• Title/Summary/Keyword: 동위원소효과

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무주지역 안정 동위원소 조성의 시공간적 분포

  • 한원식;이병선;정성욱;우남칠
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.242-245
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    • 2003
  • 본 연구는 무주군 적상산 부근에 위치하는 소유역에서 지표수와 인접한 천층 지하수의 안정동위원소 조성의 시공간적 변화를 규명하기 위해서 시행되었다. 조사는 2001년 8월과 10월, 2002년 4월 세 차례에 걸쳐 수행되었다. 각 계절에 따라 지표수와 지하수의 안정동위원소 조성이 비슷하게 나타나는 것은 이 지역 지표수와 지하수사이에는 배수와 충진이 지속적으로 생기고 있음을 암시한다. 조사지역의 안정동위원소 조성은 북쪽에 위치하는 한강의 안정동위원소 조성보다는 무거우며, 남쪽에 위치하는 섬진강의 안정동위원소 조성보다는 가벼운 위도효과를 잘 나타내고 있다. 또한 시료를 채취한 가장 높은 지점과 가장 낮은 지점의 고도차가 400m인 작은 소유 역에서도 계절의 변화와 관계없이 안정동위원소의 고도효과는 잘 나타나고 있다. 선행된 연구에서 우리나라 강우가 우량효과를 반영하는 결과를 나타내는 것과 같이 강우의 영향을 직접 받는 8월 지표수의 안정동위원소 조성은 10월과 4월보다 더 가벼운 조성을 나타내고 있다.

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The temporal and spacial distribution of stable isotope compositions of precipitation in Jeju Island : applicability to groundwater recharge study (제주도 강수의 동위원소 조성의 시공간적 분포 : 지하수 함양에의 응용)

  • 이광식;고동찬;이대하;박원배
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.133-136
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    • 2002
  • 제주도에 내리는 강수의 동위원소 조성의 시공간적인 분포를 파악하고 지하수 함양과의 관련성을 연구하기 위하여, 한라산의 남측과 북측 사면에 8개의 강수채수기를 설치하여 1년 동안 (2000. 9 ~ 2001. 8) 월강수를 채취하였다. 연구기간 동안에 강수량은 남쪽사면이 북쪽사면보다 약 37% 더 많았다. 강수의 산소동위원소 조성은 온도효과를 거의 보이지 않았다. 그러나 여름 강우에는 우량효과가 매우 뚜렷하였다. 고도가 높아지면서 강수의 동위원소 조성이 낮아지는 고도효과가 남측과 북측사면에서 모두 뚜렷이 관찰되었다. 가중평균값으로 볼 때 북측사면 강수의 동위원소 조성이 남측사면 강수보다 약 0.5$^{0}$ $_{00}$ 낮은 것이 관찰되었는데 이는 비그늘효과(rain shadow effect) 때문인 것으로 해석된다. 다른 지역에 비하여 북부지역 지하수 동위원소 조성이 상대적으로 결핍되어 있는 것은 기존 연구 결과처럼 지하수 이동속도가 빠르기 때문에 일어나는 현상이 아니고 지하수로 함양된 강수의 원래의 동위원소 조성을 반영하기 때문인 것으로 해석된다.다.

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동위원소희석법과 열이온화 질량분석기에 의한 화강암질 대수층내 지하수의 희토류원소 분포도 및 그 의의

  • 이승구;김건한;김용제;성낙훈;아키마사마스다
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.59-62
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    • 2003
  • 동위원소희석법에 의한 열이온화 질량분석법 (ID-TIMS)을 이용하여 지하수내 희토류원소의 함량을 측정하였다. 희토류원소의 분리에는 철공침법과 양이온교환수지에 의한 컬름분리법을 이용하였다. 경희토류(La-Eu)와 Gd, Dy, Er의 경우 수-수십 ppt의 수준에서 1%이내의 오차범위를 측정되어졌으며, 중희토류 중 Yb와 Lu은 정확도가 다소 떨어진 10% 전후에서 측정되었다. 지하수내 함량을 운석으로 규격화한 결과, 경희토류가 부화되었고 중희토류는 결핍되었으며 Eu의 이상은 거의 존재하지 않는다. 특히 경희토류에서는 M-type의 테트라드효과, 중희토류에서는 W-type의 테트라드효과가 관찰되었다. 이는 희토류원소의 수화수와 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

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Temporal and Spatial Variation of Stable Isotopic Compositions of Surface Water and Ground Water in a Small Catchment, Muju, Korea (무주지역 소유역내 지표수와 지하수의 안정동위원소 조성의 시공간적 변화)

  • 한원식;우남칠;이광식;이기철
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.36 no.5
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    • pp.329-338
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    • 2003
  • The purpose of this study is to identify the temporal and spatial variation of stable isotopic compositions of surface waters and shallow ground waters at a local watershed(100$Km^2$) near the Muju area. For oxygen and hydrogen isotope analysis, water samples were collected from 19-22 sites during August, October 2001, through April 2002. Seasonal variation in the isotopic compositions of surface waters was clearly shown. However, the degree of such isotopic variation was highly attenuated in shallow ground waters because of mixing with preexisting ground waters. Isotope values of surface waters and ground waters were very similar in each season, indicating that precipitation/ground water/surface water interactions were very active and continuous in the watershed. Stable isotopic ratios of surface waters in the study area were lighter than those of the downstream reach of Geum River on south, indicating “latitude effect”. Both “altitude effect” and “amount effect” were also shown in the stable isotopic ratios of surface waters in the study area as well as seasonal variation of stable isotopes.

Thermal Ion Mass Spectrometry with Isotope Dilution Method: An application to Rare Earth Element Geochemistry (동위원소희석법을 이용한 열이온 질량분석: 희토류원소 지구화학에의 응용)

  • ;;;增田彰正
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.10 no.3
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    • pp.190-201
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    • 2001
  • Isotope Dilution Mass Spectrometry(IDMS) is one of the analytical method which uses enriched isotope spikes and analyzes the abundance of element by comparison of the spectrum between spiked mass and non-spike mass. Especially, the Thermal Ion Mass Spectrometry with isotope dilution technique (in general ID-TIMS) is the most accurate method of the chemical analysis, which enables us to obtain the data better than 1% in accuracy and precision. In IDMS, enriched isotope spike is one of the most important factor in order to obtain the best data. For rare earth elements, in general, a mixture of /sup 138/La, /sup 142/Ce, /sup 145/Nd, /sup 149/Sm, /sup 151/Sm, /sup 151/Eu, /sup 157/Gd, /sup 163/Dy, /sup 167/Er, /sup 171/Yb, and /sup 176/Lu is used as composite spike. IDMS is very useful in geochronology and REE geochemistry. Especially, it is very effective in studying the “tetrad effect” of rare earth elements in natural samples.

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TEMPERATURE AND PRESSURE DEPENDENCES ON THE ISOTOPIC FRACTIONATION EFFECT IN THE THERMAL DECOMPOSITION OF OZONE (오존의 열분해 시 나타나는 동위원소 분할효과의 온도와 압력의 의존성에 관한 연구)

  • 김수주;양종만
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.14 no.2
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    • pp.297-311
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    • 1997
  • To understand the mass-independent isotopic fractionation effects, thermal decomposition of ozone was performed. Initial oxygen gas was converted to ozone completely. Then, the ozone was decomposed to oxygen at various temperatures ($30~150^{\circ}C$). Isotopic compositions of product oxygen and residual ozone were measured using a stable isotope mass spectrometer. The experimental results were compared with the studies which were performed at the similar conditions. From the raw experimental data, the functions of the instantaneous fractionation factors were calculated by the least square fit. The results clearly showed the temperature dependence. They also showed the pressure dependence and the surface effect. This study may play an important role in the study of ozone decomposition mechanism. It can be applied to explain the mass-independent isotopic pattern found in stratospheric ozone and in meteorites.

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지하수와 강우내 희토류원소 분포도 및 지구화학적 의의

  • 이승구;김용제;김건한;성낙훈;박원배
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.210-212
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    • 2003
  • 동위원소희석법에 의한 열이온화 질량분석법(ID-TIMS)을 이용하여 한국지질자원연구원과 에너지기술연구 원내 지하수와 강우 희토류원소의 함량을 측정/해석하였다. 분석결과를 토대로 지하수의 희토류원소 함량은 강우의 함량과 비교해 볼 때, 상대적으로 낮은 값을 보여준다. 그리고 굴착 심도가 더 깊은 한국지질자원연구원의 지하수내 희토류원소 함량이 한국에너지기술연구원의 지하수내 함량보다 더 낮은 값을 보여준다. 이는 강우가 지하로 흘러들어 가면서, 희토류원소와 대수층 구성암석과의 흡착반응에 의해 심부로 갈수록 함량이 낮아졌을 가능성이 크다고 판단된다. 뿐만 아니라, 강우의 경우, 희토류원소의 W형-테트라드 효과가 매우 현저하게 나타나고, 지하수에서는 M형과 W형의 테트라드 효과가 동시에 존재하는 특성이 강한데, 이는 희토류원소의 수화수 및 화강암 대수층과의 물-암석 반응에 의한 결과인 것으로 사료된다.

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안정동위원소를 이용한 제주 한림 지역 지하수 환경 및 오염 특성

  • 정성욱;우남칠;이광식
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.417-420
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    • 2004
  • 이 연구는 안정동위원소를 이용하여 제주도 한림 지역의 지하수 환경 및 오염 특성을 규명하고자 시행되었다. 이를 위해 2002년 8월, 11월과 2003년 4월, 8월 네 차례에 걸쳐 39개 지점에서 지하수 및 용천수 시료를 채취하였다. 연구지역은 농촌지역의 대표적 오염특성인 질산성 질소의 오염이 심각하게 나타났으며, 고도 100m 내외에서 급증하는 특성을 보인다. 특히, 집중 강수가 있었던 8월에는 이러한 현상이 심화되었다. 질소 동위원소를 이용한 오염원 추정 결과, 대부분 화학비료의 영향으로 나타났으며, 이는 토지 이용 특성과 일치한다. 강수의 산소ㆍ수소 동위원소 조성은 '우량효과'를 반영하였으며, 지하수 시료들의 경우 함양에서 배출까지 순환이 매우 빠른 지하수 환경을 나타낸다.

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