• 제목/요약/키워드: Isotope analysis

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수소동위원소 공정 안전해석 (Safety Analysis of a Hydrogen Isotopes Process)

  • 정흥석;강현구;장민호;조승연;김원국;남재연;김덕진;송규민;백승우;구대서;정동유;이정민;김창석;정기정;윤세훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.219-226
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    • 2012
  • A nuclear fusion fuel cycle plant is composed of various subsystems such as a hydrogen isotope storage and delivery system, a tokamak exhaust processing system, and a hydrogen isotope separation system. Korea shares in the construction of the International Thermonuclear Experimental Reactor fuel cycle plant with the EU, Japan and US, and is responsible for the development and supply of the storage and delivery system. We thus present details on the hydrogen isotope process safety. The main safety analysis procedure is to use a hazard and operability study. Nine segments were studied how the plant might deviate from its design purpose. We present a detailed description of the process, examine every part of it to determine how deviations from the design intent can occur and decide whether these deviations can give rise to hazards. We determine possible causes and note protective systems, evaluate the consequences of the deviation, and recommend actions to achieve our safety goal.

Inter-laboratory Comparison of Stable Carbon and Nitrogen Isotopic Composition Data Using Elemental Analyzer-isotope Ratio Mass Spectrometers

  • Kim, Jung-Hyun;Kang, Sujin;Bong, Yeon-Sik;Park, Kwangkyu;Kang, Tae-Woo;Park, Yong-Se;Kim, Dahae;Choi, Seunghyun;Joo, Young Ji;Choi, Bohyung;Nam, Seung-Il;Lee, Sang-Mo;Shin, Kyung-Hoon
    • 환경분석과 독성보건
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    • 제21권4호
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    • pp.229-236
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    • 2018
  • In this study, inter-laboratory comparison was done using elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometers (EA-IRMSs) to determine carbon and nitrogen contents as well as stable carbon and nitrogen isotopic compositions (${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$) of five environmental samples containing lake and marine sediments, higher plant leaves, and fish muscle, and one organic analytical standard (Protein (Casein) Standard OAS). Five national laboratories participated in this comparison study, and each laboratory analyzed all five samples and the analytical standard. Results showed that variations in total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) contents as well as ${\delta}^{13}C_{TOC}$ and ${\delta}^{15}N_{TN}$ values among the laboratories were large compared to the analytical uncertainties. The results highlighted the inhomogeneity of the test samples and thus, the need to select suitable standard reference materials for future inter-laboratory studies. Further inter-laboratory comparison exercises could promote good measurement practices in the acquisition of stable carbon and nitrogen isotopic composition data.

입자성 유기물의 안정동위원소비를 이용한 팔당호 수계내의 유기물 기원 연구 (Determination of the Origin of Particulate Organic Matter at the Lake Paldang using Stable Isotope Ratios (${\delta}^{13}C$, ${\delta}^{15}N$))

  • 김민섭;김종민;황종연;김보경;조항수;윤석제;홍석영;권오상;이원석
    • 생태와환경
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    • 제47권2호
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    • pp.127-134
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    • 2014
  • 본 연구는 안정동위원소 분석방법을 적용하여, 호소내 식물플랑크톤 성장에 영향을 미치는 외부 오염원의 기원을 추정함으로써, 효율적인 수질 관리 및 수생태계 기능해석을 제공하기 위하여 연구하였다. POC, PN, Chl. a, 탄소 안정동위원소비 및 질소 안정동위원소비의 자료로 유추해 보았을 때, 팔당댐, 남한강, 북한강 지역에 비해서 경안천 지역에서 계절에 따른 유기물의 기원 변동이 뚜렷하게 관찰되고 있다. 유입량 및 강우량이 많은 시기인 7, 8월경에 입자성 유기물의 기원이 자생기원 유기물보다는 외부기원 유기물이 높은 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 한강 유역에서 입자성 유기물의 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용한 유기물 기원 연구는 적용가능 할 것으로 여겨지며, 추후 유역 오염원의 대표값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

Food Source Analysis of Rattus norvegicus, a Coinhabitant of Marine Birds in South Korea

  • Kang, Jihyun;Cha, Hyoun-Gi;Shin, Hyun Chul;Lee, Yunkyong;No, Doory;Kim, Wooyoung;Eum, Soon Jae
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제3권3호
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    • pp.165-171
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    • 2022
  • The Chinese crested tern (Thalasseus bersteini) is one of the most globally endangered species, listed as "Critically Endangered (CE)" on the IUCN Red List, with only approximately 30-49 individuals surviving in the wild. Chinese crested terns were discovered to breed in South Korea for the first time in 2016 while conducting a census on uninhabited islands. The Ministry of Environment has declared the breeding habitat of the Chinese crested terns as "Specified Island" to protect this CE species. However, brown rats (Rattus norvegicus) inhabiting the breeding grounds of the Chinese crested terns and Black-tailed gulls may potentially pose a threat to the breeding of these avian species. Therefore, we conducted a study on the feeding behavior of brown rats involving stable isotope analysis to determine their food sources. Fecal analysis showed that brown rats mainly fed on plants, whereas they scarcely fed on animals, such as insects. In addition, the stable isotope analysis showed that the δ13C values of brown rats, insects, and Indian goosegrasses were approximately -16 to -11‰, whereas the δ13C value of Chinese crested terns that obtained their food from the marine ecosystem was approximately -22 to -18‰. Hence, we conclude that the source of carbon for brown rats on this island is the terrestrial ecosystem. We ruled out the possibility of any direct prey-predator interaction between the brown rat and the Chinese crested tern or Black-tailed gull.

초고분해능 동위원소현미경 시스템을 활용한 우라늄 핵종 입자 분석 기술 (Particle Analysis of Uranium Bearing Materials Using Ultra High-resolution Isotope Microscope System)

  • 김정민;이유영;최정윤;김현주;이한얼
    • 자원환경지질
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    • 제56권5호
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    • pp.557-564
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    • 2023
  • 우라늄 등의 핵물질은 원자력 발전의 연료로 사용되지만, 비평화적 용도로 전용될 가능성이 커서 이에 대한 국제적인 사찰과 규제가 이루어지고 있다. 핵물질 사용 시설에서 확보한 미세 입자상 물질의 동위원소 분석 자료는 핵물질의 기원 및 농축 방법등에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있어 핵 안전 및 핵 사찰 분야에서 널리 활용되고 있다. 이번 연구에서는 국내 최초로 국내에 설치된 대형 이차이온 질량분석기를 활용해 미세 입자 시료에 대한 우라늄 동위원소를 측정한 결과를 소개한다. U-200 표준물질을 사용해 미세 입자의 위치를 확인하고 고정밀 정밀분석을 통해 오차범위내에서 표준값과 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

Complete Simultaneous Analysis of Uranium Isotopes in NUSIMEP-7 Microparticles Using SEM-TIMS

  • Park, Jong-Ho;Jeong, Kahee
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제7권3호
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    • pp.64-68
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    • 2016
  • Scanning electron microscopy combined with thermal ionization mass spectrometry (SEM-TIMS) was used to determine the precise isotope ratios of ultra-trace levels of uranium contained in individual microparticles. An advanced multiple ion counter system consisting of three secondary ion multipliers and two compact discrete dynodes was used for complete simultaneous ion detection. For verification purposes, using TIMS with complete simultaneous measurement, isotopes were analyzed in 5 pg of uranium of a certified reference material. A microprobe in the SEM was used to transfer individual particles from a NUSIMEP-7 sample to TIMS filaments, which were then subjected to SEM-TIMS and complete simultaneous measurement. The excellent agreement in the resulting uranium isotope ratios with the certified NUSIMEP-7 values shows the validity of SEM-TIMS with complete simultaneous measurement for the analysis of uranium isotopes in individual particles. Further experimental study required for investigation of simultaneous measurement using the advanced multiple ion counter system is presented.

Quantitative Analysis of Trace pp'-DDE in Corn Oil by Isotope Dilution Mass Spectrometry : Uncertainty Evaluations

  • 김병주;김달호;최종오;소헌영
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권8호
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    • pp.910-916
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    • 1999
  • A current interest in chemistry concerns traceability of analytical measurements to the International System of Units (SI) and the proper estimation of their uncertainties in accordance with the internationally agreed guide provided by the International Organization for Standardization (ISO). Isotope dilution mass spectrometry (IDMS) is regarded as a primary method, which make the measurement results traceable to SI units without significant empirical correction factors. Our laboratory, as the national standards institute of Korea, participated in an intercomparison of environmental analysis, pp'-DDE in corn oil, which was organized by the CCQM under supervision of the CIPM to test feasibility of IDMS as a primary method for the trace analysis of organic compounds. In this report, we provide basic equations used for the calculation of the concentration of the analyte in a sample and a precise description of the processes for the evaluation of the uncertainties of the measurement results. Also, we report the experimental conditions adopted to improve the accuracy of the IDMS measurement. The principles contained in ??Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement'' provided by ISO are followed for the uncertainty evaluation.

펩신촉매에 의한 Transpeptide의 생성 (The Evidence for Pepsin-Catalyzed Transpeptidation)

  • 조용권
    • 생명과학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.410-415
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    • 1998
  • HPLC 및 electrospary mass spectrum으로부터 L-L dipeptide의 존제하에서 pepsin은 hexapeptide인 L-S-pNF-Nle-A-OMe를 가수분해하여 가수분해물외의 새로운 생성물을 합성하는 것이 확인되었다. 이 생성물은 254nm에서 p-nitro-Phe 잔기를 포함하는 peptide였다. 실험결과로부터 E(L-S-pNF)와 L-L 사이의 acyl transpeptidation에 의해 L-S-pNF-L-L가 생성됨을 뒷받침한다. 이러한 transpeptidation 결과는 product 저해실험에 의한 결과에 기초한 것과는 반대로 L-S-pNF가 해리되기전에 Nle-A-L-OMe가 먼저 한다는 것을 보여준다. 그리고, electrospray mass spectrum 으로부터 위에서 검출된 새로운 펩티드에 해당하는 peak (MW 636.1)을 얻었는데, 이는 새 펩티드의 생성을 확실히 증명하는 증거이다. 한편, Nle-A-L-OMe 생성에 대한 solvent isotope effect는 1.736$\pm$0.121이며 L-S-pNF는 2.28$\pm$0.184 그리고 L-S-pNF-L-L의 생성에는 inverse isotope effect로서 0.576$\pm$0.045였는데, 이는 상기 생성물 해리 순서를 확인시켜 준다. D$_{2}$에서 transpeptidation은 더 빠르기 때문에 isotopically-sensitive단계는 Nle-A-L-OMe해리후에 존재하는 것을 알 수 있다. 본 실험결과는, Rebholz and Northrop$^{1)}$ 및 Cho등의 $^{2)} iso-mechanism이론의 타당성을 제시한다.

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부산 가덕도 장항 유적 출토 인골의 안정동위원소 분석을 통해 본 신석기시대의 식생활 양상 (Isotopic dietary history of Neolithic people from Janghang site at Gadeok Island, Busan)

  • 신지영;강다영;김상현;정의도
    • 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.