• 제목/요약/키워드: 동위원소효과

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도계지역 오십천에서의 지하수 영향분석 - 수리지화학적 특성과 기원 (Influence of Groundwater on the Hydrogeochemistry and the Origin of Oseepchun in Dogye Area, Korea)

  • 황정환;송민호;조해리;우남칠
    • 자원환경지질
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    • 제49권3호
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    • pp.167-179
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    • 2016
  • 이 연구에서는 강원도 도계지역의 오십천과 주변의 지류를 대상으로 하천수의 수리지화학적 특성을 규명하여 지표 수질에 대한 지하수의 영향을 정량적으로 밝히고, 이를 근거로 체계적인 수자원 관리를 위한 기본정보를 제공하고자 하였다. 오십천 하천수의 수질모니터링 결과, 산화환원전위, 용존 이온성분의 분포와 성분간의 상관성, 산소-수소 동위원소비, 오염물질의 분포와 발생 등은 오십천의 가장 중요한 공급원이 지하수임을 지시한다. 하천수의 수질유형은 기반암의 지질학적 특성에 따른 지하수의 물-암석 반응에 의해 결정되며, 조선누층군의 탄산염 기반암에 기원하는 $Ca-HCO_3$ 유형, 평안누층군 내 탄층에 수반되는 황화광물의 용해와 연관된 (Ca, Mg)-$SO_4$ 유형, 그리고 이 두 유형이 복합적으로 나타나는 (Ca, Mg)-($HCO_3$, $SO_4$) 유형 등의 3가지 유형이 나타난다. 수질 오염현상은 광산배수와 유사한 높은 $SO_4$ 함량과, 지표 토지이용에 따른 질산염의 국지적 발생이 확인된다. 여름철 집중강수는 하천수질의 전반적인 유형에는 영향을 미치지 않으나, 지표기원의 오염물질인 질산염과 염소 등의 유입이 증가되는 현상을 초래한다. 그럼에도 불구하고, 증가된 하천유출량으로 인해 용존이온의 농도 희석효과가 발생한다. 본 연구결과는 지표수 수질관리의 시발점이 주 공급원이 되는 지하수질의 특성화로부터 시작되어야 함을 지시한다.

동위원소희석-질량분석법을 이용한 화장품 크림 중 히드로코르티손 인증표준물질 개발 연구 (A study on the development of hydrocortisone certified reference material in cosmetic cream using isotope dilution-mass spectrometry)

  • 이채홍;허지선;정은지;김현아;엄민영
    • 분석과학
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    • 제37권3호
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    • pp.166-173
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    • 2024
  • 스테로이드는 혈관 확장을 조절하여 일시적인 피부결 향상 및 미백 효과가 있으나, 장기간 사용 시 부작용이 발생하여 국내의 화장품에는 사용할 수 없는 원료로 지정 및 관리 중이며, 지속적으로 기능성 화장품에서 검출되어 회수 및 판매 중지 등과 같은 이슈가 발생하고 있다. 본 연구는 스테로이드의 종류인 히드로코르티손의 분석을 위한 인증표준물질의 개발에 목적을 두고 실험을 수행하였다. 크림형 화장품 매질의 후보표준물질을 제조하였으며 ISO Guide 35의 절차에 따라 수행하였다. 동위원소희석-질량분석법(ID-MS)을 적용하여 균질성, 단기 안정성, 장기 안정성 평가를 수행하였으며, 소급성 연결을 위해 미국국립표준기술연구소(NIST)의 일차표준물질을 사용하여 인증값을 결정하였다. 향후 KOLAS로부터 ISO 17034에 따라 인증표준물질로 인정 후 국제 표준물질 데이터베이스(COMAR)에 등록하여 국내·외 관련 산업계 및 시험기관에 보급할 예정이다.

크세논-129 핵자기 공명 분광법을 이용한 불균일계 촉매의 연구 (Xenon-129 NMR Method for the Study of Heterogeneous Catalysts)

  • 유룡
    • 공업화학
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    • 제2권1호
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    • pp.1-11
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    • 1991
  • 1980년대 발전된 크세논-129 핵자기 공명분광법은 제올라이트나 활성탄 또는 알루미나와 같은 다공성 물질에 크세논 기체를 흡착시킨 후에 기 기체중에 존재하는 천연동위원소 $^{129}Xe$의 핵자기 공명신호의 화학적이동(chemical shift)이나 선폭(linewidth)으로 부터 그 물질의 물리화학적 특성을 분석하는 방법이다. 현재까지 이 방법은 주로 제올라이트 촉매를 제조하거나 반응시키는 경우에 있어서 담지된 금속 물질의 위치와 화학변화 및 담체 자체의 성질변화 등을 감지하는데 있어서 탁월한 것으로 알려져 있으며, 최근에는 이 방법이 활성탄과 실리카, 알루미나와 같은 비정형 물질에도 효과적으로 적용될 수 있다는 것이 발표되었다. 여기서는, 이 크세논-129 핵자기 공명 분광법의 원리와 실험방법 및 불균일계 촉매연구 분야에서 이 방법의 이용에 대한 최근의 연구결과들을 요약하여 소개한다.

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공주시 유구읍 명곡리지역 천부 및 심부지하수의 지화학적 수질특성과 오염

  • 정찬호;황정;박충화
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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    • pp.114-118
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    • 1998
  • 농촌지역인 공주시 유구읍 명곡리 지역의 천부지하수와 먹는 샘물 공장의 취수정 심부 지하수을 대상으로 지화학적 특성을 밝히고, 물-암석 상호반응과 오염물질 유입에 대해서 토의하였다. 천부 지하수의 화학적 유형은 Ca-HCO$_3$형에서 Ca-Cl(SO$_4$)형으로 전반적으로 약산성화 되어있고, $K^{+}$, Cl$^{-}$, NO$_3$$^{-}$오염이 상당히 진행되어 70 %이상이 음용수로 불가능한 상태이다. 군집방법에 의하면 신선한 물과 오염된 물사이에 뚜렷한 경향의 차이를 보인다. 천부지하수의 주요 오염원은 각가정에 있는 재래식 화장식, 생활하수, 가축의 축사, 비료등으로 보인다. 심부지하수는 알카리성의 Na-HCO$_3$형에서 Na(Ca)-HCO$_3$형의 화학적 유형이며, 2 TU 이하의 삼중수소 함량으로 1950년대 이전에 함양된 비교적 오랜 물-암석 상호반을 거친 물로 판단된다. 반면 천부형 지하수는 1950년대 이후에 충전된 상당히 젊은 연령의 지하수로 보인다. $^{18}$ O/$^{16}$ O, D/H 환경동위원소 조성값으로 볼 때 심부지하수의 함양지역은 고도의 효과를 보인다. 이 연구결과는 농촌지역의 지하수 수질 오염에 대한 하나의 사례연구로 향후 전국을 대상으로 한 농어촌지역의 지하수 오염연구에 기본방향을 제시하는데 의의 가 있을 것이다.

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방사성 표지단백질을 이용한 우유의 열처리 및 한외거르기가 코티지 치즈의 생산성 증대에 미치는 영향 (Effect of Thermalization and Ultrafiltration Membrane on the Increase of Cottage Cheese Yield Using Radiolabelled Protein)

  • 노봉수;박인선
    • 한국식품과학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.774-779
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    • 1990
  • 치즈 제조시 열처리와 한외거르기를 통하여 생산량이 증가되는 정도를 방사성 동위원소 $[^{14}C]$가 표지된 락토글로불린을 이용하여 분석하였다. 그 결과 열처리를 통하여 4.33%의 ${\beta}$-락토글로불린이 치즈 커드에 결합되었으며, 한외거르기를 통하여 $3.20{\sim}6.65%$${\beta}$-락토글로불린이 생산량 증대에 관여하였다. 단백질의 증가와 비교해 본 결과, 다른 유청단백질도 한외거르기, 열처리 효과에 의하여 치즈 커드와 결합하는 것으로 추측되었으며 한외거르기시 막에 흡착되거나 하여 손실된 양은 1.03% 이었다.

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카르보닐 탄소원자의 친핵성 치환반응 (제8보). 염화포름산물과 치환아닐린 및 할라이드와의 반응에 관한 속도론적 연구 (Nucleophilic Substitution at a Carbonyl Carbon Atom (Ⅷ). Kinetics and Mechanism of the Reactions of Chloroformates with Substituted Anilines and Halides)

  • 조원제;김정균;이억석;이익춘
    • 대한화학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.453-459
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    • 1976
  • 염화포름산 메틸과 치환아닐린 및 염화포름산 페닐의 할로겐 교환반응을 속도론적으로 아세톤 속에서 연구하였다. 속도상수는 중간체를 동반하는 첨가-제거(SAN) 메카니즘으로도 합리적으로 해석되나 분자궤도론적 및 동위원소 효과 연구결과를 고려할 때 1단계$(Sn_2)$ 메카니즘이 더욱 타당함을 알았다. 결론으로 반응성이 큰 친핵체들은 "늦은"형의 천이상태를 이루고 반응성이 작은 친핵체들은 "이른"형의 천이상태를 이룬다는 것을 알았다.

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KMRR의 제어흡수체 특성에 관한 연구 (Investigation of the Control Absorber Characteristics in the KMRR)

  • ;;;이지복
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권3호
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    • pp.151-164
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    • 1989
  • KMRR의 중성자 스펙트럼은 기존 상업로와는 달리 경화되어 있으며, 흡수체가 그 내부에 중성자 증배물질을 내포할 수 있는 원통형이기 때문에 KMRR 흡수체의 노물리 특성은 아주 다르다. 하프니움 제어흡수체의 특성을 여러가지 조건에 대하여 연구하였다. 흡수체 내부의 물질, 흡수체 두께, 흡수체 자체의 연소효과 및 주변 또는 내부의 핵연료 연소도 둥을 고려하였다. 연구된 특성으로는 중성자 흡수에 대한 에너지별, 위치별 및 동위원소별 기여도와 반응도값이 있다. 중요한 흡수체 특성을 분석결과로부터 확인하였다.

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운동 양자 체(Kinetic Quantum Sieving) 효과를 가진 나노다공성 물질을 활용한 수소동위원소 분리 동향 (Research Trend of Crystalline Porous Materials for Hydrogen Isotope Separation via Kinetic Quantum Sieving)

  • 이슬지;오현철
    • 한국재료학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.465-470
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    • 2021
  • Deuterium is a crucial clean energy source required for nuclear fusion and is a future resource needed in various industries and scientific fields. However, it is not easy to enrich deuterium because the proportion of deuterium in the hydrogen mixture is scarce, at approximately 0.016 %. Furthermore, the physical and chemical properties of the hydrogen mixture and deuterium are very similar. Therefore, the efficient separation of deuterium from hydrogen mixtures is often a significant challenge when using modern separation technologies. Recently, to effectively separate deuterium, studies utilizing the 'Kinetic Quantum Sieving Effect (KQS)' of porous materials are increasing. Therefore, in this review, two different strategies have been discussed for improving KQS efficiency for hydrogen isotope separation performance using nanoporous materials. One is the gating effect, which precisely controls the aperture locally by adjusting the temperature and pressure. The second is the breathing phenomenon, utilizing the volume change of the structure from closed system to open system. It has been reported that efficient hydrogen isotope separation is possible using these two methods, and each of these effects is described in detail in this review. In addition, a specific-isotope responsive system (e.g., 2nd breathing effect in MIL-53) has recently been discovered and is described here as well.

심근 관류 SPECT에서 핵종에 따른 Uniformity correction map 설정을 통한 영상의 질 비교 (The difference of image quality using other radioactive isotope in uniformity correction map of myocardial perfusion SPECT)

  • 송재혁;김경식;이동훈;김성환;박장원
    • 핵의학기술
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    • 제19권2호
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    • pp.87-92
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    • 2015
  • SPECT에서 Uniformity는 균일한 방사능을 갖는 선원에 대하여 균일한 영상을 제공하는 능력이다. 영상에서 다양한 이유로 불균일이 발생하게 되고, 불균일은 artifacts를 발생시켜 임상적으로 진단하는데 영향을 줄 수 있다. Uniformity correction map은 검사에 사용되는 방사성 동위원소를 이용하여 영상에서 Uniformity의 변동폭을 최소화 시켜주는 역할을 한다. 본원에서 시행되고 있는 $^{201}Tl$을 이용한 심근 SPECT에서는 $^{99m}Tc$으로 기본 설정되어 있는 Uniformity correction map을 사용하고 있으며, 이에 따라 본 연구에서는 $^{201}Tl$$^{99m}Tc$ 두 가지 핵종으로 Uniformity correction map을 각각 설정하였을 때 영상의 질에 차이가 있는지 비교 분석하고, 영상의 질을 최적화 할 수 있는 방법에 대하여 모색해 보고자 한다. 장비는 GE Ventri Gamma camera, Flood phantom, Jaszczak ECT phantom을 이용하였다. 실험에 앞서 Collimator를 제거한 상태에서 Detector 표면 중심으로부터 2.5 m 떨어진 지점에 1 cc 주사기에 $^{99m}Tc$ 25.9 Mbq, $^{201}Tl$ 14.8 Mbq의 방사성 동위원소를 주입한 point source를 이용하여 장비사에서 권고하는 $6{\times}10^7count$$^{99m}Tc$$^{201}Tl$ 각각의 방사성 동위원소로 Uniformity Mapping을 실시하였다. Flood phantom에는 $^{201}Tl$ 21.3 kBq/mL, Jaszczak ECT phantom에는 $^{201}Tl$ 33.4 kBq/mL를 주입하여 phantom을 제작하였다. Flood Phantom으로 획득된 데이터는 Xeleris ver 2.05 프로그램을 이용하여 Integral uniformity, Differential uniformity을 두 가지 항목에 대하여 분석하였다. Jaszczak ECT Phantom으로 획득된 데이터를 본원에서 자체 개발한 Interactive Data Language 프로그램에 입력하여 Integral uniformity, Contrast, Coefficient of variation, Spatial Resolution을 4가지 항목에 대하여 분석하였다. Flood phantom test 에서는 $^{99m}Tc$에서의 Flood I.U값은 3.6%, Flood D.U값은 3.0%으로 나타났고, $^{201}Tl$ Flood I.U값은 3.8%, Flood D.U값은 2.1%으로 나타났다. 이를 통해 $^{201}Tl$으로 Uniformity correction map을 설정하였을 때, Flood I.U값은 감소하였으나 Flood D.U은 향상되어 Flood 영상에서는 크게 영상의 질이 개선되었는지는 알 수 없었다. 반면 Jaszczak ECT Phantom test에서는 $^{99m}Tc$에서의 SPECT I.U값은 13.99%, Coefficient of variation값은 4.89%, contrast값은 0.69, $^{201}Tl$에서의 SPECT I.U값은 11.37%, Coefficient of variation값은 4.79%, contrast값은 0.78로 나타났으며, 육안 분석을 실시한 Spatial Resolution 항목에서는 육안으로 큰 차이를 보이지 않았다. 이를 통해 $^{201}Tl$으로 Uniformity correction map을 설정하였을 때, Spatial Resolution 을 제외한 SPECT I.U, Coefficient of variation, Contrast 세 항목에서 각각 18%, 2%, 13%의 향상된 수치를 보였다는 점에서 영상의 질이 개선되었음을 알 수 있었다. Uniformity correction map이 영상의 질을 크게 좌우할 수 없으나, 개선의 효과를 가져다 준다는 점에서 임상적으로 진단에 영향을 주는지 또한 다른 검사에서 또 다른 방사성 동위원소로 Uniformity correction map을 설정했을 경우 영상의 질을 개선시킬 수 있는지에 관하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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정선-삼척 일대 대기층 상부 고품위 석회석의 생성환경 (Genetic Environments of the High-purity Limestone in the Upper Zone of the Daegi Formation at the Jeongseon-Samcheok Area)

  • 김창성;최선규;김규보;강정극;김경배;김학수;이정상;유인창
    • 자원환경지질
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    • 제50권4호
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    • pp.287-302
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    • 2017
  • 대기층의 고품위 석회석 생성기작은 고품위로 퇴적되었다는 견해와 퇴적 이후 열수의 작용에 의해 상부 영역에 국한되어 백색화와 함께 고품위화 하였다는 두 가지 견해로 나뉘어 있으며, 광물-암석화학적 연구를 통해 이들 견해를 검토하였다. 대기층의 암색은 크게 백색, 담갈색, 담회색, 회색, 암회색의 다섯 단계로 구분할 수 있다. 이 중 백색~담회색 암석은 53.15 ~ 55.64 wt. % CaO의 고품위 석회석이며, 담갈색은 20.71 ~ 21.67 wt. % MgO로 거의 순수한 백운석이다. 대기층은 상부와 하부의 석회암대와 그 사이에 중부 백운암대로 구성되어 있으며, 상부가 하부에 비해 전반적으로 높은 CaO 함량을 보인다. 다만, 대기층 상부와 하부에서 전반적으로 백색화 현상이 관찰되며, 하부에서 백색에 비해 담회색 암석의 CaO 함량이 높은 경향이 나타나고 있어, 백색화와 CaO 함량은 상관관계가 없는 것으로 확인된다. 또한, 고품위 석회석과 중-저품위 석회석의 구분은 CaO 성분과 함께 $Al_2O_3$, $K_2O$ 등 이질성분의 함유정도에 따라 구분되는데, 백색도가 높은 영역에서 이질성분의 함량이 증가하는 양상을 보이기도 한다. 특히, $Al_2O_3$는 열수에 의해 쉽게 제거될 수 없는 성분이므로, 열수 작용에 의해 백색화와 함께 이질 성분이 제거되었다는 이론은 증거가 미약한 것으로 판단된다. 산소-탄소 안정동위원소 분포는 대기층 상부와 하부의 석회암대 모두에서 탄소 안정동위원소의 변화 폭은 2 ‰ 이내인 반면, 산소 안정동위원소는 16 ‰ 이상의 큰 폭의 변화가 인지되어, 대기층 전반적으로 열수의 영향을 받은 것으로 확인된다. 열수작용의 시기는 $85.1{\pm}1.7Ma$로 주변 동원광산의 광화시기와 일치한다. 회색-담회색-백색으로 백색화가 진행될수록 산소 안정동위원소 비는 낮아지는 경향이 확인되며, 이는 이 지역 탄산염암의 백색화는 열수에 의한 현상임을 지시한다. 따라서, 대기층은 전반적으로 열수의 영향을 받았으며, 열수에 의해 백색화가 진행되었으나, 고품위 석회석화는 백색화와 관련이 없으며, 열수에 의한 현상이 아닌 것으로 판단된다. 대기층 상부에서의 고품위화는 이질물 특히, $Al_2O_3$ 성분이 효과적으로 제거될 수 있는 퇴적환경을 고려하여야 하며, 중부 백운암대를 중심으로 상-하부 주변에서 CaO 함량이 증가하는 양상으로부터 순차층서적으로 퇴적 당시 이질물의 퇴적작용이 배제된 탄산염 천해환경이 조성된 결과로 보는 것이 타당할 것이다.