• 제목/요약/키워드: 질소 동위 원소

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피압대수층 지하수내 질소함유 원인연구: 질소, 산소, 수소동위원소 적용 (Nitrate Contamination of Confined Groundwaters: Application of Nitrogen, Oxygen, and Hydrogen Isotopes)

  • 추창오;이병대;조병욱;성익환;지세정
    • 지질공학
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    • 제12권3호
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    • pp.285-294
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    • 2002
  • 피압대수층내 질소함유 원인규명을 위하여 질산성질소(NO3-N), 질소, 산소, 및 수소안정동위원소를 이용하였다. 전형적인 피압대수층인 먹는샘물업체의 지하수의 질산성질소를 분석한 결과, 1988-2001년 기간동안 60 여개의 먹는샘물 제조업체의 질산성질소의 총평균은 0.95 mg/$\ell$로서 매우 낮다. 이 기간동안 질산성질소의 함량이 지속적으로 2 mg/$\ell$ 이상으로 나타난 6개소에 대한 안정동위원소 분석결과, 산소동위원소 $\delta$8O 값은 -8.3~-11$\textperthousand$범위, 수소동위원소 $\delta$D 값은 약 -60~-75$\textperthousand$ 범위로서 전국 먹는샘물 지하수의 평균치와 흡사하다. 질소동위원소 $\delta$15N값은 -11.8~-5.1$\textperthousand$ 범위로서 가벼운 특성을 보여주고 있다. 따라서 본 연구대상 지하수의 질산성질소는 가축분뇨나, 유기질소, 또는 비료기원일 가능성은 없는 것으로 나타났다.

안정동위원소를 이용한 제주 한림 지역 지하수 환경 및 오염 특성

  • 정성욱;우남칠;이광식
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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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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풍납토성 출토 동물뼈의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 본 백제시대의 가축사육 양상 (Inferring Animal Husbandry Practice in the Baekje Period using Stable Isotope Analysis of Animal Bones from the Pungnaptoseong Fortress)

  • 최현구;신지영;한지선
    • 보존과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.179-188
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    • 2016
  • 본 연구에서는 풍납토성 197번지 가-2호 수혈에서 출토된 소, 말, 돼지, 사슴 등 총 17개체에서 추출된 동물뼈 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 백제시대 가축사육 양상을 밝히고자 한다. 탄소 안정동위원소 분석 결과 백제시대에 가축으로 이용되었을 가능성이 높은 소와 말은 사람이 잡곡류 경작의 부산물로 가축 사육을 하여 $C_4$ 작물의 섭취가 높았고, 야생 동물인 사슴과 돼지의 경우 $C_3$ 식물을 주로 섭취하였다는 의미 있는 결과를 확인하였다. 질소 안정동위원소 분석 결과 동물을 직접 사냥하지 않는 야생 멧돼지의 경우 초식동물과 비슷한 값을 보이는 반면, 질소 안정동위원소 값이 높은 그룹의 경우 사육으로 사람과 비슷한 식성을 갖는 집돼지라고 추정할 수 있다.

조선시대 회곽묘 출토 인골의 안정동위원소 분석을 통한 아산 명암리 피장자의 식생활 복원 (Stable Isotopic Reconstructions of Diets in Joseon Dynasty Using Human Remains from Myeongam-ri Site, Asan)

  • 강소영;김윤지;조은민;김수훈
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제49권4호
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    • pp.38-51
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    • 2016
  • 본 연구는 아산 명암리 유적에서 출토된 조선시대 전기 인골에 대한 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 당시의 식생활 양상을 복원하고자 하였다. 21기의 회곽묘에서 출토된 25개체 인골의 탄소와 질소 안정동위원소 분석결과, 탄소 안정동위원소 값은 평균 $-19.7{\pm}0.5$‰(n=23), 질소 안정동위원소 값은 평균 $9.6{\pm}1.1$‰(n=23)로 나타났다. 탄소와 질소 안정동위원소 값을 통해 아산 명암리 피장자들은 주로 $C_3$ 식물을 주식으로 섭취하였으며 육상동물에 의한 단백질 섭취 수준을 확인하였다. 선행 연구된 조선시대 인골의 안정동위원소 분석결과와 함께 조선시대 식생활 양상을 비교했을 때 지역이나 무덤양식에 의한 차이는 확인되지 않았다. 다만 합장묘에서 출토된 인골의 질소 안정동위원소 값 비교를 통해 동일한 생활환경 피장자의 성별간 차이가 있는 것으로 나타났다.

기체 크로마토그래피법을 이용한 수소동위원소 분리기술

  • 김광락;구제휴;나정원;정흥석;성기웅;김용익
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권1호
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    • pp.93-101
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    • 1996
  • 수소동위원소의 실험과 취급 및 삼중수소 제거시설의 운용이나 더 나아가서 핵융합소재의 관리기술을 위해서는 수소동위원소분만 아니라 그들의 이성질체들에 대한 정성 및 정량분석이 필수적이며 이를 위해 기체크로마토그래피 분리법이 중요한 분석수단으로 활용되어오고 있다. 본 연구에서는 고순도 $H_2및$ $D_2의$ 수소동위원소 기체를 대상으로 하고 상용의 기체크로마토그래피 분석기를 사용하여 분리컬럼 분위기를 액체질소온도로 유지하고 헬륨 케리어기체를 특별제작된 진공-시료주입장치를 통해 펄스주입하여 크로마토그래피 분리실험을 수행하였다. 10%함량의 염화망간으로 부분 비활성화 시킨 산화알루미늄을 고정상으로 선정하여 이성질체의 분리를 억제할 수 있었으며 흡착후 분리용리시간이 단축된 비교적 좋은 수소동위원소 분리조건을 실증하므로서, 저농도 수소동위원소의 정량분석과 고순도 수소동위원소의 분리 및 농축기술 개발을 위한 기초를 마련하였다.

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영주댐 유역 토일천 유입 유기물 및 하천 퇴적물에 대한 질소와 탄소 동위원소 특성 연구 (Characteristics of Nitrogen and Carbon Isotopes on Organic Matter and River Sediments of Toil Stream in Yeongju Dam Basin)

  • 강한;송혜원;김영훈;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제55권5호
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    • pp.439-445
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    • 2022
  • 하천퇴적물에 포함된 유기 오염물질의 기원은 다양하지만 주로 자연 기원의 산토양과 인위적 기원인 우분으로 구분할 수 있다. 영주댐 유역 토일천의 하천퇴적물에 포함된 유기오염물질의 기여도를 평가하기 위하여 산토양과 우분 및 하천퇴적물의 질소와 탄소 동위원소 분석을 수행하였다. 탄소동위원소비(δ13C) 평균값은 하천퇴적물 -25.17‰, 우분 -22.34‰, 산토양 -26.39‰으로 하천퇴적물은 산토양의 영향을 조금 더 받은 것으로 판단된다. 질소동위원소비(δ15N) 평균값은(‰)는 하천퇴적물 9.46‰, 산토양 1.99‰, 우분 19.53‰이다. 질소동위원소 분석결과에 의하면 토일천 하천 퇴적물은 자연기원의 산토양보다 인위적 기원인 우분의 기여도가 약간 더 높은 것으로 추정된다.

강변여과수 개발지역의 인공함양특성 평가를 위한 동위원소 기술적용에 대한 예비연구

  • 김천수;김건영;고용권;김형수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.343-346
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    • 2002
  • 인공함양 특성평가를 위한 동위원소기술을 적용하기 위한 연구지역으로 영남내륙권의 고령군과 달성군의 경계에 위치한 낙동강변의 강변여과수 개발지역을 선정하였으며, 동위원소기술적용을 위하여 연구지역내에 위치한 강변여과수 개발을 위한 양수정과 주변공들 및 지표수들에 대한 시료채취를 수행하였다. 관측공 중 한 공에 대하여는 다중패커시스템 (Multi-packer system)을 활용하여 심도별 변화를 살펴보았다. 연구지역내 물시료들에 대한 현재까지의 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다. 이처럼 현재까지의 기초분석 결과는 자연수 시료들에 적용된 다양한 동위원소값들이 서로 유사한 값들을 보여서 동위원소 특성을 지하수 유동특성이나 함양특성을 해석하기 위한 추적자로 이용하는데 어려움이 있을 것으로 판단된다. 따라서 특정한 시기의 강우사건에 대해 강수, 낙동강물, 양수정 및 일련의 주변공과 다중패커시스템이 설치된 공의 심도별 구간 등에 대해 현재보다 보다 집중적이고 체계적인 시료채취가 시도되어지거나 방사성동위원소를 이용한 추적자 시험이 병행되어야 할 것으로 사료된다.

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국내 산양삼과 인삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소 비교 (Comparison of Morphological Characters and Stable Isotopes of Seeds between Wild Simulated Ginseng and Cultivated Field Ginseng)

  • 최명섭;김선희;박찬열;김남영;신진섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제97권4호
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    • pp.357-362
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    • 2008
  • 국내 산양삼과 인삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소를 비교하였다. 산양삼 10개 산지와 인삼 2개 산지에서 종자를 채집하여 종자의 길이, 폭, 두께, 그램당 립수를 측정하였으며, 탄소, 질소 안정성 동위원소비를 분석하였다. 산양삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소비는 지역간에 중복되는 변이를 나타냈다. 금산지역의 산양삼과 인삼을 비교한 결과, 산양삼 종자는 인삼과 비교하여 유의하게 크기가 작고 무게가 가벼웠으며, 질소 동위원소비는 산양삼 종자에서 낮았다. 유사한 지역 환경에서 산양삼과 인삼 종자는 형태적으로 구분할 수 있었고, 산양삼 종자의 질소 동위원소비는 경작 유형을 반영하였으나, 지역간 절대적 비교는 할 수 없었다.

SCB 액비 처리에 따른 산림유역의 지하수 수질 모니터링 (The Ground-water Monitoring of the Water Quality on SCB Liquefied Manure Application in Forestry Watershed)

  • 유승환;최진용;남원호;홍은미;이상현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.630-634
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    • 2009
  • 최근 산림지 및 조림지역에의 축산 분뇨 액비 처리가 자연순환농업의 일환으로써 하나의 대안으로 대두되고 있는데 액비처리에 의한 환경영향, 특히 수분 및 영양성분 수지의 불균형을 초래하여 수질 오염 및 토양에 과잉 영양분을 축적할 우려가 있어 이에 수질에 미치는 영향에 대한 모니터링과 분석 시행함으로써 적용의 문제점 및 대책 방안 도출이 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 산림 유역에서 SCB액비 처리에 따른 지하수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 지하수의 수질 모니터링을 실시하였다. 질산태 질소 중심으로 SCB액비 처리에 의한 지하수의 수질 영향을 분석하고, 질소 동위원소비를 이용하여 지하수의 질산태 질소 오염원을 판별하였다. 그 결과 바이오순환림이 액비처리에 의해 지하수 하류부에서 질산태 질소가 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 질소 동위원소비 분석 결과, 액비로부터 침출된 것으로 분석되었다. 반면에 유휴지의 경우, 액비 시용으로 인한 지하수 수질 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 추후 SCB액비 시용에 따른 산림유역에 대해서 지속적인 모니터링과 샘플링을 실시하여 다양한 항목에 대한 조사 및 분석을 이루어진다면 조림지와 같은 산림지역에서의 SCB액비 시용에 따른 수질 영향 모델링 및 모형 구축의 기초 자료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

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뼈 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소에 기록된 6세기대 나주 영동리 고분군 피장자 집단의 식생활 양상 (Palaeodietary Reconstruction of 6th Century Naju Yeongdong-ri People Recorded in Stable Carbon and Nitrogen Isotope Analysis of Human Bone Collagen)

  • 최현구;신지영
    • 보존과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.533-539
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    • 2017
  • 뼈에서 추출된 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 과거 사람들의 식생활, 영양상태, 생계경제와 고환경 등을 연구하는데 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 6세기대 나주 영동리 고분군 제1호분 돌방무덤과 돌덧널무덤에서 출토된 옛사람 뼈 9개체에서 추출된 콜라겐의 안정동위원소 분석을 실시하였다. 탄소와 질소 안정동위원소 결과는 다음과 같다(${\delta}^{13}C=-19.5{\pm}0.7$‰, ${\delta}^{15}N=9.6{\pm}0.7$‰, (n=9)). 탄소 안정동위원소 분석 결과 나주 영동리 고분군 피장자 집단은 벼, 보리, 콩 등 $C_3$ 작물 위주의 섭취를 하였다고 추정되며, 질소 안정동위원소 값으로부터 동물성 단백질은 주로 육상 동물로부터 얻었다고 추정된다. 이 결과로부터 백제식 무덤 양식을 갖고 영산강유역 토착 세력의 매장 양식이 보이는 피장자 집단의 식생활 양상을 확인할 수 있었다.