• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제48권4호
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• pp.204-212
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• 2023

Background: Isotopes of the projectile may be produced along the beam path during the irradiation of a target by a heavy ion due to inelastic interactions with the media. This study analyzed the production cross-section of carbon (C) and Helium (He) projectile's isotopes resulting from the interactions of these beams with different materials along the beam path. Materials and Methods: In this study, we transport C and He ion beams through different materials. This transportation was made by the Monte Carlo simulation. Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) has been used for this calculation. Results and Discussion: It has been found that ¹⁰C, ¹¹C, and ¹³C from the ¹²C ion beam and ³He from the ⁴He ion beam are significant projectile's isotopes that have higher flux than other isotopes of these projectiles. The ⁴He ion beam has a higher projectile's isotope production cross-section along the beam path, which adds more impurities to the beam than the ¹²C ion beam. These projectile's isotopes from both the ¹²C and ⁴He ion beams have higher production cross-sections in hydrogenous materials like water or polyethylene. Conclusion: It is important to distinguish these projectile's isotopes from the primary beam particles to obtain a precise and accurate cross-section result by minimizing the error during measurement with a nuclear track detector. This study will show the trend of the production probability of projectile's isotopes for these ion beams.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.515-522
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• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권3호
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• pp.155-159
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• 2001

Beta radiation is measured for an environmental monitoring purpose or for an internal radiation exposure monitoring of nuclear power plant's worker. In korea, strontium 89 and strontium 90 is measured for an environmental monitoring purpose. Also tritium and carbon 14 contained in urine is measured for an internal radiation exposure monitoring of nuclear power plant's worker. Because above isotopes emits low energy beta radiations having a wide range of energy, very complicated isotope separation preprocess is needed. In this study, two mixed beta emitting isotopes are measured simultaneously using a liquid scintillation counter(LSC) and analyzed by using a developed statistical method. Banded least square method is used to analyze the mixed spectrum, and the goodness-of-fitness test is proposed. Test results show that the developed procedure can be very useful for analyzing a mixed beta emitting isotopes.

• 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.

• Animal cells and systems
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• 제16권2호
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• pp.162-171
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• 2012

We investigated food webs of a $Salix$ $subfragilis$-dominated wetland in the Janghang wetland in the Hangang estuary, which is very close to the Demilitarized Zone, along the west coast of Korea. Our study focused on understanding sesarmine crab ($Sesarma$ $dehaani$)-related food webs in a $S.$ $subfragilis$ forest. For our study, we used carbon and nitrogen stable isotopes and fatty acid biomarkers. We collected samples of plants, animals, and detrital sediment from four quadrats ($5{\times}5m^2$) set in the $S.$ $subfragilis$ community. Samples were collected from September 2006 to June 2009, except during the winter hibernation period of $S.$ $dehaani$. In the wet season, the sediment showed relatively high ${\delta}^{13}C$ and low ${\delta}^{15}N$ signatures compared with relatively low ${\delta}13C$ and high ${\delta}15N$ signatures in the dry season. Mature $S.$ $dehaani$ appeared to feed on fresh leaves and other carbon sources, such as immature individuals or fish, in addition to detrital sediment, which appeared to be the main carbon source for immature crabs. Principal component analysis of fatty acid biomarkers of $S.$ $dehaani$ showed a clear difference between immature individuals (10-30 mm) and mature ones (larger than 30 mm), indicating that the main food source for immature crabs was detrital sediment, whereas mature crabs foraged plants in addition to consuming detrital sediment. On the basis of our results from stable isotope and fatty acid analyses, mature $S.$ $dehaani$ appeared to feed on detrital sediment and fresh leaves of $S.$ $subfragilis$ in summer in addition to engaging in cannibalism of immature individuals.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제51권6호
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• pp.262-271
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• 2008

Natural abundances of stable isotopes of nitrogen and carbon (${\delta}^{15}N$ and ${\delta}^{13}C$) are being widely used to study N and C cycle processes in plant and soil systems. Variations in ${\delta}^{15}N$ of the soil and the plant reflect the potentially variable isotope signature of the external N sources and the isotope fractionation during the N cycle process. $N_2$ fixation and N fertilizer supply the nitrogen, whose ${\delta}^{15}N$ is close to 0%o, whereas the compost as. an organic input generally provides the nitrogen enriched in $^{15}N$ compared to the atmospheric $N_2$. The isotope fractionation during the N cycle process decreases the ${\delta}^{15}N$ of the substrate and increases the ${\delta}^{15}N$ of the product. N transformations such as N mineralization, nitrification, denitrification, assimilation, and the $NH_3$ volatilization have a specific isotope fractionation factor (${\alpha}$) for each N process. Variation in the ${\delta}^{13}C$ of plants reflects the photosynthetic type of plant, which affects the isotope fractionation during photosynthesis. The ${\delta}^{13}C$ of C3 plant is significantly lower than, whereas the ${\delta}^{13}C$ of C4 plant is similar to that of the atmospheric $CO_2$. Variation in the isotope fractionation of carbon and nitrogen can be observed under different environmental conditions. The effect of environmental factors on the stomatal conductance and the carboxylation rate affects the carbon isotope fractionation during photosynthesis. Changes in the environmental factors such as temperature and salt concentration affect the nitrogen isotope fractionation during the N cycle processes; however, the mechanism of variation in the nitrogen isotope fractionation has not been studied as much as that in the carbon isotope fractionation. Isotope fractionation factors of carbon and nitrogen could be the integrated factors for interpreting the effects of the environmental factors on plants and soils.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.493-505
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• 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.

• Ocean and Polar Research
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• 제40권4호
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• pp.289-297
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• 2018

This study reconstructs past vegetation changes in southeastern Korea over the last 30 thousand years using plant waxes (i.e. long chain n-alkanes) and their carbon isotopic compositions (${\delta}^{13}C_{alk}$) preserved in marine sediment core (KIODP 12-1) retrieved from the East Sea. Here we show changes in vegetation composition in the Korean peninsula in relation to the strength of the East Asian Summer Monsoon. During the Last Glacial Maximum (LGM), when the summer monsoon weakened, precipitation decreased and $C_3$ grassland expanded. After the LGM, the summer monsoon gradually intensified, increasing rainfall, and thus expanding the forestland coverage. Precipitation climaxed from 10 to 6 kyr BP, which includes the Holocene Climate Optimum. The grassland began to expand since 5 kyr BP due to climate warming and drying towards the present. The ${\delta}^{13}C_{alk}$ values may also have been influenced by agricultural activities, which is known to have begun since the late Neolithic (ca. 7.0~3.0 kyr BP). Our results demonstrate how changes in the global climate state influence regional atmospheric circulation and precipitation distribution, and consequently terrestrial plant composition in southeastern Korea.

• 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.