• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.175-184
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• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제36권7호
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• pp.617-631
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• 2015

태백산 분지에 분포하는 탄산염 및 규질쇄설성 혼합 퇴적물로 구성된 세송층(late Middle Cambrian to Furongian)은 ${\delta}^{13}C$값이 1.14에서 2.81‰을 갖는 SPICE (Steptoean positive carbon excursion)를 15 m 두께의 층서구간에서 보여준다. SPICE는 Fenghuangella laevis대, Prochuangia mansuyi대 그리고 Chuangia대로 구성된 삼엽충 생물대에서 산출되며 이는 Paibian Stage의 하부에 해당된다. 세송층은 엽층리 이암, 단괴상 셰일, 엽층리 사암, 균질사암, 석회역암, 석회암-셰일 쌍을 포함한 6개의 암상으로 구성된다. 세송층은 폭풍파도기저면 아래의 외대륙붕에서 퇴적된 것으로 알려져 있다. 시기적으로 Paibian Stage에 속하는 SPICE는 세송층에서 고수위 퇴적계 다발, 대비 정합면과 해침퇴적계 다발에서 발견된다. SPICE의 최대 안정 탄소 동위원소 값은 상대적인 해수면 하강에 의해 형성된 대비 정합면과 일치한다. 세송층에서 SPICE의 산출은 SPICE가 화석의 산출이 결여된 지층의 전세계적 대비를 위해 사용될 수 있는 도구임을 암시한다.

• 약학회지
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• 제53권5호
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• pp.293-297
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• 2009

The abuse of methamphetamine (MA) is one of the most serious drug abuses in Asia. And, the prevention of precursor production for abuse drug is one of the most effective drug control system. Isotope ratio analysis at natural abundance levels have been used to establish the environmental source or the geographic origin of various biological and nonbiological materials. Ephedrine, the precursor of MA, is produced by one of three methods; extraction from Ephedra plants, full chemical synthesis or via a semi-synthetic process involving the fermentation of sugar, followed by amination. We investigated the origin of ephedrine and pseudoephedrine based on the carbon and nitrogen values for nineteen pharmaceutical powder materials (PPMs) obtained from pharmaceutical company in Korea by stable isotope ratio mass spectrometry coupled to an elemental analyser (EA-IRMS). The carbon delta values for the ephedrine and pseudoephedrine were -24.21~-22.72 (mean=-23.72) $^{\cir}/_{\circ\circ}$ and -23.79~-22.71 (mean=-23.48) $^{\cir}/_{\circ\circ}$. The nitrogen delta values were 3.51~5.55 (4.43) $^{\cir}/_{\circ\circ}$ and 2.24~8.22 (5.42) $^{\cir}/_{\circ\circ}$. These results indicate that PPMs are semi-synthetic products. Therefore the origins of ephedrine(natural, semi-synthetic or synthetic) could be discriminated by using carbon and nitrogen stable isotope ratios. we are sure tat this stable isotope ratio analysis can discriminate the origins of precursors of methamphetamine.

• 대한지리학회지
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• 제43권4호
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• pp.477-494
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• 2008

호수나 습지 퇴적물을 대상으로 동위원소분석을 실시하여 얻은 결과들은, 다양한 해석들을 통해 고기후를 복원하는데 일조할 수 있다. 호소퇴적물의 경우 보통 유기 무기 탄산염 등을 추출하여 산소 탄소 동위원소 분석을 실시하게 된다. 산소동위원소 분석은 과거의 기온과 습도 변화를 정량적 정성적으로 복원하는데 이용되며, 탄소동위원소 분석결과는 호수의 주위환경 변화나 인간의 영향 등을 파악하는데 유용하다. 그리고 고산습지의 피트 층에 존재하는 반부패상태의 물이끼는 탄소동위원소분석의 좋은 시료이며 기온, 대기 중 이산화탄소압 등 고기후 정보를 제공해준다. 해안의 염습지나 염하구 등의 습지지역에서는 육상기원의 유기물과 해상기원의 유기물이 서로 탄소동위원소비율값에서 차이를 보인다는 점을 이용하여 해수면 상승에 관한 연구를 할 수 있다. 또한 탄소동위원소비율이 상이한 C4 식물과 C3 식물이 염도에 따라 분포가 변한다는 점을 이용하여 몬순과 관련된 연구를 할 수도 있다. 우리나라의 경우 아직까지 동위원소분석방법을 이용한 고환경 연구들이 활성화되어있지 않은 상태이며, 이는 연구방법에 대한 관심 부족과 국내에서는 적절한 시료 채취에 어려움이 존재한다는 점에 기인한다. 제주도의 하논, 무제치늪이나 용늪 같은 고산습지, 그리고 해안의 염습지 등에서 얻은 퇴적코어들에 동위원소 분석을 시행하면, 우리나라 고환경 연구에 도움이 되는 흥미로운 결과가 산출될 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.537-544
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• 2017

기후변화 연구 및 이산화탄소($CO_2$) 지중저장 분야 등에서 $CO_2$ 가스의 탄소안정동위원소비(${\delta}^{13}C_{CO2}$)는 주요한 인자로서 인식되고 있다. ${\delta}^{13}C$는 주로 안정동위원소질량분석기(Isotope Ratio Mass Spectrometry: IRMS)로 분석하지만, 최근 분석비용 및 현장적용성의 문제로 레이저흡광분석기(Laser Absorption Spectrometry: LAS)의 사용이 확대되고 있다. 본 연구는 LAS를 이용한 ${\delta}^{13}C_{CO2}$ 분석 시 분석적합성을 판단하는데 필요한 표준가스의 실질적 확보 방안과 주의사항을 제시하는 것을 목표로 하였다. 실험실 표준가스는 분석할 농도범위로 $CO_2$ 가스를 조제한 후, 한국인정기구 인증시험기관에서 $CO_2$ 농도를 측정한 후에 IRMS로 ${\delta}^{13}C_{CO2}$를 측정하여 사용하였다. 장시간 측정 시, 농도가 상대표준편차 1.0% 이하로 변이하면 ${\delta}^{13}C$는 최대 ${\pm}10$‰까지 변동할 수 있으므로, 표준가스를 주기적으로 측정하여 분석 적합성을 판단하고 필요 시 보정을 하여야 한다. ${\delta}^{13}C_{CO2}$는 $CO_2$ 농도에 의존성을 나타내므로, 분석하고자 하는 영역의 최소 및 최대 농도를 갖는 표준가스의 혼합실험을 통해 보정식을 산출하였으며, 보정 후 ${\delta}^{13}C_{CO2}$는 IRMS 측정값에서 ${\pm}0.52$‰ 이내의 편차를 나타내었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권1호
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• pp.56-62
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• 2009

남해 연안의 3개 내만역을 대상으로 전체 어류군집이 이용하는 유기물의 기원을 조사하기 위하여 잘피와 부착조류, 저서미세조류, 해조류, 습지식물, 부유입자유기물(식물플랑크톤), 습지식물(갈대) 그리고 육상기원 유기물 등 다양한 유래의 유기물에 대한 탄소안정동위원소 비(${\delta}^{13}C$) 값과 어류 체조직의 ${\delta}^{13}C$ 값을 비교 분석하였다. 연구해역에서 채집된 총 31종의 어류들이 가지는 ${\delta}^{13}C$C 값은 -16.2${\sim}$-8.3‰의 범위를 나타내어 잘피(-8.3${\pm}$1.9‰), 부착조류(-12.4 ${\pm}$0.6‰), 저서미세조류(-15.4${\pm}$1.6‰) 그리고 해조류(-16.0${\pm}$1.8‰)가 가지는 ${\delta}^{13}C$ 값에 상당하는 범위를 나타내었다. 또한 연구수역의 어류군집이 가지는 ${\delta}^{13}C$ 값(-12.9${\pm}$1.5‰)은 남해 외양역에서 채집된 어류(-17.3${\pm}$0.8‰)와 낙동강 수계에서 채집된 어류군집(-23.2${\pm}$1.6‰)이 가지는 값에 비하여 뚜렷히 높은 값을 보였다. 따라서 본 조사에서 얻어진 ${\delta}^{13}C$ 분석 결과들은 조사가 수행된 3개 내만역 어류군집은 만 자체의 자생기원 저서생산에서 유래한 탄소원에 주로 의존하고 있다는 것을 시사하였다.

• 분석과학
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• 제26권6호
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• pp.387-394
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• 2013

인골에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 당시 사람들의 식생활과 영양 상태, 생계 경제를 복원하는데 구체적인 가능성을 제시한다. 지금까지 우리나라의 신석기시대 유적에서는 인골이 많이 발견되지 않아 직접적인 식생활 양상 추적이 어려웠는데, 부산 가덕도 장항유적에서 출토된 인골 48개체의 확인은 매우 주목할 만한 성과이다. 본 연구에서는 인골에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 수행하였으며, 평균값은 각각 다음과 같다(${\delta}^{13}$C=$-14.5{\pm}1.3$‰, ${\delta}^{15}$N=$-17.4{\pm}1.7$‰, n=10). 뼈의 조직 분석 결과 보존 상태는 매우 안좋은 HI (조직학 지수) 0을 나타냈으나, 뼈 콜라겐의 경우 질 평가지수에 합격한 값만을 사용하여 생존 시 식생활을 반영한다는 것을 알 수 있었다. 당시의 고고학적인 정황을 고려할 때 장항 유적 피장자들은 해양성 식료를 주로 섭취하였고, 육상 동물 및 야생 식물의 섭취 가능성 역시 배제할 수 없는데, 본 연구에서는 식료 섭취의 직접적인 증거가 되는 인골의 안정동위원소 분석을 통해 이러한 가정을 입증하였다. 이 외에도 펴묻기와 굽혀묻기 등 장법이나 토기 등 부장품에 따른 안정동위원소값에서는 유의미한 차이를 확인할 수 없었다. 신석기시대 최대 집단 묘역인 부산 가덕도 장항 유적 출토 인골 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 분석은 우리나라 신석기 시대 생활상을 복원하는 데 매우 핵심적인 증거가 될 것이라 기대된다.

• 한국제4기학회지
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• 제7권1호
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• pp.41-68
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• 1993

Loess를 이용한 제4기 연구는 최근에 있어서 미국 중서부 캔자스대학을 중심으로 집중적으로 이루어지기 시작하였는데 그 이유는 그레이트 플레인즈 지역에 광범위하게 퇴적되어 있는 뢰스층때문이다. 중국의 황토고원에서 연구가 진행되면서 미국내에서도 뢰스층을 통하여 제4기 기후환경 변화추적이 시도되어 온 것이다. 그러나 퇴적층내의 꽃가루, 연체동물 등의 화석의 보존 상태가 극히 불량하여 뢰스층내의 지자기와 안정동위원소인 $^{13}C$를 이용한 복원에 중점을 두어 왔으며 본 논문 내용도 그의 일환이다. 36.000년 전 (Interstadial)부터 현세까지 퇴적된 뢰스가 본 연구지역인 네브라스카주 Bignell구릉지대에서 약 80m에 걸쳐 다양한 퇴적상을 보여 주고 있다. 최종간빙기 및 빙기에 형성된 Peoria loess Brady soil에서 현재까지의 퇴적물을 분석하여 기후환경을 복원하였다. 여기에서는 암석자장을 이용한 자성반응과 $^{13}C$를 이용한 식생의 복원으로 많은 샘플을 분석하여 미시적 데이타가 추출되었다. 한국과 같이 화분분석이 어려운 실정을 감안한다면 이와같은 연구를 통하여 고기후 복원에 기여할 수 있으리라고 생각된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.59-59
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• 2017

Rice (Oryza sativa L.) is the most important crop and its yield must be improved to feed the increasing global population. Recently developed high-yielding varieties with extra-large sink capacity often have a problem in unstable grain-filling. Therefore, understanding limiting factors for improving grain-filling and controlling them are essential for further improvement of rice grain yield. However, since grain-filling rate was determined by complex sink-source balance, the ability of grain-filling was very difficult to evaluate. Source ability for 'grain' was not only determined by the ability of carbon assimilation in leaves, but also that of carbon translocation from leaves to panicles. Sink strength was determined by the complex carbon metabolism from sucrose degradation to starch synthesis. Hence, to evaluate the grain-filling ability and determine its regulatory steps, the whole picture of carbon flow from photosynthesis at leaves to starch synthesis at grains must be revealed in a metabolite level. In this study, the yield and grain growth rate of three high-yielding varieties, which show high sink capacity commonly, were compared. Momiroman showed lower grain filling rate and slower grain growth rate than the other varieties, Hokuriku 193 and Tequing. To clarify the limiting point in the carbon flow of Momiroman, $CO_2$ labeled by stable isotope ($^{13}C$) was fed to three varieties during ripening period. The ratio of $^{13}C$ left in the stem was higher in Momiroman 24 hours after feeding, suggesting inefficient carbon translocation of Momiroman. More interestingly, $^{13}C$ translocation from soluble fraction to insoluble one in the grain seemed to be slower in Momiroman. To get the further insight in a metabolite level, we are now trying the $^{13}C$ labeling metabolome analysis in the developing grains.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권1호
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• pp.11-14
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• 2006

In this study we attempted to develop a novel genomic method to selectively isolate target functional microbial genomes from environmental samples. For this purpose, stable isotope probing (SIP) was applied in selectively isolating organic pollutant-assimilating populations. When soil microbes were fed with $^{13}C-labeled $ biphenyl, biphenyl-utilizing cells were incorporated with the heavy carbon isotope. The heavy DNA portion was successfully separated by CsCl equilibrium density gradient. And the diversity in the heavy DNA was sufficiently reduced, being suitable for the current DNA microarray techniques to detect biphenyl-utilizing populations in the soil. In addition, we proposed a new way to get more genetic information by combining this SIP method with selective metagenomic approach. The increased selective power of these new DNA isolation methods will be expected to provide a good quality of new genetic information, which, in turn, will result in development of a variety of biomarkers that may be used in assessing ecotoxicology issues including the impacts of organic hazards, and antibiotic-resistant pathogens on human and ecological systems.