• 제목/요약/키워드: ion balance

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유역(流域) 물 수지(收支)의 회귀모형화(回歸模型化) (Regression Modeling of Water-balance in Watershed)

  • 김태철
    • 농업과학연구
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    • 제10권2호
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    • pp.324-333
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    • 1983
  • 장기유출해석(長期流出解析) 모형(模型)은 물수지(收支)에 그 기반(基盤)을 두고 있다. 하천(河川) 유출량(流出量)의 물수지(收支)를 강우량(降雨量), 증발산량(蒸發散量), 토양수분변화량(土壤水分變化量)으로 단순화(單純化)하여, 이를 강우량(降雨量)pan증발량(蒸發量), 전기유출량(前期流出量)의 변수(變數)로 회귀모형화(回歸模型化)하여 회귀계수(回歸係數)로 부터 다음과 같은 유역(流域) 수문반응(水文反應)의 일반화(一般化) 경향(傾向)을 모색하였다. 이들 회귀계수(回歸係數), $b_1$, $b_2$, $b_3$로부터 개괄적(槪括的), 정성적(定性的), 연역적(演譯的)으로 유역(流域)의 수문반응(水文反應)을 해석(解析)할 수 있었다. 물수지(收支) 회귀모형(回歸模型)의 특성(特性)은 다음과 같다. 1. 회귀계수(回歸係數) $b_1$은 강우중(降雨中)에서 차단(遮斷), 지표저류량(地表貯溜量) 및 하도손실(河道損失)을 뺀 직접유출성분(直接流出成分)으로, 수계별(水系別)로 하류지점(下流地點), 유역면적(流域面積)이 커짐에 따라 $b_1$값은 작아진다. 2. 회귀계수(回歸係數) $b_2$는 토양수분변화에 따른 유출 체(滯)를 나타내는 기저유출(基底流出)의 Index로 유역면적(流域面積)이 커지고 유역평균경사(流域平均傾斜)가 완만할수록 유역(流域)의 저류능(貯溜能)이 커지므로 $b_2$값도 커진다. 3. 회귀계수(回歸係數) $b_3$는 토양수분과 토양피복상태에 따른 유역증발산(流域蒸發散)에 의(依)한 손실(損失)을 나타내어 부치(負値)를 가지며 하류지점(下流地點), 유역면적(流域面積)이 커짐에 따라 지표(地表), 지하저류능(地下貯溜能)이 커지므로 $b_3$값도 커진다. 4. 강우일수(降雨日數)가 많은 달은 대체로 Pan증발량(蒸發量)이 적으므로 큰 유출(流出)이 발생(發生)하여 전(前)달의 유출(流出)이 많았으면 그 달에 강우(降雨)가 없어도 기저유출(基底流出)이 나타내는 등(等) 유출(流出)의 계절적변화를 해석(解析)할 수 있다. 5. 월(月) 유출(流出)에 대한 강우량(降雨量), 증발산량(蒸發散量) 토양수분변화(土壤水分變化)의 상대적(相對的) 기여도(寄與度)는 ${\beta}$ Coeff.의 백분율(百分率)로 나타내면 각각(各各) 80%, 11%, 9%이다.

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폐쇄형 묘생산 시스템의 수분 수지 분석 (Analysis of Water Balance in Closed Transplants Production System)

  • 김진국;김용현;최유화;이명규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.152-159
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    • 2003
  • 본 연구에서는 감자 플러그묘를 생산하고자 개발된 폐쇄형 시스템에서 식물묘 생산에 필요한 관수량, 식물묘와 배지로부터의 증발산량, 기습기에 의한 가습량, 공조기구에 의한 제습량, 환기에 의한 수분손실 등을 정량적으로 분석하고, 수분수지에 미치는 상대습도의 영향을 검토하였다. 기온, 상대습도, 광주기 및 PPF 를 각각 20$^{\circ}C$, 70%, 16/8 h, 200 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$로 조절한 조건에서 묘생산 시스템에서의 기습량, 제습량, 관수량 및 증발산량은 각각 167.9 kg${\cdot}m^{-2},\;196.9{\cdot}m^{-2},\;44.3\;kg{\cdot}m^{-2},\;33.5\;kg{\cdot}m^{-2}$로 나타났다. 식물체와 배지가 지닌 수분함량은 각각 $1.2\;kg{\cdot}m^{-2},\;6.9\;kg{\cdot}m^{-2}$ 로 나타났다. 3수준 (60%, 70%, 80%)의 상대습도 처리에 따른 묘생산 시스템내의 가습량, 제습량, 관수량, 증발 산량, 배지와 식물체의 수분함량은 상대습도가 증가할수록 모두 증가하였다. 그러므로 상대습도가 낮아질수록 시스템내의 물사용량은 줄어들었으나, 물이용가능효율은 증가하였다. 제습된 물을 재이용할 경우 시스템의 물이용가능효율은 상대습도 처리에 따라 0.97~1.0으로 나타났다. 따라서 제습된 물을 회수하여 재이용할 수 있는 폐쇄형 시스템의 개발은 식물묘생산에 요구되는 수분소모량을 절감시킬 뿐만 아니라 물소비 절약형 식물생산 방식의 확립에 크게 기여할 것이다.

담배식물의 이온균형(均衡)에 미치는 형태별(形態別) 질소(窒素)의 영향 (Influence of N Forms to the Ionic Balance of Tobacco Plants)

  • 이윤환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.139-145
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    • 1986
  • 담배식물이 흡수한 질산태질소가 조직중(組織中)에서 환원 되므로서 양(陽)이온과 음(陰)이온성분간(成分間)의 평형(平衡)에 미치는 영향을 구명하기 위하여 질소원(窒素源)을 달리한 배양액(培養液)으로 재배(栽培)하면서 무기(無機) 양음(陽陰)이온총량차이(總量差異)를 조사하고 질소환원(窒素還元) 및 유기산함량(有機酸含量)의 변화(變化)와 이온총량차이(總量差異)와의 관계(關係)를 검토(檢討)한 결과(結果) 1. $NO_3-N$ 배양액에서 자란 식물은 $NH_4-N$ 배양액의 것보다 양(陽)이온총량(總量)이 높았다. 무기음(無機陰)이온총량(總量)은 $NO_3+NH_4$혼합배양액(混合培養液)에서 가장 높게 나타났으나 $NO_3-N$ 배양액에서 가장 낮아서 무기 양음(陽陰)이온총량차이(總量差異)가 가장 컸고 $NH_4{^+}$가 함유된 배양액에서는 무기양음이온 총량차이가 비슷하여 무기이온으로서 거의 이온균형(均衡)이 유지(維持)되었다. 2. 식물체중(植物體中) 유기산(有機酸)은 malic acid의 분포가 가장 컸으며 $NO_3-N$ 배양액식물은 유기산(有機酸)이 다량함유(多量含有)되어 있으나 $NH_4-N$ 또는 혼합배양액(混合培養液)의 것은 거의 검출(檢出)되지 않았다. $NO_3-N$ 배양액식물(培養液植物)은 유기산총량(有機酸總量)이 무기음(無機陰)이온 총량(總量)보다 초과(超過)되어 유기산(有機酸)에 의한 이온균형(均衡)비율이 크나 $NH_4-N$ 배양액식물은 이온균형(均衡)에 차지하는 유기산(有機酸)비율이 극히 소량이었다. 3. $NO_3-N$식물(植物)은 질산환원(窒酸還元)이 왕성하게 진행되므로서 유리(遊離)된 양(陽)이온과의 이온균형(均衡)을 위하여 유기산(有機酸)이 다량(多量) 함유(含有)되었다.

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염류(鹽類)가 축적(蓄積)된 시설재배(施設栽培) 토양(土壤)에서 질소(窒素)와 가리(加里)의 시비효과(施肥效果) 및 양분수지(養分收支) (Nutrient Balance and Application Efficiency of Nitrogen and Potassium in Salt-Accumulated Greenhouse Soil)

  • 이상은;이춘수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.78-84
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    • 1994
  • 염류(鹽類)가 축적(축積)된 시설재배지(施設栽培地) 토양에서 토마토에 대한 질소와 칼리의 시비(施肥)반응과 양분수지(養分收支)를 구(求)하여 질소와 칼리의 시비효율(施肥效率) 증진을 위한 방법을 모색(摸索)코자 포장(圃場)실험을 실시하였다. 질소와 칼리의 시비수준(施肥水準)에 따른 토마토 수량은 통계적 유의성(有意性)을 보이지 않았고 오히려 무비구(無肥區)에서 수량이 높은 경향이었다. 일반 노지(露地)에서 질소와 칼리의 시비량을 결정할 때 사용되는 현행(現行) 지표(指標)인 OM과 $K/{\sqrt{Ca+Mg}}$는 염류(鹽類)가 축적(蓄積)된 시설재배 토양에는 맞지 않는 것으로 나타났다. $NO_3-N$의 경시적(經時的) 토심별(土深別) 분포(分布)는 토양과 반응성(反應性)이 작은 $Cl^-$이온과 유사(類似)한 형태를 나타내었다. 한편 Ex.-K의 분포는 초기(初期)에는 $NO^--N$이나 $Cl^-$이온과 유사한 경향(傾向)을 보였으나 수확기(收穫期)에 비교적 건조(乾燥)한 상태를 거친 시험후(試驗後) 토양에서는 비정상적(0非正常的)으로 높아졌다. $NO_3{^-}-N$와 Ex.-K가 토심 28cm 하부(下部)로 용탈(溶脫)되어 손실(損失)되는 양은 식물체(植物體) 흡수량(吸收量)에 비해 각각 2~5와 1.5~3.5배(倍)로 매우 컸다.

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해안지역 비피압 충적 대수층에서의 흐름 및 분산(수치모형의 개발 및 적용) (A Study on the Flow and Dispersion in the Coastal Unconfined Aquifer (Development and Application of a Numerical Model))

  • 김상준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권1호
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    • pp.61-72
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    • 2016
  • 얕은 비피압 충적층이 대부분인 우리나라 해안지역 대수층에서의 흐름과 분산을 분석하기 위하여, 비선형 Boussinesq 방정식에 대한 FDM 수치해석 모형을 개발하고, 이와 관련한 분석, 검증을 수행하였다. 수치해석 과정에서 비선형 문제를 해결하기 위하여 반복법을 사용하였으며, 수치모형은 자유 지하수면과 바닥의 굴곡을 고려하는 평면 2차원 모형이므로, 결국 3차원 형태를 나타낸다. 모형의 검증을 위해서, 흐름방정식의 경우 Lee (1989)가 제시한 급상승 혹은 급하강의 경계조건을 갖는 1차원 부정류 해석해와 비교하여 거의 일치하는 결과를 나타내었으며, 분산방정식의 mass balance 산출 결과는 10% 내외의 오차범위를 나타내었다. 개발된 모형은 비피압 대수층에서의 흐름 및 분산에 대한 평가 및 설계에 이용될 수 있다. 지하댐이 설치되어 있는 쌍천 하구역에서 본 모형을 적용하여 역해석에 의하여 관련 매개변수를 도출한 결과 투수계수는 90m/day, 종분산지수는 15 m로 산출되었다. 도출된 매개변수를 대상지역에 적용하여 갈수기를 기준으로 분석한 결과, 양수정은 7호 양수정을 제외하고는 서로 영향권 내에 있는 것으로 나타났다. 대수층을 통한 해안유출량은 $3700m^3/day$로 산출되었다. 또한 지하댐이 없을 경우 양수정의 염소이온($cl^-$) 농도는 1000 mg/L 이상 증가하는 것으로 나타나 지하댐의 역할이 큰 것으로 분석되었다.

Jasmonic Acid 및 NaCl 처리가 스피아민트의 생육에 미치는 영향 (Effect of Jasmonic Acid and NaCl on the Growth of Spearmint(Mentha spicata L.))

  • 최영;장매희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.133-139
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    • 2017
  • 본 연구는 NaCl 및 jasmonic acid(JA) 처리 시 스피아민트(Mentha spicata)의 생육 및 생리적 반응 변화를 조사하고자 실시하였다. 대조구, JA($20{\mu}M$ JA 전처리), JA+NaCl($20{\mu}M$ JA 전처리+ 50mM NaCl), NaCl(50mM NaCl) 처리 등 4처리구로 구분하여 0.5배 Hoagland 용액에서 3주간 수경 재배한 후 생장반응과 엽록소, 비타민 C, 프롤린, 무기물, DPPH 라디칼 소거 항산화 활성 등을 측정하였다. 스피아민트의 초장, 엽장, 엽폭 및 생체중은 대조구에 비해 모든 처리구에서 감소하였고, 특히 NaCl 처리구에서 현저히 감소하였다. 반면에 건물중은 JA+NaCl 혼용처리구를 비롯하여 모든 처리구에서 증가하였다. 엽록소 a와 b 함량은 JA 처리구가 가장 높았으나 비타민 C와 항산화 활성 및 지상부의 프롤린 함량은 염 스트레스로 생육이 가장 낮았던 NaCl 처리구에서 가장 높게 나타났다. 이온 흡수의 균형 정도를 알 수 있는 K/Na 비율은 JA 단독 처리 시 증가하였고, NaCl처리 및 JA+NaCl 혼용 처리구에서는 $Na^+$ 흡수 증가로 인하여 K/Na 비율이 낮아졌다. 이러한 결과는 낮은 염 스트레스나 JA처리 같은 적절한 스트레스 처리가 항산화 활성과 정유를 포함하는 이차대사물질의 축적을 유도함으로써 스피아민트의 품질을 향상시킬 잠재적인 가능성을 보여준다.

태안지역 강우의 이온 조성 (Characteristics of Ionic Composition of Rainwater in Taean)

  • 이종식;김건엽;이정택;이관용;박병용
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.49-54
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    • 2007
  • 태안지역에서 영농기간중 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2005년 4월부터 10월까지 26점의 강우를 채수하여 pH 및 화학적 성분조성을 조사하였다. 강우량을 고려한 가중평균(volume-weighted mean)이온농도 변화와 알카리성 물질들에 의한 강우의 산성도 중화를 평가한 결과는 다음과 같다. 시료분석의 신뢰성을 검토한 전기전도도 수지 평가에서는 높은 상관을 나타내어 분석 이온들에 대한 신뢰가 인정되었다. 조사기간 중 태안지역에 내린 강우의 pH별 분포는 pH $4.5{\sim}5.0$ 범위가 가장 많았으며, 월별로는 6월이 다른 조사기간에 비해 산성도가 낮았다. 강우량과 강우의 EC 관계에서는 강우기가 비강우기인 6월 이전에 비해 EC가 낮은 계절적 특성을 보였다. 강우의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+>H^+>Ca^{2+}>NH_4^+>K^+>Mg^{2+}$의 순이었으며, $Na^+,\;NH_4^+,\;Ca^{2+}$$H^+$가 전체 양이온 함량의 94% 이상을 차지하였다. 음이온은 $SO_4^{2-}>NO_3^->Cl^-$ 순으로 $SO_4^{2-}$$NO_3^-$가 약 80%를 차지하였다. 조사기간 중 강우산성도 중화는 6월이 다른 기간에 비해 높았음을 보였다. 총 sulfate 함량 중 nss-$SO_4^{2-}$ 함량은 78%로 강우 중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었으며, 월별로는 9월까지 점차 낮아지다. 10월에 다시 높아지는 계절적 변이를 보였다.

남산지역에서 산성강하물이 솔잎의 양이온 함량에 미치는 영향 (Effects of Acid Deposition on Cation Contents of Pinus densiflora needles in Namsan)

  • 이상덕;한진석;주영특;오현경;공학양
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.125-131
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    • 2005
  • 본 연구는 2001년부터 2003년까지 서울 지역의 산성강하물에 의한 침착량을 산정하고, 남산에서 식생하고 있는 소나무를 대상으로 하여 잎 내의 양이온 함량을 조사하여, 산성강하물이 식물체 내의 양이온 함량 변화에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 강우의 이온균형 검토결과는 회귀직선의 기울기가 1.01,$R^2$가 0.973으로서 양이온과음이온사이에 비교적 양호한 관계를 나타내고 있다. 2 서울 지역의 강수량 가중 연평균 pH는 약산성의 경향을 보이고 있으며, 2001년에 pH5.1, 2002년에 pH5.0 그리고 2003년에 pH4.8을 나타내고 있다. 3. 음이온 성분 중에는 $SO_4\;^{2-}$가 조사기간(2001년$\~$2003년) 동안 각각 $3.505g/m^2/year,\;4.734g/m^2/year,\;5.418g/m^2/year$의 침착량이 나타냈으며, $NO_3\;^-$가 조사기간 동안 각각 $3.365g/m^2/year,\;3.717g/m^2/year,\;3.920g/m^2/year$의 침착량을 나타냈다. 양이온 성분 중에는 $NH_4\;^+$가 조사기간 동안 각각 $1.479g/m^2/year,\;1.419g/m^2/year,\;2.443g/m^2/year$의 침착량을 나타냈다. 습성강하물의 침착량을 살펴보면 강수량이 비슷했던 2001년과 2002년에는 그 양에 있어 큰 변화를 나타내지 않았으나, 강수량이 많았던 2003년에 침착량 또한 높은 수치를 나타냈다. 4. 소나무 잎 내 양이온 함량을 시기별로 보면 가을철로 갈수록 양이온 함량이 높게 나타남을 알 수 있었으며, $Al^{3+}$역시 미세한 차이지만 낙엽기에 더 높은 함량을 나타냈다. 연령별로 살펴보면 $Ca^{2+}$$Mn^{2+}$함량은 1년생 솔잎에서 당년생 솔잎보다 더 높은 결과를 보여 연령별 차이를 나타내었으나 $Mg^{2+}$은 1년생 솔잎에서 다소 높게 나타났으며, $Al^{3+}$은 연령별 큰 차이를 보이지 않았다. 5.소나무의 잎을 채취한 4, 7, 10월의 양이온 함량과 각 기간 동안의 습성강하물 중 이온성분의 평균농도를 나타낸 것으로, 산성강하물에 크게 관여하는 $SO_4\;^{2-},\;NO_3^-$이온 성분과 소나무 일의 염기성 양이온$(Ca^{2+},\;Mg^{2+})$함량은 역의 상관관계를 보임을 알 수 있었다. $Mn^{2+}$의 경우도 염기성 양이온과 같이 역의 상관관계를 보였으나, $Al^{3+}$의 경우에는 뚜렷한 경향을 나타내지 않았다.

Effect of Cellular Zinc on the Regulation of C2-ceramide Induced Apoptosis in Mammary Epithelial and Macrophage Cell Lines

  • Han, S.E.;Lee, H.G.;Yun, C.H.;Hong, Z.S.;Kim, S.H.;Kang, S.K.;Kim, S.H.;Cho, J.S.;Ha, S.H.;Choi, YunJaie
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권12호
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    • pp.1741-1745
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    • 2005
  • Zinc is a trace element that is associated with a stimulation of immune function and regulation of ion balance for livestock production. In this study, the effect of zinc as inhibitor to apoptosis-induced cells was examined in vitro using mammary epithelial cell line, HC11 and macrophage cell line, NCTC3749. Cell viability, measured by MTT assay, indicated that 10 g/ml of zinc had a negative impact on cellular activity and 50 ng/ml was chosen for further testing. Apoptosis was induced in cells treated with C2-ceramide in serum-free media. DNA fragmentation and gene expression of acidic sphingomyelinase (a gene responsible for the progress of apoptosis) were distinctively low in zinc treated cells compared with those in non-treated controls. In conclusion, zinc is involved in the regulation of cell proliferation and apoptosis in mammary epithelial cells and macrophages.

폐타이어 표면에 형성되는 Functional Group을 이용한 중금속 제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of Heavy Metals Using Functional Group on the Surface of Discarded Automotive Tires)

  • 이용두;고득영
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.357-364
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    • 2007
  • 본 연구는 폐타이어의 재활용 일환으로 기존의 분말 화된 폐타이어 표면에 특정의 Functional group을 형성시켜 수중의 중금속이온들 과의 Chelate complexes 형성을 유도 함으로서 중금속 제거제로서의 폐타이어 활용방안을 제시 하고자 하였다. 이를 위해 FT-IR을 통하여 Function리 group의 종류 및 XRD, XRF, SEM 용출실험을 통해 개질 변화된 폐타이어 특성 분석하였으며 Kinetics Study를 통해 흡착모델에 적용하여 특정상수 값을 도출 하였다. 결과적으로 중금속 흡착 선호도는 $Pb^{2+}>Cu^{2+}>Cd^{2+}$순으로 확인되었으며, 초기 30분 이내에 흡착평형에 도달 하였고, 흡착반응속도 또한 0.27에서 $1.78\sim3.15(g/mg{\cdot}min)$로 증가하였으며, 80% 이상의 제거효율을 보였다. 이는 기존의 분말폐타이어에 비해 그 효율이 10배가량 증가함을 알 수 있었으며, Functional group을 활용한 폐타이어를 이용할 경우 중금속제거제로서의 뛰어난 효율성을 제시 할 수 있었다.