• 분석과학
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• 제7권3호
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• pp.1069-1084
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• 1994

수 MV급 탄뎀형 가속기와 정전형, 자장형 질량분석기를 결합함으로써 존재비가 극히 작은 동위원소 측정이 가능해진다. 수 MeV로 가속이 되면 분해에 방해가 되는 모든 분자이온들이 제거되며, 탄뎀형 가속기에서는 음이온으로부터 가속이 개시되므로 몇몇 음이온을 형성하지 못하는 동중원소의 간섭으로부터 자유로워지기 때문에 고감도분석이 실현될 수 있다. 이외에 음이온을 형성하는 동중원소들은 주로 이온함인 최종 검출기에서의 유효 전하에 따른 에너지손실 차이를 이용하여 효과적으로 제거할 수 있다. 현재는 주로 장반감기 방사성동위원소인 $^{10}Be$, $^{14}C$, $^{26}Al$, $^{36}Cl$과 $^{129}I$ 등의 측정법이 확립되어 천연시료 중에서 동위원소 존재비 $10^{-12}$에서 $10^{-15}$까지의 정량이 가능하며, 원자수로 환산한 검출하한을 $10^5$개가 된다. 또한 해당 원소를 기준으로 소요 시료량은 대부분 mg 정도로 충분하다. 지금까지는 불가능했던 이러한 특징으로 인해 지난 수년간 AMS(Accelerator Mass Spectrometry)가 활용되어 온 연구분야는 지구과학(기후학, 우주화학, 빙하학, 수문학, 해양학, 퇴적학, 화산학 및 광물탐사), 인류 및 고고학(연대측정), 그리고 물리학(천체물리, 핵 및 입자물리) 등으로 다양하다. 이외에 생의학 및 재료과학 분야에서도 AMS를 활용하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 본 해설에서는 가속기질량분석기술의 특징, 원리, 장치 및 활용분야 등을 소개하고자 하며, 이로써 관련 분야의 연구 활성화에 기여하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권3호
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• pp.189-201
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• 2012

방사성탄소동위원소는 해양의 탄소순환을 이해하는 데 유용한 도구이다. 현재 가속질량분석기를 이용한 분석 기술의 발달로 유기물전체 뿐만 아니라 특정 유기화합물에서도 방사성탄소 분석이 이루어지고 있다. 이 리뷰 논문에서는 방사성탄소의 측정 방법과 농도 표현에 대하여 간단히 소개하고 방사성탄소를 해양의 유기탄소 순환 연구에 이용한 예들을 살펴보았다. 입자유기탄소와 용존유기탄소의 기원 물질 및 순환, 저서생물의 선택적 섭식, 입자유기물의 생화학적 화합물군의 거동, 분자크기에 따라 분류한 용존유기물군의 거동, 퇴적물의 수평 이동, 퇴적물의 연대측정, 육상기원 유기물의 거동, 미생물 유기물의 기원 물질, 할로겐화 유기물의 기원을 이해하기 위한 연구의 예들을 통하여 유기물전체, 유기물군, 특정 유기화합물의 방사성탄소 측정이 어떻게 해양 유기탄소 순환 연구에 활용될 수 있는지 기술하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.245-246
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• 2013

한국과학기술연구원에서는 2007년부터 시작된 중대형가속기구축사업을 통하여 3기의 정전형 가속기를 설치하였다. 1996년에 도입된 2.0 MV Pelletron을 비롯하여 신규 도입된 6 MVTandetron과 400 kV implanter 등 모두 3기의 정전형가속기로 30 keV부터 ~60 MeV까지의 단색 이온빔을 인출, 이용할 수 있는 실험설비의 구축이 완성되었다. 정전형가속기의 주요 활용분야는 femto~atto mole정도의 동위원소를 측정하는 가속기질량분석법(AMS)를 비롯하여 RBS/ERD로 대표되는 이온빔분석법(ion beam analysis, IBA) 그리고 고에너지 이온빔을 이용한 물질 개질분야(ion beam material modification, IBMM)로 크게 분류된다. 이 시설은 당 연구원의 연구 수요 뿐 아니라 국내 연구자의 수요를 아우르는 시설로 계획하고 있다. 여타 실험/분석장비와 달리 가속기시설은본체의 완성 후 활용목적에 맞춰 빔라인의 증설이 필요하며 최근 가장활용성이 큰 가속기질량분석(accelerator mass spectrometry, AMS)의 경우는 활용분야별 시료 전처리 시설과 기술의 개발이 요구된다. 따라서 KIST에서는 향후 수년간 활용 분야별 대표적인 주제를 선정하고 필요한 선행연구를 통하여 KIST 이온빔시설에 대한 연구자들의 접근편의성을 제고하고자한다. 본 발표에서는 지난 6년간의 수행된 가속기 시설의 개요와 함께 장차 수행할 선행연구의 방향과 내용을 소개한다(Figure capture). Layout of the newly constructed KIST ion beam facility.

• 자원환경지질
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• 제39권1호
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• pp.53-61
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• 2006

Geochemical and sedimentological analyses of sediment piston core were used to trace paleoceanographic environmental changes in the East China Sea. The analytical results revealed three lithostratigraphic units (I, II, and III) corresponding to a highstand stage, a transgressive stage, and a lowstand stage, respectively. Accelerator mass spectrometry (AMS) $^{14}C$ dated the boundaries between the units as 7 ka and II ka. That is, Unit I extended from the present to 7 ka, Unit II occupied a transitional episode from 7 to 11 ka, and Unit III was older than 11 ka. The transitional episode was characterized by sudden fluctuations in various geochemical proxies. Most strikingly, there was a gradual upward increase in both carbonate and total organic carbon (TOe) contents post-7 ka, during which time the ${\delta}^{l3}C$ values of organic material increased to a constant value. The gradual upward increase in the TOC and $CaCO_3$ contents in Unit I were accompanied by slight variations in grain size that probably reflect a stable modern oceanographic environment. Within Unit II (7 to 11 ka), the geochemical signals were characterized by abrupt and steep fluctuations, typical of a transgressive stage. Vertical mixing may have provoked an increase in productivity during this interval, with large amounts of terrigenous organic matter and/or freshwater being supplied by neighboring rivers. The geochemical signals remained stable throughout Unit III but exhibited different patterns than signals in Unit I. The high terrigenous organic matter content of Unit III suggests correspondence to a lowstand stage.

• Safety and Health at Work
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• 제14권2호
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• pp.237-242
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• 2023

Background: This study evaluated occupational exposure levels of doxorubicin in healthcare workers performing rotational intraperitoneal pressurized aerosol chemotherapy (PIPAC) procedures. Methods: All samples were collected during PIPAC procedures applying doxorubicin to an experimental animal model (pigs). All procedures were applied to seven pigs, each for approximately 44 min. Surface samples (n = 51) were obtained from substances contaminating the PIPAC devices, surrounding objects, and protective equipment. Airborne samples were also collected around the operating table (n = 39). All samples were analyzed using ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry. Results: Among the surface samples, doxorubicin was detected in only five samples (9.8%) that were directly exposed to antineoplastic drug aerosols in the abdominal cavity originating from PIPAC devices. The telescopes showed concentrations of 0.48-5.44 ng/cm² and the trocar showed 0.98 ng/cm² in the region where the spraying nozzles were inserted. The syringe line connector showed a maximum concentration of 181.07 ng/cm², following a leakage. Contamination was not detected on the surgeons' gloves or shoes. Objects surrounding the operating table, including tables, operating lights, entrance doors, and trocar holders, were found to be uncontaminated. All air samples collected at locations where healthcare workers performed procedures were found to be uncontaminated. Conclusions: Most air and surface samples were uncontaminated or showed very low doxorubicin concentrations during PIPAC procedures. However, there remains a potential for leakage, in which case dermal exposure may occur. Safety protocols related to leakage accidents, selection of appropriate protective equipment, and the use of disposable devices are necessary to prevent occupational exposure.

• 분석과학
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• 제21권1호
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• pp.9-13
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• 2008

대전시내에서 화석연료로부터 발생된 이산화탄소의 분포를 파악하기 위하여 주요 교차로와 비교배경지역을 대상으로 나뭇잎 시료를 채취하였다. 나뭇잎 시료들은 전처리를 거친 후에 가속기질량분석기(AMS)를 이용하여 ${\Delta}^{14}C$를 측정하였다. 측정결과, 대전 시내 나뭇잎 시료의 ${\Delta}^{14}C$값은 비교배경지역보다 27-102 ‰ 정도 낮은 값을 보였다. 이로부터 대전 시내 대기 중의 이산화탄소 중에서 자동차 배기가스 등으로부터 배출된 화석연료 기원의 이산화탄소 비율을 구하였다. 비교배경지역으로 선정한 계룡산에서의 ${\Delta}^{14}C$ 값은 $35{\pm}8$‰ 이었고 이 값은 미국에서 측정된 66.3‰ 보다는 다소 낮은 값이다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.281-302
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• 2023

탄소는 생명체의 구성 요소이자 기후변화에 중요한 역할을 하는 원소로, 생태계에서 다양한 형태로 순환한다. 기후변화가 생태계에 미치는 영향을 예측하고 대응하기 위해서는 탄소순환에 대한 정량적 이해가 필수적이다. 가속질량분석기를 이용한 생태계 탄소화합물의 방사성탄소동위원소비(Δ¹⁴C) 분석은 탄소순환 연구뿐만 아니라, 화석탄소 기원 오염원을 추적하는 환경과학, 환경공학 연구에도 세계적으로 널리 활용되고 있다. 우리나라에서도 여러 연구진에 의해 하천탄소, 강수, 수관통과우, 초미세먼지, 폐수처리장 또는 하수처리장 유출수에 포함된 탄소화합물의 Δ¹⁴C가 보고되었다. 연구 결과를 종합하면, (1) 우리나라 하천탄소의 양과 성분은, 크게 보면 암석과 토양의 풍화, 육상생태계 식생과 토양에 포함된 유기물의 유출 등 다양한 기원의 탄소화합물을 포함하며, 강수량에 따른 계절적 영향을 받는 것으로 이해할 수 있으나, 지역적으로는 산업단지의 폐수나 도시의 하수처리장 방류수 유입, 농업 등 토지 이용, 깊은 토양으로부터의 유출수와 지하수 유입 등 여러 요인에 의해 크게 달라질 수 있다. (2) 하천탄소에 영향을 줄 수 있는 우리나라 강수 용존유기탄소의 Δ¹⁴C도 보고되었고, 특히 겨울철에 이례적으로 Δ¹⁴C가 높았다. 국지적 오염 가능성을 배제할 수는 없으나, 이 연구 결과는 우리가 지금까지 생태계 탄소순환을 잘못 이해하고 있을 가능성을 내포하므로, 그 원인과 범위를 추적하는 후속연구가 필요하다. (3) 우리나라 산림의 수관통과우, 초미세먼지에 포함된 탄소화합물의 Δ¹⁴C를 분석하고 화석탄소의 기여도를 파악한 연구도 보고되는 등 ¹⁴C 분석 방법은 생태학과 환경과학 분야에서 새로운 시사점을 제시하는 데 활용되고 있다. 시료량과 성상에 따라 다르긴 하지만, 원소분석기와 연결된 소형 가속질량분석기를 이용하면 상대적으로 빠르고 저렴하게 시료 분석이 가능하므로, 앞으로 ¹⁴C 분석을 활용한 생태학과 환경과학 연구가 활발히 이뤄지길 기대한다. 성상별 ¹⁴C 분석 자료는 화석탄소 오염원을 추적하고 제거하는 방법을 제시하는 데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 기후변화에 취약한 영역을 식별하고 적절한 대응 전략을 마련하기 위해서도 필요할 것이다.