• 제목/요약/키워드: ${\delta}^{13}C$

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장군광산산(將軍鑛山産) 망간광물의 성인(成因)에 관(關)한 연구(硏究) (Origin of Manganese Carbonates in the Janggun Mine, South Korea)

  • 김규한
    • 자원환경지질
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    • 제19권2호
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    • pp.109-122
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    • 1986
  • 장군(將軍) 연(鉛) 아연(亞鉛) 망간 광상(鑛床)은 캠브로-오도뷔스기(紀)의 장군석회암(將軍石灰岩)과 춘양화강암(春陽花岡岩)과의 접촉부에 발달(發達)하는 접촉교대광상(接觸交代鑛床)이다. 광체(鑛體)는 맥상(脈狀) 및 광통형광체로 상부에는 산화(酸化)망간 및 탄산(炭酸)망간석을 주로 하는 망간광물이 우세하고 하부에는 섬아연석(閃亞鉛石)-방연석(方鉛石)-황철석(黃鐵石)-유비철석(탄산망간석)등의 황화광물(黃化鑛物)이 우세하게 발달하고 있다. 그중 망간광상의 성인에 대하여 열수교대(熱水交代)와 동시퇴적기원(同時堆積起源)으로 그 해석을 달리하고 있으며 탄산(炭酸)망간석(rhodochrosite)이 동시 퇴적기원이란 근거에서 장미암(rhodochrostone)으로 명명된 퇴적암(堆積岩)이 제안되었다(김, 1975). 본 연구에서는 탄산망간석의 기원을 규명하고 이들 광물(鑛物)의 침전환경을 추정하기 위하여 모암인 탄산염암류와 탄산망간석, 산화망간, 방해석 등의 탄소안정동위원소(炭素安定同位元素)(${\delta}^{13}C$)와 산소(酸素)동위원소(${\delta}^{18}O$)를 분석하고 이에 수반되는 황화광물(黃化廣)의 황동위원소(黃同位元素)(${\delta}^{34}S$)를 분석검토하였다. 모암인 석회암 및 돌로마이트질석회암은 ${\delta}^{13}C$=-2.6~+0.1‰ (평균 -1.5‰), ${\delta}^{18}O$=+10.9~+21.9‰ (평균 +17.5‰)이고 탄산망간석은 ${\delta}^{13}C$=-4.2~-6.3‰(평균 -5.3‰), ${\delta}^{18}O$=+7.6~+12.9‰(평균 +10.7‰)로 이들 사이에는 현저한 동위원소값의 차이를 나타내고 있다. 이는 광화용액(鑛化溶液)의 탄소(炭素) 및 산소(酸素)가 모암(母岩)인 탄산염암(炭山鹽岩)의 것과는 동일기원(同一起源)이 아님을 가르킨다. 황동위원소(黃同位元素)(${\delta}^{34}S$)의 값도 +2.0~+5‰로 좁은 범위를 나타내며 화성기원(火成起源)의 황(黃)으로 해석된다. 황동위원소지질온도계(黃同位元素地質溫度計)에 의해 추정된 광상생성온도(鑛床生成溫度)는 $288{\sim}343^{\circ}C$이다. 탄산(炭酸)망간석을 침전시킨 광화용액(鑛化溶液)의 ${\delta}^{18}O_{H_2O}$=+6.6~+10.6‰, ${\delta}^{13}C_{CO_2}$=-4.0~-5.1‰로 심부기원(深部起源)(화성기원(火成起源))으로 해석된다. 따라서 탄산(炭酸)망간석은 마그마성 열수기원에서 침전된것이다. 그러나 망간산화물은 모두 지하수면(地下水面) 상부에서 탄산망간석의 산화(酸化)에 의해 2차적(二次的)으로 형성된 표성산화(表成酸化)망간이며 산화망간광물의 산소는 순환수의 산소보다 석회암(石灰岩)의 산소와 동위원소교환(同位元素交換)이 우세하게 일어난 것으로 해석된다.

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Isotopic Determination of Terrestrial Food Sources for a Brackish Water Clam Corbicula japonica PRIME in an Estuarine System of Youngil Bay, Korea

  • Lee, Won-Chan;Park, Jin-Il;Choi, Woo-Jeung;Kim, Young-Seop;Lee, Pil-Yong;Kang, Chang-Keun
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제35권1호
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    • pp.56-64
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    • 2000
  • The importance of terrestrial organic matter as a food source for a brackish water clam Corbicula japonica was evaluated using stable carbon isotope ratios (${\delta}^{13}$C) in its tissues and potential food resources in an estuarine system of Youngil Bay, Korea. Suspended particulate organic matter (POM) had distinct ${\delta}^{13}$C values from riverine (-31.8 to -27.2%$_o$) to marine waters (-21.0 to -16.6%$_o$). Estuarine macroalgae had a wide ${\delta}^{13}$C range of -22.8 to -15.0%$_o$. The ${\delta}^{13}$C values of riverine POM were more negative than that of riverine phytoplankton (-26.5 to -24.2%$_o$) but similar to that of freshmarsh plant species (-29.1 to -27.5%$_o$ for Phragmites communis and -28.5 to -27.0%$_o$ for Salix gracilistyla), These ${\delta}^{13}$C values suggest that the POM transported by the Hyungsan River is predominantly of terrestrial origin rather than riverine autochthonous sources. The ${\delta}^{13}$C values of Corbicula japonica tissues (-28.7 to -27.2%$_o$) were most similar to values for riverine POM and freshmarsh plants. There was no significant difference in the isotopic composition of the clam individuals. The results indicate a predominant contribution of organic carbon derived from terrestrial and fresmarsh plant detritus to the diet of Corbicula japonica. Our results also confirm previous suggestion that terrestrial organic matter can be incorporated into estuarine food webs although its role is confined to the upper estuarine reaches.

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요소와 돈분퇴비 시용에 따른 포트 재배 옥수수의 질소동위원소 자연존재비 차이 (Natural 15N Abundances of Corn Treated with Urea and Composted Pig Manure in a Pot Experiment)

  • 최우정;이상모;김경철;김판건;류지혁;류순호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.284-291
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    • 2001
  • 유기질비료와 화학비료 시용에 따른 작물체의 질소동위원소비 (${\delta}^{15}N$) 차이 유무를 조사하기 위해 포트 조건에서 돈분 퇴비 (+13.9‰) 와 요소(-2.3‰) 를 시용하여 70일간 재배한 옥수수의 뿌리, 줄기, 잎, 알곡에 대한 ${\delta}^{15}N$ 값을 분석하였고, 동위원소 질량수지 방정식을 이용하여 옥수수 전부위에 대한 ${\delta}^{15}N$ 값을 계산하였다. 옥수수의 ${\delta}^{15}N$값은 토양 질소의 영향과 질소의 형태변환과정에 수반되는 동위원소분할효과에 의해 시용한 퇴비와 요소의 ${\delta}^{15}N$ 값과 차이를 보였다. 옥수수 전부위, 뿌리 및 줄기의 ${\delta}^{15}N$ 값은 요소와 퇴비 시용에 따른 유의성 있는 차이 (p<0.05)를 나타내지 않았지만, 잎과 알곡의 ${\delta}^{15}N$ 값은 각각 퇴비 처리구(+14.3‰, +16.2‰) > 무처리구(+13.2‰, +13.9‰) > 요소-퇴비 혼합처리구(+10.1‰, +12.6‰) 요소 처리구 (+10.1‰, +12.4‰)의 순서로 유의성 있는 차이가 나타났다. 따라서, 본 연구는 시용 질소원의 종류(퇴비 또는 화학비료)를 확인하는데 있어서 작물의 잎 또는 알곡의 ${\delta}^{15}N$ 값 활용 가능성을 제시해주는 것으로 판단되었다. 하지만, 보다 일반적인 결론을 얻기 위해서는 다양한 종류의 토양과 작물에 대한 연구가 요구된다.

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토코페롤류의 항산화작용과 Linoleic Acid Methylester에서 생성된 cis/trans-, trans/trans-Hydroperoxide Isomer (Antioxidant Effect of Tocopherols and Tocotrienols and cis/trans-, trans/trans-Hydroperoxide Isomer from Linoleic Acid Methylester)

  • 이형옥
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.307-312
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    • 1993
  • Linoleic acid methylester와 토코페놀류$({\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-tocopherol$${\alpha}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-tocotrienol)$를 사용한 model system에서의 자동산화과정에서 온도$(40,\;60,\;80^{\circ}C)$와 산소의 양 $(0,\;10,\;20%\;O_2)$에 따르는 항산화효과를 고찰하였다. Linoleic acid methylester에서 생성된 주요 산화생성물인 13-cis/trans-, 13-trans/trans-, 9-trans/cis-, 9-trans/trans-hydroperoxide를 HPLC를 이용하여 분석하였으며, 그 양적 변화로 항산화정도를 비교하였다. 모든 토코페롤류$({\alpha}-tocotrienol$제외)는 $60^{\circ}C$ 범위에서 항산화효과가 있었다. ${\alpha}-tocopherol$, ${\alpha}-tocotrienol$ and ${\delta}-tocotrienol$의 경우 $80^{\circ}C$ 범위에서 산화촉진효과가 관찰되었다. $40^{\circ}C$ 범위에서는 주로 cis/trans-hydroperoxide가 많이 생성되었고 $80^{\circ}C$ 범위에서는 trans/trans-hydroperoxide가 많이 생성되었다. $80^{\circ}C$ 범위의 hydroperoxide 생성량간의 오차가 심한 구간을 제외한 $40^{\circ}C/10%,\;O_2$에서부터 $60^{\circ}C/20%,\;O_2$까지의 산화구간에서 cis/trans-: trans/trans-hydroperoxides의 비율은 ${\alpha}-T>{\alpha}-T_3>{\gamma}-T>{\beta}-T>{\gamma}-T_3>{\delta}-T>{\delta}-T_3$의 순으로 고찰되어, 토코페롤류 중 ${\alpha}-tocopherol$이 가장 낮은 항산화효과가 있는 것으로 나타났다.

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Ginseng authenticity testing by measuring carbon, nitrogen, and sulfur stable isotope compositions that differ based on cultivation land and organic fertilizer type

  • Chung, Ill-Min;Lee, Taek-Jun;Oh, Yong-Taek;Ghimire, Bimal Kumar;Jang, In-Bae;Kim, Seung-Hyun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제41권2호
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    • pp.195-200
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    • 2017
  • Background: The natural ratios of carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) stable isotopes can be varied in some specific living organisms owing to various isotopic fractionation processes in nature. Therefore, the analysis of C, N, and S stable isotope ratios in ginseng can provide a feasible method for determining ginseng authenticity depending on the cultivation land and type of fertilizer. Methods: C, N, and S stable isotope composition in 6-yr-old ginseng roots (Jagyeongjong variety) was measured by isotope ratio mass spectrometry. Results: The type of cultivation land and organic fertilizers affected the C, N, and S stable isotope ratio in ginseng (p < 0.05). The ${\delta}^{15}N_{AIR}$ and ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ values in ginseng roots more significantly discriminated the cultivation land and type of organic fertilizers in ginseng cultivation than the ${\delta}^{13}C_{VPDB}$ value. The combination of ${\delta}^{13}C_{VPDB}$, ${\delta}^{15}N_{AIR}$, or ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ in ginseng, except the combination ${\delta}^{13}C_{VPDB}-^{34}S_{VCDT}$, showed a better discrimination depending on soil type or fertilizer type. Conclusion: This case study provides preliminary results about the variation of C, N, and S isotope composition in ginseng according to the cultivation soil type and organic fertilizer type. Hence, our findings are potentially applicable to evaluate ginseng authenticity depending on cultivation conditions.

반응성 염료(Reactive Red 218)의 염석결정화계에서의 결정화 속도 (Crystallization Kinetics of Reactive Dye(Reactive Red 218) in Salting-out Crystallization System)

  • 한현각;강혜진;이종훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.712-716
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    • 2010
  • 염석결정화란 제 3의 성분을 가하여 혼합용매로 만들어 용질의 용해도를 저하시키는 방법으로 염료 용액으로부터 염료 결정화에 염석결정화를 이용하였다. 이번 연구에서 반응성 염료(Reactive Red 218)의 용해도와 결정화 속도를 연구하였다. 그 결과 염료 용액의 용해도는 KCl 농도가 높을수록 용해도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 연속식 결정화기에서 반응성 염료(Reactive Red 218)에 대한 결정화 속도식은 결정 성장 속도 $G=6.864{\times}10^{-5}{\Delta}C^{1.207}$와 핵 생성속도 $B^0=4.8{\times}10^{22}{\Delta}C[1.1{\times}10^{-13}+{({\Delta}C)}^{0.7}{M_T}^2]$의 실험식으로 표현할 수 있다.

북대서양 중위도 해역의 신생대 제4기발 빙하쇄설퇴적층: 15만년 전 이후의 기후변동에 대한 고해양학적 증거 (Late Quaternary Deposition of Ice-Rafted Detritus in the Mid-Latitude North Atlantic: Paleoceanographic Evidence on Climatic Instability over the Past 150 Kyr)

  • 박명호;류병재
    • 자원환경지질
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    • 제34권2호
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    • pp.217-226
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    • 2001
  • 북대서양 중앙해령 동편에서 시추한 코아를 가지고 안정동위원소 및 고해양학적, 퇴적학적 연구를 시도하였다. 부유유공충의 안정동위원소 기록에서 분명한 이상을 보이며 이것은 하인리히 이벤트와 잘 대비된다. 코아에서 발견된 빙하쇄설퇴적층은 석영, 알칼리장석, 사장석, 방해석, 백운석, 운모 등 다양한 성분의 쇄설성광물을 함유하고 있다. H3와 H6 이외의 모든 빙하쇄설퇴적층은 쇄설탄산염광물을 1-13% 함유하고 있다. 부유유공충인 N.pachyderma(sin.)에서 가장 큰 이상을 보이며, G. bulloides와 G. inflata의 ${\delta}^{18}O는 중위도 수온약층 구조에서의 체계적인 변화를 보여준다. 빙하쇄설퇴적층이 형성되는 기간 동안에는 저서유공충의 <${\delta}^{13}C가 내려갔고 이에 일치하여 낮은 값의 ${\delta}^{18}O와 영양분이 풍부한 해수가 발달하였다. 제4기말의 25,000년과 57,000년 전 사이에 보이는 1$\textperthousand$ 이상의 ${\delta}^{13}C증가는 북대서양심해수(NADW)의 약화와 이에 따른 남쪽기원의 남극저층수(AABW)의 상대적인 확장을 의미한다. 코아 M15612의 빙하쇄설퇴적층은 코아 SO75-26KL과 DSDP 609에서 발견된 것과 대비된다. 포르투갈 대륙사면에서 발견된 빙하쇄설퇴적층은 대양의 H1, H2 및 H4와 일치한다. 양쪽지역의 유사성은 하나의 해양시스템 내에서 북대서양 해류의 상호작용에 의하여 형성된 결과로 사료된다.

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Identification of the Food Sources-Metabolism of the Pacific Oyster Crassostrea gigas using Carbon and Nitrogen Stable Isotopic Ratios

  • Yang, Jin-Yong;Shin, Kyung-Hoon
    • 환경생물
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    • 제27권3호
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    • pp.279-284
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    • 2009
  • In order to understand food sources-metabolism for the pacific oyster (Crassostrea gigas), the stable isotope ratios of carbon (${\delta}^{13}C$) and nitrogen (${\delta}^{15}N$) of its gut, gill, and muscle as well as potential food sources (particulate organic matter, sedimentary organic matter, benthic microalgae, seagrass detritus) were determined in Dongdae Bay. Average ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values reflect that oysters primarily fed on sedimentary organic matter as opposed to suspended organic matter during summer and winter seasons. However, the relatively enriched $^{15}N$ values of particulate organic matter (>$250{\mu}m$) and sedimentary organic matter in the summer may be due to the photosynthetic incorporation of $^{15}N$-enriched nitrogen (DIN) or the spawning events of bivalves. Specific oyster tissues (gut, gill, and muscle) revealed different metabolic pathways, which were determined through analysis of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in each organ. The present results suggest the determination of carbon and nitrogen stable isotopes to be a useful approach in ecological research related to the food sources- metabolism of Crassostrea gigas.

두 삼림호수에 공존하는 동물플랑크톤종의 다른 안정동위원소비 (The Different Isotopic Signatures of Co-existing Zooplankton Species in Two Alpine Lakes)

  • 이재용;김범철;길강숭인;일야수차
    • 생태와환경
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    • 제41권3호
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    • pp.294-300
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    • 2008
  • The stable isotopes ratios ($\delta^{13}C\;and\;\delta^{15}N$) of two coexisting species of zooplankton (Daphnia longispina and Acanthodiaptomus pacificus) and POM were determined in two alpine lakes in Japan. The difference of $\delta^{13}C$ between A. pacificus and D. longispina was 4.1$\pm$0.9‰ in Lake Shirakoma, which was larger than in Lake Panke. Whereas the difference of $\delta^{15}N$ between A. pacificus and D. longispina (2.6$\pm$0.8‰) was larger in Lake Panke than in Lake Shirakoma. $\delta^{13}C$ of POM (-26.6$\pm$1.2‰) in Lake Shirakoma was different from those of zooplankton; it was heavier than those of D. longispina and A. pacificus by 3.7$\pm$1.6‰ and 7.8$\pm$1.0‰, respectively. Whereas $\delta^{15}N$ of POM (2.0$\pm$0.8‰) was similar with those of both A. pacificus and D. longispina. This implies that the two lakes may have different trophic structure and food sources for zooplankton, and each species are grazing on selectively different components of POM. The temporal variation of $\delta^{13}C$ for each zooplankton species was associated with lipid contents of zooplankton in both lakes. The results showed that stable isotope composition of zooplankton can be an useful information for understanding energy pathways and trophic structures in lakes.

The Importance of Intertidal Benthic Autotrophs to the Kwangyang Bay (Korea) Food Webs: ${\delta}^{13}$C analysis

  • Kim, Jong-Bin;Kim, Jeong-Bae;Lee, Pil-Yong;Hong, Jae-Sang;Kang, Chang-Keun
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제36권4호
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    • pp.109-123
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    • 2001
  • The importance of phytoplankton, benthic vegetation, vascular marsh plants (primarly Phragmites communis and Salix gracilstyla) and riverine particulates inputs to the coastal bay food web was studied in Kwangyang Bay, Korea using stable carbon isotope ratios. Vascular marsh plants (${\delta}^{13}$C=-27.4${\pm}$0.8%o) and riverine particulates (-26.0${\pm}$0.8%o) were isotopically distinct from phytoplankton (-20.7${\pm}$0.8%o), microphytobenthos (-14.2${\pm}$0.6%o) and seagrass (8.8%o). The ${\delta}^{13}$C values of consumers in the study site ranged from -20.2 to -11.3olo suggesting the assimilation of carbon derived from both phytoplankton and benthic vegetation (including algae and seagrass), The relative importance of both pelagic and benthic origins of food sources was likely to vary depending on feeding habit of the consumers. The isotopic difference between pelagic and benthic consumers indicated that plankton-derived carbon was used mostly by pelagic consumers, but the carbon derived from intertidal benthic vegetation was incorporated into food webs through benthic consumers. The ${\delta}^{13}$C values of consumers in the present study differed noticeably from published values of the phytoplankton-based ecosystem, particularly in the $^{13}$C enrichment of benthic grazers, deposit-feeders and demersal feeders of fishes. This tendency of the $^{13}$C enrichment was also found in suspension-feeding bivalves. Taking the biomasses of benthic vegetation into consideration, benthic microalgae was likely to account for the consumer $^{13}$C enrichment. Role of terrestrially derived riverine carbon was limited to the riverine system and was not evident within the bay systems. Phragmites, despite their important biomass, appeared to be of little importance as consumer diet.

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