 대체로 감소하여, 광물 전이 시 배수 내 이들의 농도를 증가시킬 수 있음을 나타냈다. 이와 반대로 Fe에 대한 Cr의 농도는 깊이가 증가할수록 증가하였는데 이 것은 chromate과 철광물과의 화학결합과 페리하이드라이트와 침철석의 표면 전하로 인한 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.709-716
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• 2021

본 연구에서는 강원도 강릉에 위치한 광산배수 처리시설 침전지에서 채취한 철 수산화물 기반의 슬러지를 자연 건조해 제조한 흡착제를 사용하여 인공 불소 수용액 및 실제 광산배수에 적용하여 흡착제의 불소 흡착 특성을 확인하였다. 실험에 사용된 흡착제의 화학적 성분, 광물학적 특성 및 비표면적을 분석한 결과, 주구성광물로 산화 철(Fe₂O₃)이 79.2 wt.%를 차지하며, 결정구조 분석에서 방해석(CaCO₃)과 관련된 피크가 분석되었다. 또한 불규칙한 표면과 216.78 m²·g^-1의 비표면적을 가지고 있음이 확인되었다. 실내 회분식 실험에서는 반응시간, pH, 초기 불소 농도 및 온도 등의 변화가 흡착량 변화에 미치는 영향을 확인하였다. 동적 흡착실험 결과, 불소의 흡착은 반응 시작 16시간 후 3.85 mg·g^-1의 흡착량을 보이며 흡착량이 증가하다 점차 흡착량의 증가율이 감소하였으며, 등온 흡착실험에서 확인된 흡착제의 이론적 최대 흡착량은 81.01 mg·g^-1으로 분석되었다. 또한 pH가 증가할수록 불소의 흡착량이 감소하는 모습을 보였으며, 특히 흡착제의 영전하점인 pH 5.5 부근에서 급격한 감소량을 나타냈다. 한편 등온 흡착실험의 결과를 Langmuir 및 Freundlich 등온 흡착 모델에 적용하여 사용한 흡착제의 불소 흡착 메커니즘을 유추한 결과, Freundlich 등온 흡착 모델과 더 높은 상관관계(R²=0.9138)로 일치하는 모습을 보였다. Van't Hoff 식을 활용하여 흡착제의 열역학적 특성을 파악하기 위해 25℃에서 65℃까지 온도를 증가시키며 획득한 흡착량 정보로 열역학적 상수 𝚫H°와 𝚫G°을 계산하여 흡착제가 흡열의 흡착 특성을 보이며 반응이 비자발적임을 도출하였다. 마지막으로 약 12.8 mg·L^-1의 불소 농도를 가지는 광산배수에 흡착제를 적용하여 실제 환경에서 흡착제의 적용가능성을 확인한 결과, 약 50%의 불소 제거효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.185-195
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• 2012

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권4호
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• pp.369-376
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• 2008

이 연구의 목적은 3 종의 포틀랜드 시멘트 (포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트, 초속경 시멘트)와 white MTA의 성분 및 세포독성을 비교하는 것이다. 성분비교를 위해서 X선 회절기 (XRD), X선 형광분석기 (XRF), 유도결합플라즈마 원자방출분광 분석기 (ICP-AES)를 사용하였으며, 세포독성비교를 위해서는 우무확산법 (agar diffusion test)을 사용하였다. 분석 결과, white MTA와 백색 포틀랜드 시멘트는 포틀랜드 시멘트나 초속경 시멘트에 비해 적은 양의 마그네슘 (mg), 철 (Fe), 아연 (Zn), 그리고 망간 (Mn)을 함유하고 있었다. 또한 초속경 시멘트는 다른 시멘트 및 white MTA에 비해 많은 산화 알루미늄 ($Al_2O_3$)을 함유하고 있었다. MTA와 포틀랜드 시멘트의 주된 성분은 tricalcicium silicate ($3CaO{\cdot}SiO_2$), dicalcium Silicate ($2CaO{\cdot}SiO_2$), tricalcium aluminate ($3CaO{\cdot}Al_2O_3$), 그리고 tetracalcium aluminoferrite (4CaO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}Fe_2O_3)등이었다 세포독성 실험결과를 Kruskal-Wallis Exact test와 Bonferroni 사후 검정법을 사용하여 분석 한 결과 white MTA와 3 종의 포틀랜드 시멘트 군 사이에서 통계적으로 유의성 있는 차이를 보이지 않았다 (p > 0.05). White MTA와 3종의 포틀랜드 시멘트의 주성분은 유사하였으나 알루미늄 (Al), 마그네슘 (mg), 철 (Fe), 아연 (Zn), 그리고 망간 (Mn) 등의 함량에서는 차이를 보였으며 이러한 차이들은 물리적 성질에 영향을 미칠 것으로 보인다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.39-46
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• 2011

$250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 $NO_x$ 제거를 위해 운영되는 선택적 촉매 환원법의 반응 온도를 $200^{\circ}C$ 이하로 낮추기 위해서는 NO를 $NO_2$로 산화시키는 전처리 공정을 필요로 한다. 이번 연구에서는 분말 $NaClO_2(s)$를 이용하여 NO를 $NO_2$로 산화시킨 후, 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거에 관한 실험실 규모 실험과 제철소 소결 공장에서 실제 배기가스를 이용하는 bench 규모 실험을 진행하였다. 실험실 규모 실험에서는 반응기에 $NaClO_2(s)$ (2.4~3.6 g)를 충진 하여 $NO_x$ 200 ppm, $SO_2$ 75 ppm, $H_2O$ 10%, $O_2$ 15%의 모사가스(2.6 L/min)를 통과시켰으며, $NaClO_2(s)$와 반응 후의 모사가스를 탄소 분산형 촉매가 충진 된 반응기(공간 속도 = $2,000hr^{-1}$)로 주입하였다. bench 규모 실험에서는 $50Nm^3/hr$의 배기가스 유량에 screw feeder로 $NaClO_2(s)$ 분말을 주입하여 NO를 $NO_2$로 산화 시킨 후, $1,000hr^{-1}$ 탄소 분산형 촉매를 통과하여 $NO_x$ 제거 가능성을 확인하였다. 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $SO_2$를 측정하며 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거 가능성을 확인하였다. 그 결과 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $NaClO_2(s)$에 의하여 NO가 $NO_2$로 산화되었고, 이를 결합한 탄소 분산형 촉매에서 90% 이상의 $NO_x$, $SO_2$ 제거 효율을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 $NaClO_2(s)$와 탄소 분산형 촉매의 결합은 저온에서 $NO_x$와 $SO_2$를 동시에 제거할 수 있음을 알 수 있었다.