• 제목/요약/키워드: non-stationary

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부식효과를 고려한 선체구조 검사계획안의 최적화 (Optimization for Inspecdtion Planning of Ship Structures Considering Corrosion Effects)

  • 김성찬;윤장호;등본유기부
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.137-146
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    • 1999
  • 선체구조는 많은 수의 구조부재로 이루어져 있으며, 구조물의 안정성을 확보하기 위해 모든 부위의 검사를 위해서는 경제적, 사회적인 많은 비용이 필요하므로, 검사시기 및 검사방법의 최적화는 선체구조의 안정성확보 및 경제적 관점에서 매우 중요한 부분이 되고 있다. 선체구조 손상중 많은 부분이 균열이며 이러한 미세한 균열이 성장하여 대규모 파괴로 진전되기 전에 검사를 통하여 균열을 검출하고 수리하는 과정을 Markov 연쇄모델에 의해 이상화 시켰으며, 검사 계획안의 최적화는 유전적 알고리즘을 통하여 구현하였다. 특히 선박은 부식환경하에서 운항하므로 부식에 의한 선체구조부재의 치수가 감소하기 때문에 응력이 변하고 균열진전의 확률적인 특성 또한 변한다. 정상 Markov 연쇄모델로서는 이러한 부식에 의한 영향을 고려할수 없기 때문에 비정상 Markov 연쇄모델에 의해 부식의 영향을 고려하였다. 여러개의 부재군에 대한 검사 계획안의 최적화에 대하여 수치계산을 실시하여 그 특성을 비교하였고, 부식영향하의 부재군에 대하여 검사기간중에 발생되는 고정비용의 정도에 따른 경제성 분석 및 목표 파괴확률의 정도에 따른 검사계획의 차이를 살펴보았다. 수치계산 예를 통하여 전체비용을 줄이기 위해서는 피로수명이 짧은 부재군에 대한 피로수명을 향상시키는 방안이 가장 효율적임을 알 수 있다.

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단체급식에서 시금치의 조리방법에 따른 Carotenoids 및 Cis/Trans β-Carotene 함량의 변화 (Changes in the Contents of Carotenoids and Cis/Trans β-Carotenes of Fresh and Cooked Spinach in Foodservice Operations)

  • 임양이
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.117-123
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    • 2007
  • 본 연구에서는 단체급식에서 많이 이용되는 시금치의 조리방법에 따른 카로티노이드 분리 및 정량을 위해서 HPLC를 이용하여 분석하였다. 시금치의 methanol 추출물로 THF 용매 분획물에 대하여 카로티노이드 및 그 이성체 화합물을 표준품으로 해서 분리된 카로티노이드의 RT와 함량은 lutein(63%), zeaxanthin(2.1%), crytoranthin, 13-cis-$\beta$-carotene(1.8%), a-carotene, trans-$\beta$-carotene(29.6%), 9-cis-$\beta$-carotene(3.1%)의 순으로 분리되었으며, 여기서 분리된 crytoxanthin은 미량 검출되어 본 실험에서는 정량하지 않았다. Lutein은 다른 카로티노이드에 비하여 조리방법 및 가열에 의한 영향을 비교적 덜 받는 것으로 나타났고, zeaxanthin은 조리 후 감소하는 경향을 보였다. 한편, trans-cis-$\beta$-carotene의 이 성 체 인 9-cis-$\beta$-carotene과 1,3-cis-$\beta$-carotene은 조리방법과 상관없이 가열 후 증가하는 경향을 보였는데 이는 가열과정이 trans-$\beta$-carotene의 이성화를 형성시키는 것으로 설명된다. Steam 조리 및 냉동 후 microwave조리에서 trans-$\beta$-carotene은 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 시금치의 총 non-provitamin A의 경우, 각 처리구간에 별 차이가 없었으나, 총 provitamin A에서는 원재료와 냉동 후 조리에서 유의적 차이를 볼 수 있었다(p<0.05). 또한 provitamin A로서의 기능이 가장 큰 trans-$\beta$-carotene은 steam으로 가열한 경우 가장 높았으며 또한 카로티노이드의 총 함량도 다른 시료보다 높은 함량을 보여주었다. 그 다음은 냉동 후 microwave로 가열한 시료로 두 시료와 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 이상의 결과로부터 steam 가열시료, 냉동 후 가열시료, 원재료를 microwave로 가열한 시료 그리고 원재료 시금치의 순으로 카로티노이드의 총 함량이 높게 나타났다.

비정상성 확률분포 및 재현기간을 고려한 홍수빈도분석 (Flood Frequency Analysis Considering Probability Distribution and Return Period under Non-stationary Condition)

  • 이상호;김상욱;이영섭;김형배
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.610-610
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    • 2015
  • 수공구조물의 설계에서는 홍수빈도분석을 통해 산정된 특정 재현기간에서의 확률수문량이 설계기준으로 사용된다. 그러나 최근 기후변화로 인해 이상기후 현상이 심해짐에 따라 수문기상자료의 정상성을 가정하는 기존의 홍수빈도분석은 변화되는 수문현상을 적절히 표현하지 못하는 경우가 많다. 본 연구에서는 확률분포의 모수가 시간에 따라 변화하는 비정상성 빈도분석기법을 적용하였으며 확률분포의 모수들을 최우추정법으로 추정하였다. 또한, 분위수 추정과정에서도 비정상성을 고려하여 정상성 가정에서 산정된 재현기간 및 위험도와 비교분석하였다. 확률분포는 GEV 분포를 사용하여 정상성 및 비정상성 모형 4개를 구축하였다. 특히, 비정상성 모형은 위치모수만 선형 경향성을 가지는 경우, 규모모수만 선형경향성을 가지는 경우, 위치 및 규모모수가 선형경향성을 가지는 경우의 3가지로 구분하여 적용하였다. 구축된 4개의 모형 중 적합모형을 선정하기 위해 우도비 검정과 Akaike 정보기준을 사용하였으며 적합모형선정 절차를 체계적으로 구축하고 적용하여 적합모형을 선정하였다. 본 연구에서 구축된 비정상성 홍수빈도분석 기법은 우리나라의 8개 다목적댐 (충주댐, 소양강댐, 안동댐, 임하댐, 합천댐, 대청댐, 섬진강댐, 주암댐)으로부터 취득된 과거 관측 댐 유입량을 대상으로 하여 적용되었다. 우도비 검정과 Akaike 정보기준을 이용한 적합 모형 선정 결과 합천댐과 섬진강댐이 비정상성 GEV 모형에 적합한 것으로 분석되었고, 나머지 지점의 다목적댐들은 정상성 모형에 적합한 것으로 분석되었다. 합천댐과 섬진강댐의 경우 비정상성 가정에서 산정된 재현기간이 정상성 가정에서 산정된 재현기간보다 매우 작게 산정되었으며 확률수문량과 위험도는 크게 산정되었다. 적합모형으로 정상성 모형이 선정된 6개의 다목적댐 중 소양강댐은 Mann-Kendall 비모수 경향성 검정 결과 유의하지는 않지만 비교적 큰 선형경향성을 가지고 있었다. 비록 비정상성 모형이 적합모형으로 선정되지는 않았지만 소양강댐에 비정상성 모형을 가정하여 재현기간과 확률수문량, 위험도를 분석한 결과 정상성 모형 가정에서 산정한 결과와 상당한 차이가 있었다. 이와 같은 결과는 수문자료의 정상성과 비정상성을 고려한 홍수빈도분석이 향후 수공구조물의 설계에 있어서 신뢰성 있는 확률수문량을 결정하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

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조건부 Copula 함수 기반의 월단위 GloSea5 앙상블 예측정보 편의보정 기법과 연계한 일단위 시공간적 상세화 모델 개발 (Development of daily spatio-temporal downscaling model with conditional Copula based bias-correction of GloSea5 monthly ensemble forecasts)

  • 김용탁;김민지;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권12호
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    • pp.1317-1328
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    • 2021
  • 본 연구에서는 예측 모델의 정확성이 비교적 높은 월단위의 GloSea5 자료를 기반으로 예측강수량을 편의보정 및 시공간적으로 상세화하여 연속된 일단위 강우량을 모의하고자 하였다. 이를 위하여 GloSea5를 입력자료로 조건부 Copula와 MNHMM 모형을 적용하여 일단위 시계열 강우량 예측정보를 생산할 수 있는 모델링 체계를 제시하였다. 모의결과 동기간의 자료라도 매주 생산되는 결과가 큰 차이를 나타내는 예측강수량의 변동성이 유의하게 개선되었다. 모형 검증에서 모의된 일강수량, 연속강우확률, 연속무강우확률 및 강우일수가 관측자료와 유사한 값으로 모의되는 등 수문모형의 입력자료로써 활용성이 클 것으로 판단된다. 유역 단위에서의 모의된 강수량 계열간의 상관성 차이가 최소 -0.02에서 최대 0.10로 유역의 강우관측소간 상호종속성을 효과적으로 복원되는 등 수문모형의 입력자료로 활용 시 유역의 수문기상학적 반응을 보다 현실적으로 모의가 가능할 것으로 기대된다.

OECD국가의 준 내생적 성장이론 및 완전한 내생적 성장이론에 대한 실증고찰 (Empirical Study on the Semi-Endogenous Growth Theory and Fully Endogenous Growth Theory in OECD Countries)

  • 조상섭;양영석;강신원
    • 국제지역연구
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    • 제12권3호
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    • pp.153-169
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    • 2008
  • 본 연구는 두 가지 형태의 내생적 성장이론에 대한 실증분석을 실시하는 데 있다. 이 연구목적을 위하여 1981부터 2000년까지 OECD 19개 국가를 대상으로 패널 단위근과 패널 공적분방법을 이용하여 두 이론의 함의에 대하여 실증분석을 시시하였다. 먼저 패널 단위근 실증분석결과를 보면, 총 요소생산성 수준에 대한 세 패널 단위근 검정결과는 비 정상상태를 나타내는 것으로 보이며, 총 요소생산성 증가율에 대한 패널 단위근 검정결과는 정상상태를 나타내는 것으로 나타났다. 둘째, 준 내생적 성장이론에 근거한 Durbin-Hausman 통계량은 공적분 관계가 존재하지 않는다는 귀무가설을 기각하는 것으로 나타났다. 이 분석결과는 총 요소생산성 대비 연구개발비를 사용하거나 연구원수를 사용한 경우에도 동일하게 나타났으나, 패널 공적분 분석결과는 사용변수와 분석통계량에 따라서 서로 상반된 결과를 보였다. 준 내생적성장이론을 뒷받침하는 본 실증분석결과는 연구개발지출과 같은 내생적인 통제변수에 의하여 지속적인 경제성장을 이룩할 수 있다는 이론적 기반을 제공한다. 그러나 지속적인 총 요소생산성증대를 통한 경제성장은 지속적인 연구개발투입량증가만으로 뒷받침 될 수 있으며, 연구개발기여도체감(수확체감)을 극복하기 위한 연구개발투입증가를 더욱 증가시켜야 한다는 이론적 함의를 실증적으로 뒷받침한다고 볼 수 있다.

시계열 자료의 단변량 웨이블릿 분석을 위한 모 웨이블릿의 선정 (Selecting a mother wavelet for univariate wavelet analysis of time series data)

  • 이현욱;이진욱;유철상
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권8호
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    • pp.575-587
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    • 2019
  • 본 연구에서는 모 웨이블릿(mother wavelet)이 웨이블릿 분석에 미치는 영향을 파악하기 위해 먼저 백색잡음과 사인함수를 다양하게 결합한 시계열의 분석을 수행하고 그 결과를 각각 단기기억특성과 장기기억특성을 보이는 북극진동지수(AOI)와 남방진동지수(SOI)에 대한 적용하였다. 본 연구에서는 기존 연구가 하나 또는 두 개의 모 웨이블릿 평가에 제한된 것과는 달리 총 4가지의 웨이블릿에 대한 비교 평가를 수행하였다. 본 연구에서 선정한 웨이블릿은 기존 연구에 많이 사용된 바 있는 총 4가지의 모 웨이블릿(Bump, Morlet, Paul, Mexican Hat)이다. 그 결과는 다음과 같다. 먼저, Bump 모 웨이블릿을 적용한 결과는 주기성분의 비정상성을 나타내는데 한계가 있는 것으로 확인되었다. 그 결과는 스펙트럼 분석결과와 매우 유사한 수준인 것으로 나타났다. 이에 반해 Morlet과 Paul 모 웨이블릿은 주기성분의 비정상성을 상대적으로 잘 나타내 주는 것으로 확인되었다. 마지막으로 Mexican Hat 모 웨이블릿의 경우에는 그 결과의 해석이 까다로운 것으로 나타났다. 추가로, Paul 모 웨이블릿의 적용 결과가 시계열에 따라 일관적이지 않게 나타날 수 있음도 확인하였다. 결과적으로 Morlet 모 웨이블릿은 본 연구에서 고려한 모 웨이블릿 중 그 적용상 안정성이 가장 높은 것으로 확인되었으며, 이러한 결과는 최근 웨이블릿 관련 연구에서 Morlet 모 웨이블릿이 가장 많이 사용되는 추세와도 일치하는 것이다.

회전수가 변하는 기기의 고장진단에 있어서 특성 기반 분류와 합성곱 기반 알고리즘의 예측 정확도 비교 (Comparison of Prediction Accuracy Between Classification and Convolution Algorithm in Fault Diagnosis of Rotatory Machines at Varying Speed)

  • 문기영;김형진;황세윤;이장현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.280-288
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    • 2022
  • 본 연구는 정상 가동 중에도 회전수가 변하는 기기의 이상 및 고장 진단 방안을 다루고 있다. 회전수가 변함에 따라 비정상적 시계열 특성을 내포한 센서 데이터에 기계학습을 적용할 수 있는 절차를 제시하고자 하였다. 기계학습으로는 k-Nearest Neighbor(k-NN), Support Vector Machine(SVM), Random Forest을 사용하여 이상 및 고장 진단을 수행하였다. 또한 진단 정확성을 비교할 목적으로 이상 감지에 오토인코더, 고장진단에는 합성곱 기반의 Conv1D도 추가로 이용하였다. 비정상적 시계열로부터 통계 및 주파수 속성으로 구성된 시계열 특징 벡터를 추출하고, 추출된 특징 벡터에 정규화 및 차원 축소 기법을 적용하였다. 특징 벡터의 선택과 정규화, 차원 축소 여부에 따라 달라지는 기계학습의 진단 정확도를 비교하였다. 또한, 적용된 학습 알고리즘 별로 초매개변수 최적화 과정과 적층 구조를 설명하였다. 최종적으로 기존의 심층학습과 비교하여, 기계학습도 가변 회전기기의 고장을 정확하게 진단할 수 있는 절차를 제시하였다.

Towards high-accuracy data modelling, uncertainty quantification and correlation analysis for SHM measurements during typhoon events using an improved most likely heteroscedastic Gaussian process

  • Qi-Ang Wang;Hao-Bo Wang;Zhan-Guo Ma;Yi-Qing Ni;Zhi-Jun Liu;Jian Jiang;Rui Sun;Hao-Wei Zhu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권4호
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    • pp.267-279
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    • 2023
  • Data modelling and interpretation for structural health monitoring (SHM) field data are critical for evaluating structural performance and quantifying the vulnerability of infrastructure systems. In order to improve the data modelling accuracy, and extend the application range from data regression analysis to out-of-sample forecasting analysis, an improved most likely heteroscedastic Gaussian process (iMLHGP) methodology is proposed in this study by the incorporation of the outof-sample forecasting algorithm. The proposed iMLHGP method overcomes this limitation of constant variance of Gaussian process (GP), and can be used for estimating non-stationary typhoon-induced response statistics with high volatility. The first attempt at performing data regression and forecasting analysis on structural responses using the proposed iMLHGP method has been presented by applying it to real-world filed SHM data from an instrumented cable-stay bridge during typhoon events. Uncertainty quantification and correlation analysis were also carried out to investigate the influence of typhoons on bridge strain data. Results show that the iMLHGP method has high accuracy in both regression and out-of-sample forecasting. The iMLHGP framework takes both data heteroscedasticity and accurate analytical processing of noise variance (replace with a point estimation on the most likely value) into account to avoid the intensive computational effort. According to uncertainty quantification and correlation analysis results, the uncertainties of strain measurements are affected by both traffic and wind speed. The overall change of bridge strain is affected by temperature, and the local fluctuation is greatly affected by wind speed in typhoon conditions.

개 바베시아병에 관한 연구 I. Babesia gibsoni의 시험관내 분리와 항원성상에 관한 연구 (Studies on canine babesiosis in Korea I. In vitro isolation and antigenic properties of Babesia gibsoni)

  • 이호권;서명득
    • 대한수의학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.681-692
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    • 1996
  • The present study was conducted to isolate Babesia gibsoni by culture method of the microaerophilous stationary phase(MASP) and analyse the antigenic properties of the parasite by SDS-PAGE and immunoblot. The results obtained were summarized as follows. The protozoan parasite Babesia gibsoni multiplied in canine erythrocytes in RPMI 1640 medium(pH7.0) containing 20 40% normal canine serum under the MASP condition of 5% CO2 and 95% air at $37^{\circ}C$ incubator. The levels of parasitaemia in the erythrocytes were shown more higher by exchanging the medium at 24 hours interval. Under the above condition of MASP, the percentage of parasitized erythrocytes(PPE) after incubation for 8 days increased about 14 times more than that in the initiation of the 1% infected canine erythrocyte culture. The parasites were purely isolated from the MASP culture of red blood cells collected from dogs infected with Babesia gibsoni naturally or artificially. Among the total of 36 canine(Pit-bullterier) blood samples the parasites were isolated from 17 cases(47.2%) in the MASP culture while the parasites were detected from 20 cases(56%) and 12 cases(33.3%), respectively, by indirect fluorescent antibody(IFA) test and direct light microscopy(DLM). On the other hand, Babesia gibsoni was isolated by MASP culture from 15 cases(75%) and 11 cases(92%) of positive cases of IFA and DLM, respectively. In the analysis of the erythrocytic merozoite(AEOM) antigen derived from infected dog approximately 11 antigenic bands in molecular weight of 130, 120, 97.4, 92, 80, 52, 50, 42, 36, 30 and 29 KDa were observed on SDS-PAGE. Antigenic bands in the endoerythrocytic merozoite(CEOM) antigen derived from infected erythrocyte (sediment) in MASP culture were much similar to those of AEOM bands. In the exoerythrocytic merozoite(CEEM) antigen derived from supernatant of the infected erythrocyte culture approximately 20 antigenic bands were observed and the molecular weight of the major bands among these were 140, 120, 114, 105, 96, 93, 92, 80, 60, 52, 50, 38, 36, 30, 24, 18.5 and 16 KDa. In the protein patterns of AEOM and CEOM antigen by immunoblot 15 bands were observed and these patterns were much similar between each other. The molecular weight of the major bands in the both antigens were 130, 120, 80, 60, 52, 50, 42, 30, 29, 18.5 and 16 KDa. Approximately 21 bands were observed in CEEM antigen and the molecular weight of the major bands were 140, 120, 96, 92, 85, 80, 76, 60, 52, 50, 37, 30, 24, 16 and 15 KDa. The specific antigenic bands in the artificially infected dogs were firstly observed at 3 weeks afrer inoculation of infected blood and these antigenic bands were maintained up to 18 months after inoculation. In the immunoblot of the sera of the splenectomized dogs the specific antigenic bands with the molecular weight of 93 KDa and 52 KDa, respectively, were observed weakly comparing to those of non-splenectomized dog. In immunoblot of the sera collected from the naturally infected dogs the antigenic bands were observed as same as those of artificially infected dogs while antigenic band of 29 KDa in some individual dog showed strongly. In comparison of immunoblot of the sera collected from dogs non-treated and treated with diminazene aceturate(7mg/kg, IM) after artificial infection no differences of antigenic bands were observed. In analysis of antigenic bands by digoxigenin glycan/protein double labeling, antigenic bands in the molecular weight of 106, 60 58, 36, 30 and 29 KDa were determined as glycoproteins.

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조선 초기 조운선(마도4호선)에서 출수된 숫돌의 비파괴 재질 분석 연구 (Non-Destructive Material Analysis of Whetstones Discovered in Grain Transport Ship of the Early Joseon Period)

  • 공달용;김재환;박은영;조용철;양기홍
    • 자원환경지질
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    • 제56권6호
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    • pp.661-674
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    • 2023
  • 충남 태안 해역에서는 2014년 국내 수중발굴 역사상 처음으로 조선시대 선박이 발견되어 마도4호선으로 명명되었다. 마도4호선은 발굴된 유물을 통해 1417~1425년(태종~세종) 사이 나주에서 공물을 싣고 한양으로 가다 침몰한 조운선임이 밝혀졌다. 마도4호선의 선체에서는 공물로 적재된 총 27점의 미사용 숫돌이 발견되었다. 27점 숫돌은 모두 폭이 좁고 긴 막대기 형태이며. 길이, 폭, 두께 및 무게의 평균값은 각각 161.5mm, 36.1mm, 22.7mm 및 253.2g 이다. X-선 회절 분석 결과, 구성광물은 석영, 알칼리장석, 사장석으로 고해상도 디지털 실체현미경 분석 결과와 유사하다. 마도-2672와 2673의 평균 공극률은 각각 2.69%와 1.78%, 평균 표면 경도는 각각 807.2HLD와 834.5HLD로 공극률이 일정 이상 증가하면 표면 경도 감소에 영향을 미치는 것으로 해석된다. 이들은 모두 장석질 사암(Arkose)이며 SiO2의 함량은 평균 74.51%로 숫돌로서 적합함이 확인되었다. 27점의 숫돌은 SiO2의 함량을 기준으로 구분할 때, 중간 숫돌에 해당한다. 이들 숫돌은 크기와 무게가 작고 휴대하기 편리한 특징을 갖고 있어 비고정식 숫돌의 한 종류로 추정되며, 조선시대 무기 연마와 공예품 제작 등 특수분야에 주로 사용된 것으로 판단된다.