• 한국해양생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.61-73
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• 2022

안정동위원소 분석 기법(Stable isotope analysis, SIA)은 환경과학, 생태학, 지구생물화학, 법의학, 고고학 등 다양한 연구 분야에 활용되고 있다. 본 총설에서는 수산 및 양식 연구에 안정동위원소 비 분석 기법을 활용하기 위해 필요한 배경 지식을 소개하고자 한다. 특히, 자연값(natural abundance)을 이용하는 연구에 초점을 두었고 원소가 생물의 조직으로 통합되는 과정에서 발생하는 분별작용(동위원소 비의 변화)에 대한 원리와 안정동위원소 비가 유용한 도구로서 어떤 목적으로 생태, 환경학 분야에 이용되는지, 나아가 수산 및 양식 분야에 활용 가능한 예들을 제시하고자 한다. 본 논문을 통한 안정동위원소 분야의 이해로 향후 수산학 및 양식 연구에서 안정 동위원소 비의 다양한 활용이 기대된다.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.96-104
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• 2018

안정동위원소비는 전 세계적으로 수생태 환경 연구에서 매우 활발하게 적용되고 있는 분야로써, 국내에서도 2000년대 이후 담수 및 연안 생태계의 먹이망 구조 연구 등 다양한 연구에서 활용되고 있다. 최근에는 기존의 총 조직내의 안정동위원소 분석기법의 한계점을 인지하고 보완하기 위한 방안으로 아미노산의 질소 안정동위원소 분석 기법이 개발되었으며, 이를 활용한 다양한 연구 사례들이 보고됨에 따라 수생태 연구의 활용범위가 급격히 확대되고 있다. 아미노산의 질소 안정동위원소 분석기법의 기술적인 접근성의 한계에 의해 현재까지 국내에서 수생태계 연구를 위해 아미노산의 질소 안정동위원소비를 활용한 연구는 제한적인 실정이지만, 국내 다양한 하천 및 호수 그리고 연안의 환경 변화 특성을 고려할 때, 향후 수생태 환경연구에 있어 그 유용성과 활용 가치가 대단히 높을 것으로 전망된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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• pp.198-203
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• 2003

The effects of salmon carcasses on forest and stream ecosystems were determined by nitrogen stable isotope analysis in natural streams in Hokkaido, Northern Japan, where numerous chum salmon (Oncoryhncus keta) were migrated upstream ITom ocean to spawn in autumn. The leaves and soils surrounding riparian forest and stream dwelling invertebrates were collected before and after migration. The nitrogen stable isotope ratio $({\delta}^{15}N)$ of riparian vegetation (Salix spp.) were different depending on the presence of salmon and distance from the stream. The $({\delta}^{15}N)$ of stream dwelling invertebrates were different between salmon present and absent stream. This difference was tested using the experiment channel by implanting salmon carcasses. The nitrogen stable isotope ratio of epilithic algae and leaf shredding animals were nearly 3 higher in the salmon implanted treatment suggesting that around 20％ of salmon derived nitrogen was uptake either in algae and leaf shredding invertebrates. These results suggest that the salmon carcasses effects not only on stream primary production but also on primary consumers, which decompose leaves fertilized with nitrogen from carcasses.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권2호
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• pp.87-98
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• 2022

This study aims to prepare a technical protocol for identifying the source of nitrate in water using nitrogen (δ¹⁵N) and oxygen (δ¹⁸O) stable isotope ratios. The technical processes for nitrate sources identification are composed of site investigation, sample collection and analysis, isotope analysis, source identification using isotope characteristics, and source apportionment for multiple potential sources with the Bayesian isotope mixing model. Characteristics of various nitrate potential sources are reviewed, and their typical ranges of δ¹⁵N and δ¹⁸O are comparatively analyzed and summarized. This study also summarizes the current knowledge on the dual-isotope approach and how to correlate the field-relevant information such as land use and hydrochemical data to the nitrate source identification.

• 분석과학
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• 제5권2호
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• pp.229-234
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• 1992

최근 연구가 활발한 동위원소 질량분석기를 이용하여 꿀의 탄소동위원소 비율을 측정, 당의 생성원을 추정하는 새로운 분석방법을 벌굴의 품질평가법에 도입하기위하여 우리 나라에서 생산되는 순수한 꿀에 대해 기존의 방법과 비교분석을 실시하여 동위원소 분석법의 이용 가능성을 분석하였다.

• 분석과학
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• 제25권5호
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• pp.300-306
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• 2012

미라는 뼈, 머리카락, 피부, 손톱 등 서로 다른 시기를 반영하는 생체 조직분석이 가능하며, 이를 바탕으로 식생활, 환경 등 당시 생활상을 복원할 수 있는 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 문경 흥덕동 회곽묘에서 출토된 조선시대 미라에서 추출한 뼈 콜라겐과 머리카락 케라틴의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 수행하였으며, 국내 출토 미라에 안정동위원소 분석을 적용한 첫 사례이다. 우리가 섭취하는 식료의 종류에 따라 뼈와 머리카락 등 인체 조직에는 그 특유의 탄소와 질소 안정동위원소 정보가 기록되며, 그 비율은 시간이 경과하여도 변하지 않는 것으로 알려져 있다. 특히 뼈에서 추출된 콜라겐이라는 단백질은 생애 전주기의 평균 식생활을 추적할 수 있으며, 머리카락의 케라틴의 경우 길이에 따라 죽기 전 몇 달에서 몇 년의 식생활 정보를 담고 있다. 미라 조직의 안정동위원소 분석 결과 그 평균값은 다음과 같다(뼈 콜라겐(${\delta}^{13}C$=-19.0‰, ${\delta}^{15}N$=11.4‰), 머리카락 케라틴(${\delta}^{13}C$=-21.3‰, ${\delta}^{15}N$=14.3‰). 탄소 안정동위원소 값으로부터 생애 주기 동안 주로 $C_3$ 작물 위주의 식생활을 하였다는 것을 예측할 수 있었으며, 특히 질소 안정동위원소 값의 경우 머리카락의 값이 뼈 콜라겐의 값보다 2.9‰ 높게 나타난 것으로 미루어 볼 때 생애 전반에 걸친 영양 상태보다 죽기 전 몇 달 동안 육류 섭취 등으로 인한 단백질 섭취량이 높았다는 것을 추정할 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.471-487
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• 2013

안정동위원소 분석기법(SIA)은 생태학 및 환경학적 측면에서 유기물의 기원 추적 및 생지화학적인 문제를 해결함에 있어서 유용하기 때문에 그 사용이 꾸준히 증가되고 있다. C, N, S, H, O 등의 원소는 모두 하나 이상의 동위원소를 가지고 있으며, 동위원소 조성비는 질량분석기를 이용하여 매우 정밀하게 측정할 수 있다. 이러한 동위원소 조성비는 물리적, 화학적, 생물학적 반응을 통한 분별작용으로 인하여 예측 가능한 방식으로 변경된다. 더 나아가 안정동위원소 기법은 생태와 환경 학문에서 유기물의 기원을 밝히고, 생태계내 먹이망 구조를 밝히고, 영양염 등의 질산염 순환을 이해하고, 동물의 이동경로를 밝히고, 오염원을 추적하는 등 매우 강력한 도구로서 사용할 수 있다. 그러므로 생태학 및 환경학 분야에서 안정동위원소의 활용이 매우 유용하다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권2호
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• pp.195-200
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• 2017

Background: The natural ratios of carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) stable isotopes can be varied in some specific living organisms owing to various isotopic fractionation processes in nature. Therefore, the analysis of C, N, and S stable isotope ratios in ginseng can provide a feasible method for determining ginseng authenticity depending on the cultivation land and type of fertilizer. Methods: C, N, and S stable isotope composition in 6-yr-old ginseng roots (Jagyeongjong variety) was measured by isotope ratio mass spectrometry. Results: The type of cultivation land and organic fertilizers affected the C, N, and S stable isotope ratio in ginseng (p < 0.05). The ${\delta}^{15}N_{AIR}$ and ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ values in ginseng roots more significantly discriminated the cultivation land and type of organic fertilizers in ginseng cultivation than the ${\delta}^{13}C_{VPDB}$ value. The combination of ${\delta}^{13}C_{VPDB}$, ${\delta}^{15}N_{AIR}$, or ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ in ginseng, except the combination ${\delta}^{13}C_{VPDB}-^{34}S_{VCDT}$, showed a better discrimination depending on soil type or fertilizer type. Conclusion: This case study provides preliminary results about the variation of C, N, and S isotope composition in ginseng according to the cultivation soil type and organic fertilizer type. Hence, our findings are potentially applicable to evaluate ginseng authenticity depending on cultivation conditions.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.339-347
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• 2023

본 연구는 TOC/TN-IRMS를 이용하여 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 수환경 중저농도 시료에서도 분석이 가능하게 시스템을 구축하였다. 수생태계로 유입되는 다양한 유기탄소 기원을 파악하기 위하여 형광지표와 δ¹³C-DOC 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이며, 추후 유역 오염원의 대표값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

• Animal cells and systems
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• 제14권4호
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• pp.297-303
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• 2010

To document the basic ecological aspects of Chaoborus species, which has never been reported in Korea, we attempted to identify the species, to monitor seasonal and vertical dynamics, and to elucidate trophic relations of the species in Sang-Chun reservoir. Using morphological characteristics, we identified the collected samples as C. flavicans. Also, we compared the distribution of C. flavicans, Daphnia rosea and chlorophyll a to observed seasonal dynamics. The increase of C. flavicans was observed 1-2 weeks after the increase of D. rosea. Survey of diel vertica migration patterns in the summer season showed that C. flavicans were in hypolimnion at daytime, but moved to the epilimnion at night. Finally, to determine trophic relationships in Sang-Chun reservoir, additional studies on the food web were undertaken by stable isotope analysis. Chaoborus flavicans I-II instars appear to be filter feeders based on carbon isotope values. Trophic levels of C. flavicans III-IV instars were shown to be higher than other zooplankto based on nitrogen isotope values.