• 한국환경농학회지
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• 제36권2호
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• pp.113-118
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• 2017

DOC의 ${\delta}^{13}C$은 수질 오염원 규명에 활용할 수 있는 매우 유용한 지표이다. 본 연구에서는 안정성동위원소비 질량분석기(EA-SIRMS)를 이용하여 DOC의 ${\delta}^{13}C$을 분석할 때 사용하는 두 가지 전처리방법 (과황산칼륨산화-$SrCO_3$침전법과 동결건조법)의 정확도를 비교 평가하였다. 표준물질로는 글루코스(${\delta}^{13}C$; $-12.0{\pm}0.02$‰)와 돈분퇴비 침출액 건조분말(${\delta}^{13}C$; $-23.3{\pm}0.04$‰)을 사용하였다. 과황산칼륨산화-$SrCO_3$ 침전법에서는 용액의 알칼리성에 의해 DIC 제거가 어렵고 공기 중 $CO_2$의 영향에 의해 시료가 오염되어 분석결과의 정확도가 매우 낮았다. 반면, 동결건조법은 산 첨가에 의해 제거가 가능하였고, 측정값과 이론값의 상관관계가 매우 높아 실험조건별로 표준물질을 이용하여 측정값을 이론값에 근접하게 보정할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, EA-SIRMS를 이용하여 DOC의 ${\delta}^{13}C$ 분석시 동결건조법으로 시료를 전처리하면 분석결과의 정확도를 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권1호
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• pp.53-59
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• 2010

일본 나나키다 하구 갯벌에 있어서 탄소 질소 안정동위원소를 이용해 먹이 연쇄의 공간적 가변성에 대해 조사했다. 서로 다른 특징을 갖고 있는 갯벌에서 잠재적인 유기물(육상식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미세조류 및 하구 입자성 유기물), 퇴적유기물 및 저서 무척추 동물(Nuttallia olivacea and Nereidae)에 대한 샘플링을 행했다. 본 연구의 목적은 좁은 공간적 가변성에 따른 Nuttallia olivacea와 Nereidae의 먹이원을 결정하는 것이다. 육상식물(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$, ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) 과 하구 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$, ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$)은 저서 부착 미소조류${\delta}^{13}C=-16.3$, ${\delta}^{15}N=6.2$)와 해양 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$, ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$)의 탄소 질소 안정동위원소비 보다 낮았다. 퇴적물의 탄소 안정동위원소 비는 -27.4~-22.8‰ 나타냈으며, 하구에서 하천 방향으로 갈수록 낮은 탄소 안정동위 원소비를 나타냈다. 저서 무척추 동물의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -22.8~-18.4‰, 8.1~11.9‰ 범위를 나타냈다. 이러한 결과와 더불어 혼합 모델을 이용해 저서 무척추 동물의 먹이원의 기여율을 추정한 결과 해양 입자성유기물과 저서 부착 미세조류의 기여율은 높았지만, 육상식물과 하구 입자성 유기물의 기여율은 비교적 낮았다. 이러한 저서 무척추 동물의 먹이 기여는 각 장소마다 계절 및 물리적 환경 요소의 영향을 받는다고 사료된다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.27-34
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• 2008

본 연구는 부영양상태의 신구저수지에서 강우기 전 후의 수질 변화와 강우기 유입수의 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 강우기 전에는 수심에 따른 수온차가 $1^{\circ}C$이하였지만 강우기 후에는 $4^{\circ}C$차 이상까지 벌어져 수온 약층이 뚜렷하게 형성되었다. 탁도는 강우기 전보다 강우기 후에 표층에서 12NTU, 저층 120NTU로 크게 증가하였다. POC의 농도는 강우기 전의 조사에서 수심에 따라서 $4.96{\sim}6.68mg\;L^{-1}$의 범위를 나타내고 강우기 후의 조사에서는 $1.73{\sim}5.32mg\;L^{-1}$의 범위를 나타내고 있어 전체적으로 강우기 전보다 강우기 후의 POC의 농도가 낮았으나 수심에 따라서 크게 증가하는 경향을 보이고 있다. 또한, DOC의 농도는 강우기 전의 조사에서 $3.82{\sim}3.96mg\;L^{-1}$의 범위를 나타내고 있고, 강우기 후의 조사에서 $2.18{\sim}2.57mg\;L^{-1}$의 범위를 나타내고 있어 전체적으로 강우기 전보다 강우기 후의 DOC농도는 감소하고 있다. 또한 강우기 후 저층의 높은 탁도층에서 강우기 전보다 입자성유기물의 C/N비가 크게 증가하였고 입자성 유기물의 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{15}C$값이 뚜렷하게 가벼운 값을 보이는 것으로 볼 때 저수지 주변 유역에서 유입된 유기물의 영향을 크게 받았다는 것을 알 수 있다. 본 연구 결과로 볼 때 농업용 저수지인 신구저수지는 하계 강우기시 유입하천을 통해 외부로부터 유입된 육상식물 유기물이 저층에 부유된 상태로 존재하며 이는 저수지 내 저층 수생태계의 에너지 흐름에 영향을 줄 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국어류학회지
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• 제34권2호
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• pp.102-112
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• 2022

본 연구는 위내용물 분석과 안정동위원소(δ¹³C and δ¹⁵N) 분석을 통하여 우리나라 동해 북부 연안에 출현하는 명태(Gadus chalcogrammus)와 대구(G. macrocephalus)의 종내 및 종간 먹이자원 분할을 조사하였다. 두 종은 중층성 육식성 어종으로 명태는 저서성 및 중층성 갑각류를 주로 섭식하였고, 대구는 어류를 주로 섭식하였다. 위내용물 분석 결과에 대한 Non-metric multidimensional scaling (nMDS) ordination과 permutational multivariate analysis of variance (PERMANOVA)은 두 종의 종내 및 종간 먹이조성의 차이와 먹이자원 분할을 보여줬다. 안정동위원소 분석 결과 δ¹⁵N 값은 종간 유사하였지만, δ¹³C 값은 대구가 높은 값을 나타내어 두 종간 생태지위 차이를 보여줬다. 명태는 체장 증가에 따라 큰 체장군에서 새우류와 두족류를 더 많이 섭식하는 먹이 전환을 나타냈지만, 대구는 체장군 간 먹이조성이 유사하였다. 안정동위원소 분석에서도 체장군 간 차이를 보였는데, 두 종의 큰 체장군은 작은 체장군에 비해 더 높은 δ¹⁵N 값을 나타낸다. 결론적으로 본 연구는 명태와 대구의 위내용물 분석과 안정동위원소 분석을 통하여 종내 및 종간 먹이 차이와 생태지위 분할의 증거를 보여줬다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.132-136
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• 2011

본 논문에서는 퇴적유기물에 있어서, 퇴적유기물의 조성 및 세균 먹이원 이용에 대한 변화를 알아보기 위하여, 안정동위원소와 지방산의 농도를 이용 하였다. 이를 위해 실험에 이용된 퇴적물은 가모 석호(Gamo Lagoon)에서, 잠재적 유기물(육상 식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미소조류, 하천 입자성 유기물)은 나나키타 하구(Nanakita estuary)에서 시료를 채취하였다. 채취된 시료인 퇴적물, 잠재적 유기물 그리고 세균에 대해서 안정동위원소 및 지방산의 변화를 조사하였다. 이러한 조사 결과, 각각의 잠재적 유기물에 있어서 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{15}N$은 육상 식물(-26.6‰과 3.6‰), 하천 입자성 유기물(-25.5‰와 8.9‰), 저서 부착 미소조류(-16.3‰과 6.2‰), 해양 입자성 유기물(-20.3‰과 10.3‰)으로 나타났으며, 퇴적 유기물의 안정동위원소비는 -20.7에서 -19.3‰를 나타났다. 또한 세균의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -20.8에서 -18.6‰로, 6.5에서 8.6‰로의 변화를 나타냈다. 결국 퇴적유기물에 있어서 세균은 다양한 유기물이 혼합된 상태에서 우선적으로 분해하기 쉬운 저서 부착 미소조류와 해양 입자성 유기물을 탄소원으로 이용하고, 순차적으로 분해하기 어려운 육상 식물 유래의 유기물을 탄소원으로 이용하는 것으로 나타났다.

• 약학회지
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• 제52권3호
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• pp.172-175
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• 2008

Stable isotope ratio of carbon and nitrogen ($\delta^{13}C$ & $\delta^{15}N$), and $\Delta^{9}$-tetrahydrocannabinol (THC) contents were measured on 37 Korean cannabis and 10 commercial grade marijuana seized in Korea. Factors influencing on the measured values and their variations were investigated. $\delta^{13}C$ value of cannabis is specified mainly by water availability. Korean cannabis showed relatively low $\delta^{13}C$ values ranging -33.29$\sim$-27.01% (mean=-31.01%), which reflect geographic conditions of Korea where is rainy, especially during summer. $\delta^{15}N$ values, which reflect individual planting conditions, were relatively high up to -0.5$\sim$18.0% (mean=6.44%). It reflects characteristics of Korean cannabis growing wild in forest or cultivated in fertile soil. Tetrahydrocannabinol is the major hallucinogenic compound of cannabis. Ethanol extracts of cannabis leaves were derivatized by N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide (BSTFA), and the derivatives were analyzed by GC-MS in selected ion monitoring (SIM) mode. THC contents of Korean cannabis ranged 0.11$\sim$4.34% (mean=1.47%), which were relatively low compared with commercial grade marijuana.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.247-256
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• 2012

원유의 탄소안정동위원소비는 증발, 생물분해, 용해 등 풍화작용에 의해 큰 영향을 받지 않는 것으로 알려져 있어, 유출유의 기원을 확인하는 추적자로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에 수입되고 있는 유류 중 주요 14종 원유와 제품유 1종의 분자단위 유지문 지표와 탄소안정동위원소비 조성을 분석하고, 이를 유지문으로 활용하여 각 지표의 유류 간 식별력을 비교하였다. Bintulu 원유와 제품유(B-C(1%)) 만이 다른 원유와 구별되는 고유한 alkane 분포패턴을 보였고, 나머지 원유들은 매우 유사한 분포특성을 나타내었다. Alkane 분자지표를 사용하였을 때, 원유를 크게 3개 그룹으로 분류할 수 있었으나 그룹 내 식별은 불가능하였다. PAHs 분자지표인 C2D/C2P와 C3D/C3P 이중지수를 이용해서 A.L., A.S.L., Foroozan, B-C(1%)을 다른 원유들로부터 구별할 수 있었으며, 4-mD/1-mD와 2/3-mD/1-mD 이중지수는 A.S.L., Bintulu, Oman 원유를 뚜렷이 식별할 수 있었다. 하지만 나머지 원유들은 매우 유사한 값을 가지고 있어서 원유 간 식별이 어려웠다. 반면 탄소안정동위원소비를 활용한 식별법은 A.L., A.M., Qatar-Marine, B-C(1%)를 제외한 나머지 모든 원유 사이의 식별을 가능하게 하였다. 개별화합물의 탄소안정동위원소 조성비를 활용한 유지문 분석법은 기존의 PAHs와 alkane의 대표적인 분자지표들과 비교했을 때 상대적으로 높은 원유 간 식별력을 보여 주었다.

• 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.

• 약학회지
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• 제40권4호
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• pp.422-427
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• 1996

The anti-Ex-A IgG was specifically labeled with stable isotopes, DL-His-2,4-$d_2$, L-Phe-$d_5$, L-Trp-$d_5$, L-Tyr-2,6-$d_2$ and L-[1-$^{13}C$]Trp, by growing hybridoma cell in serum-free medium. By use of NMR spectroscopy with selectively labeled Fab fragment, we applied a paratope mapping on antigen-antibody complex. Assignments of the observed carbonyl carbon resonances have been determined by using $^{13}C$-$^{15}N$ double labeling method in order to assign the Trp resonances. Photo CIDNP was also applied to investigate the antigen-binding site(s) on the surface residues of antibody. We found that Trp 36, which is located at the $V_H$ domain, is an important residue to bind to Ex-A, however, two Tyr on the surface of anti-Ex-A IgG plays no crucial role to bind to antigen. On the basis of these results, we demonstrate that stable isotope-aided NMR strategy can be extended to molecular structural analyses of the complex of an Fab fragment and a protein antigen.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권3호
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• pp.404-416
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• 2020

Bacteria that are resistant to high temperatures and alkaline environments are essential for the biological repair of damaged concrete. Alkaliphilic and halotolerant Bacillus sp. AK13 was isolated from the rhizosphere of Miscanthus sacchariflorus. Unlike other tested Bacillus species, the AK13 strain grows at pH 13 and withstands 11% (w/v) NaCl. Growth of the AK13 strain at elevated pH without urea promoted calcium carbonate (CaCO₃) formation. Irregular vaterite-like CaCO₃ minerals that were tightly attached to cells were observed using field-emission scanning electron microscopy. Energy-dispersive X-ray spectrometry, confocal laser scanning microscopy, and X-ray diffraction analyses confirmed the presence of CaCO₃ around the cell. Isotope ration mass spectrometry analysis confirmed that the majority of CO₃^2- ions in the CaCO₃ were produced by cellular respiration rather than being derived from atmospheric carbon dioxide. The minerals produced from calcium acetate-added growth medium formed smaller crystals than those formed in calcium lactate-added medium. Strain AK13 appears to heal cracks on mortar specimens when applied as a pelletized spore powder. Alkaliphilic Bacillus sp. AK13 is a promising candidate for self-healing agents in concrete.