• 생태와환경
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• 제49권4호
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• pp.334-342
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• 2016

국내 일본잎벌레의 분포와 생태 특성을 연구하기 위해 낙동강 중하류권에 위치한 38개의 습지 및 하천에서 일본잎벌레와 수생식물, 환경요인에 대한 조사를 수행하였다. 조사 지역 중 총 32개소에서 일본잎벌레의 출현이 확인되었으며, 이들의 분포는 마름의 생물량에 영향받는 것으로 나타났다(t=2.173, $r^2=0.013$, p<0.05). 일본잎벌레의 공간분포뿐만 아니라 계절분포를 연구하기 위해 조사지역 중 개체수가 가장 많은 습지(번개늪)를 선정하여 3년간 추가적인 조사를 수행하였다. 조사 결과, 일본잎벌레는 초봄($15{\sim}17^{\circ}C$, 4월)부터 성장하기 시작하여 여름철(7~8월)에 최대성장에 이르는 것으로 관찰되었다. 알이나 유생 등은 성체와 달리 초봄(4~5월)에만 주로 관찰되었다. 강우량은 일본잎벌레의 계절분포에 강하게 영향을 주는 것으로 나타났으며, 강우가 상대적으로 적은 2015년에 상대적으로 높은 개체수가 관찰되었다. 안정동위원소 분석 결과, 일본잎벌레는 마름의 침수되지 않은 잎을 주 먹이원으로 활용하였으며, 다른 식물은 기여도가 높지 않았다. 그러나 일본잎벌레에 대한 마름의 활용은 마름의 성장이나 마름이 포함된 식생대의 식물 구성에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이는 마름은 일본잎벌레에게 먹이원인 동시에 산란터로서 활용되기 때문에 과도하지 않은 섭식을 통해 산란처를 지속적으로 유지하려고 하는 전략인 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제57권1호
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• pp.39-50
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• 2024

중상류 유수 하천의 경우, 빠른 유속의 특징을 가지기 때문에 서식지 내 어류의 섭식활동은 저서에서 집중적으로 일어나고 이에 따라 어류 종간 자원 경쟁이 발생하는데 이와 같은 생물 간 상호작용은 경쟁적 열위에 해당하는 종의 배제라는 결과를 유도한다. 따라서 멸종위기종인 여울마자의 개체수 감소 현상의 이해를 위해서는 서식지 특이적인 생물학적 요인에 의한 영향을 고려할 필요가 있다. 본 연구는 여울마자 및 여울마자와 생태적으로 유사한 종인 돌마자가 공통으로 출현하는 지점을 대상으로 먹이망 구성생물들을 채집하였고 안정동위원소를 기반으로 하여 서식지 내 어류들의 섭식특성 및 경쟁 정도를 정량적으로 분석하였다. 대상 종들의 영양 단계의 경우, 여울마자와 돌마자 각각 2.6, 2.4가 분석되어 잡식성향의 영양단계를 보였으나 타 어류에 비해 상대적으로 초식성향이 강한 것으로 나타났다. 안정동위원소 믹싱모델 분석 결과, 모든 어류가 부착성 유기물 기원의 먹이원에 대한 의존도가 높았고 생태지위면적의 경우 돌마자는 가장 넓은 생태지위면적을 보이는 동시에 타 어류 종의 생태지위면적에 중첩되는 정도가 가장 높게 나타났다. 반면, 여울마자는 조사지점에서 생태지위면적이 매우 좁은 것으로 분석되었다. 또한 돌마자, 참중고기와 비대칭적인 생태지위면적의 중첩 정도를 보여 해당 종들에 의해 섭식활동이 제한되는 것으로 분석되었다. 본 연구는 여울마자의 제한적인 분포를 결정하는 주요 요인들 중 생물학적 요인에 초점을 두어 평가한 것으로 향후 본 연구의 결과를 활용하여 서식지의 이화학적 요인과의 복합적인 분석이 수행된다면 여울마자의 개체수 감소에 대한 유추가 가능할 것으로 예상되며 여울마자의 보존 및 복원관리 방안 수립의 중요자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 물과 미래
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• 제16권4호
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• pp.245-252
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• 1983

근년에 이르러 국내 지표수의 오염 현상은 사회적으로 매우 심각한 문제를 야기시키고 있어 수자원의 보호문제가 매우 중요한 시점에 이르렀다. 한강유역내에 발달 분포된 천층의 충적 퇴적층과 결정질암내에 저유된 지하수에 대해 동위원소를 이용한 환경 조사를 시행하였으며 결과를 분석한 바 다음과 같은 가정을 확인하였다. 1) 천층지하수의 함양원은 서울 도심지역은 하천수였고, 교외 외각의 농촌 지역은 강우의 직접 지하 침투에 의해 일어나고 있으며, 2) 충적 퇴적층으로 피복된 결정질 암은 상부충적퇴적층내에 저유된 천층 지하수가 충진원의 역할을 한다. 한강하류부의 해안 가까운 곳에 분포된 일부 충적층과 그 하부의 결정질암내에 저유된 지하수는 $H^3$의 함량이 매우 낮은치를 나타내는데 이는 핵실험이전의 기상수가 상당히 먼곳에서 충진되었기 때문으로 시료된다. 안정동위원소 조사에 의하면 한강상류에 분포된 석회암 대수층의 함양지역은 하류부의 충적층과는 달리 비교적 고지대였으며 석회암 대수층내에서 지하수의 체제 시간은 수개월 정도였다. 지하수의 포함된 극소량의 Pb, Mn, Zn 량과 충진메카니즘을 대비하려고 시도하였으나 명확한 관계가 나타나지 않았다.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제2권3호
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• pp.69-72
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• 2011

Defective synthesis of the steroid hormones by the adrenal cortex has profound effects on human development and homeostasis. Due to the time-consuming chromatography procedure combined with mass spectrometry, the matrix-assisted laser desorption ionization method coupled to the linear ion-trap tandem mass spectrometry (MALDI-LTQ-MS/MS) was developed for quantitative analysis of 10 adrenal steroids in human serum. Although MALDI-MS can be introduced for its applicability as a high-throughput screening method, it has a limitation on reproducibility within and between samples, which renders poor reproducibility for quantification. For quantitative MALDI-MS/MS analysis, the stable-isotope labeled internal standards were used and the conditions of crystallization were tested. The precision and accuracy were 3.1~35.5% and 83.8~138.5%, respectively, when a mixture of 10 mg/mL ${\alpha}$-cyano-4-hydroxycinnamic acid in 0.2% TFA of 70% acetonitrile was used as the MALDI matrix. The limit of quantification ranged from 5 to 340 ng/mL, and the linearity as a correlation coefficient was higher than 0.988 for all analytes in the calibration range. Clinical applications include quantitative analyses of patients with congenital adrenal hyperplasia. The devised MALDI-MS/MS technique could be successfully applied to diagnosis of clinical samples.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권4호
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• pp.566-571
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• 2017

Background: A number of reports have described the protective effects of ginsenoside Rg1 (Rg1) in Alzheimer's disease (AD). However, the protective mechanisms of Rg1 in AD remain elusive. Methods: To investigate the potential mechanisms of Rg1 in ${\beta}$-amyloid peptide-treated SH-SY5Y cells, a comparative proteomic analysis was performed using stable isotope labeling with amino acids in cell culture combined with nano-LC-MS/MS. Results: We identified a total of 1,149 proteins in three independent experiments. Forty-nine proteins were significantly altered by Rg1 after exposure of the cells to ${\beta}$-amyloid peptides. The protein interaction network analysis showed that these altered proteins were clustered in ribosomal proteins, mitochondria, the actin cytoskeleton, and splicing proteins. Among these proteins, mitochondrial proteins containing HSD17B10, AARS2, TOMM40, VDAC1, COX5A, and NDUFA4 were associated with mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of AD. Conclusion: Our results suggest that mitochondrial proteins may be related to the protective mechanisms of Rg1 in AD.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.567-575
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• 2021

석탄화력발전소, 제철소 등 대규모 배출시설이 밀집되어 있는 충청남도 당진시는 지자체 차원에서 대기질 개선과 온실가스 감축 등을 위해 적극 노력하고 있음에도 불구하고 시민들의 건강에 대한 우려가 높다. 이에 본 연구에서는 석탄화력발전소와 외부요인 등이 지역 대기오염에 미치는 영향 파악을 위해 일반적으로 미세먼지 또는 초미세먼지 등의 기원 추적자로 이용하는 탄소 안정동위원소를 활용하여 지역 오염원의 기원을 추정하였다. 또한, 석탄화력발전소로부터의 이격거리를 고려하여 선정한 2지점에 대한 계절별 실측데이터와 선행연구 분석을 통해 구축한 라이브러리 및 역궤적 분석으로 오염원의 기원을 해석하였다. 탄소 안정동위원소비의 분석결과 겨울 > 봄 > 가을 > 여름 순으로 고농도 경향성을 보였으며, 라이브러리와의 매칭결과 이동오염원과 노천소각의 영향이 상대적으로 높은 것으로 분석되었다. 본 연구는 시범연구로 지속적인 모니터링과 데이터 축적을 통한 연구결과의 신뢰성 확보에 주력해야 할 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1476-1484
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• 2023

Laboratory experiments and point monitoring of reservoir sediments have proven that stable sulfate reduction (SSR) can lower the concentrations of toxic metals and sulfate in acidic groundwater for a long time. Here, we hypothesize that SSR occurred during in situ leaching after uranium mining, which can impact the fate of acid groundwater in an entire region. To test this, we applied a sulfur isotope fractionation method to analyze the mechanism for natural attenuation of contaminated groundwater produced by acid in situ leaching of uranium (Xinjiang, China). The results showed that δ³⁴S increased over time after the cessation of uranium mining, and natural attenuation caused considerable, area-scale immobilization of sulfur corresponding to retention levels of 5.3%-48.3% while simultaneously decreasing the concentration of uranium. Isotopic evidence for SSR in the area, together with evidence for changes of pollutant concentrations, suggest that area-scale SSR is most likely also important at other acid mining sites for uranium, where retention of acid groundwater may be strengthened through natural attenuation. To recapitulate, the sulfur isotope fractionation method constitutes a relatively accurate tool for quantification of spatiotemporal trends for groundwater during migration and transformation resulting from acid in situ leaching of uranium in northern China.

• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.645-654
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• 2009

최근 들어 세계 시장에서의 자유무역협정 (FTA) 때문에 식품의 원산지에 대한 소비자들의 관심이 증가하여 왔다. 특히 국내에서는 광우병과 관련하여 쇠고기 원산지 판별을 위한 분석법의 개발이 시급하게 인식 되었다. 우리나라는 많은 나라와 FTA 체결을 앞두고 있으며, 식품의 원산지를 구별하는 것은 국가적으로 중요한 문제가 되었다. 다양한 나라에서 생산된 식품의 원산지를 구분하는 자료를 얻기 위한 최근의 많은 연구에서 여러 가지 분석방법이 이용되어 왔다. 이 논문에서는 안정동위원소를 이용하여 식품의 원산지를 추적하고 진위를 감별한 국내외 연구결과들을 정리하였다. 동위원소 기술이 향상되고 적용되면 식품의 원산지에 대한 유익한 정보를 제공함과 더불어 식품의 원산지 표시를 속여 부당한 이익을 취하거나 부당 거래를 하는 행위를 찾아 낼 수 있는 훌륭한 도구로서 활용될 수 있을 것이다. 앞으로 이러한 동위원소 분석 기술을 활용하여 수입 식품에 대한 원산지 추적 연구가 활발히 진행될 수 있기를 기대해 본다.

• 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.