• 생태와환경
• /
• 제46권2호
• /
• pp.175-184
• /
• 2013

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시 공간적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
• /
• 제54권1호
• /
• pp.151-160
• /
• 2021

함암모늄 2:1 점토광물 내 암모늄 거동과 질소동위원소 특성을 살펴보기 위해 일본 남서부 해저 와카미코 화구(Wakamiko crater) 내 열수가 분출하는 두 지점에서 퇴적물 코어를 채취하여 스멕타이트로 대표되는 점토입자를 추출하였다. 점토입자 내 무기탄소 제거 후 순차적인 유기물 분해과정에서 감소하는 탄소-질소 비에 근거하여 무기질소 함량을 추정한 결과, 전질소에 대한 무기질소 비율은 SES 지점(Core#1093MG: av. 11.5%)에 비해 SWS 지점 (Core#1094MR: av. 18.2%)에서 높은 경향을 보였다. 후자에서 높은 광물 결정도를 보인 점은 상대적으로 진전된 광물화와 함께 교환성 암모늄이 비교환성 암모늄으로 전환된 결과로 해석된다. 단계적인 점토입자 내 교환성 암모늄의 제거과정에서 나타난 질소동위원소 조성 변화(SES 지점: Core#1093MG: -4.4 ~ +0.2 ‰, av. -2.4 ‰; SWS 지점: Core#1094MR: -0.7 ~ +3.0 ‰, av. +1.5 ‰)로부터 심부 마그마에서 비롯된 열류 및 열수에 의한 국부적인 온도변화는 함암모늄 2:1 점토광물의 형성에 관여한 유체 내 용존 암모늄과 암모니아 사이에서 질소동위원소 분별을 야기했을 것이다.

• 분석과학
• /
• 제32권6호
• /
• pp.262-270
• /
• 2019

뼈에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 그 당시의 사람들이 섭취했던 식생활, 영양 상태, 고환경과 생활상을 연구하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 출토 자료가 희박하여 아직까지 시도된 바가 없는 고려시대 피장자들에 대한 식생활과 모유수유 양상을 밝히고자 한다. 고려시대 경주 동궁과 월지 3호 우물에서 출토된 옛사람 뼈 4개체에서 추출된 뼈 콜라겐을 이용하여 안정동위원소 분석을 진행하였으며, 탄소와 질소 안정동위원소 분석 결과는 각각 다음과 같다(δ¹³C(‰) = -19.5 ± 0.9 ‰, δ¹⁵N(‰) = 11.1 ± 1.1 ‰, (n = 4)). 탄소 안정동위원소 분석 결과 벼, 보리 등 C₃ 작물군을 주로 섭취하였고, 질소 안정동위원소 분석 결과 동물성 단백질은 주로 육상 동물로부터 얻었을 가능성이 높다고 추정된다. 또한, 출토된 옛사람 뼈 4개체는 성인, 소아, 유아, 영아로 추정되는 다양한 연령대로 나타났으며, 유아와 영아로 추정되는 피장자들과 성인 피장자 간의 질소 안정동위원소 값 차이로부터 약 3세의 연령까지 모유수유가 진행되고 있었다고 추정된다. 모유수유와 이유 양상은 당시의 출산율, 인구역학, 이동 패턴, 질병 등 다양한 사회상을 반영하는 매우 중요한 정보이며, 다양한 연령대의 분석 결과로부터 의미 있는 정보를 밝혀냈다.

• 생태와환경
• /
• 제51권1호
• /
• pp.96-104
• /
• 2018

안정동위원소비는 전 세계적으로 수생태 환경 연구에서 매우 활발하게 적용되고 있는 분야로써, 국내에서도 2000년대 이후 담수 및 연안 생태계의 먹이망 구조 연구 등 다양한 연구에서 활용되고 있다. 최근에는 기존의 총 조직내의 안정동위원소 분석기법의 한계점을 인지하고 보완하기 위한 방안으로 아미노산의 질소 안정동위원소 분석 기법이 개발되었으며, 이를 활용한 다양한 연구 사례들이 보고됨에 따라 수생태 연구의 활용범위가 급격히 확대되고 있다. 아미노산의 질소 안정동위원소 분석기법의 기술적인 접근성의 한계에 의해 현재까지 국내에서 수생태계 연구를 위해 아미노산의 질소 안정동위원소비를 활용한 연구는 제한적인 실정이지만, 국내 다양한 하천 및 호수 그리고 연안의 환경 변화 특성을 고려할 때, 향후 수생태 환경연구에 있어 그 유용성과 활용 가치가 대단히 높을 것으로 전망된다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
• /
• pp.453-455
• /
• 2007

• 해양환경안전학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.493-505
• /
• 2020

본 연구는 2019년 8월 한반도 주변해역(동해, 서해, 남해, 동중국해)에서 탄소 및 질소 안정동위원소 기법을 활용하여 하위영양 단계에서의 먹이망 구조를 파악하였다. 입자성 유기물(POM)의 δ¹³C 범위는 -26.18 ~ 20.61 ‰, δ¹⁵N 범위는 5.36 ~ 15.20 ‰의 넓은 범위를 보였다. POM과 각 생물별 개체군 사이의 δ¹³C 분별작용의 결과는 대부분 micro-POM을 섭식하는 것으로 확인하였으나 해역 간 차이를 보였다. 각 생물별 영양단계는 chaetognaths (3.40±0.61)가 가장 높은 영양단계에 있음을 확인하였다. 동위원소 혼합모델을 적용한 결과에서 chaetognaths의 먹이원으로 copepods (13 ~ 48 %)와 euphausiids (20 ~ 51 %)가 가장 높은 기여도를 나타냈다. 본 연구결과 각 해역별 먹이원의 제한적 공급 및 다양성의 차이가 먹이망 구조 및 각 생물별 동위원소 비에 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 생태와환경
• /
• 제50권4호
• /
• pp.459-469
• /
• 2017

본 연구는 박테리아 탈질법을 이용하여 질산성 질소의 질소 및 산소의 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 시료 농도, 미생물 배양시간에 따른 분석값의 변화에 대하여 고찰하였다. 탈질미생물법을 이용하여 시료 내 질산염 농도가 $0.1mg\;L^{-1}$까지 질산성 질소의 산소 및 질소 동위원소 분석이 가능하였고, 0.2‰까지 정확도를 확보하였다. 환경시료(지하수) 내 질산염의 기원을 추적하기 위하여 잠재적 질소 오염원(합성비료, 축산비료)의 동위원소비를 조사한 결과, 합성비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ -5~10‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~15‰)는 축산비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ 10~23‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~20‰)와 동위원소비가 현격한 차이를 보였다. 연구지역 지하수 동위원소비와 비교한 결과, 계절별로 서로 다른 질소 오염원의 영향을 받는 것으로 여겨진다. 과거 질산염의 안정동위원소를 분석하기 위해서 다양한 방법이 시도되었다. Revesz et al. (1997)은 양이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였으며, Silva et al. (2000)와 Fukada et al. (2003)은 음이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였고, McIlvin and Altabet (2005)는 카드뮴을 이용한 화학적 변환 방법을 보고하였다. 하지만 이러한 방법에 사용되는 시약은 독성이 강하고 복잡한 전처리 과정으로 인한 긴 전처리 시간을 소요함으로 인하여 분석비용이 비싸다는 단점이 있었다. 하지만 탈질미생물법은 소량의 질산염을 이용하기 때문에 기존 방법에 비해 분석에 사용되는 시료의 부피를 1/100까지 감소시켜 과거 분석이 어려웠던 빙하, 공극수, 해수 등에 대한 분석이 가능한 장점이 있다. 수생태계로 유입되는 다양한 질소 기원을 파악하기 위하여 탈질미생물법으로 분석된 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이다. 또한, 국내 최초로 지하수 환경시료에 적용함으로써 오염 기원 추적 기법을 확립하는 데 목적을 두고 있으며, 추후 정립된 분석기법을 토대로 환경분야에서 질산성 질소의 오염 인자 판별 연구에 널리 활용되기를 기대한다.

• 분석과학
• /
• 제25권5호
• /
• pp.300-306
• /
• 2012

미라는 뼈, 머리카락, 피부, 손톱 등 서로 다른 시기를 반영하는 생체 조직분석이 가능하며, 이를 바탕으로 식생활, 환경 등 당시 생활상을 복원할 수 있는 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 문경 흥덕동 회곽묘에서 출토된 조선시대 미라에서 추출한 뼈 콜라겐과 머리카락 케라틴의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 수행하였으며, 국내 출토 미라에 안정동위원소 분석을 적용한 첫 사례이다. 우리가 섭취하는 식료의 종류에 따라 뼈와 머리카락 등 인체 조직에는 그 특유의 탄소와 질소 안정동위원소 정보가 기록되며, 그 비율은 시간이 경과하여도 변하지 않는 것으로 알려져 있다. 특히 뼈에서 추출된 콜라겐이라는 단백질은 생애 전주기의 평균 식생활을 추적할 수 있으며, 머리카락의 케라틴의 경우 길이에 따라 죽기 전 몇 달에서 몇 년의 식생활 정보를 담고 있다. 미라 조직의 안정동위원소 분석 결과 그 평균값은 다음과 같다(뼈 콜라겐(${\delta}^{13}C$=-19.0‰, ${\delta}^{15}N$=11.4‰), 머리카락 케라틴(${\delta}^{13}C$=-21.3‰, ${\delta}^{15}N$=14.3‰). 탄소 안정동위원소 값으로부터 생애 주기 동안 주로 $C_3$ 작물 위주의 식생활을 하였다는 것을 예측할 수 있었으며, 특히 질소 안정동위원소 값의 경우 머리카락의 값이 뼈 콜라겐의 값보다 2.9‰ 높게 나타난 것으로 미루어 볼 때 생애 전반에 걸친 영양 상태보다 죽기 전 몇 달 동안 육류 섭취 등으로 인한 단백질 섭취량이 높았다는 것을 추정할 수 있었다.

• 한국습지학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.515-522
• /
• 2011

본 연구는 부식물 및 유기물로부터 분리 배양한 부착조류의 안정동위원소비 결과를 중심으로 분리된 부착조류의 안정동위원소비가 수질 대표성을 알아보기 위한 연구를 수행하였다. 주변 농경지의 분포가 많으며, 부착조류 현존량이 높아질수록, 부착조류의 질소안정동위원소비는 증가하며, 탄소안정동위원소비는 감소하는 경향을 보였다. 농경지 중심지역인 내린천 상류, 인북천 상류지역에서 질소안정동위원소비(${\delta}^{15}N$)가 임야 중심지역인 한계천 및 북천에서의 값보다 높았다. 탄소안정동위원소비(${\delta}^{13}C$)는 농경지에 의한 오염으로 부착조류의 현존량이 많은 내린천 상류와 인북천 상류지역보다 임야 중심의 청정한 한계천 및 북천으로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 이에 따라 부착조류의 안정동위원소비는 하천수질오염원 중요한 지표가 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국작물학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.318-331
• /
• 1996

밀과 보리에 있어서 종자크기와 질소영양이 수분리용효율과 탄소동위원소차별에 미치는 영 향을 조사하여 탄소동위원소차별, 수분이용효율, 질소영양간의 상호작용를 구명하고저 종자크기가 영과당 각각 44mg과 22mg인 춘파형 밀과 보리 한 품종을 직경이 15.3cm인 폿트에서 2본씩 재식, m$^2$당 질소 10g과 32g 비율로 시용하여 수분이용효율에 관련된 형질과 탄소동위원소차별을 조사하였다. 두 종자크기와 두 질소 시비량을 평균한 건물중은 절간신장기에는 보리가 밀보다 105% 컸던 반면 개화기에는 보리보다 출수가 3일 늦은 밀이 보리보다 16% 많았다. 절간신장기과 개화기에 있어서 보리에 비하여 밀에서 건물중에 미치는 대립종자의 영향이 컸었다. 다질소구가 소질소구에 비하여 개화기에 있어서 밀과 보리의 건물중이 각각 40%와 31% 높았다. 절간신장기와 개화기에 있어서 수분이용효율은 보리가 밀보다 각각 35%와 20% 많았고, 지상부의 탄소동위원소차별은 밀보다 보리가 생육기와 식물체 부위에 따라 2.0~3.6% 적었다. 종자크기가 수분이용효율에 미치는 영향은 뚜렷한 경향이 없었고 탄소동위원소차별에도 유의한 영향을 주지 않았다. 절간신장기에 있어서 수분이용효율은 질소영양에 의하여 영향을 받지 않았으나 개화기에 있어서는 소질소구에 비하여 다질소구에서 밀과 보리가 각각 2%와 7% 컸었다. 두 맥종과 두 종자크기를 평균한 탄소동위원소차별은 생육시기에 관계없이 다질소구에서 소질소구보다 약 2.5% 낮았다. 탄소동위원소차별은 절간신장기에는 수분이용효율과 유의한 상관관계가 없었으나 개화기에 있어서는 부의 상관이 있었다.