• Title/Summary/Keyword: 탄소동위원소분석

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국내 A 쓰레기 매립지의 침출수와 생성가스와 지구화학적 특성

  • Lee Gwang-Sik;Go Gyeong-Seok;Kim Jae-Gon
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2005.04a
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    • pp.433-436
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    • 2005
  • 국내 A군에서 운영중인 한 쓰레기 매립지에서 배출되는 침출수와 주변 지하수를 채취하여 화학분석과 동위원소 분석을 실시하였다. 그리고 생활 쓰레기가 분해되는 과정에서 생성되는 가스들을 채집하여 동위원소 분석을 실시하였다. 유기물 분해로 생성된 이산화탄소는 일차적으로 침출수의 알칼리도를 높이고 이차적으로 일어나는 이산화탄소의 환원작용에 의하여 메탄가스가 형성되었다. 이러한 과정에서 침출수내의 용존무기탄소(DIC)의 탄소 동위원소 조성이 부화되었으며, 아울러 생성된 메탄과의 수소 동위원소 교환반응에 의하여 침출수의 수소 동위원소 조성이 크게 부화되는 특징이 관찰 되었다. 쓰레기장에서 발생되는 혼합가스에서 이산화탄소를 분리하여 탄소 동위원소 조성을 분석해 본 결과 새로운 매립지 보다 오래된 매립지에서 배출되는 이산화탄소의 탄소 동위원소 조성이 부화되는 특징이 관찰되었다.

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The Applicability of Stable Isotope Analyses on Sediments to Reconstruct Korean Paleoclimate (우리나라의 고기후 복원을 위한 습지 퇴적물의 안정동위원소 분석 가능성 연구)

  • Park, Jung-Jae
    • Journal of the Korean Geographical Society
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    • v.43 no.4
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    • pp.477-494
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    • 2008
  • Stable isotope analyses on lake or wetland sediments are useful to reconstruct paleoclimate. Organic and inorganic carbonates obtained from lake sediment are isotopically analyzed to get oxygen and carbon isotopic ratios. Oxygen isotope ratios can be used to quantitatively and qualitatively reconstruct paleo-temperature or humidity while carbon isotope ratios be used to reveal environmental changes around the lake or human impacts on the area. Peat mosses in peat bogs are nice samples for the carbon isotope analysis, which derives paleo-temperature and paleo-atmospheric $CO_2$ changes. In coastal area, the reconstruction of past sea-level is possible because terrestrial originated organic matter is carbon isotopically different from marine originated organic matter. Also, scientists can do research on Asian Monsoon based on the fact that $\delta^{13}C$ of C3 plants and C4 plants are consistently different each other and that they are distributed differently with respect to salinity. In Korea, paleoenvironmental studies using stable isotopes are not popular yet because of low academic interests on the methodology and difficulties of obtaining proper sediment samples. Interesting results can be produced to answer paleoenvironmental questions of Korea if scientists isotopically analyze sediment cores from a paleo-lake such as Hanon in Jeju island, peat bogs such as Mujechi-Neup and Yong-Neup, and coastal wetlands.

Inferring Animal Husbandry Practice in the Baekje Period using Stable Isotope Analysis of Animal Bones from the Pungnaptoseong Fortress (풍납토성 출토 동물뼈의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 본 백제시대의 가축사육 양상)

  • Choe, Hyeon Goo;Shin, Ji Young;Han, Ji Sun
    • Journal of Conservation Science
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    • v.32 no.2
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    • pp.179-188
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    • 2016
  • This paper presents a new information on animal husbandry practice in the Baekje period using stable isotope analysis of 17 animal bones excavated from the Pungnaptoseong Fortress. Stable carbon isotope evidence implies that wild animals such as deer and pigs had mainly $C_3$-based diet whereas domestic cattle and horses might have consumed more $C_4$ plants. In addition, we propose one potential that domestic pigs show higher nitrogen isotope values in comparison with wild boar because they were possibly fed by humans.

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

  • Kang, Soyeong;Kim, Yun-Ji;Cho, Eun Min;Kim, Sue Hoon
    • Korean Journal of Heritage: History & Science
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    • v.49 no.4
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    • pp.38-51
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    • 2016
  • This study reports on human dietary reconstruction of Joseon Dynasty using stable isotope analysis. The stable carbon and nitrogen isotope values were measured of bone collagen extracted from 25 human bones from archaeological site in Myeongam-ri, Asan. Average values of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ are $-19.7{\pm}0.5$‰(n=23) and $9.6{\pm}1.1$‰(n=23), respectively. The isotopic data indicates that Myeongam-ri individuals consumed $C_3$ plants mainly and assumed of dietary resourced from a terrestrial animal protein. Previous isotopic studies of the Joseon era suggested that dietary composition of Joseon population was not influenced by region and burial type. Also comparison of the isotopic results of male and female from double burials showed sex-dependent dietary patterns among individuals living in the same circumstances.

강원도 태백지역의 캄브리아기 세송층에서 나타나는 SPICE 구간에 관한 연구

  • Im, Jong-Nam;Jeong, Gong-Su;Park, Tae-Yun;Lee, Gwang-Sik
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 2010.04a
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    • pp.20-20
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    • 2010
  • 강원도 태백 지역에 위치한 조선누층군의 세송층을 대상으로 암상변화, 해수면 변화, 안정탄소동위원소 층서를 조사하였다. 세송층은 중기에서 후기 캄브리아기에 속하는 지층으로서 직동지역과 사군다리지역에서 조사하였다. 직동지역의 세송층은 수평층리 이회암상, 리본 석회암상, 단괴 석회암상, 수평층리 사암상, 석회역암상으로 구성되어 있으며, 이들은 내부완사면, 중부완사면, 외부완사면의 세개의 상조합으로 분류되었다. 세송층의 하부로부터 약 30m 까지는 리본석회암상과 석회역암상, 일부 단괴석회암상이 나타나는 구간으로 중부완사면 환경에서 퇴적된 것으로 해석되며, 약 30m부터 42m 까지는 점차 이회암상의 비율이 증가하여 상향 세립화의 경향성을 보이는 구간으로 외부완사면 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 사군다리 지역은 세송층의 상부가 나타나는 곳으로 평행엽층리사암상과 단괴석회암상이 관찰되며 중부완사면 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 세송층의 석회암은 하부 이암, 중부 와케스톤, 상부 와케스톤과 팩스톤으로 변화하는 것으로 관찰되었다. 세송층에서의 안정탄소동위원소 잘량 분석결과 양의 값(2.5-3.0‰)을 보이는 Peak 구간이 하부로부터 25m 높이 부근에서 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과는 Steptoean 시기(약 496 Ma)에 전 지구적으로 발생했던 안정탄소동위원소 값의 양(positive)의 변동을 반영한 SPICE(Steptoean positive carbon isotope excursion) 구간에 해당되는 것으로 해석된다. SPICE 구간은 세송층의 중상부에 해당하는 곳으로 와케스톤, 팩스톤의 석회암을 포함하는 석회역암상, 단괴 석회암상으로 구성되어 있으며 이는 상대적으로 해수면이 낮았던 시기를 지시한다. 이러한 SPICE는 큰 규모의 전 지구적 탄소순환의 변동을 대표하며 대륙 간의 대비를 용이하게 하고 퇴적당시의 환경적 변화를 해석하는데 도움을 준다. 북중국과 북미 Laurentia의 안정탄소동위원소 값을 비교해보면 두 지역 모두 세송층과 유사한 값을 보인다. 다만 북중국 지역은 Chuangia Zone에서 SPICE가 나타나는 반면 세송층은 Prochuangia Zone에서 SPICE가 나타난다는 차이가 있다.

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Preliminary results of organic matter origin in the sediments of IODP Expedition 311 (IODP Expedition 311 퇴적물내 유기물의 기원에 대한 예비 결과)

  • Kim, Ji-Hun;Lee, Yeong-Ju;Ryu, Byeong-Jae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.528-530
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    • 2007
  • IODP Expedition 311에서 채취한 퇴적물 시료들의 TOC 함량은 대부분 1 %미만이고 육지에서 해안으로 갈수록 높은 함량을 보여준다. TOC/TN비는 4에서 10의 범위를 가지고 있으며, 이 값은 대부분의 유기물들이 육성식물 보다는 조류기원임을 보여준다. 반면에 Rock-Eval 분석 열분석결과는 유기물들이 Type III 의 육성식물 기원임을 지시하고, 대부분의 유기물들이 미성숙단계 (immature stage)에 있음을 보여준다. 유기물 기원에 대한 지화학적 지시자들 사이의 불일치를 해결하기위해 유기물의 탄소동위원소 ($^{13}C_{org}$) 분석을 실시하였다. 분석된 유기물 탄소동위원소 값은 -28.4 $%_o$,에서 -23.0 $%_o$의 범위를 가지고 있으며, 이는 유기물들이 식물성 기원보다는 해수 및 담수의 조류가 혼합된 기원이 우세하다는 j것을 지시해준다.

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Recent Technological Advances in Optical Instruments and Future Applications for in Situ Stable Isotope Analysis of CH4 in the Surface Ocean and Marine Atmosphere (표층해수 내 용존 메탄 탄소동위원소 실시간 측정을 위한 광학기기의 개발 및 활용 전망)

  • PARK, MI-KYUNG;PARK, SUNYOUNG
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.23 no.1
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    • pp.32-48
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    • 2018
  • The mechanisms of $CH_4$ uptake into and release from the ocean are not well understood due mainly to complexity of the biogeochemical cycle and to lack of regional-scale and/or process-scale observations in the marine boundary layers. Without complete understanding of oceanic mechanisms to control the carbon balance and cycles on a various spatial and temporal scales, however, it is difficult to predict future perturbation of oceanic carbon levels and its influence on the global and regional climates. High frequency, high precision continuous measurements for carbon isotopic compositions from dissolved $CH_4$ in the surface ocean and marine atmosphere can provide additional information about the flux pathways and production/consumption processes occurring in the boundary of two large reservoirs. This paper introduces recent advances on optical instruments for real time $CH_4$ isotope analysis to diagnose potential applications for in situ, continuous measurements of carbon isotopic composition of dissolved $CH_4$. Commercially available, three laser absorption spectrometers - quantum cascade laser spectroscopy (QCLAS), off-axis integrated cavity output spectrometer (OA-ICOS), and cavity ring-down spectrometer (CRDS) are discussed in comparison with the conventional isotope ratio mass spectrometry (IRMS). Details of functioning and performance of a CRDS isotope instrument for atmospheric ${\delta}^{13}C-CH_4$ are also given, showing its capability to detect localized methane emission sources.