• 한국해양학회지:바다
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• 제18권1호
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• pp.47-52
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• 2013

생태계 질소 순환 연구에서 동위원소 추적자를 이용한 실험은 그 유용성에도 불구하고, 무기 질소의 안정동위원소 측정이 어려워 자료의 생산이 활발하지 못한 형편이다. Gardner et al. (1996)은 HPLC (high performance liquid chromatography)를 이용하여 비교적 간편하고 정밀하게 암모늄의 동위원소 비를 측정하는 방법을 개발해 질소순환 연구에 활발하게 활용하였다. 그러나 일반적이지 않은 syringe 펌프가 필요해 다른 실험실에 이 시스템이 도입되지는 못하였다. 본 연구에서는 최신 HPLC 펌프 기술을 활용하여 Dr. Gardner 그룹 이후 최초로 암모늄 동위원소비 측정 시스템을 구축하였다. 표준시료 측정 결과 RTS (retention time shift)는 안정동위원소 비와 좋은 상관관계를 보였다. 이 시스템은 측정 자료를 디지털 형태로 변환하는 장치까지 갖추어 컴퓨터 프로그램을 이용한 다양한 자료처리가 가능하다. 특히 Matlab$^{(R)}$ 이용하여 retention time 계산에 peak 면적을 이용함으로써 측정의 정확성을 높이고, 직선성을 향상할 수 있었다. 영산강 하구 해수를 가지고 실시한 $^{15}N$-암모늄 첨가 실험에서 $^{15}N/^{14}N$ 비율 변화를 HPLC-RTS법을 통해 측정하였으며, 식물성 플랑크톤에 의한 암모늄 섭취와 재광물화 과정을 각각 독립적으로 측정하는 것이 가능했다.

• 생태와환경
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• 제53권2호
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• pp.138-147
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• 2020

The Singil Stream, flowing into an artificial lake, Lake Shihwa (South Korea), experiences a strong anthropogenic pressure with continuous organic matter (OM) inputs from rural, urban, and industrial areas. In this study, we investigated suspended particulate matter (SPM) and streambed sediments collected along the Singil Stream in 2014 and 2016, by applying a dual element approach (δ¹³C and δ¹⁵N) to identify OM sources. The SPM and streambed sediment samples from the indusrial area showed higher organic carbon and nitrogen concentrations (or contents) than those from the other areas, with distinctively lower δ¹⁵N values. Accordingly, our dual element approach indicates that the industrial area was the predominant OM source influencing OM quality and thus water quality of the Singil Stream flowing into Lake Shihwa during the study periods. However, further studies are necessary to better constrain OM sources in the Singil Stream since OM sources from the industrial area appear to be complex.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권4호
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• pp.523-529
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• 2016

An isotope dilution method using $[U-^{13}C]glucose$ and $[1-^{13}C]leucine$ (Leu) was conducted to evaluate the effects of rice straw supplemented with urea and molasses (RSUM-diet) on plasma glucose and Leu turnover rates in sheep. Nitrogen (N) balance, rumen fermentation characteristics and blood metabolite concentrations were also determined. Four sheep were fed either mixed hay (MH-diet), or a RSUM-diet with a crossover design for two 21 days period. Feed allowance was computed on the basis of metabolizable energy at maintenance level. The isotope dilution method was performed as the primed-continuous infusion on day 21 of each dietary period. Nitrogen intake was lower (p = 0.01) for the RSUM-diet and N digestibility did not differ (p = 0.57) between diets. Concentrations of rumen total volatile fatty acids tended to be higher (p = 0.09) for the RSUM-diet than the MH-diet. Acetate concentration in the rumen did not differ (p = 0.38) between diets, whereas propionate concentration was higher (p = 0.01) for the RSUM-diet compared to the MH-diet. Turnover rates as well as concentrations of plasma glucose and Leu did not differ between diets. It can be concluded that kinetics of plasma glucose and Leu metabolism were comparable between the RSUM-diet and the MH-diet, and rumen fermentation characteristics were improved in sheep fed the RSUM-diet compared to the MH-diet.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권1호
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• pp.14-20
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• 2009

토지이용에서 보았을 때 제주도는 해안을 따라 넓게 분포하는 밭과 과수원의 화학비료와, 중산간 지대 방목지의 가축분뇨 및 산발적으로 존재하는 주거지역의 생활하수에 의한 질산태 질소 오염이 추정되었다. 질소동위원소 분석이 이들 오염원들을 구분하기 위하여 사용되었으며, 주요 오염원인 요소, 유안, 축분정화조, 축분유기질 비료에 대해 측정된 $\delta^{15}N$ 값을 토대로 화학비료에 의한 오염은 5‰ 이하, 생활하수 혹은 가축분뇨에 의한 오염은 10‰ 이상으로 기준을 정하였다. 제주도 전역에 걸친 33개 관정의 질산태 질소 동위원소 분석결과는 대부분의 관정이 화학비료에 의해 오염되었으며, 일부 관정이 가축분뇨와 생활하수에 의해 영향받았음을 나타내었다. 이러한 결과는 질소동위원소분석이 토지이용분류로는 판별하기 어려운 오염원 추정에 매우 유용한 수단이 될 수 있음을 나타낸다. 특히 좁은 지역에서 토지이용이 다양하게 이루어 지고 있는 경우에 중요한 오염원 추정 수단이 될 수 있음을 경기, 강원 지역의 지하수 분석을 통해 확인할 수 있었으며, 또한 두 가지 이상의 오염원이 동시에 작용할 수 있고 그 기여도가 시기별로 달라질 수 있음을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권1호
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• pp.31-42
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• 2022

Dissolved organic matter (DOM), which changes according to various factors, is ubiquitously present from natural environments to engineered treatment systems. Only limited information is available regarding the environmental functions of DOM after bulk analyses are only applied for characterization. In this paper, latest DOM analytical techniques are briefly introduced, which include fluorescence excitation-emission matrix with parallel factor analysis (EEM-PARAFAC), size-exclusion chromatography with an organic carbon detector (SEC-OCD), carbon/nitrogen stable-isotope ratio, and Fourier transform-ion cyclotron resonance-mass spectroscopy (FT-ICR-MS). Recent examples of using advanced analyses to interpret the phenomena associated with DOM occurring in natural and engineered systems are presented here. Through EEM-PARAFAC, different components like protein-like, fulvic-like, and humic-like can be identified and tracked individually through the investigated systems. SEC-OCD allows researchers to quantify different size fractions. FT-ICR-MS provides thousands of molecular formulas present in bulk DOM samples. Lastly, carbon/nitrogen stable-isotope ratio offers reasonable tools for tracking the sources in environments. We also discuss the advantages and weakness of the above-mentioned characterizing tools. Specifically, they focus on single environmental factors (different sourced-DOM and interaction of sediment-pore water) or simple changes after individual treatment processes. Through collaboration with the advanced techniques later, they help the researchers to better understand environmental behaviors in aquatic systems and serve as essential tools for addressing various pending problems associated with DOM.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.453-457
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• 2010

화학비료, 가축분뇨 및 퇴비 등 주요 질소원의 질소동위원소비 (${\delta}^{15}N$) 차이를 조사하기 위해 각각 8, 4, 37점의 시료를 채취하여 ${\delta}^{15}N$을 분석하였다. 평균 ${\delta}^{15}N$ 값은 화학비료가 $-1.5{\pm}0.5$‰ (범위: -3.9~+0.5‰‰), 가축분뇨가 $+6.3{\pm}0.4$‰ (+5.3~+7.2‰), 가축분퇴비가 $+16.0{\pm}0.4$‰ (+9.3~+20.9‰)였다. 화학비료가 타 질소원에 비해 ${\delta}^{15}N$ 값이 낮은 것은 화학비료 제조시 이용하는 질소원인 대기 $N_2$의 ${\delta}^{15}N$ 값 (0‰)을 반영하기 때문이다. 반면, 가축분에 비해 퇴비의 ${\delta}^{15}N$ 값이 높은 것은 퇴비화 과정 중 일어나는 질소손실 (특히, 암모니아 휘산)과 관련된 질소동위원소분할효과 ($^{14}N$의 손실속도>$^{15}N$의 손실속도)에 의한 퇴비 중 $^{15}N$ 농축에 의한 결과로 판단된다. 따라서, 본 연구는 ${\delta}^{15}N$ 분석을 통해 현재 우리나라 농업 시스템에서 가장 널리 이용되고 있는 두 가지 질소원 (화학비료와 퇴비)을 구분할 수 있음을 보여준다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제39권
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• pp.39-58
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• 2006

본고에서는 국내 패총연구의 최근 동향을 살펴봄으로서 패총연구에 대한 이해를 높이고자 하였다. 최근 국내 패총연구는 자연유물의 중요성을 인식하고 패총 출토 자료에 대한 종합적인 연구를 통하여 고환경, 생업경제, 패총의 형성과정 및 기능, 과거문화에 대한 복원을 시도하고 있다. 특히 수렵 채집민에서 농경민으로의 정환과정에 관한 연구는 선사시대 패총 연구의 중요 쟁점이 되고 있다. 패총과 관련된 이러한 문제들을 해결하기 위해 보다 체계적인 시료채집 전략, 발굴방법 등이 새로이 도입되고 자연과학적인 분석기술 및 방법을 이용한 보다 과학적인 해석이 시도되고 있다. 이러한 자연과학적인 분석 방법에는 동위원소분석(산소동위원소분석, 탄소 질소동위원소분석) 및 성장선분석 등이 포함된다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권3호
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• pp.353-358
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• 2010

잣나무 목질부의 전질소 함량, 질소 및 탄소 동위원소비와 생장량과의 관계를 구명하고자 목편을 채취, 목질부의 질소 함량, 질소 및 탄소 동위원소비를 측정하여 목편의 연륜 폭과의 관계를 분석하였다. 목편의 연륜 폭과 ${\delta}^{13}C$ 및 전질소 함량과는 각각 p=0.003, p=0.024로 유의적 정의 상관관계가 있었고, 전질소 함량과 ${\delta}^{13}C$값과도 정의 상관관계(p=0.038)가 있어 목질부의 $^{13}C$량이 높고 또한 전질소 함량이 높을수록 잣나무 생장량도 증가하는 것으로 나타났다. 반면 목질부의 ${\delta}^{15}N$값과 C/N율이 낮을수록 연륜 폭이 증가하는 것으로 나타났다. 잣나무 가계간의 비교에서 생장이 우수한 가계일수록 그 목질부의 ${\delta}^{13}C$값이 큰 것으로 나타나 잣나무의 ${\delta}^{13}C$값이 상대적으로 높으면 생장도 우수한 것으로 추정된다. 이러한 결과로 잣나무 목질부내의 ${\delta}^{13}C$값 및 전질소 함량은 생장량과 밀접한 관계가 있는 인자로 추정된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제24권6호
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• pp.26-32
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• 2019

An analysis of groundwater quality is significant for monitoring and managing water contamination and groundwater system. For the purpose of those, the geochemical characteristics of groundwater were studied over the concern for water quality, water type and origin of nitrate nitrogen. Total colony counts were detected in 11 out of 20 samples, and the average value was 31.73 CFU/ml. Range and average of NO₃-N concentrations were 0.9~24.0 mg/L and 8.3 mg/L. All groundwater types were found to be Ca²⁺-HCO₃^-. The range and average of NO₃-N were 0.2~17.4 mg/L and 8.7 mg/L, and those of δ¹⁵N were 1.7~8.9‰, and 5.0‰. Careful consideration is required for evaluating the origin of nitrogen when NO₃-N concentration is low. In general, noticeable difference between rockbed and alluvial water was not found. The ranges of nitrate origins by chemical fertilizer, livestock manure and domestic sewage, and natural soil were 29.6~76.4%, 14.2~58.9% and 2.6~7.0%, and the average values of those were 57.4%, 37.4%, and 5.3%, respectively. Origin of nitrate was affected by more chemical fertilizer than the other parameters. Rockbed water was more affected by chemical fertilizer than alluvial water.

• 한국유기농업학회지
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• 제10권1호
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• pp.49-63
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• 2002

In order to supply 85% of total organic feed in ruminants and 80% in non-ruminants for organic animal production, nitrogen fixation ability of legume should be used in domestic roughages production. 50% of Europe organic farmer use intercropping legume in as green manure. This article is dealing with amount of biologically fixed nitrogen used by legumes and methods for estimating the transfer of biologically fixed N in rotation and separating the N benefit into fixed N and non-fixed N components are reviewed. Available data indicate that transfer amount of N to non legumes was from 50∼9.6(kg/ha) in legume-cereal rotations and proportion of legume N varied with seasons, 90% in summer, 50% in autumn. The important point in cropping system for legumes have to be included for organic forage production 6 year rotation is based on pasture system of 3 year pasture + 2 year annual(com, sudangrass), again pasture. Rye, barly and Italian ryegrass+legumes(vetch, crimson and pea) can be one of option in spring, com, soybean, sudangrass and Japanese bamyard millet would be seeded after spring harvest in the field. Farmer can make good use of rice paddy field as forge production potential area after harvesting rice. Italian, burly and rye+vetch and crimsonclover may be grown in autumn or spring time at the rice field.