• 광물과 암석
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• 제34권3호
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• pp.169-176
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• 2021

본 연구는 압력을 이용한 제올라이트 내 중금속 양이온 또는 CO₂ 기체 포집 등의 응용연구를 하기 위한 기초 단계로 제올라이트의 압력 및 압력전달 매개체(Pressure-transmitting medium, PTM)에 따른 결정구조의 변화를 알아보기위한 목적으로 실험을 진행하였다. 천연 제올라이트 멜리노이트(Merlinoite, (K,Ca_0.5,Ba_0.5,Na)₁₀ Al₁₀Si₂₂O₆₄× 22H₂O)와 동일한 골격구조를 가지는 합성 물질인 제올라이트-W(K_6.4Al_6.5Si_25.8O₆₄× 15.3H₂O, K-MER)의 압력 하 압력전달 매개체에 따른 선형 압축률 및 체적 탄성률의 변화에 대한 X선 회절연구를 진행하였다. 합성된 시료는 정방정계에 속하는 I4/mmm 공간군으로 확인되었다. 압력전달 매개체 중 제올라이트의 동공 및 채널을 투과할 수 있는 투과 매개체(Penetrating medium)로 물, 이산화탄소를, 비투과 매개체로 실리콘 오일(Silicone-oil)을 각각 사용하였으며, 상압에서 최대 3 GPa까지 약 0.5 GPa 간격으로 가압하였다. 다이아몬드 고압유도장치 및 방사광 X-선원을 이용하여 압력 하 시료의 분말 회절을 측정하였고, 르바일(Le-Bail)법 및 버치-머내한 상태방정식을 이용하여 격자상수 및 체적탄성률의 변화를 관찰하였다. 모든 실험에서 c축의 선형압축률(𝛽^c)은 0.006(1) GPa^-1또는 0.007(1) GPa^-1의 값을 보여 압력 증가 대비 유사한 압축률을 보인 반면, a축의 압축률(𝛽^a)은 실리콘 오일 실험에서 0.013(1) GPa^-1을 보여 물과 이산화탄소 (𝛽^a=0.006(1) GPa^-1) 실험결과에 비해 압축률이 약 두 배정도 큰 것으로 확인할 수 있었다. 체적탄성률(K₀)은 물, 이산화탄소, 실리콘 오일의 실험에서 각각 50(3) GPa, 52(3) GPa, 29(2) GPa로 도출되었다. 압력 증가에 따른 ac면의 orthorhombicity를 측정한 결과 물과 이산화탄소 실험에서는 0.350~0.353의 비교적 일정한 값을 보였으나, 실리콘 오일의 실험에서는 y = -0.005(1)x + 0.351(1)의 함수를 만족시키며 압력이 증가할수록 값이 점차 작아졌다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.840-848
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• 2021

본 연구는 제주마의 연도별 주파기록 특성을 파악하고 경주기록에 대한 환경효과 분석을 위해 수행되었다. 한국마사회가 2002년부터 2019년까지 수집한 제주마 2,167두의 48,645개 관측치 정보가 분석에 사용되었다. 환경효과 분석을 위하여 관측치 빈도가 가장 높은 800 m 기준으로 주파기록은 보정되었다. 거리별 경주기록은 동일거리 기준으로 변환되었으며 연도별 비교가 가능했다. 그 결과 표현형에서 매년 주파기록이 0.242초(R²=0.66) 단축됨을 알 수 있었다. 보정된 주파기록에 대한 환경효과의 유의성 검증 위해 일원분산분석을 수행하였고 모형에서 설정한 모든 변수에서 고도의 유의성을 나타내었다(p<0.001). 이들 변수에 대해 단계적 변수 선발법을 적용, AIC 값 산출을 통해 모형 적합도를 평가하였으며 연도, 부담구분, 기수 순위, 조교사 순위, 주로상태, 날씨, 마령, 성별 순으로 변수 선택 시 가장 낮은 AIC 값을 갖는 모형이 수립되었다. 최종적으로 주파기록에 영향하는 환경효과 분석을 위하여 기수, 조교사 순위 및 마령 3가지 변수를 임의효과로 가정하였다. 그 결과 기수와 마령을 임의효과로 설정하였을 때 주파기록에 영향하는 환경효과 분석에 가장 적합한 모형인 것으로 나타났다. 본 연구에서 도출된 결과는 제주마 유전능력 평가를 위한 모형설정 시 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.332-340
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• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_2호
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• pp.1819-1827
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• 2021

최근 도시화로 인한 토지피복의 변화로 불투수층이 증가함에 따라, 강수의 자연적인 지하수 함양이 방해되어 도시홍수와 같은 재난 문제가 발생하고 있다. 따라서 토지피복의 변화에 따른 강수와 지하수위 간 상관관계를 규명하기 위해 본 연구는 소규모 도심지역인 부산광역시 연제구를 대상으로 교차상관분석(Cross-correlation function, CCF) 및 이동평균분석(Moving average method, MA)을 통해 강수와 지하수위간 지연시간을 산정하였다. 지연시간을 산정하기 위해 자기상관분석, 교차상관분석, 이동평균분석을 수행하였으며 피어슨 상관함수를 목적함수로 설정하여 강수량과 지하수위 간 가장 높은 상관계수를 가지는 시차 값을 지연시간으로 결정하였다. 관측공 반경 250 m 내 토지피복형태와 지형은 토지피복지도와 수치지형도를 이용하여 Arc-GIS를 통해 분석하였다. 연구결과 토지피복형태가 도심영향이 많은 불투수층으로 이루어진 GW01, GW03, GW05 (Urban: 71-96%)의 경우 지연시간이 길게 나타났으며(CCF: 42-71일, MA: 148-161일) 식생영향이 많은 투수층으로 이루어진 GW04 (Urban: 35%)는 짧은 지연시간(CCF: 4일, MA: 67일)을 보였다. 토지경사도에 따른 지연시간의 차이는 보이지 않았으며 이는 토지피복형태가 강수와 지하수위 간 지연시간에 영향을 강하게 미치는 요소이기 때문에 토지경사도에 따른 영향이 작용하지 못한 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 부산 연제구의 토지 이용에 따른 지하수위와 강수량의 지연시간을 규명함으로써 도시 내 강수의 자연적인 지하수 함양을 위한 도시 녹지공간 조성과 수문학적 재난 예방을 위한 관리계획의 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.93-99
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• 2019

본 연구의 목적은 PEKK(Polyetherketoneketone)와 치과용 복합수지인 Sinfony(3M ESPE, Seefeld, Germany)사이의 결합강도를 알아보고자 하는 것으로 대표적인 표면처리방식 세가지를 제시하여 두 재료간 결합강도에 영향을 미치는지에 대하여 평가하고자 하였다. 총 30개의 PEKK ($Pekkton^{(R)}$ Ivory, $Cendres+M{\acute{e}}taux$, Bienne, Switzerland)시편을 준비한 후 아크릴릭 레진에 포매한 후 표면 연마(P 1200 grid)하고 각 그룹을 10개의 시편으로 나누어 Air abrasion을 실시한 군(PN), Air abrasion을 실시한 후 Single Bond Universal(3M ESPE)을 적용한 군(PB), Air abrasion을 실시한 후 OPAQUE(3M ESPE)를 적용한 군(PO)의 표면처리 방식에 의해 3그룹으로 분류하였다(n=10). 이후 Sinfony(3M ESPE, Seefeld, Germany)를 이용하여 Veneering을 실시하였다. 완성된 모든 시편은 24시간동안 $37^{\circ}C$의 수조에 휴지시켰다. 각 그룹의 전단결합강도를 측정하고 파절양상을 분류하였다. 집단에 따른 전단결합강도 차이를 살펴보기 위하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였으며(p<.05), 사후분석으로는 Scheffe test를 실시하여 검증하였다(p<.05). 통계처리는 SPSSWIN 21.0 프로그램을 사용하여 분석하였다. 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시한 결과, PB그룹의 평균값은 $27.67{\pm}4,18MPa$로 가장 높은 결합강도를 나타냈으며, PN과 PO는 각각 $20.43{\pm}1.70$과 $19.8{\pm}4.77MPa$로 상대적으로 낮은 결합강도를 보였고(F=18.4, P<.001), 사후검증(scheffe test)을 살펴본 결과 PB>PO, PB>PN으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 본 연구를 통해 PEKK와 복합수지 사이의 결합력을 증진시키기 위하여 Air abrasion 실시 후 Single Bond Universal(3M ESPE)을 이용하여 표면처리할 것을 권장할 수 있으며 타 연구와 비교하여 볼 때 Air abrasion의 적용 시간의 증가가 전단결합강도의 증가에 영향을 미치는 것으로 유추되므로 추가적인 연구의 진행이 필요할 것으로 사료된다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제34권1호
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• pp.159-201
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• 2019

1951년 부속서 14, 제1권의 제정과 함께 활주로 주변의 제한표면이 설정된 이후, 항공기술과 항법 성능은 눈부신 성장을 이루었으며, 이를 통한 항행의 안전성과 정밀성은 크게 향상되었다. 그러나, 항공기의 안전한 비행을 위한 주변 장애물에 대한 제한은 변함없이 유지되고 있다. 공항과 주변을 비행하는 항공기의 안전확보를 위한 표준과 기준에 대해서는 부속서 11, 항공교통업무(Annex 11, Air Traffic Services)와 부속서 14, 비행장(Annex 14, Aerodromes) 등에서 명시하고 있다. 특히, 항공기와 지상 장애물의 충돌방지를 위한 수목 산악 구릉 등 자연장애물과 건축물 구조물 등의 인공 장애물 등 공항 주변 장애물의 제한에 대해서는 부속서 14, 제1권에서 그 기준을 제시하고 있다. 반면, 부속서 14, 제1권은 장애물 제한표면의 적용에 있어, 항공학적 검토를 통해 항공기 운항의 안전과 규칙성을 저해하지 않는다고 판단되는 경우에는 기준을 위배하는 장애물을 제거하지 않을 수 있다고 하여 예외 기준을 적용하고 있다. 항공학적 검토는 미국, 캐나다 및 유럽 등 여러 국가에서 도입 시행하고 있었으며, 이에 따라 우리나라는 2008년 5월, (구(舊))항공법 시행규칙의 일부 조항을 신설 및 개정하고, 항공학적 검토지침을 제정하여 예외적 사항을 인정하게 되었다. 그러나, ICAO는 항공학적 검토에 관한 절차와 방법에 대해 구체적 지침을 제공하지 않고 있어 항공학적 검토를 시행하는 국가는 자체적인 절차와 방법을 마련하여 적용하는 실정이다. 이러한 현실적 상황을 반영하듯이, 제12차 세계항행회의와 제38차 총회에서 체약국은 현행 장애물 제한표면에 관한 기준과 항공학적 검토의 방법에 대한 재검토를 요구하였으며, ICAO는 관련 전담팀을 구성하여 새로운 기준 마련에 착수하였다. 이에 본 연구는 장애물 제한표면과 항공학적 검토에 관한 국제적 변화의 움직임에 맞추어, 현행 장애물 제한표면과 높이 제한에 관한 국내 외 기준을 비교 분석하는 한편, 항공학적 검토에 관한 방법과 절차 및 제도에 대해 살펴보고자 한다. 아울러, 장애물의 영향성을 평가함에 항공학적 검토가 현실적이고 보편적으로 활용될 것으로 예상하는바, 현행 항공학적 검토에 항적 자료를 활용한 정량적 분석방법의 개발과 함께 항공학적 검토의 제도적 개선을 제언하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.288-296
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• 2019

그간 복사 냉방은 천정이나 바닥면을 냉각 표면으로 활용하기 때문에 표면 온도를 노점 온도 이상으로 높이거나 보조적인 제습 에어컨을 설치해야 하는 문제가 있었다. 본 연구에서는 주택 적용을 목표로 복사 판넬 표면에 결로를 유발시킴으로써 냉각 열량을 증가시키고 실내 쾌적감도 개선할 수 있는 1.0 kW 용량의 복사-대류 방식의 하이브리드 냉방기에 대하여 검토하였다. 이 냉방기는 2개의 냉동 사이클 - 강제 대류 제습 사이클과 복사 판넬 냉방 사이클로 구성된다. 시제품 실험 결과 복사 판넬 사이클의 경우 실외 $35^{\circ}C/24^{\circ}C$, 실내 $27^{\circ}C/19.5^{\circ}C$의 표준 조건에서 냉매 순환량은 8.8 kg/h, 응축 온도 $51^{\circ}C$, 증발 온도 $8.8^{\circ}C$, 냉방 능력은 376 W, 성적계수는 1.75로 나타났다. 또한 복사 판넬의 온도는 $13^{\circ}C{\sim}14^{\circ}C$ 사이에서 고르게 분포되었다. 또한, 상대 습도가 감소할수록 냉방 능력은 감소하나 소비 동력은 거의 변화가 없었다. 제습 사이클의 경우, 표준 조건에서 냉매 순환량은 21.1 kg/h, 응축온도 $61^{\circ}C$, 증발 온도 $5.0^{\circ}C$, 냉방능력은 949 W, COP는 2.11로 나타났다. 한편, 복사 판넬과 제습 냉방 사이클을 동시에 가동시키며 표준 조건에서 시험 결과, 복사 판넬의 냉방 능력은 333 W, 제습부의 냉방 능력은 894 W, COP는 1.89로 나타났다. 홴 풍량이 감소하면 복사 판넬, 제습부 모두 냉방 능력이 감소함을 보였는데 특히 제습부에서 감소량이 두드러졌다. 본 실험 데이터를 기반으로 냉방 부하의 변동에 대비하여 가능한 제어 로직을 제시하였다.

• 한국조경학회지
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• 제47권2호
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• pp.59-75
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• 2019

본 연구는 조경산업의 관점에서 4차 산업혁명 기술을 탐색하여, 선순환적 가치증대에 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 4차 산업혁명, 조경산업과 도시재생의 특성 등을 고찰하고, 체계적 연구에 적합한 기술 분류 체계를 틀로 선정하는 등 방법론을 설정하여 연구하였다. 먼저, 조경산업의 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 선별하였다. '요소기술 수준'에서 '핵심기술'인 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능, 로봇, '주변기술'인 가상 증강현실, 드론, 3D 4D 프린팅, 3D 스캐닝이 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 것으로 나타났다. '시스템 수준'은 하나의 범용기술로 분석하였으며, 플랫폼을 중심으로 요소기술 수준, 컴퓨터와 스마트기기 등이 유기적으로 상호연계되어 시스템화된 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 효과적인 기술로 나타났다. 요소기술 수준을 응용한 트렌드 수준에서 제시된 모든 활용 방안의 구현과 시너지효과 창출이 가능하다. 스마트정원, 스마트공원 등이 추구해야 하는 수준으로 분석되었다. 트렌드 수준의 인접산업 기술 중에는 스마트시티, 스마트홈, 스마트팜 및 정밀농업, 스마트관광, 스마트헬스케어가 협업에 의한 연계성이 클 것으로 판단되었다. 다음으로, 도시재생 공공공간을 포함한 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에서 도구이자 소재로서, 트렌드 수준으로 응용된 관련 기술의 다양한 활용 방안이 조명되었다. 즉, 유비쿼터스 컴퓨팅의 실현으로 조경공간에서 디지털 기술의 기본적 특성이 반영된 초연결화, 초실감화, 초지능화, 초융합화되는 방안들이 제시되었다. 조경산업이 도시재생 사업에 참여함에 있어서도, 기존 업무를 비롯하여 새로운 성격의 요구 수용 및 조율, 교육, 컨설팅 등에서 가치를 증대하는데 효과적인 것으로 분석되었다. 특히, 조경영역 전반이 전략적 교두보로 유지관리를 연계하여, 트렌드 수준의 관련 기술을 시스템화할 때 선순환적 가치증대에 효과적인 것으로 나타났다. 산업구조 상, 다양한 경로에서 생산된 데이터와 정보를 유통시키는데 효과적이기 때문이다. 향후 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 실제 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에 융합하여 실증하는 등의 후속적 연구가 필요하다.

• 한국작물학회지
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• 제64권1호
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• pp.55-62
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• 2019

본 연구에서는 유용 미생물 제제를 이용하여 유채박을 부숙시켜 비료 효과를 증진시키는 방법을 구명하고 작물에 처리 후 시용 효과를 확인하기 위해 수행되었으며, 결과는 다음과 같다. 1. 유용 미생물 제제로는 시판 중인 미생물 담체와 미생물 발효제를 이용하였으며, 유채박을 부숙시켰을 시 pH와 EC, 전질소 함량의 변화는 없었다. 2. 그러나 부숙 일수가 증가 할수록 무기태 질소인 암모늄태 질소와 질산태 질소가 증가하였으며, 미생물 담체 이용 시 부숙 5일차에 암모늄태 질소가 5.6배, 질산태 질소가 1.5배 증가하였으며, 미생물 발효제 이용 시 암모늄태 질소 4.6배, 질산태 질소 1.5배가 증가하였다. 3. 두 미생물 제제 혼합 부숙 5일차 유채박을 토마토에 기비로 시용하였을 시, 모든 부숙 유채박 처리구에서 기존 복합비료보다 광합성량이 증가하여, 최종 초장이 증가하였다. 4. 토마토의 잎에서 질소함량은 미생물 발효제 혼합 부숙 유채박을 시용하였을 때, 복합비료 시용 시 보다 2배 많은 함량을 보여 토마토 초장의 증가는 식물체 흡수가 용이한 무기태 질소 시용 효과였음을 확인하였다. 5. 결과를 종합해볼 때, 유용 미생물 제제 중 미생물 발효제를 이용하여 유채박을 5일간 부숙시켜 고체 형태의 비료를 제조하였을 시, 무기태 질소 함량의 증가가 가장 많았으며 이를 토마토 등 작물에 시용했을 때 질소 흡수량이 증가하여 초장과 같은 영양생장기 생육 등에서 생육 증진 효과를 보일 수 있다고 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.498-506
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• 2019

이 연구는 경상북도 봉화지역에서 매장된 천연 광물을 이용하여 화장료용의 분체로써 활용가치를 부여한 코팅 방법에 관한 것이다. 이 광물의 이름은 부석이라고 칭하며, 미립자 파우더를 개발하여 이 파우더의 성능을 평가하고 화장품의 효능적 가치가 있는 가에 대하여 연구한 결과를 보고한다. 이 파우더의 표면에 오일을 코팅하기 위하여 미립자 표면에 알루미늄하이드록사이드를 1차 코팅한 후에 여기에 알킬실란으로 코팅하였다. 또한, 식물성 오일로 코팅하여 파우더의 응집을 막고, 오일상에서의 분산성을 높일 수 있도록 하였다. 첫째; 부석파우더의 입자는 $10{\sim}50{\mu}m$의 입자를 가지고 있었으며, 입자의 표면에 다공성의 구멍이 있었다. 둘째; 이 파우더의 구성성분은 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, CaO, $K_2O_2$, $Na_2O$, $TiO_2$, $TiO_2$, MnO, $Cr_2O_3$, $V_2O_5$ 등을 함유하였다. 셋째: 이 파우더의 입자는 판상형 구조를 가지며, 다공성으로 적갈색을 가지고 있음을 SEM과 TEM 분석을 통하여 알 수 있었다. 넷째; 이부석 파우더의 원적외선 방사율은 $0.924{\mu}m$이었으며, 방사에너지는 $3.72{\times}10^W/m^2{\cdot}{\mu}m$ 이었다. 또한 음이온 방출량은 128 ION/cc를 방출하는 것으로써, 코팅을 하더라도 변하지 않고 그대로 그 성능이 유지되는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 화장품의 응용분야로써 비비크림, 쿠션파운데이션, 파우더펙트 등의 색조화장품, 선블록크림, 워시오프 마사지팩 등의 기초 화장료에 폭넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.