• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.414-422
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• 2022

본 연구의 목적은 국내 대표적인 농경잔류물인, 볏짚과 보릿짚을 이용하여 헤미셀룰로오스 부분의 최대 가용화를 위한 산 촉매 열수 분별공정의 타당성을 조사한 것이다. 1.2-2.9 범위의 반응가혹도(CS; Combined reaction severity)에서 다양한 분별 조건들을 사용하여 초기 반응조건 기준을 설정했다. 볏짚의 경우, 160 ℃의 반응온도, 0.75%(w/v)의 H₂SO₄, 20분의 반응시간, 그리고 1:15의 고체/액체 비율을 가진 반응 조건에서 56.6%의 헤미셀룰로스 당 수율을 얻을 수 있었으며, 보릿짚의 경우, 150 ℃ 반응온도, 0.75%(w/v) H₂SO₄, 15분의 반응시간, 1:10의 고체/액체 비율에서 83.0%의 헤미셀룰로스 당 수율을 얻었다. 따라서, 볏짚과 비교하여 보릿짚의 경우 산촉매 열수분획을 효과적으로 수행할 수 있었다. 분별과정 후 남은 분획된 고형분은 볏짚과 보릿짚에서 각각 48.5%와 57.5%였다. 분별된 볏짚과 보릿짚의 XMG(Xylan+Mannan+Galactan) 함량은 17.3% 및 17.6%에서 6.0% 및 2.6%로 각각 감소하였으며, 이는 원료 짚 기준으로 각각 16.7% 및 8.5%에 해당한다. 또한, 보리 짚의 산촉매 열수분별 과정에서 과도한 분해로 인해 셀룰로오스 및 XMG의 5.6% 및 8.5%만 손실된 반면, 볏짚의 셀룰로오스 및 XMG 손실은 6.4% 및 26.6%이었다. 볏짚의 헤미셀룰로스 당은 산 촉매 열수 분별공정중, 다소 높은 반응가혹도로 인해 심하게 과분해된 것에 기인한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권6호
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• pp.270-275
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• 2021

ZnO는 출발물질인 황산아연과 알칼리 침전제인 NaOH와 Na₂CO₃에 의해 생성된 아연 중간생성물의 변이 거동과 결정화 조건에 따라 제조하였다. ZnO 결정화를 위해 아연 중간생성물인 Zn₄(OH)₆SO₄·H₂O, Zn₅(OH)₆(CO₃)₂·H₂O를 각각 400℃, 800℃에서 1시간 하소하였고, 하소 온도는 열중량 분석을 기반으로 하였다. 아연 중간생성물인 Zn₄(OH)₆SO₄·H₂O은 400℃에서 Zn₄(OH)₆SO₄·H₂O, ZnO 결정상이 혼재됨을 확인하였고, 800℃에서 완전히 열분해되어 순수한 ZnO만 형성되었다. Na₂CO₃와 반응하여 생성된 아연 중간생성물인 Zn₅(OH)₆(CO₃)₂·H₂O는 400℃ 이상에서 완전한 ZnO의 결정상을 확인하였다. Na₂CO₃와 반응을 통해 상대적으로 낮은 하소 온도에서 나노 입자의 ZnO를 합성할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.555-566
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• 2023

본 연구에서는 콘크리트 부재에 저온 적용을 위해 SOL-GEL 기법을 이용하여 제조된 열에너지 저장 복합상변화물질(CPCM)를 개발하였다. 코어는 테트라데칸, 지지재는 활성탄(AC)을 각각 사용하였다. 진공 함침법을 이용하여 AC의 다공성 구조에 테트라데칸 상변화 물질(PCM)을 함침시키고, 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS)를 사용한 SOL-GEL 공정을 이용하여 제조된 복합체에 실리카 겔을 얇게 코팅하였다. CPCM의 열 성능은 시차주사열량계(DSC)과 열 중량분석(TGA)을 통해 분석했다. DSC 결과 테트라데칸 PCM은 용융 및 동결 온도가 각각 6.4℃ 및 1.3℃이고 해당 엔탈피는 각각 226J/g 및 223.8J/g인 것으로 나타났다. CPCM은 7.1℃ 및 2.4℃에서 용융 및 동결 과정에서 각각 32.98J/g 및 27.7J/g의 엔탈피를 나타내었다. TGA 시험 결과 AC는 500℃까지 열적으로 안정하며, 이는 120℃ 정도인 순수 테트라데칸의 분해 온도보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. 또한, AC-PCM과 CPCM의 경우 각각 80℃와 100℃에서 열분해가 시작되었다. CPCM의 화학적 정성 분석을 위해 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광법을 이용하였으며, 그 결과 개발된 복합체가 화학적으로 안정함을 확인하였다. 마지막으로, SOL-GEL 공정 후 AC 표면에 실리카 겔의 얇은 층이 존재함을 확인하기 위해 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 AC와 CPCM의 표면 형태를 분석하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1999년도 The 7th Summer Workshop of the Membrane Society of Korea
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• pp.39-42
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• 1999

Perfluoropolymers represent the ultimate resistance to hostile chemical environments and high service temperature, attributed to the presence of fluorine in the polymer backbone, i.e. to the high bond energy of C-F and C-C bonds of fluorocarbons. Copolymers of Tetrafluoroethylene (TEE) and 2, 2, 4Trifluoro-5Trifluorometoxy- 1, 3Dioxole (TTD), commercially known as HYFLON AD, are amorphous perfluoropolymers with glass transition temperature (Tg)higher than room temperature, showing a thermal decomposition temperature exceeding 40$0^{\circ}C$. These polymer systems are highly soluble in fluorinated solvents, with low solution viscosities. This property allows the preparation of self-supported and composite membranes with desired membrane thickness. Symmetric and asymmetric perfluoropolymer membranes, made with HYFLON AD, have been prepared and evaluated. Porous and not porous symmetric membranes have been obtained by solvent evaporation with various processing conditions. Asymmetric membranes have been prepared by th wet phase inversion method. Measure of contact angle to distilled water have been carried out. Figure 1 compares experimental results with those of other commercial membranes. Contact angles of about 120$^{\circ}$for our amorphous perfluoropolymer membranes demonstrate that they posses a high hydrophobic character. Measure of contact angles to hexandecane have been also carried out to evaluate the organophobic character. Rsults are reported in Figure 2. The observed strong organophobicity leads to excellent fouling resistance and inertness. Porous membranes with pore size between 30 and 80 nanometers have shown no permeation to water at pressures as high as 10 bars. However high permeation to gases, such as O2, N2 and CO2, and no selectivities were observed. Considering the porous structure of the membrane, this behavior was expected. In consideration of the above properties, possible useful uses in th field of gas- liquid separations are envisaged for these membranes. A particularly promising application is in the field of membrane contactors, equipments in which membranes are used to improve mass transfer coefficients in respect to traditional extraction and absorption processes. Gas permeation properties have been evaluated for asymmetric membranes and composite symmetric ones. Experimental permselectivity values, obtained at different pressure differences, to various single gases are reported in Tab. 1, 2 and 3. Experimental data have been compared with literature data obtained with membranes made with different amorphous perfluoropolymer systems, such as copolymers of Perfluoro2, 2dimethyl dioxole (PDD) and Tetrafluorethylene, commercialized by the Du Pont Company with the trade name of Teflon AF. An interesting linear relationship between permeability and the glass transition temperature of the polymer constituting the membrane has been observed. Results are descussed in terms of polymer chain structure, which affects the presence of voids at molecular scale and their size distribution. Molecular Dyanmics studies are in progress in order to support the understanding of these results. A modified Theodoru- Suter method provided by the Amorphous Cell module of InsightII/Discover was used to determine the chain packing. A completely amorphous polymer box of about 3.5 nm was considered. Last but not least the use of amorphous perfluoropolymer membranes appears to be ideal when separation processes have to be performed in hostile environments, i.e. high temperatures and aggressive non-aqueous media, such as chemicals and solvents. In these cases Hyflon AD membranes can exploit the outstanding resistance of perfluoropolymers.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제37권
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• pp.327-348
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• 2004

본 연구에서는 한반도 이남의 지역적 기후 특성을 분석하고, 서식하고 있는 흰개미 (Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)의 생태적 특성 및 선호도(온도, 습도, 수종)를 실험실에서 확인하였다. 한반도 이남, 특히 남부지역은 흰개미(R. speratus kyushuensis Morimoto)의 서식 및 활동에 최적인 기후지역으로 확인되었다. 부산이 Coptotermes formosanus Shiraki의 야외 분포 북방한계 ($4^{\circ}C$)에 근접되어 있고, 춘천이 Reticulitermes speratus Kolbe의 야외분포 북방한계 ($-4^{\circ}C$)가 한반도를 통과하는 지역으로 확인되었다. 흰개미는 $30^{\circ}C$ (90% RH이상)에서 최대 먹이 섭취율을 보였다. $10^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$(90% RH 이상)까지 약 95%이상의 생존율이 관찰되었지만, $32^{\circ}C$이상에서 사망률이 높아졌다. 또한 52% RH($30^{\circ}C$)와 70% RH($30^{\circ}C$)에서 높은 사망률(100%)이 관찰되었지만 84% RH에서 높은 생존율(97%)을 보였다. 침엽수인 소나무를 먹이로 선호하고 높은 생존율(87%)을 보였지 만 활엽수인 오동나무에서는 낮은 생존율(14%)이 확인되었다. 서울 종묘의 자연수림에서 흰개미의 침입율은 약 34.5%(55개 지점 중 19개 지점, 3년간) 이었다. 침입율은 매년 증가하였지만 발견율은 낮아지고 실종률은 높아지는 경향이 확인되었다. 흰개미 군체 일부는 발견된 목재를 계속 섭취하고, 다른 일부는 새로운 목재를 탐색하는 먹이 찾기 습성을 실험적으로 확인하였다. 종묘의 지표부근에서 흰개미를 관찰할 수 있는 기간은 2001년 4월부터 11월까지이고 최대 활동기는 7월 및 8월인 것으로 야외실험을 통하여 확인하였다. 그리고 동절기(2000년 11월~2001년 3월)에도 지중에서 활동하는 것이 확인되었다. 이상의 결과, 한국 목조문화재를 가해하는 흰개미의 생태적 특성 및 가해 정도에 관한 생물학적 기초 자료를 최초로 제시하였다. 특히 한반도 이남의 기후조건에 따른 흰개미의 활동시기 및 이에 따른 지역적 손상분포를 확인하고 이를 방제할 수 있는 목재 보존제의 성분 특성 및 효과가 확인됨에 따라 향후 생물학적 손상, 특히 흰개미로부터 한국 목조문화재를 예방적으로 보존 관리하기 위한 종합적 방안수립(Integrated Pest Management, IPM)이 가능할 것으로 기대된다. 또한 이러한 연구결과는 흰개미로 발생되는 경제적 손실을 줄일 수 있는 방제학적 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1353-1357
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• 2010

공주 근교의 일본잎갈나무 조림지에서 벌목이 이루어지지 않은 비벌목지를 대조구, 벌목이 이루어진 벌목지를 처리구로 설정하여 토양호흡과 호흡에 영향을 주는 토양온도, 토양수분을 2008년 5월부터 12월까지 2주 간격으로 측정하였다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양온도는 각각 $23.3{\pm}0.5^{\circ}C$, $25.9{\pm}3.1^{\circ}C$으로 처리구에서 높았으며, 토양수분은 각각 $27.76{\pm}7.12%$, $24.55{\pm}5.12%$으로 처리구에서 낮게 나타났다. 토양호흡량은 봄부터 하절기로 이행함에 따라 증가한 후 동절기에 이르기까지 감소하는 경향을 보였으며, 토양호흡과 토양온도와는 높은 상관관계($R^2$=0.8747)가 있었으나, 토양수분과는 유의성이 높지 않았다($R^2$=0.4437). 토양호흡량은 대조구와 처리구에서 모두 8월에 가장 높았으며, 이때 대조구와 처리구의 평균 토양호흡량은 각각 $0.82{\pm}0.13$, $1.32{\pm}0.10$ $CO_2g{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$으로 나타났다. 대조구와 처리구에서 5월부터 12월까지 측정된 전체 호흡량은 각각 2,419.2, 3,610.8 $CO_2g{\cdot}m^{-2}$으로 대조구에 비해 처리구에서 49.3% 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 인위적인 삼림의 벌목은 토양 호흡량을 증가시켜 대기 중의 이산화탄소를 증가시킬 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-57
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• 2000

단열이 되지 않은 소형 퇴비화용기를 이용하여 가정에서 발생되는 폐기물 중 종이류를 제외한 퇴비화 가능한 폐기물은 퇴비화하였다. 수분 조절제로서 가정에서 발생되는 폐 신문지를 사용하였다. 초기 퇴비화 혼합물질이 투입되기 시작하여 15주 후에 배출되었다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다 : 퇴비화용기가 단열재로 보온되지 않아 외부 온도의 영향을 크게 받았다. 따라서 퇴비화 후 건조물질 기준으로 분해 율은 $32.28{\sim}77.02%$로 외부 온도에 따라 차이가 현저하였다. 폐 신문지를 혼합하여 초기 수분을 $48.55{\sim}70.14%$로 조절하였음에도 배출된 퇴비의 수분 함량은 $62.38{\sim}87.03%$로 높았으며 pH는 $7.64{\sim}9.17$이었다. 배출된 퇴비 중 회분 및 총 질소 함량은 증가하였으나 $NO_3\;^--N$, $NO_2-N$, $NH_3-N$ 함량은 어떠한 경향을 보이지 않았다. 배출된 퇴비 중 중금속 및 비료성분의 함량은 초기 퇴비화 혼합물질보다 증가하였다. 수 분조절제로 폐 신문지를 1회 사용하였을 때 배출된 퇴비 중의 중금속 함량은 $Zn\;0.60{\sim}1.99mg/kg$, $Ph\;5.77{\sim}29.81mg/kg$, $Cd\;1.20{\sim}3.02mg/kg$, $Cr\;4.01{\sim}6.67mg/kg$, $Cu\;2.10{\sim}6.77mg/kg$, $As\;4.97{\sim}10.15mg/kg$, Hg ND이었으며 비료성분 함량은 $CaO\;0.08{\sim}1.91%$, $MgO\;0.46{\sim}2.80%$, $K_2O\;0.17{\sim}1.05%$, $P_2O_5\;0.96{\sim}3.33%$이었다. 그러나 배출된 건조 퇴비를 재사용하였을 때 배출된 퇴비 중의 중금속 함량은 $Zn\;5.04{\sim}5.77mg/kg$, $Pb\;64.42{\sim}68.62mg/kg$, $Cd\;6.07{\sim}6.29mg/kg$, $Cr\;14.40{\sim}17.08mg/kg$, $Cu\;6.77{\sim}15.44mg/kg$, $As\;10.43{\sim}17.50mg/kg$, Hg ND이었으며 비료성분 함량은 $CaO\;1.51{\sim}2.44%$, $MgO\;2.14{\sim}2.69%$, $K_2O\;2.15{\sim}2.71%$, $P_2O_5\;1.11{\sim}2.80%$이었다.

• 한국광학회지
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• 제29권3호
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• pp.110-118
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• 2018

항공용 전자 광학 타겟팅 시스템을 위한 중적외선 광학계를 설계하였다. 본 광학계는 이중 시야를 갖도록 설계되었으며, 빔 축소 전단 광학계, 줌 렌즈 그룹, 릴레이 렌즈 그룹, 콜드스탑 공액 광학계 및 냉각 적외선 검출기로 구성된다. 적외선 검출기는 단일 화소의 크기가 $15{\times}15{\mu}m$ 인 $1280{\times}1024$ 화소 배열을 가지며 잡음을 최소화하기 위하여, f/5.3의 냉각 콜드스탑이 적용된 제품으로 선정하였다. 이중 시야 ($1.50^{\circ}{\times}1.20^{\circ}$, $5.40^{\circ}{\times}4.23^{\circ}$)는 두 개의 렌즈를 삽입하는 방식으로 구현했으며, 줌 배율 변경 시 모든 시야에 걸쳐 f/5.3의 콜드스탑의 효율을 유지하도록 설계하였다. 열 효과가 이미지에 미치는 영향을 조사하기 위해 비열화 및 나르시서스 분석을 수행하였으며, 비열화 분석은 $-55{\sim}50^{\circ}C$의 작동 온도를 기준으로 초점 이동과 잔여 고차 파면 수차에 조사하였고 제르니케 다항식을 이용한 민감도 분석을 수행하여 최적의 보상자를 선정하였다. 선정된 보상자의 최적 이동을 고려한 MTF 해상력을 확인한 결과, 작동 온도 전 구간에 걸쳐 요구조건인 33 lp/mm에서 축상 10% 이상의 성능을 유지하는 것을 확인하였으며, 나르시서스 분석 결과, NITD (Narcissus Induced Temperature Difference) 값이 $1.5^{\circ}C$ 이하가 되도록 설계 된 것을 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 2015

배설 후 시간 경과에 의해 나타나는 수달(Lutra lutra) 분변의 표백현상은 신선한 분변(Fresh spraints)과 오래된 분변(Old spraints)을 알려주는 척도로 이용되고 있다. 기존의 연구들은 분변 표백현상에 대해 외적 특징만을 언급해왔을 뿐, 분변 간 발생하는 표백률의 차이를 설명할 수 없었다. 본 연구는 공극률, 연경도 같은 배설지 특성에 의해 발생하는 미기상(Micrometeorology) 차이가 분변 간 표백률에 차이를 유발할 것이라 가정했다. 배설지 조건은 점토, 모래, 바위, 콘크리트의 네 가지 유형으로, 일사량의 영향을 보기 위해 다시 양지와 음지로 나누었다. 배설지 미기상은 지표면의 기온과 습도 측정을 통해 도출했고, 계절적 변화를 고려하기 위해 전 계절에 걸친 측정이 이루어졌다. 배설지 기상요소의 상관관계 분석을 통해 양지에서 배설지 유형에 따라 미기상에 차이가 발생하는 것을 알 수 있었다. 배설지 미기상 차이가 분변 표백현상에 미치는 영향을 분석한 결과 양지의 바위와 콘크리트 배설지에서 높은 분변 표백률이 나타났으며, 특히 여름에는 양지의 점토 배설지에서 분변 표백률이 가장 높게 나타나는 특징을 보였다($63.4{\pm}7.6%$). 전 계절에 걸쳐 표백률이 가장 낮은 배설지는 모래인 것으로 나타났다. 각 배설지의 분변 표백률은 계절과 햇빛의 유무에 따라 차이가 발생했고, 배설지 특성에 의한 열전도도 차이가 배설지 기온 차이를 유발함으로써, 분변 표백률에 차이가 발생함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 분변을 간접흔적(Indirect sign)으로 이용하는 수달 생태조사에 있어서, 분변 표백현상에 대한 기존의 외적 평가는 계절, 배설지 특성 및 햇빛의 유무를 함께 고려해야 한다는 것을 보여준다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.253-261
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• 2005

불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.